本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包内部温度的调节方法、装置及汽车。
背景技术：
随着汽车保有量的增加，电池作为汽车的关键配件，其性能要求也越来越高。当环境温度较高且汽车高速行驶的情况下，电池包温度容易过温，影响车辆的安全。对于未采用液冷的电动汽车，一般是通过限制车辆的放电功率，使得电池包内部的温度不再继续上升。这种方法是在限制车辆的最大放电高功率的基础上，达到控制温度的目的，影响驾驶效果。对于采用液冷的普通乘用车一般是用液体的冷却剂流经电池包的底部的水冷板，再由导热性极佳的冷却板与单电池直接接触，从而使电池快速降温。这种方式在调节电池包内部温度的过程中，容易出现超调或者过调的现象，其调节的精准度差。
技术实现要素：
本发明提供了一种电池包内部温度的调节方法、装置及汽车，以解决现有技术中电池包内部温度调节方式不能普遍适用且调节精度差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种电池包内部温度的调节方法，包括：
获取电池包内部的实际温度与预定的目标温度之间的差值；
确定所述差值作为输入量，以及所述实际温度作为输出量，建立比例-积分-微分(proportion-integral-derivative，简称pid)调节模型；
根据所述差值和所述实际温度，确定所述pid调节模型的目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数；
根据所述目标比例系数、所述目标积分系数和所述目标微分系数，将所述电池包的实际温度调整到包括所述目标温度的预定温度范围内。
优选地，所述根据所述差值和所述实际温度，确定所述pid调节模型的目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数的步骤，包括：
根据所述差值和所述实际温度，确定所述pid调节模型的目标比例系数；
根据所述差值、所述实际温度和所述目标比例系数，确定所述pid调节模型的目标积分系数；
根据所述差值、所述实际温度、所述目标比例系数和所述目标积分系数，确定所述pid调节模型的目标微分系数。
优选地，所述根据所述差值和所述实际温度，确定所述pid调节模型的目标比例系数的步骤，包括：
确定第n个预设值作为待定比例系数；其中，n为正整数；
获取以所述待定比例系数对所述差值进行调节时所输出的第一温度曲线；
若所述第一温度曲线发生震荡，则根据所述第n个预设值和第n-1个预设值的平均值作为所述待定比例系数，并返回所述获取以所述待定比例系数对所述差值进行调节时所输出的第一温度曲线的步骤；
若所述第一温度曲线处于发生震荡的临界状态，则根据所述待定比例系数确定所述目标比例系数。
优选地，所述根据所述待定比例系数确定所述目标比例系数的步骤，包括：
根据所述待定比例系数与预定系数的乘积，作为所述目标比例系数；其中，所述预定系数大于0且小于1。
优选地，所述根据所述差值、所述实际温度和所述目标比例系数，确定所述pid调节模型的目标积分系数的步骤，包括：
确定第m个预设值作为待定积分系数；其中，m为正整数；
获取以目标比例系数和所述待定积分系数对所述差值进行调节时所输出的第二温度曲线；
若所述第二温度曲线的第一个峰值或者第一个谷值超过预定临界值，则根据所述第m个预设值和第m-1个预设值的平均值作为所述待定积分系数，并返回所述获取以目标比例系数和所述待定积分系数对所述差值进行调节时所输出的第二温度曲线的步骤；
若所述第二温度曲线的第一个峰值或者第一个谷值达到所述预定临界值，则确定所述待定积分系数作为所述目标比例系数。
优选地，所述根据所述差值、所述实际温度、所述目标比例系数和所述目标积分系数，确定所述pid调节模型的目标微分系数的步骤，包括：
确定第t个预设值作为待定微分系数；其中，t为正整数；
获取以所述目标比例系数、所述目标积分系数和所述待定微分系数对所述差值进行调节时所输出的第三温度曲线；
若根据所述第三温度曲线确定的温度均值高于所述目标温度的偏差值未处于预定偏差范围内，则根据所述第t个预设值和第t-1个预设值的平均值作为所述待定微分系数，并返回所述获取以所述目标比例系数、所述目标积分系数和所述待定微分系数对所述差值进行调节时所输出的第三温度曲线的步骤；
若根据所述第三温度曲线确定的温度均值与所述目标温度之间的偏差值处于所述预定偏差范围内，则确定所述待定微分系数作为所述目标微分系数。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电池包内部温度的调节装置，包括：
获取模块，用于获取电池包内部的实际温度与预定的目标温度之间的差值；
建立模块，用于确定所述差值作为输入量，以及所述实际温度作为输出量，建立pid调节模型；
确定模块，用于根据所述差值和所述实际温度，确定所述pid调节模型的目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数；
调节模块，用于根据所述目标比例系数、所述目标积分系数和所述目标微分系数，将所述电池包的实际温度调整到包括所述目标温度的预定温度范围内。
优选地，所述确定模块包括：
第一确定子模块，用于根据所述差值和所述实际温度，确定所述pid调节模型的目标比例系数；
第二确定子模块，用于根据所述差值、所述实际温度和所述目标比例系数，确定所述pid调节模型的目标积分系数；
第三确定子模块，用于根据所述差值、所述实际温度、所述目标比例系数和所述目标积分系数，确定所述pid调节模型的目标微分系数。
优选地，所述第一确定子模块包括：
第一确定单元，用于确定第n个预设值作为待定比例系数；其中，n为正整数；
第一获取单元，用于获取以所述待定比例系数对所述差值进行调节时所输出的第一温度曲线；
第一处理单元，用于若所述第一温度曲线未发生震荡，则根据所述第n个预设值和第n-1个预设值的平均值作为所述待定比例系数，并返回所述获取以所述待定比例系数对所述差值进行调节时所输出的第一温度曲线的步骤；
第二处理单元，用于若所述第一温度曲线处于发生震荡的临界状态，则根据所述待定比例系数确定所述目标比例系数。
优选地，所述第二处理单元包括：
处理子单元，用于根据所述待定比例系数与预定系数的乘积，作为所述目标比例系数；其中，所述预定系数大于0且小于1。
优选地，所述第二确定子模块包括：
第二确定单元，用于确定第m个预设值作为待定积分系数；其中，m为正整数；
第二获取单元，用于获取以目标比例系数和所述待定积分系数对所述差值进行调节时所输出的第二温度曲线；
第三处理单元，用于若所述第二温度曲线的第一个峰值或者第一个谷值未达到所述预定临界值，则根据所述第m个预设值和第m-1个预设值的平均值作为所述待定积分系数，并返回所述获取以目标比例系数和所述待定积分系数对所述差值进行调节时所输出的第二温度曲线的步骤；
第四处理单元，用于若所述第二温度曲线的第一个峰值或者第一个谷值达到预定临界值，则确定所述待定积分系数作为所述目标比例系数。
优选地，所述第三确定子模块包括：
第三确定单元，用于确定第t个预设值作为待定微分系数；其中，t为正整数；
第三获取单元，用于获取以所述目标比例系数、所述目标积分系数和所述待定微分系数对所述差值进行调节时所输出的第三温度曲线；
第五处理单元，用于若根据所述第三温度曲线确定的温度均值高于所述目标温度的偏差值未处于预定偏差范围内，则根据所述第t个预设值和第t-1个预设值的平均值作为所述待定微分系数，并返回所述获取以所述目标比例系数、所述目标积分系数和所述待定微分系数对所述差值进行调节时所输出的第三温度曲线的步骤；
第六处理单元，用于若根据所述第三温度曲线确定的温度均值与所述目标温度之间的偏差值处于所述预定偏差范围内，则确定所述待定微分系数作为所述目标微分系数。
第三方面，本发明实施例还提供了一种汽车，所述汽车包括处理器，存储器，存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的电池包内部温度的调节方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的电池包内部温度的调节方法的步骤。
本发明的实施例的有益效果是：
上述方案中，通过获取电池包内部的实际温度与预定的目标温度之间的差值，并以该差值作为输入量以及该实际温度作为输出量，建立pid调节模型；根据该差值和该实际温度，确定该pid调节模型的目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数；并根据目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数，将所述电池包的实际温度调整到包括所述目标温度的预定温度范围内。该方案中采用pid调节方式调节电池包内部温度，保证电池包内部温度调节的精准度，还可以避免对电池造成破坏，并且对各种类型的电池普遍适用。
附图说明
图1表示本发明实施例的电池包内部温度的调节方法的流程图；
图2表示本发明实施例的确定pid调节模型的目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数的流程图；
图3表示本发明实施例的确定pid调节模型的目标比例系数的流程图；
图4表示本发明实施例的确定pid调节模型的目标积分系数的流程图；
图5表示本发明实施例的确定pid调节模型的目标微分系数的流程图；
图6表示本发明实施例的电池包内部温度的调节装置的结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本发明的实施例提供了一种电池包内部温度的调节方法的示例，该调节方法具体包括：
步骤11：获取电池包内部的实际温度与预定的目标温度之间的差值。
该实施例中，目标温度是指满足使用条件的电池包的内部温度值，也即理想状态下的电池包的内部温度值。这里目标温度可以预先设定，对于不同类型的电池其目标温度可以不同。
实时获取电池包内部温度的实际温度，并计算实时获取的所述实际温度值与该预设的目标温度值之间的差值。
步骤12：确定所述差值作为输入量，以及所述实际温度作为输出量，建立pid调节模型。
作为一种实现方式，以电池包内部的实际温度与预定的目标温度之间的差值作为输入量，输出量为电池包内部的实际温度，建立pid调节模型如下：
其中，u(t)为电池包内部的实际温度，e(t)为电池包内部的实际温度与预定的目标温度之间的差值；kp*e(t)表示pid调节模型中的比例部分，kp为比例系数；ki*∫e(t)dt表示pid调节模型中的积分部分，ki为积分系数；
步骤13：根据所述差值和所述实际温度，确定所述pid调节模型的目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数。
该实施例中，首先根据电池包内部的实际温度与预定的目标温度之间的差值和电池包内部的实际温度，确定pid调节模型的目标比例系数，以消除所输出的电池包内部的实际温度的震荡现象；然后根据电池包内部的实际温度与预定的目标温度之间的差值和电池包内部的实际温度，以及该目标比例系数，确定pid调节模型的目标积分系数，以进一步消除稳态误差；最后根据电池包内部的实际温度与预定的目标温度之间的差值和电池包内部的实际温度，以及该目标比例系数和目标积分系数，确定pid调节模型的目标微分系数，以最终减弱超调趋势，并加快大惯性系统响应速度。
步骤14：根据所述目标比例系数、所述目标积分系数和所述目标微分系数，将所述电池包的实际温度调整到包括所述目标温度的预定温度范围内。
该实施例中，预定温度范围可以是围绕该目标温度的上下波动在预定幅度范围内，该预定幅度可以是1℃。例如：目标温度为20℃，预定温度范围可以是19℃～21℃。
上述方案中，通过获取电池包内部的实际温度与预定的目标温度之间的差值，并以该差值作为输入量以及该实际温度作为输出量，建立pid调节模型；根据该差值和该实际温度，确定该pid调节模型的目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数；并根据目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数，将所述电池包的实际温度调整到包括所述目标温度的预定温度范围内。该方案中采用pid调节方式调节电池包内部温度，保证电池包内部温度调节的精准度，还可以避免对电池造成破坏，并且对各种类型的电池普遍适用。
如图2，给出了一种确定pid调节模型的目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数的示例，具体包括：
步骤21：根据所述差值和所述实际温度，确定所述pid调节模型的目标比例系数。
如图3，给出了一种上述步骤21中确定pid调节模型的目标比例系数的示例，具体包括：
步骤211：确定第n个预设值作为待定比例系数。
其中，n为正整数。例如：可以预先设定n个预设值为1，10，100…即第1个预设值为1，第二预设值为10，第三个预设值为100…
步骤212：获取以所述待定比例系数对所述差值进行调节时所输出的第一温度曲线。
具体的，在确定第一个预设值作为待定比例系数(如：待定比例系数为1)的情况下，若以待定比例系数为1对所述差值进行调节时所输出的第一温度曲线未发生震荡，则选取第二个预设值作为待定比例系数(如：待定比例系数为10)，直至检测到输出第一温度曲线发生震荡后，执行以下步骤213。
步骤213：若所述第一温度曲线发生震荡，则根据所述第n个预设值和第n-1个预设值的平均值作为所述待定比例系数，并返回所述获取以所述待定比例系数对所述差值进行调节时所输出的第一温度曲线的步骤。
具体的，若检测到以第二个预设值作为待定比例系数对所述差值进行调节时所输出的第一温度曲线发生震荡，则根据该第二预设值(如：10)与第一个预设值(如：1)之间的平均值(即为5.5)作为所述待定比例系数，直至确定使该第一温度曲线发生震荡的待定比例系数后，执行以下步骤214。
步骤214：若所述第一温度曲线处于发生震荡的临界状态，则根据所述待定比例系数确定所述目标比例系数。
该实施例中，在确定第一温度曲线处于发生震荡的临界状态的待定比例系数后，根据所述待定比例系数确定所述目标比例系数。
具体的，根据所述待定比例系数与预定系数的乘积，作为所述目标比例系数；其中，所述预定系数大于0且小于1。优选地，该预定系数可以为0.95。
这样，确定的目标比例小数小于上述使得第一温度曲线处于发生震荡的临界状态的待定比例系数，保证根据该目标比例系数对所述差值进行调节所输出的第一温度曲线不会发生震荡，从而实现消除震荡的目的。
步骤22：根据所述差值、所述实际温度和所述目标比例系数，确定所述pid调节模型的目标积分系数。
如图4，给出了一种上述步骤22中确定pid调节模型的目标积分系数的示例，具体包括：
步骤221：确定第m个预设值作为待定积分系数。
其中，m为正整数。例如：可以预先设定m个预设值为1，10，100…即第1个预设值为1，第二预设值为10，第三个预设值为100…
步骤222：获取以目标比例系数和所述待定积分系数对所述差值进行调节时所输出的第二温度曲线。
具体的，在确定目标比例系数，以及确定第一个预设值作为待定积分系数(如：待定积分系数为1)的情况下，若以待定积分系数为1对所述差值进行调节时所输出的第二温度曲线的第一个峰值/谷值低于预定临界值，则选取第二个预设值作为待定积分系数(如：待定积分系数为10)，直至检测到输出第二温度曲线的第一个峰值/谷值不低于预定临界值后，执行以下步骤223。
步骤223：若所述第二温度曲线的第一个峰值或者第一个谷值超过预定临界值，则根据所述第m个预设值和第m-1个预设值的平均值作为所述待定积分系数，并返回所述获取以目标比例系数和所述待定积分系数对所述差值进行调节时所输出的第二温度曲线的步骤。
具体的，若检测到以第二个预设值作为待定积分系数对所述差值进行调节时所输出的第二温度曲线的第一个峰值/谷值超过预定临界值，则根据该第二预设值(如：10)与第一个预设值(如：1)之间的平均值(即为5.5)作为所述待定积分系数，直至确定使该第二温度曲线的第一个峰值/谷值达到所述预定临界值的待定积分系数后，执行以下步骤224。
其中，预定临界值可以根据上述包括目标温度的预定温度范围的阈值确定，例如：所述峰值不超过该预定温度范围的最大值，所述谷值不低于该预定温度范围的最小值。
步骤224：若所述第二温度曲线的第一个峰值或者第一个谷值达到所述预定临界值，则确定所述待定积分系数作为所述目标比例系数。
该实施例中，在确定目标比例系数的情况下，确定使得该第二温度曲线的第一个峰值/谷值达到预定临界值的待定积分系数作为目标积分系数，以消除调节过程中的稳态误差。
步骤23：根据所述差值、所述实际温度、所述目标比例系数和所述目标积分系数，确定所述pid调节模型的目标微分系数。
如图5，给出了一种上述步骤23中确定pid调节模型的目标微分系数的示例，具体包括：
步骤231：确定第t个预设值作为待定微分系数。
其中，t为正整数。例如：可以预先设定t个预设值为1，10，100…即第1个预设值为1，第二预设值为10，第三个预设值为100…
步骤232：获取以所述目标比例系数、所述目标积分系数和所述待定微分系数对所述差值进行调节时所输出的第三温度曲线。
具体的，在确定目标比例系数、目标积分系数，以及确定第一个预设值作为待定微分系数(如：待定微分系数为1)的情况下，若以待定微分系数为1对所述差值进行调节时所输出的第三温度曲线确定的温度均值低于所述目标温度的偏差未处于所述预定偏差范围内，则选取第二个预设值作为待定微分系数(如：待定微分系数为10)，直至检测到输出第三温度曲线确定的温度均值不低于所述目标温度后，执行以下步骤233。
步骤233：若根据所述第三温度曲线确定的温度均值高于所述目标温度的偏差值未处于所述预定偏差范围内，则根据所述第t个预设值和第t-1个预设值的平均值作为所述待定微分系数，并返回所述获取以所述目标比例系数、所述目标积分系数和所述待定微分系数对所述差值进行调节时所输出的第三温度曲线的步骤。
具体的，若检测到以第二个预设值作为待定微分系数对所述差值进行调节时所输出的第三温度曲线确定的温度均值高于所述目标温度的偏差值未处于所述预定偏差范围内，则根据该第二预设值(如：10)与第一个预设值(如：1)之间的平均值(即为5.5)作为所述待定微分系数，直至确定使该第三温度曲线确定的温度均值高于所述目标温度的偏差值处于所述预定偏差范围内的待定积分系数后，执行以下步骤234。
其中，预定偏差范围可以根据上述包括目标温度的预定温度范围的阈值确定，例如：所述预定偏差范围不超过该预定温度范围的最大值或者该预定温度范围的最小值与所述目标温度之间的差值。
步骤234：若根据所述第三温度曲线确定的温度均值与所述目标温度之间的偏差处于预定偏差范围内，则确定所述待定微分系数作为所述目标微分系数。
该实施例中，在确定目标比例系数、目标积分系数的情况下，确定使得该第三温度曲线确定的温度均值高于所述目标温度的偏差值处于所述预定偏差范围内的待定微分系数作为目标微分系数，以减弱超调趋势，并加快大惯性系统的响应速度。
上述方案中，通过获取电池包内部的实际温度与预定的目标温度之间的差值，并以该差值作为输入量以及该实际温度作为输出量，建立pid调节模型；根据该差值和该实际温度，确定该pid调节模型的目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数；并根据目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数，将所述电池包的实际温度调整到包括所述目标温度的预定温度范围内。该方案中采用pid调节方式调节电池包内部温度，保证电池包内部温度调节的精准度，还可以避免对电池造成破坏，并且对各种类型的电池普遍适用。
如图6，本发明实施例还提供了一种电池包内部温度的调节装置，包括：
获取模块610，用于获取电池包内部的实际温度与预定的目标温度之间的差值。
建立模块620，用于确定所述差值作为输入量，以及所述实际温度作为输出量，建立比例-积分-微分pid调节模型。
确定模块630，用于根据所述差值和所述实际温度，确定所述pid调节模型的目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数。
调节模块640，用于根据所述目标比例系数、所述目标积分系数和所述目标微分系数，将所述电池包的实际温度调整到包括所述目标温度的预定温度范围内。
其中，所述确定模块630包括：
第一确定子模块，用于根据所述差值和所述实际温度，确定所述pid调节模型的目标比例系数。
第二确定子模块，用于根据所述差值、所述实际温度和所述目标比例系数，确定所述pid调节模型的目标积分系数。
第三确定子模块，用于根据所述差值、所述实际温度、所述目标比例系数和所述目标积分系数，确定所述pid调节模型的目标微分系数。
其中，所述第一确定子模块包括：
第一确定单元，用于确定第n个预设值作为待定比例系数；其中，n为正整数。
第一获取单元，用于获取以所述待定比例系数对所述差值进行调节时所输出的第一温度曲线。
第一处理单元，用于若所述第一温度曲线发生震荡，则根据所述第n个预设值和第n-1个预设值的平均值作为所述待定比例系数，并返回所述获取以所述待定比例系数对所述差值进行调节时所输出的第一温度曲线的步骤。
第二处理单元，用于若所述第一温度曲线处于发生震荡的临界状态，则根据所述待定比例系数确定所述目标比例系数。
其中，所述第二处理单元包括：
处理子单元，用于根据所述待定比例系数与预定系数的乘积，作为所述目标比例系数；其中，所述预定系数大于0且小于1。
其中，所述第二确定子模块包括：
第二确定单元，用于确定第m个预设值作为待定积分系数；其中，m为正整数。
第二获取单元，用于获取以目标比例系数和所述待定积分系数对所述差值进行调节时所输出的第二温度曲线。
第三处理单元，用于若所述第二温度曲线的第一个峰值或者第一个谷值超过预定临界值，则根据所述第m个预设值和第m-1个预设值的平均值作为所述待定积分系数，并返回所述获取以目标比例系数和所述待定积分系数对所述差值进行调节时所输出的第二温度曲线的步骤。
第四处理单元，用于若所述第二温度曲线的第一个峰值或者第一个谷值达到所述预定临界值，则确定所述待定积分系数作为所述目标比例系数。
其中，所述第三确定子模块包括：
第三确定单元，用于确定第t个预设值作为待定微分系数；其中，t为正整数。
第三获取单元，用于获取以所述目标比例系数、所述目标积分系数和所述待定微分系数对所述差值进行调节时所输出的第三温度曲线。
第五处理单元，用于若根据所述第三温度曲线确定的温度均值高于所述目标温度的偏差值未处于预定偏差范围内，则根据所述第t个预设值和第t-1个预设值的平均值作为所述待定微分系数，并返回所述获取以所述目标比例系数、所述目标积分系数和所述待定微分系数对所述差值进行调节时所输出的第三温度曲线的步骤。
第六处理单元，用于若根据所述第三温度曲线确定的温度均值与所述目标温度之间的偏差值处于所述预定偏差范围内，则确定所述待定微分系数作为所述目标微分系数。
上述方案中的调节装置，通过获取电池包内部的实际温度与预定的目标温度之间的差值，并以该差值作为输入量以及该实际温度作为输出量，建立pid调节模型；根据该差值和该实际温度，确定该pid调节模型的目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数；并根据目标比例系数、目标积分系数和目标微分系数，将所述电池包的实际温度调整到包括所述目标温度的预定温度范围内。该方案中采用pid调节方式调节电池包内部温度，保证电池包内部温度调节的精准度，还可以避免对电池造成破坏，并且对各种类型的电池普遍适用。
为了更好的实现上述技术效果，本发明实施例还提供了一种汽车，所述汽车包括处理器，存储器，存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如图1至5中各个实施例中的电池包内部温度的调节方法的步骤。此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如图1至5中各个实施例中的电池包内部温度的调节方法的步骤。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。