本发明属于电池管理，具体涉及电池充电温升预测方法、电池充电温升预测装置及控制器和计算机可读存储介质。
背景技术：
1、动力电池系统快充过程中精准的热管理控制要求、安全的充电功率输出和用户对于充电剩余时间准确性的需要，对整个充电过程中的温度估计和温升预测提出了更高的要求。充电过程中有效的实时温度估计能够更好的服务于热管理系统的精确控制，降低热管理能耗。同时精准地充电过程中的温升估算，能够提高了充电剩余时间预估的准确性，保证了良好的用户体验。基于此，如何提高电池在充电过程中的温升估算的精确性成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电池充电温升预测方法、电池充电温升预测装置及控制器和计算机可读存储介质，以提高电池充电过程中的温升估算的精确性。
2、为了解决或者一定程度上改善上述技术问题，根据本发明一方面，提供一种电池充电温升预测方法，包括：
3、根据预设比例将电池的荷电状态划分为多个区间，以将电池的充电过程划分为多个预测区间；
4、基于电芯的温度估计值分别计算电池的各所述预测区间对应的温度变化量第一预测值；
5、基于电芯的产热功率和热交换功率分别计算电池的各所述预测区间对应的温度变化量第二预测值；
6、根据所述温度变化量第一预测值和所述温度变化量第二预测值确定电池的各所述预测区间对应的温度变化量最终预测值。
7、在一些实施方式中，所述温度变化量第一预测值的计算公式如下所示：
8、
9、式中，为第n个所述预测区间第k时刻对应的所述温度变化量第一预测值，为所述电芯在第k时刻的温度估计值，为所述电芯在第k-1时刻的温度估计值，为所述预测区间的预估充电时间。
10、在一些实施方式中，获取所述电芯的温度估计值的步骤如下：
11、基于预先建立的电池二阶等效电路模型，通过卡尔曼滤波获取电池的端电压的电压估计值；
12、将所述电压估计值输入预先建立的电池生热模型中，通过卡尔曼滤波得到所述电芯的温度估计值。
13、在一些实施方式中，所述电池二阶等效电路模型的状态空间表达式如下所示：
14、
15、
16、式中，ts表示离散化后的探测周期，u0,k-1，u0,k分别表示第k-1时刻、k时刻欧姆内阻对应的端电压，up1,k-1，up1,k表示第k-1、k时刻欧姆内阻rp1与欧姆电容cp1组成的并联回路的端电压，up2,k-1，up2,k表示第k-1、k时刻极化内阻rp2与极化电容cp2组成的并联回路的端电压，sock-1，sock分别表示第k-1,第k时刻的电池的soc，soh为电池的soh，cn表示电池容量，η表示标定系数，ik-1表示第k时刻的电流，ovc表示电池的开路电压，w1,k-1～w4,k-1表示系统噪声，uk表示第k时刻的电池的端电压，vk表示观测噪声。
17、在一些实施方式中，所述电池生热模型的状态空间表达式如下所示：
18、
19、
20、式中，tk-1,tk分别表示第k-1,第k时刻电芯真实温度，a表示电芯与冷却系统的接触面积，h表示对流换热系数，η1表示考虑可逆热、电芯和冷却系统接触面温度与电芯真实温度差异的标定系数，uk-1表示第k-1时刻电池的端电压，ik-1表示第k-1时刻的充电电流，η2表示不同电芯与冷却系统交换热的标定系数，表示第k-1时刻冷却液的温度，表示通过ntc采样的电芯温度，c表示采样温度和电芯真实温度的映射关系的传递函数矩阵。
21、在一些实施方式中，所述温度变化量第二预测值的计算公式如下所示：
22、
23、式中，为第n个所述预测区间第k时刻对应的所述温度变化量第二预测值，为第n个预测区间第k时刻对应的电芯的产热功率，为第n个所述预测区间第k时刻对应的电池的热交换功率，c为电芯的比热，m为电芯的质量，为第n个预测区间的第k时刻的时长。
24、在一些实施方式中，所述根据所述温度变化量第一预测值和所述温度变化量第二预测值确定电池的各所述预测区间对应的温度变化量最终预测值的步骤包括：
25、计算所述温度变化量第一预测值和所述温度变化量第二预测值的平均值，该所述平均值作为所述温度变化量最终预测值；或者
26、所述温度变化量第一预测值和所述温度变化量第二预测值分别乘以对应的权重系数后相加得到所述温度变化量最终预测值。
27、根据本发明的另一方面，提供一种电池充电温升预测装置，包括：
28、区间划分模块，配置为根据预设比例将电池的荷电状态划分为多个区间，以将电池的充电过程划分为多个预测区间；
29、预测值计算模块，配置为基于电芯的温度估计值分别计算电池的各所述预测区间对应的温度变化量第一预测值，基于电芯的产热功率和热交换功率分别计算电池的各所述预测区间对应的温度变化量第二预测值；
30、预测值修正模块，配置为根据所述温度变化量第一预测值和所述温度变化量第二预测值确定所述电池的各预测区间对应的温度变化量最终预测值。
31、在一些实施方式中，所述温度变化量第一预测值的计算公式如下所示·
32、
33、式中，为第n个所述预测区间第k时刻对应的所述温度变化量第一预测值，为所述电芯在第k时刻的温度估计值，为所述电芯在第k-1时刻的温度估计值，为所述预测区间的预估充电时间。
34、在一些实施方式中，所述预测值计算模块还配置为：
35、基于预先建立的电池二阶等效电路模型，通过卡尔曼滤波获取电池的端电压的电压估计值；
36、将所述电压估计值输入预先建立的电池生热模型中，通过卡尔曼滤波得到所述电芯的温度估计值。
37、在一些实施方式中，所述电池二阶等效电路模型的状态空间表达式如下所示：
38、
39、
40、式中，ts表示离散化后的探测周期，u0,k-1，u0,k分别表示第k-1时刻、k时刻欧姆内阻对应的端电压，up1,k-1，up1,k表示第k-1、k时刻欧姆内阻rp1与欧姆电容cp1组成的并联回路的端电压，up2,k-1，up2,k表示第k-1、k时刻极化内阻rp2与极化电容cp2组成的并联回路的端电压，sock-1，sock分别表示第k-1,第k时刻的电池的soc，soh为电池的soh，cn表示电池容量，η表示标定系数，ik-1表示第k时刻的电流，ovc表示电池的开路电压，w1,k-1～w4,k-1表示系统噪声，uk表示第k时刻的电池的端电压，vk表示观测噪声。
41、在一些实施方式中，所述电池生热模型的状态空间表达式如下所示：
42、
43、tntck＝ctk
44、式中，tk-1,tk分别表示第k-1,第k时刻电芯真实温度，a表示电芯与冷却系统的接触面积，h表示对流换热系数，η1表示考虑可逆热、电芯和冷却系统接触面温度与电芯真实温度差异的标定系数，uk-1表示第k-1时刻电池的端电压，ik-1表示第k-1时刻的充电电流，η2表示不同电芯与冷却系统交换热的标定系数，表示第k-1时刻冷却液的温度。表示通过ntc采样的电芯温度，c表示采样温度和电芯真实温度的映射关系的传递函数矩阵。
45、在一些实施方式中，所述温度变化量第二预测值的计算公式如下所示：
46、
47、式中，δt2nk为第n个所述预测区间第k时刻对应的所述温度变化量第二预测值，为第n个预测区间第k时刻对应的电芯的产热功率，
48、为第n个所述预测区间第k时刻对应的电池的热交换功率，c为电芯的比热，m为电芯的质量，为第n个预测区间的第k时刻的时长。
49、在一些实施方式中，所述所述预测值修正模块具体配置为：
50、计算所述温度变化量第一预测值和所述温度变化量第二预测值的平均值，该所述平均值作为所述温度变化量最终预测值；或者
51、所述温度变化量第一预测值和所述温度变化量第二预测值分别乘以对应的权重系数后相加得到所述温度变化量最终预测值。
52、根据本发明的再一方面，提供一种控制器，其包括存储器与处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述程序在被所述处理器执行时能够实现上述任一实施方式中所述的电池充电温升预测方法的步骤。
53、根据本发明的又一方面，提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述程序在由一计算机或处理器执行时实现上述任一实施方式中所述的电池充电温升预测方法的步骤。
54、本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明的电池充电温升预测方法、电池充电温升预测装置及控制器和计算机可读存储介质可以达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：
55、本发明根据电池的荷电状态的电荷量来将整个充电过程划分为多个预测区间，并分别计算每个预测区间的温度变化量，进而对每个区间的温度变化量进行修正，避免了在电池的温度变化预测过程中，温度变化的偏差持续累计，导致温升预测准确性差的问题，提高了电池充电过程中的温升预测的精确性。
56、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。