一种动力电池温度场的显示方法、装置及系统与流程

本发明属于动力电池性能测试技术领域，尤其是涉及一种动力电池温度场的显示方法、装置及系统。

背景技术：

随着电动汽车行业的发展，电动汽车对于电池系统的性能需求也在不断提高。在动力电池能量密度不断提高的背景下，电池热管理系统设计变得越来越重要。目前热管理设计需要先通过建模仿真，然后进行试验验证，再对试验数据进行处理，以指导热管理设计，由于试验数据不能直观的表示动力电池的热性能参数，这就导致整个过程非常漫长且消耗大量的人力物力。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种动力电池温度场的显示方法、装置及系统，从而解决现有技术中通过试验数据指导动力电池热管理设计的过程漫长且消耗大量的人力物力的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种动力电池温度场的显示方法，包括：

实时获取动力电池的每一电池单体上的多个测试点的温度；

根据当前获取的所述电池单体上的多个测试点的温度和预先存储的模型修正函数，修正与每一个电池单体对应的电池单体热仿真模型；

根据修正后的多个所述电池单体热仿真模型，生成并显示所述动力电池的当前温度场云图。

其中，实时获取动力电池的每一电池单体上的多个测试点的温度的步骤之前，所述方法还包括：

获取用户当前输入的电池单体编号和电池单体热仿真模型信息；

根据当前获取的所述电池单体热仿真模型信息，在预先存储的多个电池单体热仿真模型中，获取与用户输入的电池单体热仿真模型信息相对应的电池单体热仿真模型；

根据当前获取的所述电池单体编号和当前获取的所述电池单体热仿真模型，生成电池单体编号与电池单体热仿真模型的对应关系。

其中，根据修正后的多个所述电池单体热仿真模型，生成并显示所述动力电池的当前温度场云图的步骤包括：

根据所述动力电池的三维模型和当前修正后的电池单体热仿真模型，生成所述动力电池的当前温度场云图；

显示所述动力电池的当前温度场云图。

其中，根据所述动力电池的三维模型和当前修正后的电池单体热仿真模型，生成所述动力电池的当前温度场云图的步骤之前，所述方法还包括：

根据用户输入的每一电池单体编号和与所述电池单体编号对应的坐标，生成所述动力电池的三维模型。

其中，根据当前修正后的多个所述电池单体的仿真模型温度场，显示所述动力电池的当前温度场云图的步骤之后，所述方法还包括：

保存所述动力电池的当前温度场云图。

本发明实施例还提供一种动力电池温度场的显示装置，包括：

第一获取模块，用于实时获取动力电池的每一电池单体上的多个测试点的温度；

修正模块，用于根据当前获取的所述电池单体上的多个测试点的温度和预先存储的模型修正函数，修正与每一个电池单体对应的电池单体热仿真模型；

显示模块，用于根据修正后的多个所述电池单体热仿真模型，生成并显示所述动力电池的当前温度场云图。

其中，所述装置还包括：

第二获取模块，用于获取用户当前输入的电池单体编号和电池单体热仿真模型信息；

第三获取模块，用于根据当前获取的所述电池单体热仿真模型信息，在预先存储的多个电池单体热仿真模型中，获取与用户输入的电池单体热仿真模型信息相对应的电池单体热仿真模型；

第一生成模块，用于根据当前获取的所述电池单体编号和当前获取的所述电池单体热仿真模型，生成电池单体编号与电池单体热仿真模型的对应关系。

其中，所述显示模块包括：

生成子模块，用于根据所述动力电池的三维模型和当前修正后的电池单体热仿真模型，生成所述动力电池的当前温度场云图；

显示子模块，用于显示所述动力电池的当前温度场云图。

其中，所述装置还包括：

第二生成模块，用于根据用户输入的每一电池单体编号和与所述电池单体编号对应的坐标，生成所述动力电池的三维模型。

其中，所述装置还包括：

保存模块，用于保存所述动力电池的当前温度场云图。

本发明实施例还提供一种动力电池温度场的显示系统，包括如上所述的动力电池温度场的显示装置。

本发明实施例还提供一种动力电池温度场的显示系统，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的动力电池温度场的显示方法的步骤。

本发明实施例还提供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动力电池温度场的显示方法的步骤。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：

本发明实施例通过将动力电池的各电池单体热仿真模型结果与测试验证结果实时耦合，实现利用测试验证结果对电池单体热仿真模型进行修正和光顺处理，并实时将修正和光顺处理后的电池单体热仿真模型在动力电池的三维模型中显示，实现了直观的显示不同工况下的动力电池温度场的分布，省去了繁杂的数据分析处理过程，缩短了动力电池热设计周期，提高了工作效率；节省了大量人力物力，而且有针对性的指导了动力电池的热设计、验证和优化的方向，大大提高动力电池热设计优化的效率和效果，保障电池系统的热设计安全。

附图说明

图1为本发明实施例的动力电池温度场的显示方法的基本步骤示意图；

图2为本发明实施例的动力电池温度场的显示装置的基本组成示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明实施例针对现有技术中通过首先对动力电池进行建模仿真，然后进行试验验证，再对试验数据进行处理，以指导动力电池热管理设计的过程漫长且消耗大量的人力物力的问题，提供一种动力电池温度场的显示方法、装置及系统；实现了实时利用测试数据对电池单体热仿真模型的修正，并以云图的形式在动力电池的三维模型中显示各电池单体热仿真模型，缩短了动力电池热设计周期，提高了工作效率。

如图1所示，本发明的一实施例提供了一种动力电池温度场的显示方法，包括：

步骤s11，实时获取动力电池的每一电池单体上的多个测试点的温度。

本发明实施例中，所述动力电池由多个电池单体串联构成，为了获取所述动力电池在工作过程中的温度场的分布情况，需要获取所述动力电池的每一个电池单体表面的温度，因此，本实施例中，在每一所述电池单体上设置了温度传感器，用于实时采集该测试点的温度，各温度传感器通过线束与上位机连接，其中，所述上位机为执行本实施例的动力电池温度场的显示方法的主体。为了使获取的所述电池单体表面的温度符合所述电池单体表面的实际温度，本实施例中，在每一所述电池单体上设置了多个测试点。

步骤s12，根据当前获取的所述电池单体上的多个测试点的温度和预先存储的模型修正函数，修正与每一个电池单体对应的电池单体热仿真模型。

本发明实施例中，所述电池单体热仿真模型为设计人员根据所述电池单体本身的性能参数，利用通用计算流体力学分析软件计算所述电池单体的基本温度场。为了确定所述电池单体在不同工况下的热仿真模型，还需要以这些不同的温度场分布作基底，通过乘上不同的系数进行叠加，从而获得满足任意工况下的温度场函数，根据所述温度场函数生成所述电池单体在不同工况下的温度场。其中，这些系数可通过优化方式计算出来，在程序中，一般使用凸优化的计算方法来求解。

本实施例中，所述模型修正函数为利用多维空间下插值计算原理确定的模型修正函数，即：根据采集的所述电池单体的多个测试点的温度，修正所述电池单体热仿真模型表面的各个位置的温度。其中，多维空间下差值计算原理为：首先，构造凸面，在多维空间下，以不同工况，不同测试点处的温度作为变量维度，每个工况下的温度场作为响应维度，随着各变量的变化，各变量和其相应的连线会在多维空间当中形成一个凸面，凸面上任意一个点的响应值即是所要求的解；其次，离散凸面，由于这是一个多维空间的凸面，而且该凸面的形状未知，我们首先需要对这个凸面进行离散，随着离散点的增多，最终求得的解就会无限逼近真实解；最后，插值计算，在三维空间下，对一个二维面进行离散之后，就会产生大量的三角面，要求取的任意一个点，就会落在某一个三角面当中，在这个三角面当中，构造一个插值函数，就可以求出任意一个点上的响应值。

步骤s13，根据修正后的多个所述电池单体热仿真模型，生成并显示所述动力电池的当前温度场云图。

本发明实施例通过采用温度场云图的方式将测试过程中修正后的电池单体热仿真模型实时显示出来，实现了直观地显示不同工况下的电池温度场分布，避免了对实验数据进行处理，实现了快速地指导动力电池的热管理设计，缩短了动力电池系统热设计周期，提高了工作效率。

进一步的，在步骤11实时获取动力电池的每一电池单体上的多个测试点的温度的步骤之前，所述方法还包括：

获取用户当前输入的电池单体编号和电池单体热仿真模型信息；根据当前获取的所述电池单体热仿真模型信息，在预先存储的多个电池单体热仿真模型中，获取与用户输入的电池单体热仿真模型信息相对应的电池单体热仿真模型；根据当前获取的所述电池单体编号和当前获取的所述电池单体热仿真模型，生成电池单体编号与电池单体热仿真模型的对应关系。

本发明实施例中，由于上位机中预先存储有多个电池单体热仿真模型，且多个所述电池单体热仿真模型可以为根据所述电池单体的不同设计结构、设计参数和测试点的位置计算的电池单体热仿真模型。因此，用户需要根据每一电池单体的设计结构、参数和设置的测试点的位置和测试点个数，选择与所述电池单体对应的电池单体热仿真模型。其中，所述电池单体的设计结构和参数可以根据所述电池单体的生产厂商和生产批次等信息确定。

另外，本实施例中生成电池单体编号与对电池单体热仿真模型的对应关系，实现了在测试过程中，根据当前采集的某一电池单体编号的测试点直接对与所述电池单体编号对应的电池单体热仿真模型进行修正和光顺，提高了测试效率。

具体的，步骤13，根据修正后的多个所述电池单体热仿真模型，生成并显示所述动力电池的当前温度场云图，包括：

根据所述动力电池的三维模型和当前修正后的电池单体热仿真模型，生成所述动力电池的当前温度场云图；显示所述动力电池的当前温度场云图。

本发明实施例中，在所述动力电池的三维模型中显示每一所述电池单体当前修正后的电池单体热仿真模型，使得所述动力电池的温度场更加直观，便于测试人员实时快速查看所述动力电池当前的温度场。

其中，所述当前温度场云图可以为在所述动力电池的三维模型中显示的当前修正后的述电池单体的基础温度场；还可以是在动力电池的三维模型中显示的用户选定的工况下的所述电池单体的温度场。

更进一步的，在步骤13根据修正后的多个所述电池单体热仿真模型，生成并显示所述动力电池的当前温度场云图之前，所述方法还包括：

根据用户输入的每一电池单体编号和与所述电池单体编号对应的坐标，生成所述动力电池的三维模型。

其中，与所述电池单体编号对应的坐标为测试人员根据所述动力电池的实际尺寸测量出的坐标；为了生成所述动力电池的三维模型，测试人员需首先输入电池单体的编号，然后再输入根据当前输入的电池单体的编号所对应的电池单体的尺寸，确定的所述电池单体在所述动力电池中的位置坐标。

更进一步的，为了在完成测试后，测试人员能够了解整个测试过程中所述动力电池的温度场的变化情况，在步骤13根据当前修正后的多个所述电池单体的仿真模型温度场，显示所述动力电池的当前温度场云图的步骤之后，所述方法还包括：保存所述动力电池的当前温度场云图。

本发明实施例在测试过程中将仿真结果与实验测试结构实时耦合，实现了快速、直观地将电池温度场以不同颜色实时显示在所述动力电池的三维模型上，不仅能够在省去繁杂的数据分析处理过程，节省大量人力物力，而且可以有针对性的指导所述动力电池的热设计、验证和优化的方向，大大提高了所述动力电池的热设计优化的效率和效果。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序(指令)，该程序(指令)被处理器执行时实现以下步骤：

实时获取动力电池的每一电池单体上的多个测试点的温度；根据当前获取的所述电池单体上的多个测试点的温度和预先存储的模型修正函数，修正与每一个电池单体对应的电池单体热仿真模型；根据修正后的多个所述电池单体热仿真模型，生成并显示所述动力电池的当前温度场云图。

可选地，该程序(指令)被处理器执行时还可实现以下步骤：

获取用户当前输入的电池单体编号和电池单体热仿真模型信息；根据当前获取的所述电池单体热仿真模型信息，在预先存储的多个电池单体热仿真模型中，获取与用户输入的电池单体热仿真模型信息相对应的电池单体热仿真模型；根据当前获取的所述电池单体编号和当前获取的所述电池单体热仿真模型，生成电池单体编号与电池单体热仿真模型的对应关系。

可选地，该程序(指令)被处理器执行时还可实现以下步骤：

根据所述动力电池的三维模型和当前修正后的电池单体热仿真模型，生成所述动力电池的当前温度场云图；显示所述动力电池的当前温度场云图。

可选地，该程序(指令)被处理器执行时还可实现以下步骤：

根据用户输入的每一电池单体编号和与所述电池单体编号对应的坐标，生成所述动力电池的三维模型。

可选地，该程序(指令)被处理器执行时还可实现以下步骤：

保存所述动力电池的当前温度场云图。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

如图2所示，本发明的实施例还提供了一种动力电池温度场的显示装置，包括：

第一获取模块21，用于实时获取动力电池的每一电池单体上的多个测试点的温度；

修正模块22，用于根据当前获取的所述电池单体上的多个测试点的温度和预先存储的模型修正函数，修正与每一个电池单体对应的电池单体热仿真模型；

显示模块23，用于根据修正后的多个所述电池单体热仿真模型，生成并显示所述动力电池的当前温度场云图。

本发明实施例的动力电池温度场的显示装置，还包括：

第二获取模块，用于获取用户当前输入的电池单体编号和电池单体热仿真模型信息；

第三获取模块，用于根据当前获取的所述电池单体热仿真模型信息，在预先存储的多个电池单体热仿真模型中，获取与用户输入的电池单体热仿真模型信息相对应的电池单体热仿真模型；

第一生成模块，用于根据当前获取的所述电池单体编号和当前获取的所述电池单体热仿真模型，生成电池单体编号与电池单体热仿真模型的对应关系。

本发明实施例的动力电池温度场的显示装置，所述显示模块包括：

生成子模块，用于根据所述动力电池的三维模型和当前修正后的电池单体热仿真模型，生成所述动力电池的当前温度场云图。

显示子模块，用于显示所述动力电池的当前温度场云图。

本发明实施例的动力电池温度场的显示装置，还包括：

第二生成模块，用于根据用户输入的每一电池单体编号和与所述电池单体编号对应的坐标，生成所述动力电池的三维模型。

本发明实施例的动力电池温度场的显示装置，还包括：

保存模块，用于保存所述动力电池的当前温度场云图。

本发明实施例的动力电池温度场的显示装置，根据对动力电池的各电池单体山的多个测试点的温度，对相应的电池单体热仿真模型进行修正与光顺，实现了测试数据与电视单体热仿真模型的实时耦合，根据所述动力电池的三维模型和修正后的多个电池单体热仿真模型，实现实时生成并直观显示所述动力电池的当前温度场，并根据动力电池的温度场分布指导所述动力电池的热管理设计，避免了现有技术中对大量的试验数据进行处理的过程，缩短了动力电池的热设计周期，提高了工作效率。

本发明实施例还提供一种动力电池温度场的显示系统，包括如上所述的动力电池温度场的显示装置。

本发明实施例还提供一种动力电池温度场的显示系统，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述动力电池温度场的显示方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

以上所述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技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。