本公開涉及鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池充放電最大電流仿真方法、系統(tǒng)、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池在新能源汽車中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。在研發(fā)過程中一般會(huì)測試電芯在不同電壓范圍、不同溫度、不同荷電狀態(tài)(soc，state?of?charge)、不同充放電時(shí)間下的充放電最大電流。然而，目前通過人工進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試或電化學(xué)仿真來得到不同條件下的充放電最大電流的方式，由于測任務(wù)量巨大，使得人工仿真周期長，仿真效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開提出了一種鋰離子電池充放電最大電流仿真方法、系統(tǒng)、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，能夠有效提升鋰離子電池充放電最大電流的仿真效率，無需人工干預(yù)，縮短仿真周期。

2、根據(jù)本公開的一方面，提供了一種鋰離子電池充放電最大電流仿真方法，包括：獲取針對(duì)鋰離子電池的仿真需求文件，所述仿真需求文件包括多個(gè)工況，每個(gè)工況包括：正極嵌鋰狀態(tài)、負(fù)極嵌鋰狀態(tài)、環(huán)境溫度、充放電時(shí)長、初始電流、電流上限、電壓上限、電壓下限、溫度上限以及負(fù)極電位下限；利用所述鋰離子電池的電化學(xué)-熱耦合模型確定所述仿真需求文件中各個(gè)工況下使所述鋰離子電池充放電容量最大時(shí)的充放電電流，得到所述鋰離子電池在所述仿真需求文件中各個(gè)工況下的充放電最大電流。

3、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述利用所述鋰離子電池的電化學(xué)-熱耦合模型確定所述仿真需求文件中各個(gè)工況下使所述鋰離子電池充放電容量最大時(shí)的充放電電流，得到所述鋰離子電池在仿真需求文件中各個(gè)工況下的充放電最大電流，包括：針對(duì)所述仿真需求文件中的每一工況，根據(jù)所述鋰離子電池的電化學(xué)-熱耦合模型模擬所述工況下的目標(biāo)充放電過程所得到的電池電壓、電池溫度以及負(fù)極電位，確定出使目標(biāo)函數(shù)最小化且滿足仿真約束的充放電電流；將使目標(biāo)函數(shù)最小化且滿足仿真約束的充放電電流確定為所述鋰離子電池在所述工況下的充放電最大電流；其中，所述目標(biāo)充放電過程包括所述鋰離子電池在所述工況指示的正極嵌鋰狀態(tài)、負(fù)極嵌鋰狀態(tài)以及環(huán)境溫度下，按照不同充放電電流進(jìn)行所述工況所指示的充放電時(shí)長的充放電過程；所述目標(biāo)函數(shù)表示為：q代表充放電容量，t代表充放電時(shí)長，i代表充放電電流；所述仿真約束包括：0＜充放電電流≤電流上限，電壓下限≤電池電壓≤電壓上限，負(fù)極電位＞負(fù)極電位下限，電池溫度≤溫度上限。

4、再第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述方法還包括：導(dǎo)出仿真結(jié)果文件，所述仿真結(jié)果文件中包括所述鋰離子電池在所述仿真需求文件中各個(gè)工況下的充放電最大電流。

5、根據(jù)本公開的第二方面，提供了一種鋰離子電池充放電最大電流仿真系統(tǒng)，包括：多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，所述多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)包括主節(jié)點(diǎn)以及至少兩個(gè)從節(jié)點(diǎn)；所述主節(jié)點(diǎn)被配置為：獲取針對(duì)鋰離子電池的仿真需求文件，并基于所述仿真需求文件，向各個(gè)從節(jié)點(diǎn)分配仿真任務(wù)；其中，所述仿真需求文件包括多個(gè)工況，每個(gè)工況包括：正極嵌鋰狀態(tài)、負(fù)極嵌鋰狀態(tài)、環(huán)境溫度、充放電時(shí)長、初始電流、電流上限、電壓上限、電壓下限、溫度上限以及負(fù)極電位下限；所述仿真任務(wù)用于指示從節(jié)點(diǎn)執(zhí)行所述仿真需求文件中的至少一個(gè)工況下的充放電最大電流的仿真；所述從節(jié)點(diǎn)被配置為：響應(yīng)于接收到所述主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的仿真任務(wù)，利用所述鋰離子電池的電化學(xué)-熱耦合模型確定所述仿真任務(wù)指示的各個(gè)工況下使所述鋰離子電池充放電容量最大時(shí)的充放電電流，得到所述仿真任務(wù)的仿真結(jié)果并將所述仿真結(jié)果發(fā)送至所述主節(jié)點(diǎn)，所述仿真結(jié)果包括所述鋰離子電池在所述仿真任務(wù)指示的各個(gè)工況下的充放電最大電流。

6、在第二方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述利用所述鋰離子電池的電化學(xué)-熱耦合模型確定所述仿真任務(wù)中各個(gè)工況下使所述鋰離子電池充放電容量最大時(shí)的充放電電流，得到所述仿真任務(wù)的仿真結(jié)果，包括：針對(duì)所述仿真任務(wù)中的每一工況，根據(jù)所述鋰離子電池的電化學(xué)-熱耦合模型模擬所述工況下的目標(biāo)充放電過程所得到的電池電壓、電池溫度以及負(fù)極電位，確定出使目標(biāo)函數(shù)最小化且滿足仿真約束的充放電電流；將使目標(biāo)函數(shù)最小化且滿足仿真約束的充放電電流確定為所述鋰離子電池在所述工況下的充放電最大電流；其中，所述目標(biāo)充放電過程包括所述鋰離子電池在所述工況指示的正極嵌鋰狀態(tài)、負(fù)極嵌鋰狀態(tài)以及環(huán)境溫度下，按照不同充放電電流進(jìn)行所述工況所指示的充放電時(shí)長的充放電；所述目標(biāo)函數(shù)表示為：q代表充放電容量，t代表充放電時(shí)長，i代表充放電電流；所述仿真約束包括：0＜充放電電流≤電流上限，電壓下限≤電池電壓≤電壓上限，負(fù)極電位＞負(fù)極電位下限，電池溫度≤溫度上限。

7、在第二方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述主節(jié)點(diǎn)還被配置為：響應(yīng)于接收到從節(jié)點(diǎn)發(fā)送的仿真結(jié)果，將接收到的仿真結(jié)果保存至仿真結(jié)果文件，并向發(fā)送仿真結(jié)果的從節(jié)點(diǎn)分配新的仿真任務(wù)，直至完成所述仿真需求文件中各個(gè)工況下的充放電最大電流的仿真；在已完成所述仿真需求文件中各個(gè)工況下的充放電最大電流的仿真的情況下，導(dǎo)出所述仿真結(jié)果文件，其中，導(dǎo)出的仿真結(jié)果文件中包括所述鋰離子電池在所述仿真需求文件中各個(gè)工況下的充放電最大電流。

8、在第二方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述基于所述仿真需求文件，向各個(gè)從節(jié)點(diǎn)分配仿真任務(wù)，包括：根據(jù)各個(gè)從節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況以及所述仿真需求文件，向空閑的從節(jié)點(diǎn)分配仿真任務(wù)，其中，所述負(fù)載情況用于指示從節(jié)點(diǎn)是否空閑。

9、在第二方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述主節(jié)點(diǎn)還被配置為：在所述系統(tǒng)發(fā)生故障后恢復(fù)正常，或，所述主節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障后恢復(fù)正常的情況下，重新獲取針對(duì)所述鋰離子電池的仿真需求文件，并根據(jù)所述主節(jié)點(diǎn)的日志文件以及所述仿真需求文件，向各個(gè)從節(jié)點(diǎn)分配所述仿真需求文件中未完成的仿真任務(wù)；其中，所述日志文件中包括各個(gè)從節(jié)點(diǎn)已完成的仿真任務(wù)；或者，在所述系統(tǒng)中任一從節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障的情況下，將故障的從節(jié)點(diǎn)所分配的仿真任務(wù)重新分配至未故障的從節(jié)點(diǎn)，直至各個(gè)故障的從節(jié)點(diǎn)恢復(fù)正常后，啟動(dòng)向各個(gè)從節(jié)點(diǎn)分配仿真任務(wù)；或者，在所述系統(tǒng)中發(fā)生故障的從節(jié)點(diǎn)的數(shù)量大于預(yù)設(shè)閾值的情況下，停止向各個(gè)從節(jié)點(diǎn)分配仿真任務(wù)，直至故障的從節(jié)點(diǎn)的數(shù)量小于或等于所述預(yù)設(shè)閾值后，恢復(fù)向各個(gè)從節(jié)點(diǎn)分配仿真任務(wù)。

10、在第二方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述從節(jié)點(diǎn)還被配置為：在利用所述鋰離子電池的電化學(xué)-熱耦合仿真模型執(zhí)行仿真的過程中出現(xiàn)電化學(xué)-熱耦合仿真模型的求解器報(bào)錯(cuò)的情況下，調(diào)整所述求解器的求解器參數(shù)，直至調(diào)整后的求解器成功求解所述電化學(xué)-熱耦合仿真模型。

11、根據(jù)本公開的第三方面，提供了一種鋰離子電池充放電最大電流仿真裝置，包括：文件導(dǎo)入模塊，用于獲取針對(duì)鋰離子電池的仿真需求文件，所述仿真需求文件包括多個(gè)工況，每個(gè)工況包括：正極嵌鋰狀態(tài)、負(fù)極嵌鋰狀態(tài)、環(huán)境溫度、充放電時(shí)長、初始電流、電流上限、電壓上限、電壓下限、溫度上限以及負(fù)極電位下限；仿真優(yōu)化模塊，用于利用所述鋰離子電池的電化學(xué)-熱耦合模型確定所述仿真需求文件中各個(gè)工況下使所述鋰離子電池充放電容量最大時(shí)的充放電電流，得到所述鋰離子電池在所述仿真需求文件中各個(gè)工況下的充放電最大電流。

12、在第三方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述裝置還包括：文件導(dǎo)出模塊，用于導(dǎo)出仿真結(jié)果文件，所述仿真結(jié)果文件中包括所述鋰離子電池在所述仿真需求文件中各個(gè)工況下的充放電最大電流。

13、根據(jù)本公開的第四方面，提供了一種電子設(shè)備，包括：處理器；用于存儲(chǔ)處理器可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器；其中，所述處理器被配置為在執(zhí)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的指令時(shí)，實(shí)現(xiàn)上述方法。

14、根據(jù)本公開的第五方面，提供了一種非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，其中，所述計(jì)算機(jī)程序指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法。

15、根據(jù)本公開的第六方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)可讀代碼，或者承載有計(jì)算機(jī)可讀代碼的非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可讀代碼在電子設(shè)備的處理器中運(yùn)行時(shí)，所述電子設(shè)備中的處理器執(zhí)行上述方法。

16、根據(jù)本公開的各方面，通過獲取仿真需求文件來輸入多個(gè)工況，相當(dāng)于將仿真需求轉(zhuǎn)化為文件形式來輸入需要仿真的多個(gè)工況，這樣可以自動(dòng)從仿真需求文件中讀取各個(gè)工況并利用鋰離子電池的電化學(xué)-熱耦合模型確定各個(gè)工況下使充放電容量最大時(shí)的充放電電流，可以實(shí)現(xiàn)高效地仿真出鋰離子電池在各個(gè)工況下的充放電最大電流，無需人工干預(yù)，有效提高鋰離子電池的充放電最大電流的仿真效率，縮短仿真周期。

17、根據(jù)下面參考附圖對(duì)示例性實(shí)施例的詳細(xì)說明，本公開的其它特征及方面將變得清楚。