[發明專利]一種電池組的熱管理方法

在審

• 申請號: 201610363514.2
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN107436961A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 高飛;楊凱;劉皓;趙錄興;胡晨;惠東;劉超群
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G01R31/36
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及儲能技術領域，具體講涉及一種電池組的熱管理方法。

背景技術

鋰離子電池屬于化學電源對溫度比較敏感，使用過程中需控制鋰離子電池溫度，以免發生安全性問題。在鋰離子電池儲能系統中，電池數量龐大，每一個單體電池的溫度都會影響到系統的安全運行。控制電池溫度需要相應的控制方法，溫控方法應根據電池特性決定，方法依據電池的定參數制定，如何獲取適當的參數是控制方法定制的重點。本發明通過加速量熱儀的特殊環境，獲取電池熱特性參數，以此制定控溫方法，保證電池系統安全運行。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種電池組的熱管理方法，針對鋰離子電池在老化過程中出的特性，利用鋰離子電池測試儀(ARC)的絕熱環境，挑選出鋰離子電池的特定參數并用于鋰離子電池組的熱管理中。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種電池組的熱管理方法，其特征在于，所述方法包括：

I、計算電池在測量時刻對應的荷電狀態下的比熱值；

II、計算電池在測量時刻對應的老化狀態下的比熱值；

III、建立適用于電池組的熱仿真模型。

進一步的，所述步驟I包括：荷電狀態為0～100％、間隔為2～10％和擱置時間為3～12h。

進一步的，所述測量包括：在絕熱環境下，利用加速量熱技術采集電池熱特性參數，記錄所述電池溫度的變化幅值；

根據比熱容計算公式，計算電池在測量時刻對應的荷電狀態下的比熱值；

其中，控制加熱功率范圍為0.01～1W，采集周期為1～60s。

進一步的，所述步驟II包括：將電池調整到老化狀態100～20％、老化狀態間隔為2～20％和擱置時間為3～12h。

進一步的，所述測量包括：在絕熱環境下，利用加速量熱技術測定老化狀態下的電池的熱特性參數，記錄所述電池溫度變化幅值；

根據比熱容計算公式，計算電池在測量時刻對應的老化狀態下的比熱值；

其中，控制加熱功率范圍為0.01～1W，采集周期為1～60s。

進一步的，所述步驟III包括：以電池老化程度和荷電狀態和電池組空間結構和使用環境為邊界條件輸入，以電池組溫度為輸出。

進一步的，將所述電池組的熱仿真模型嵌入到電池組熱管理系統中，實現對電池組的熱管理。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明提供的測量電池的熱特性參數的方法，對電池本體沒有傷害，可以排除外界環境的干擾，更加準確地反應電池的狀態。

附圖說明

圖1為本發明的電池組熱管理流程圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對發明提供的技術方案做詳細說明。

具體實施方案：

調整電池的荷電狀態(0—100％SOC)，使電池荷電狀態保持在特定的值，進行絕熱量熱測量，荷電狀態間隔為2——10％SOC，擱置時間為3-12h；

使特定荷電狀態的電池處于絕熱環境，利用加速量熱技術采集電池熱特性參數，控制加熱功率在0.01——1W，采集周期在1s-60s，記錄電池溫度變化幅值，根據電池比熱計算公式，計算電池在測量時刻對應的荷電狀態下的比熱值；

調整電池的老化狀態，老化狀態范圍在(100——20％)，使電池老化狀態保持在特定的值，進行絕熱量熱測量，老化狀態間隔為2——20％，擱置時間為3-12h；

使特定老化狀態的電池處于絕熱環境，利用加速量熱技術采集電池熱特性參數，控制加熱功率在0.01——1W，采集周期在1s-60s，記錄電池溫度變化幅值，根據電池比熱計算公式，計算電池在測量時刻對應的老化狀態下的比熱值；

建立完整的電池熱特性參數數據庫，以此作為電池組熱管理溫度控制方法的 依據；通過熱仿真軟件建立適用于電池組的熱仿真模型，以電池老化程度和荷電狀態為輸入，以電池組空間結構和使用環境為邊界條件，以電池組溫度為輸出；

電池組熱仿真模型算法嵌入到電池組管理系統中，實現電池組熱管理功能。

最后應當說明的是：以上實施例僅用于說明本申請的技術方案而非對其保護范圍的限制，盡管參照上述實施例對本申請進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：本領域技術人員閱讀本申請后依然可對申請的具體實施方式進行種種變更、修改或者等同替換，但這些變更、修改或者等同替換，均在申請特批的權利要求保護范圍之內。