[發(fā)明專利]一種軟包電池瞬時生熱率的估算方法

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• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN107024661A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜水生;馬龍;文華;何志堅;江先念
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌大學
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司36115
• 代理人: 施秀瑾

1.一種軟包電池瞬時生熱率的估算方法，其特征是包括以下步驟：

(1)測量電池在絕熱環(huán)境中某一充/放電倍率下的每秒溫升數(shù)據(jù)，根據(jù)溫升數(shù)據(jù)計算出電池在該倍率工況下的每秒存儲生熱功率q₁；

(2)測量電池在絕熱環(huán)境中某一充/放電倍率結(jié)束后的靜置溫降數(shù)據(jù)，根據(jù)靜置溫降數(shù)據(jù)通過曲線擬合，得到該環(huán)境下自然對流換熱系數(shù)h；

(3)根據(jù)上述擬合得到的自然對流換熱系數(shù)h，以及在絕熱環(huán)境中某一充/放電倍率下的每秒溫升數(shù)據(jù)，計算出該環(huán)境充/放電過程中對應(yīng)的每秒自然對流損失功率q₂；

(4)將上述算出的每秒存儲生熱功率q₁和每秒自然對流損失功率q₂，對應(yīng)相加得到該工況下的每秒生熱功率，然后對每秒生熱率進行多項式擬合得到瞬時生熱率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟包電池瞬時生熱率的估算方法，其特征是步驟(1)所述的溫升數(shù)據(jù)計算如下式：

T_ave＝(T₁+T₂+T₃+T₄+T₅+T₆)/6

其中T₁+T₂+T₃+T₄+T₅+T₆分別為不同布點處熱電偶測出的溫度，T_ave是電池各測點的平均溫度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟包電池瞬時生熱率的估算方法，其特征是根據(jù)電池在絕熱環(huán)境中某一充/放電倍率下的溫升數(shù)據(jù)，擬合得到電池溫度隨時間變化的8次多項式，時間為橫坐標，溫度為縱坐標，即得到溫度隨時間變化的瞬時溫度變化式：

T＝f(t)

其中T為擬合后的電池瞬時溫度；

根據(jù)上述擬合得到的電池溫度隨時間變化的8次多項式，對時間求導，得到在絕熱環(huán)境中該工況下存儲生熱速率q_s公式：

q_s＝cm(dT/Dt)

其中，q_s是存儲生熱速率，c是電池在該恒溫箱溫度下的比熱容，m是電池的質(zhì)量；

根據(jù)上述存儲生熱率公式，以1秒為間隔，計算出每秒存儲生熱功率，記為q₁。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟包電池瞬時生熱率的估算方法，其特征是根據(jù)得到電池溫度隨時間變化的8次多項式T＝f(t)，計算出從充/放電開始到充/放電結(jié)束，每1秒的電池溫度，記為電池擬合瞬時溫度；

根據(jù)電池在絕熱環(huán)境中某一充/放電倍率結(jié)束后的靜置溫降數(shù)據(jù)，通過指數(shù)曲線擬合，得到該環(huán)境下自然對流換熱系數(shù)h；

根據(jù)牛頓冷卻公式，算出從充/放電開始到充/放電結(jié)束期間每秒自然對流生熱率：

q₂＝hA(T-T₀)

其中，A是電池除去兩端正負極耳的表面積，T是電池擬合瞬時溫度，T₀是電池初始溫度；

然后根據(jù)從充/放電開始到充/放電結(jié)束期間，每秒種的生熱率等于瞬時存儲生熱率與自然對流生熱率之和，算出瞬時生熱率：

q＝q₁+q₂

計算出每一時間點的電池生熱率，進而通過多項式擬合得出電池在恒溫箱中某一放電倍率下的生熱率隨時間的變化曲線。