[發明專利]一種基于熱對稱的電池包溫度傳感器合理性診斷方法

有效

• 申請號: 201911366109.6
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN110970679B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 朱偉強;張友群;陳小平
• 申請（專利權）人: 重慶長安新能源汽車科技有限公司
• 主分類號: H01M10/48
• 分類號: H01M10/48
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

本發明公開了一種基于熱對稱的電池包溫度傳感器合理性診斷方法，其包括如下步驟：S1，建立電池包熱仿真分析模型，初步確定多組熱對稱點；S2，獲取測試點在不同充放電工況下的熱仿真試驗中的溫度特性，若單組熱對稱點的兩個測試點溫度特性相同或兩個測試點差值在設定的范圍內，驗證通過；若單組熱對稱點的兩個測試點差值在設定的范圍外，則返回S1重新選取測試點；S3，在電池包相應的熱對稱點位置上布置溫度傳感器，計算每組熱對稱點中兩個溫度傳感器采集的溫度差值|T1?T2|，將該溫度差值|T1?T2|與差值閾值TBD進行比較，判斷每組熱對稱點的溫度傳感器的合理性。其能夠準確診斷溫度傳感器的數值采集合理性，有效監控溫度傳感器的采集異常。

技術領域

本發明涉及新能源汽車中電動汽車的動力電池系統，具體涉及一種基于熱對稱的電池包溫度傳感器合理性診斷方法。

背景技術

鋰離子動力電池系統性能深受到溫度影響。溫度過低，會嚴重影響電芯的容量和充放電倍率；溫度過高，會導致電池的壽命急劇下降，甚至引起電芯熱失控；溫差過大，會嚴重制約系統的動力性等。隨著客戶對新能源汽車的動力性要求、充電時間要求越來越高，對電芯的容量和倍率要求也越來越大，隨之帶來的電芯溫度管控要求也越來越嚴格。因此，加強對電池系統的溫度管控也越顯重要和緊迫。

當前的電池系統溫度管理方法，多基于電池包內采集的最高溫、最低溫、溫差、平均溫度等做一些溫度的監控、診斷。該類方法站在整個電池的系統層面，基于數據處理，缺少對電池系統內部具體部件、結構布置形式的考慮，對溫度監控存在一定的局限性。例如，以Tmax-Tmin的差值作為溫度管控的方法，Tmax為電池總成的最高溫，Tmin為電池總成的最低溫，由于電池總成的空間布置、熱源分布等影響，該差值甚至達到10℃以上但仍不能作為判斷異常的依據，很顯然，當前的電池總成溫度控制方法在有效的識別電芯溫度異常、溫度傳感器采集合理性異常等故障方面還需要優化提升。

電動汽車的動力電池平臺開發，是當前各大廠商的工作重點。全新的平臺電池系統相比傳統的基于燃油車的電池系統，具有結構簡單、模塊化程度高等特點。具體而言，平臺電池通常模組布置整齊，甚至對稱布置；熱源集中，即作為熱源的高壓盒、主分板、元器件集中設計，對模組的溫度影響小。因此，電池系統的電池包內的溫度場分布簡單、均勻，甚至有很多熱對稱的模組，基于這些特征，可對溫度管理做進一步的優化。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于熱對稱的電池包溫度傳感器合理性診斷方法，其能夠準確診斷溫度傳感器的數值采集合理性，有效監控溫度傳感器的采集異常。

本發明所述的基于熱對稱的電池包溫度傳感器合理性診斷方法，其包括如下步驟：

S1，建立電池包熱仿真分析模型，通過分析電池包的芯組結構布置特征、熱源分布情況和熱管理系統流道情況，初步確定多組熱對稱點，每組熱對稱點包括兩個測試點；

S2，對S1得到的多組熱對稱點進行驗證，獲取測試點在不同充放電工況下的熱仿真試驗中的溫度特性，若單組熱對稱點的兩個測試點溫度特性相同或兩個測試點差值在設定的范圍內，驗證通過；若單組熱對稱點的兩個測試點差值在設定的范圍外，則返回S1重新選取測試點；

S3，依據S2驗證通過的電池包熱仿真分析模型中多組熱對稱點位置，在電池包相應的位置上布置溫度傳感器，計算每組熱對稱點中兩個溫度傳感器采集的溫度差值|T1-T2|，將該溫度差值|T1-T2|與差值閾值TBD進行比較，判斷每組熱對稱點的溫度傳感器的合理性。

進一步，所述S3中在溫度差值|T1-T2|大于差值閾值TBD時顯示故障狀態。

進一步，所述S3中每組熱對稱點的差值閾值TBD根據兩個溫度傳感器布置點的系統性溫差、兩個溫度傳感器溫漂偏差和采集精度進行確定；所述系統性溫差包括兩個溫度傳感器布置點的溫度場分布差異和熱導率差異。