[發明專利]一種基于液冷散熱方式的動力電池溫度預測模型及建模方法

在審

• 申請號: 201911394147.2
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111191366A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 王雯婷;孫煥麗;許立超;孟祥宇;王書洋
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

1.一種基于液冷散熱方式的動力電池溫度預測模型，其特征在于，所述溫度預測模型為：

其中，和分別為t_n和t_n-1時刻的電池溫度，和分別為t_n-1時刻電池的生熱功率和總散熱功率，c_b為電池的比熱容，m_b為電池的重量。

2.根據權利要求1所述的基于液冷散熱方式的動力電池溫度預測模型，其特征在于，所述溫度預測模型中電池的生熱功率通過如下方式得到：

根據Bernadi生熱速率模型，電池的生熱速率Q_p表示如下：

Q_p＝I²R+IT_bk_rev

其中：I為電池的電流，R為電池的內阻；k_rev為電池的熵熱系數，

通過測試不同溫度和SOC條件下的電池內阻，建立函數R＝f(SOC,T_b)，并測試不同SOC條件下的熵熱系數k_rev＝g(SOC)，得到t_n-1時刻電池的生熱功率如下：

其中，為t_n-1時刻電池的電流；

所述溫度預測模型中電池的總散熱功率通過如下方式得到：

對于液冷散熱方式的電池包，電池的散熱包括與外部空氣的自然對流換熱和與冷卻液之間的強制對流換熱，電池的總散熱功率為電池與空氣之間的散熱功率，和電池與冷卻液之間的散熱功率的加和，即：

其中，和分別為t_n-1時刻電池與空氣之間的散熱功率、電池與冷卻液之間的散熱功率和電池的總散熱功率；

根據牛頓冷卻定律，t_n-1時刻電池的總散熱功率與電池和外部換熱介質之間的溫度差成正比：

其中，H為電池與外部換熱介質之間的散熱參數，與分別為t_n-1時刻電池與外部換熱介質的溫度；

根據以上公式，t_n-1時刻電池的總散熱功率表示為：

其中，H_air和H_liquid分別為電池與空氣和冷卻液之間的等效散熱參數，和分別為t_n-1時刻冷卻液和空氣的溫度。