[發(fā)明專利]電動(dòng)汽車動(dòng)力電池液冷系統(tǒng)實(shí)時(shí)制冷量計(jì)算方法及其控制

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010027160.0
• 申請(qǐng)日: 2020-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111244568B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊乃興;王萌;呂鑫;王娟;付永紅;許世維
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M10/613
• 分類號(hào): H01M10/613;H01M10/625;H01M10/633;H01M10/6568;G01K13/00;G01R27/26;G01R31/387;G01R31/389
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李婷;金艷婷

1.一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池液冷系統(tǒng)實(shí)時(shí)制冷量計(jì)算方法，其特征在于，通過(guò)公式(1)和(2)計(jì)算電池制冷系統(tǒng)當(dāng)前t時(shí)刻所需的制冷量

其中：

為當(dāng)前t時(shí)刻電池散熱所需的制冷量，單位為W；

T_{cool_out}(t)為當(dāng)前t時(shí)刻液冷板出口處冷卻液體的溫度，單位為K；

C_{P_cool}為冷卻液體的質(zhì)量比熱容，單位為J·kg^-1·K^-1；

q_m為冷卻液體的質(zhì)量流量，單位為kg·s^-1；

T_{cool_in_max}(t)為滿足當(dāng)前t時(shí)刻熱負(fù)荷散熱要求的液冷板進(jìn)口處冷卻液所需的最高溫度，單位為K；

T(t)為當(dāng)前t時(shí)刻電池的溫度，單位為K；

I(t)為當(dāng)前t時(shí)刻下電池的運(yùn)行電流，單位為A；

T_{dis_max}為電池允許最大放電溫度，單位為K；

C_{P_cell}為電池的質(zhì)量比熱容，單位為J·kg^-1·K^-1；

m_cell為鋰離子電池的質(zhì)量，單位為kg；

R_in(t)為當(dāng)前t時(shí)刻電池的內(nèi)阻，單位為Ω；

ε(t)為當(dāng)前t時(shí)刻電池的熵變系數(shù)，單位為V·K^-1；

t₁為當(dāng)前t時(shí)刻電池以當(dāng)前電流I(t)放電至電量為0的時(shí)長(zhǎng)，單位為s；

電池內(nèi)阻R_in的獲取方法為：

(1)確定未使用的鋰離子電池在不同溫度T、不同電流I下的放電容量C_{total_new}的估算公式，具體為：

首先在不同環(huán)境溫度和電流的正交工況下，對(duì)新電池進(jìn)行恒電流放電試驗(yàn)，測(cè)量電池在這些正交工況點(diǎn)下的放電容量；然后基于測(cè)量得到的放電容量，擬合得到新電池放電容量的估算公式C_{total_new}＝f(I,T)；

(2)將未使用的SOC＝100％的鋰離子電池放入溫度為T(mén)_amb的恒溫箱內(nèi)靜置；

(3)測(cè)試電池表面溫度T，當(dāng)溫度T滿足：|T-T_amb|0.1℃，且dT/dt0.02℃·min^-1時(shí)，以I的電流對(duì)電池進(jìn)行恒電流放電；

(4)當(dāng)電池放電△SOC·C_{total_new}的容量時(shí)，停止放電，記錄當(dāng)前電池的SOC和端電壓U(I,T,SOC^-)，并對(duì)電池進(jìn)行恒溫靜置；其中，△SOC＝5％；

(5)當(dāng)電池端電壓U滿足：dU/dt0.1mV·min^-1時(shí)，停止擱置，記錄電池的端電壓U(I,T,SOC⁺)，并以I的電流對(duì)電池進(jìn)行恒電流放電；

(6)計(jì)算電池在該I、T和SOC狀態(tài)下的內(nèi)阻：

R_in(I,T,SOC)＝[U(I,T,SOC⁺)-U(I,T,SOC^-)]/I (3)

(7)改變電池的SOC狀態(tài)，重復(fù)上述步驟(3)～(6)，可獲得當(dāng)前I和T條件下不同SOC狀態(tài)點(diǎn)的電池內(nèi)阻；

(8)改變電流I和溫度T，設(shè)計(jì)I和T的正交試驗(yàn)，利用步驟(3)～(7)的測(cè)試方法即可獲得鋰離子電池在不同I、T和SOC下的內(nèi)阻數(shù)值，從而擬合得到R_in的估算公式。