[發(fā)明專利]電池冷卻通道設(shè)計(jì)方法以及電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110061377.8
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN113190950B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍曦;朱禹;張黎明;張華樹;李勝銳
• 申請（專利權(quán)）人: 東風(fēng)汽車集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H01M10/635;H01M10/633;H01M10/613;H01M10/615;G06F119/08
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

1.一種電池冷卻通道設(shè)計(jì)方法，其特征在于：設(shè)定邊界條件為：假設(shè)動力電池為長方體結(jié)構(gòu)，以動力電池中心為原點(diǎn)建立三維坐標(biāo)系，其在X、Y、Z三個方向上的導(dǎo)熱系數(shù)以及表面對流換熱系數(shù)均各不相同，且動力電池具有穩(wěn)定均勻的內(nèi)熱源，將上述邊界條件導(dǎo)入到二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱微分方程中，分別得到動力電池在XOY、YOZ、XOZ三個平面上的二維穩(wěn)態(tài)傳熱模型；

所述二維穩(wěn)態(tài) 傳熱模型為

Q_MON＝h_MA_M(T_S-T_WM)+h_NA_N(T_S-T_WN)

其中，M,N∈(X,Y,Z)，m,n∈(x,y,z)，(x,y,z)為電池任意一點(diǎn)的坐標(biāo)，m為M軸的坐標(biāo)值，n為N軸的坐標(biāo)值，Q_MON為MON平面上的熱流量，λ_M為M軸方向上的導(dǎo)熱系數(shù)，λ_N為N軸方向上的導(dǎo)熱系數(shù)，h_M為M軸方向上的表面對流換熱系數(shù)，h_N為N軸方向上的表面對流換熱系數(shù)，A_M為垂直于M軸的電池橫截面積，A_N為垂直于N軸的電池橫截面積，T_mn為坐標(biāo)為(m,n)處的電池溫度，T_WM為垂直于M軸的動力電池表面溫度，T_WN為垂直于N軸的動力電池表面溫度，T_S為動力電池外部環(huán)境溫度，T_O為動力電池在坐標(biāo)原點(diǎn)的溫度；

分別獲取動力電池外部環(huán)境溫度T_S以及X、Y、Z三個方向上的熱流量Q_MON，通過所述二維穩(wěn)態(tài)傳熱模型得到動力電池各個表面溫度T_W和內(nèi)部溫度分布場T_(x,y,z)，溫度梯度越小的位置，增大其冷卻通道的散熱能力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池冷卻通道設(shè)計(jì)方法，其特征在于：增大動力電池冷卻通道的散熱能力的方法包括，增大散熱通道的橫截面積、增大散熱通道的密度、增大散熱通道的冷卻液流量。

3.一種基于權(quán)利要求1所述的電池冷卻通道設(shè)計(jì)方法的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)控制方法，其特征在于：分別獲取動力電池外部環(huán)境溫度T_S以及動力電池各個表面溫度T_W，通過所述二維穩(wěn)態(tài)傳熱模型得到動力電池在X、Y、Z三個方向上的熱流量Q_MON和內(nèi)部溫度分布場T_(x,y,z)，根據(jù)熱管理系統(tǒng)仿真模型得到動力電池所需熱量，當(dāng)動力電池內(nèi)部某位置的溫度超過動力電池最佳工作溫度范圍時，增大動力電池所需熱量，和/或降低動力電池輸出功率。