[發明專利]一種基于能流分析的電池模組結構設計方法

有效

• 申請號: 202110264434.2
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113051721B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 鄭岳久;金昌勇;姚健;來鑫;孫濤;沈凱;周龍
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/04;G06F119/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

1.一種基于能流分析的電池模組結構設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：獲取約束條件和預設置的電池模組熱蔓延時間T，所述約束條件包括電池模組體積V和電池模組功率P，基于約束條件構建得到電池模組模型；

S2：在仿真軟件中對電池模組模型進行熱蔓延仿真分析，記錄熱蔓延時間t，如果電池模組模型的熱蔓延時間t大于預設置的電池模組熱蔓延時間T，則執行步驟S4，否則，執行步驟S3；

S3：對電池模組模型進行能流分析，計算熱失控的單體電池向相鄰單體電池所傳遞的熱流量，在滿足約束條件的前提下改變電池模組模型中單體電池的排列方式以增加單體電池的熱量流動路徑和減小相鄰單體電池之間的熱傳遞，執行步驟S2；

S4：將當前得到的電池模組模型作為最優電池模組模型，獲取最優電池模組模型的結構和熱蔓延時間T0；

S5：基于最優電池模組模型的結構和熱蔓延時間T0確定消防系統，得到電池模組結構。

2.根據權利要求1所述的一種基于能流分析的電池模組結構設計方法，其特征在于，步驟S1中，基于約束條件構建得到多個電池模組模型具體為：基于電池模組功率P確定單體電池的數量，基于電池模組體積V和單體電池的數量建立電池模組模型的幾何模型，在幾何模型上添加模型參數，得到電池模組模型。

3.根據權利要求1所述的一種基于能流分析的電池模組結構設計方法，其特征在于，步驟S3中，增加單體電池的熱量流動路徑具體為：根據熱失控的單體電池向各個相鄰單體電池所傳遞的熱流量，確定單體電池與各個相鄰單體電池之間的熱量流動路徑，選擇熱流量最大的熱量流動路徑作為主要傳熱路徑，改變單體電池的排列方式，分散主要傳熱路徑上的熱流量。

4.根據權利要求1所述的一種基于能流分析的電池模組結構設計方法，其特征在于，步驟S3中，改變電池模組模型中單體電池的排列方式包括：增加單體電池之間的間距、增加單體電池的相鄰單體電池的數量、減少單體電池與相鄰單體電池的接觸面積和改變單體電池與相鄰單體電池之間的夾角。

5.根據權利要求4所述的一種基于能流分析的電池模組結構設計方法，其特征在于，步驟S3中，以1mm為單位增加單體電池之間的間距。

6.根據權利要求1所述的一種基于能流分析的電池模組結構設計方法，其特征在于，步驟S5中確定電池模組的消防系統包括：基于最優電池模組模型的結構和熱蔓延時間T0，確定冷卻液的進液口、冷卻液的出液口、冷卻液的流動路徑和進液口的注液速度。

7.根據權利要求6所述的一種基于能流分析的電池模組結構設計方法，其特征在于，步驟S5中確定電池模組的消防系統還包括：設置溫度傳感器、煙霧傳感器和VOC傳感器，并確定各個傳感器的報警閾值。