[發明專利]鋰電池內部溫度估計方法、系統、設備和介質

在審

• 申請號: 202210854908.3
• 申請日: 2022-07-19
• 公開（公告）號: CN115201688A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 姜淼;李創;嚴偉;王萬純;侯煒;徐光福;于海波
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋰電池內部溫度估計方法，其特征在于，包括：

建立電池內部溫度估計熱模型，所述電池內部溫度估計熱模型首先利用電池電流數據估計電池表面和內部溫度差，再將所述溫度差與電池表面溫度相加得到電池內部溫度估計值；

測量運行過程中的鋰電池表面溫度T_B；

采集運行過程中的電池電流I；

將所述電池表面溫度和電池電流代入所述電池內部溫度估計熱模型計算當前電池內部溫度。

2.如權利要求1所述的一種鋰電池內部溫度估計方法，其特征在于，所述電池內部溫度估計熱模型如下：

T_N(k)＝T_B(k)+ΔT(k)

ΔT(k)＝h(k)θ

h(k)＝[ΔT(k-1),ΔT(k-2),I²(k),I²(k-1)]

θ＝[a₁,a₂,a₃,a₄]^T

T_N為電池內部溫度，T_B為電池表面溫度，ΔT為電池表面溫度與內部溫度差，I為電池電流，I²為電池電流平方，h(k)為溫差電流已知量集合，k為當前采樣點，k-1是k的上一個采樣點，k-2是k-1的上一個采樣點，a₁、a₂、a₃、a₄為模型參數，θ是模型參數向量。

3.如權利要求2所述的一種鋰電池內部溫度估計方法，其特征在于，所述模型參數向量θ通過實驗數據擬合，包括：

實驗場所的室溫、室內通風、鋰電池風扇功率、鋰電池擺放位置情況與現場運行保持一致；

對電池進行倍率充放電實驗，測試不同倍率下恒流充電和放電，充放電達到充放電截止電壓后停止，充放電之間電池靜置預設時長；

記錄實驗過程中的鋰電池表面溫度、電池內部溫度和電池電流；

基于實驗過程數據計算參數θ的最優估計。

4.如權利要求1所述的一種鋰電池內部溫度估計方法，其特征在于，所述電池表面溫度是大面溫度、頂面溫度和側面溫度之一。

5.如權利要求3所述的一種鋰電池內部溫度估計方法，其特征在于，所述基于實驗過程數據計算參數向量θ的最優估計，包括：

基于實驗過程中的所述鋰電池表面溫度和所述電池內部溫度得到電池表面溫度與內部溫度差的離散采樣ΔT(i)，i＝0,1,2,…,n其中n為總采樣點數；

基于實驗過程中的所述電池電流得到電池電流的離散采樣I(i)；

基于電池表面溫度與內部溫度差的離散采樣和電池電流的離散采樣計算溫差電流已知量集合h(i)；

根據下式計算θ值的最優估計：

θ＝(H^TH)^-1H^TT

H為以h^T(i)為行構成的n行矩陣，T為以ΔT(i)為元素構成的n維列向量。

6.如權利要求3所述的一種鋰電池內部溫度估計方法，其特征在于，所述最優估計的方法采用最小二乘法、最小方差法、極大似然法、極大驗后法或者線性最小方差法。

7.如權利要求3所述的一種鋰電池內部溫度估計方法，其特征在于，電池模組中包含若干個電池，對于電池j，j＝1,2,…,m，m為總電池數量，實驗應測量每個電池j的表面和內部溫度，計算電池j的參數向量θ_j。