[發明專利]基于電池組熱管理系統建模的電池組溫度預警方法及系統

有效

• 申請號: 202211645164.0
• 申請日: 2022-12-21
• 公開（公告）號: CN115626062B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 王偉;王芳;曲輔凡;張曉輝;李文博;吳利廣;梅錚;李鑫;鐘祥麟;雷斌
• 申請（專利權）人: 中汽研汽車檢驗中心（天津）有限公司
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;B60L58/12;B60L58/26;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/633;H01M10/635;H01M10/6563;H01M10/6567
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 張義

1.一種基于電池組熱管理系統建模的電池組溫度預警方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：采集電池組的信號數據；所述電池組的信號數據包括電池組輸出電壓、電池組輸出電流、電池組開關控制命令、風冷系統載荷信號、液冷系統載荷信號、車速、環境溫度，電池組初始溫度；

步驟2：根據步驟1采集的信號數據，計算電池組總輸出電流和單組電池輸出電流；

步驟3：根據步驟1采集的信號數據，計算電池組SOC值；

步驟4：根據步驟1采集的信號數據、步驟2計算的單組電池輸出電流、步驟3計算的電池組SOC值，計算電池組輸出電壓和電池組總電阻；

步驟5：根據步驟2計算的電池組總輸出電流和步驟4計算的電池組總電阻，計算電池組總熱功率；

步驟6：計算風冷系統散熱功率；

風冷系統散熱功率P_air通過下式計算：

P_air＝T_{env_in}-T_{air_out})m_airC_{p_air}

式中，T_{air_out}為從電池組部件輸出的空氣溫度，m_air為空氣流動質量，C_{p_air}為空氣比熱容，T_{env_in}為環境溫度；

其中，從電池組部件輸出的空氣溫度T_{air_out}通過下式計算：

T_{air_out}＝(exp₁*T_{env_in}+(1-exp₁)T_{bat_1})

式中，exp₁為風冷系統溫度預估系數；

其中，exp₁通過下式計算：

exp₁＝e^-k

k＝k₁+k₂

式中，h₁為風冷散熱系數，A₁為風冷散熱面積，C_{p_bat}為電池組比熱容，m_bat電池組質量，k₁為風冷系統第一溫度預估因子，k₂為風冷系統第二溫度預估因子，k為風冷系統溫度預估因子；

步驟7：計算液冷系統散熱功率；

步驟8：根據步驟5計算的電池組總熱功率、步驟6計算的風冷系統散熱功率、步驟7計算的液冷系統散熱功率，計算電池組溫度；

步驟9：判斷步驟8計算的電池組溫度是否超過預設溫度閾值，若超過，則進行報警；

其中，步驟5中，電池組總熱功率P通過下式計算：

P＝P_{cell_bat}S₂NM

式中，S₂為串聯模組數，M為模組單體數，P_{cell_bat}為單個電池發熱功率；

其中，單個電池發熱功率P_{cell_bat}通過下式計算：

步驟2中，電池組總輸出電流I_N通過下式計算：

式中，P₁為冷卻風扇功率；P₂為冷卻水泵功率；U_volt為電池組輸出電壓；I_a為電池組輸出電流；cmd為電池組開關控制命令，若電池組開啟，cmd＝1；否則cmd＝0；

其中，單組電池輸出電流I_n通過下式計算：

式中，N為電池組并聯模組數。