电池产热估算方法、装置、电子设备、存储介质及车辆制造方法及图纸

技术编号:38969992 阅读:13 留言:0更新日期:2023-09-28 09:33
本发明专利技术公开一种电池产热估算方法、装置、电子设备、存储介质及车辆。方法包括:获取待测工况下,电池的整体温熵系数、电流以及电池温度;根据整体温熵系数、电流以及电池温度,计算待测工况下的电池可逆熵热,根据电流计算待测工况下的电池不可逆热;计算待测工况下的电池产热为电池可逆熵热与电池不可逆热之和。本发明专利技术中电池的电池产热估算可用于已有电池产品的产热估算,也可用于电池的电芯体系设计阶段,在明确了电池的电芯体系的相关参数下,直接得到不同工况下的电池产热,通过估算产热辅助体系材料筛选,提前为热管理设计提供输入。提前为热管理设计提供输入。提前为热管理设计提供输入。

【技术实现步骤摘要】
电池产热估算方法、装置、电子设备、存储介质及车辆


[0001]本专利技术涉及车辆相关
,特别是一种电池产热估算方法、装置、电子设备、存储介质及车辆。

技术介绍

[0002]随着人们对充电时间以及续航里程的高需求,设计制作出满足实车用户需求的,并让在舒适的温度区间内运行,确保电池系统运行的可靠性和安全性,因此准确的估计产热对系统热管理及电池管理系统(Battery Management System,BMS)策略制定尤为重要。
[0003]电动汽车的电池主要使用锂离子电池,现有技术获取电池产热,特别是锂离子电池产热的方式主要是通过仿真或绝热量热仪、等温量热仪实测,但这些方法需要等电池生产出来以后才能准确评估,在生产制造出来以前不能准确预估产热,热管理系统无法提前开展设计,降低系统设计效率,并且在系统运行中也无法将电池拆解出来进行产热测试。
[0004]现有技术还提出一种锂离子电池充电产热的估算方法,然而该方法需在一定温度和倍率条件下,对电池通过各种测试进行参数辨识,借助仿真软件进行产热估算,同样需要在电池生产出来后才能进行。
[0005]因此,现有技术的电池产热估算需要在电池生产出来后才能进行估算,存在无法在电池设计阶段对电池产热进行准确估算的技术问题。

技术实现思路

[0006]基于此,有必要针对现有技术的电池产热估算需要在电池生产出来后才能进行估算,存在无法在电池设计阶段对电池产热进行准确估算的技术问题,提供一种电池产热估算方法、装置、电子设备、存储介质及车辆。
>[0007]本专利技术提供一种电池产热估算方法,包括:
[0008]获取待测工况下,电池的整体温熵系数、电流以及电池温度;
[0009]根据所述整体温熵系数、所述电流以及所述电池温度,计算待测工况下的电池可逆熵热,根据所述电流计算待测工况下的电池不可逆热;
[0010]计算待测工况下的电池产热为所述电池可逆熵热与所述电池不可逆热之和。
[0011]进一步地,所述根据所述整体温熵系数、所述电流以及所述电池温度,计算待测工况下的电池可逆熵热,具体包括:
[0012]计算待测工况下的电池可逆熵热为:
[0013]其中,q
re
为所述电池可逆熵热,I为所述电流,dE/dT为所述整体温熵系数,T为所述电池温度。
[0014]进一步地,所述根据所述电流计算待测工况下的电池不可逆热,具体包括:
[0015]获取待测工况下的电池阻抗;
[0016]根据所述电流以及所述电池阻抗,计算待测工况下的电池不可逆热。
[0017]更进一步地,所述根据所述电流以及所述电池阻抗,计算待测工况下的电池不可
逆热,具体包括:
[0018]计算待测工况下的电池不可逆热为:
[0019]q
irre
=I2R,其中,q
irre
为所述电池不可逆热,I为所述电流,R为所述电池阻抗。
[0020]更进一步地,所述获取待测工况下的电池阻抗,具体包括:
[0021]获取待测工况下的电池荷电状态;
[0022]获取标准电芯在所述电池荷电状态以及所述电池温度下的标准等效阻抗,所述标准电芯与所述电池所包括电芯的材料一致;
[0023]根据所述电池所包含电芯与所述标准电芯的面积比例以及所述标准等效阻抗,计算所述电池的电池阻抗。
[0024]进一步地,所述根据所述电流计算待测工况下的电池不可逆热,具体包括:
[0025]获取待测工况下的电池开路电压以及电池端电压;
[0026]根据所述电流、所述电池开路电压以及所述电池端电压,计算待测工况下的电池不可逆热。
[0027]更进一步地,所述根据所述电流、所述电池开路电压以及所述电池端电压,计算待测工况下的电池不可逆热,具体包括:
[0028]计算待测工况下的电池不可逆热为:
[0029]q
irre
=I(E

V),其中,q
irre
为所述电池不可逆热,I为所述电流,E为所述电池开路电压,V为所述电池端电压。
[0030]进一步地,所述获取待测工况下,电池的整体温熵系数,具体包括:
[0031]获取待测工况下的电池荷电状态;
[0032]确定电池电极在所述电池荷电状态下的温熵系数,所述电极包括正极和负极,将所述正极在所述电池荷电状态下的温熵系数作为正极温熵系数,将所述负极在所述电池荷电状态下的温熵系数作为负极温熵系数,计算所述电池的整体温熵系数为所述正极温熵系数减去所述负极温熵系数。
[0033]更进一步地,所述电极的材料为第一材料和第二材料混合的混合材料,所述确定电池电极在所述电池荷电状态下的温熵系数,具体包括:
[0034]获取所述第一材料在所述电池荷电状态下的第一温熵系数,获取所述第二材料在所述电池荷电状态下的第二温熵系数;
[0035]获取所述第一材料的开路电压随荷电状态变化的第一变化斜率,获取所述第二材料电压随荷电状态变化的第二变化斜率;
[0036]获取第一材料的第一质量,根据所述第一质量计算所述第一材料的第一容量,获取第二材料的第二质量,根据所述第二质量计算所述第二材料的第二容量;
[0037]根据所述第一温熵系数、所述第二温熵系数、所述第一变化斜率、所述第二变化斜率、所述第一容量和所述第二容量,计算电池电极的温熵系数。
[0038]再进一步地,所述根据所述第一温熵系数、所述第二温熵系数、所述第一变化斜率、所述第二变化斜率、所述第一容量和所述第二容量,计算电池电极的温熵系数,具体包括:
[0039]计算电池电极的温熵系数为:
[0040]其中:S
a+b
为电池电极的温熵系数,S
a
为第一温熵系数,S
b
为第二温熵系数,R
a
为第一变化斜率,R
b
为第二变化斜率,C
a
为第一容量,C
b
为第二容量。
[0041]本专利技术提供一种电池产热估算装置,包括:
[0042]参数获取模块,用于获取待测工况下,电池的整体温熵系数、电流以及电池温度;
[0043]热计算模块,用于根据所述整体温熵系数、所述电流以及所述电池温度,计算待测工况下的电池可逆熵热,根据所述电流计算待测工况下的电池不可逆热;
[0044]电池产热计算模块,用于计算待测工况下的电池产热为所述电池可逆熵热与所述电池不可逆热之和。
[0045]本专利技术提供一种电子设备,包括:
[0046]至少一个处理器;以及,
[0047]与至少一个所述处理器通信连接的存储器;其中,
[0048]所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令,所述指令被至少一个所述处理器执行,以使至少一个所述处理器能够执行如前所述的电池产热估算方法。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池产热估算方法,其特征在于,包括:获取待测工况下,电池的整体温熵系数、电流以及电池温度;根据所述整体温熵系数、所述电流以及所述电池温度,计算待测工况下的电池可逆熵热,根据所述电流计算待测工况下的电池不可逆热;计算待测工况下的电池产热为所述电池可逆熵热与所述电池不可逆热之和。2.根据权利要求1所述的电池产热估算方法,其特征在于,所述根据所述整体温熵系数、所述电流以及所述电池温度,计算待测工况下的电池可逆熵热,具体包括:计算待测工况下的电池可逆熵热为:其中,q
re
为所述电池可逆熵热,I为所述电流,dE/dT为所述整体温熵系数,T为所述电池温度。3.根据权利要求1所述的电池产热估算方法,其特征在于,所述根据所述电流计算待测工况下的电池不可逆热,具体包括:获取待测工况下的电池阻抗;根据所述电流以及所述电池阻抗,计算待测工况下的电池不可逆热。4.根据权利要求3所述的电池产热估算方法,其特征在于,所述根据所述电流以及所述电池阻抗,计算待测工况下的电池不可逆热,具体包括:计算待测工况下的电池不可逆热为:q
irre
=I2R,其中,q
irre
为所述电池不可逆热,I为所述电流,R为所述电池阻抗。5.根据权利要求3所述的电池产热估算方法,其特征在于,所述获取待测工况下的电池阻抗,具体包括:获取待测工况下的电池荷电状态;获取标准电芯在所述电池荷电状态以及所述电池温度下的标准等效阻抗,所述标准电芯与所述电池所包括电芯的材料一致;根据所述电池所包含电芯与所述标准电芯的面积比例以及所述标准等效阻抗,计算所述电池的电池阻抗。6.根据权利要求1所述的电池产热估算方法,其特征在于,所述根据所述电流计算待测工况下的电池不可逆热,具体包括:获取待测工况下的电池开路电压以及电池端电压;根据所述电流、所述电池开路电压以及所述电池端电压,计算待测工况下的电池不可逆热。7.根据权利要求6所述的电池产热估算方法,其特征在于,所述根据所述电流、所述电池开路电压以及所述电池端电压,计算待测工况下的电池不可逆热,具体包括:计算待测工况下的电池不可逆热为:q
irre
=I(E

V),其中,q
irre
为所述电池不可逆热,I为所述电流,E为所述电池开路电压,V为所述电池端电压。8.根据权利要求1所述的电池产热估算方法,其特征在于,所述获取待测工况下,电池的整体温熵系数,具体包括:获取待测工况下的电池荷电状态;
确定电池电极在所述电池荷电状态下的温熵系数,所述电极包括正极和负极,将所述正极在所...

【专利技术属性】
技术研发人员:聂志华
申请(专利权)人:北京车和家汽车科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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