电动汽车热管理测试方法、设备及介质技术

本发明专利技术公开了一种电动汽车热管理测试方法、设备及介质，测试方法包括：基于对现有电池电芯开展混合动力脉冲能力特性HPPC试验构建电池包一维电学模型；基于Bernardi模型构建电池包一维产热模型；基于影响因素与对流换热系数之间的关联式构建电池包一维散热模型；将所述电池包一维电学模型、所述电池包一维产热模型以及所述电池包一维散热模型嵌入至电动汽车热管理测试台架代替电池物理实体进行热管理测试。实现了在研发早期，电池系统的物理实体尚未生产出来之前，开展与电池系统相关的热管理测试的目的，从而提升相关产品、系统的开发效率、缩短开发周期。缩短开发周期。缩短开发周期。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车热管理测试方法、设备及介质


[0001]本专利技术涉及热管理测试领域，尤其涉及一种电动汽车热管理测试方法、设备及介质。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的飞速发展，新能源汽车相关产品的更新迭代速度也在迅速加快。车企为提升竞争力，通过各种先进技术，加快产品开发节奏，缩短开发周期。
[0003]目前，行业内已将在研发初期开展三电及热管理系统集成测试视为提升开发效率、缩短开发周期最为有效的方法。但在研发初期，各系统部件尚未成熟，部分部件空缺，无法开展三电及热管理系统集成测试，制约了车企研发提速。电池系统是新能源汽车的核心系统，其系统机理及结构复杂，开发难度大，开发周期长，其开发节奏严重拖沓了车辆总体的开发节点。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电动汽车热管理测试方法、系统及介质，实现了在研发早期，电池系统的物理实体尚未生产出来之前，开展与电池系统相关的热管理测试的目的，从而提升相关产品、系统的开发效率、缩短开发周期。
[0006]本专利技术实施例提供了一种电动汽车热管理测试方法，该方法包括：S1、基于对现有电池电芯开展混合动力脉冲能力特性HPPC试验所获得的试验结果以及RC等效电路模型，确定电池电芯一维电学模型，以及根据电池包内各电池电芯的串并联关系和所述电池电芯一维电学模型确定电池包一维电学模型；S2、基于Bernardi模型构建电池电芯一维产热模型，以及根据电池电芯之间串并联关系和所述电池电芯一维产热模型，构建电池包一维产热模型；S3、基于影响因素与对流换热系数之间的关联式构建电池包一维散热模型，所述影响因素包括冷却液流速、水冷板内水力直径、管路弯度及冷却液物性；S4、将所述电池包一维电学模型、所述电池包一维产热模型以及所述电池包一维散热模型嵌入至电动汽车热管理测试台架代替电池物理实体进行热管理测试，其中，所述电池包一维电学模型接收电动汽车热管理测试台架中电驱动系统的物理实体所发出的请求电流，所述电池包一维电学模型的输出作为所述电池包一维产热模型的输入，所述电池包一维电学模型的输出包括电芯开路电压、电芯工作电流和电芯端电压；所述电池包一维产热模型的输入还包括电芯体积和一维散热模型反馈的电芯温度，所述电池包一维产热模型的输出作为所述电池包一维散热模型的输入，所述电池包一维产热模型的输出为电芯产热速率，所述电池包一维散热模型的输出包括电芯温度、散热速率和水冷板内冷却液出口温度，所述电池包一维散热模型的输入还包括各电池模组与水冷板的接触面积、水冷板内水力直径、水冷板管路弯度、熵系数、水冷板内冷却液入口温度以及水冷板内冷却液入口流
量，其中，所述水冷板内冷却液入口温度以及水冷板内冷却液入口流量是通过所述电动汽车热管理测试台架上的传感器实时采集的，所述水冷板的物理实体设置在所述电动汽车热管理测试台架。
[0007]本专利技术实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器和存储器；所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令，用于执行任一实施例所述的电动汽车热管理测试方法的步骤。
[0008]本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行任一实施例所述的电动汽车热管理测试方法的步骤。
[0009]本专利技术实施例提供的电动汽车热管理测试方法，首先构建了电池包的一维电学模型、一维产热模型、一维散热模型，然后将构建的一维电学模型、一维产热模型、一维散热模型嵌入到电动汽车热管理测试台架代替电池物理实体进行热管理测试，其中，所述电池包一维电学模型接收电动汽车热管理测试台架中电驱动系统的物理实体所发出的请求电流。实现了在研发早期，电池系统的物理实体尚未生产出来之前，开展与电池系统相关的热管理测试的目的，从而提升相关产品、系统的开发效率、缩短开发周期。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1是本专利技术实施例提供的一种电动汽车热管理测试方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种一维电学模型、一维产热模型以及一维散热模型之间的连接关系示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0012]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。
[0013]本专利技术实施例提供的电动汽车热管理测试方法，具体是：首先构建电池包的一维电学模型、一维产热模型、一维散热模型，然后将构建的一维电学模型、一维产热模型、一维散热模型嵌入到电动汽车热管理测试台架代替电池物理实体进行热管理测试，从而实现了在研发早期，电池系统的物理实体尚未生产出来之前，开展与电池系统相关的热管理测试的目的，从而提升相关产品、系统的开发效率、缩短开发周期的目的。其中，电池包的数字模型搭建方法应从以下三方面考虑，第一，搭建的模型应具有良好的通用性。不同电池包内部结构、水冷板流道结构、电芯串并联方式千差万别；为使模型覆盖面广，模型搭建方法中应
充分考虑模型的通用性。第二，模型计算的实时性；为满足台架测试良好实时性的要求，电池包的数字模型仅能为一维模型，一维模型具有计算量低、计算速度快、响应度快的特点；用于为电池散热的冷却液回路流速通常为10L/min~15L/min，冷却液在管路内循环一周的时间通常为1s~3s；因此，要求一维电池数字模型可接收来自管路中传感器实测的水温及流量数据，并在冷却液循环一周时间范围内计算出电池包的出水温度（即水冷板内冷却液出口温度）；模型应具有良好的实时性，单组输入计算时间要小于等于1秒钟，结果输出频率为1HZ。第三，搭建方法的可行性；用于设计研发的一维电池热模型的传统搭建方法中，由于部分参数未知或试验无法直接测得（如电芯与冷却液之间的对流换热系数），需要引人实体电池试验结果对仿真模型进行标定。但在开发初期，电池无实体部件，无法开展标定工作。因此，传统的一维电池热模型构建方法不适用于三电及热管理系统虚实结合测试中电池数字模型的构建，需要开发出一种可用于车型研发初期无需实体电池试验结果标定的一维电池数字模型的搭建方法。针对此，提出本专利技术实施例。
[0014]图1是本专利技术实施例提供的一种电动汽车热管理测试方法的流程示意图，该方法可由电动汽车热管理测试装置执行，该测试装置可通过软件和/或硬件的方式实现。所述方法包括如下步骤：S1、基于对现有电池电芯开展混合动力脉冲能力特性HPPC试验所获得的试验结果以及RC等效电路模型，确定电池电芯一维电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车热管理测试方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、基于对现有电池电芯开展混合动力脉冲能力特性HPPC试验所获得的试验结果以及RC等效电路模型，构建电池电芯一维电学模型，以及根据电池包内各电池电芯的串并联关系和所述电池电芯一维电学模型构建电池包一维电学模型；S2、基于Bernardi模型建立电池电芯一维产热模型，以及根据电池电芯之间串并联关系和所述电池电芯一维产热模型，构建电池包一维产热模型；S3、基于影响因素与对流换热系数之间的关联式构建电池包一维散热模型，所述影响因素包括冷却液流速、水冷板内水力直径、管路弯度及冷却液物性；S4、将所述电池包一维电学模型、所述电池包一维产热模型以及所述电池包一维散热模型嵌入至电动汽车热管理测试台架代替电池物理实体进行热管理测试；其中，所述电池包一维电学模型接收电动汽车热管理测试台架中电驱动系统的物理实体所发出的请求电流，所述电池包一维电学模型的输出作为所述电池包一维产热模型的输入，所述电池包一维电学模型的输出包括电芯开路电压、电芯工作电流和电芯端电压；所述电池包一维产热模型的输入还包括电芯体积和电池包一维散热模型反馈的电芯温度，所述电池包一维产热模型的输出作为所述电池包一维散热模型的输入，所述电池包一维产热模型的输出为电芯产热速率，所述电池包一维散热模型的输出包括电芯温度、散热速率和水冷板内冷却液出口温度，所述电池包一维散热模型的输入还包括各电池模组与水冷板的接触面积、水冷板内水力直径、水冷板管路弯度、熵系数、水冷板内冷却液入口温度以及水冷板内冷却液入口流量，其中，所述水冷板内冷却液入口温度以及水冷板内冷却液入口流量是通过所述电动汽车热管理测试台架上的传感器实时采集的，所述水冷板的物理实体设置在所述电动汽车热管理测试台架。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1包括：S11、对现有电池电芯开展HPPC试验，获得试验结果；S12、基于试验结果获得不同温度、不同电池荷电状态下电池电芯的六个参数，所述六个参数分别是电芯开路电压、欧姆极化内阻、电化学极化内阻、电化学极化电容、浓差极化内阻以及浓差极化电容；S13、将不同电池荷电状态下电池电芯的六个参数输入到RC等效电路模型，获得电池电芯一维电学模型；S14、通过所述电池电芯一维电学模型获得预设环境温度、预设工况的各时刻下的电池荷电状态及电芯端电压；S15、在所述预设环境温度、所述预设工况下对现有电池电芯开展HPPC试验所获得的各时刻下的电池荷电状态及电芯端电压，与通过所述电池电芯一维电学模型获得的电池荷电状态及电芯端电压进行比对，以确定所述电池电芯一维电学模型的精度是否满足预设要求，若满足预设要求，则继续执行步骤S2，若不满足预设要求，则返回执行步骤S11。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2包括：S21、构建如下电池电芯一维产热模型：
其中，V表示电芯体积，U
OCV
表示电芯开路电压，U表示电芯端电压，T表示电芯温度，I表示电芯工作电流，为熵系数，Q
gen
为电芯产热速率；S22、开展电池电芯固定倍率充放电试验，...

【专利技术属性】
技术研发人员：付宇，李泽宇，张贺林，蔡志涛，孙守富，王芳，孔治国，黄炘，韩涛，何鹏林，张维，马凯，赵凌霄，司可，王宝森，
申请(专利权)人：中汽研新能源汽车检验中心天津有限公司，
类型：发明
国别省市：