一种电池包热场分布状态预测方法技术

本发明专利技术实施例涉及的一种电池包热场分布状态预测方法包括：基于单体电池充放电实验，获取单体电池不同工况下的温度特性曲线；基于所述单体电池的所述温度特性曲线，构建所述单体电池的电池发热模型；基于所述单体电池和电池包建立电池包三维模型；以及基于所述电池发热模型对电池包三维模型进行热场仿真处理，得到与所述电池包三维模型对应的所述电池包的热场分布状态

【技术实现步骤摘要】
一种电池包热场分布状态预测方法、装置、系统和存储介质


：
[0001]本专利技术属于电池仿真
，特别涉及一种电池包热场分布状态预测方法
、
装置
、
系统和存储介质
。

技术介绍

：
[0002]动力电池是新能源车辆唯一动力来源，其性能
、
寿命以及安全性都与其工作时的温度相关
。
然而，动力电池在使用过程中内部电化学反应会产生大量的热，导致动力电池内部温度逐渐升高，使动力电池各种材料处于异常工作温度范围，破坏动力电池整体化学平衡，减少锂离子电池循环寿命，因此需要构建合适的电池热管理系统保证动力电池在工作过程中处于合适的温度范围之内
。
[0003]构建电池包热管理系统前，通常需要通过热仿真来模拟电池包热分布状态
。
然而，单体电池比如单体动力电池各种材料性能受环境影响较大，常用的一些发热模型无法精确模拟出电池包的热分布状态，难以构建合适的热管理系统，不利于电池包的热管理和控制
。
专利
技术实现思路

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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电池包热场分布状态预测方法，其特征在于，包括：基于单体电池充放电实验，获取单体电池不同工况下的温度特性曲线；基于所述单体电池的所述温度特性曲线，构建所述单体电池的电池发热模型；基于所述单体电池和电池包建立电池包三维模型；以及基于所述电池发热模型对电池包三维模型进行热场仿真处理，得到与所述电池包三维模型对应的所述电池包的热场分布状态
。2.
根据权利要求1所述的电池包热场分布状态预测方法，其特征在于，所述电池发热模型满足如下公式：型满足如下公式：型满足如下公式：型满足如下公式：型满足如下公式：型满足如下公式：型满足如下公式：其中，
ρ
表示所述单体电池的流体密度，
c
p
表示所述单体电池的比热容，
t
表示所述单体电池的放电时间，
k
表示所述单体电池的导热系数，表示梯度算子，
j
表示所述单体电池的电流密度，
σ
+
和
σ
‑
表示所述单体电池的正负极的有效电导率，和表示所述单体电池的所述正负极的相电位，
φ
+
和
φ
‑
表示所述单体电池的所述正负极的相电位，和表示体积电流传输速率和电化学反应产生的电化学反应热，和表示所述单体电池内部短路引起的电流传输率和电化学反应热，表示所述单体电池热失控产生的热量，
Vol
表示所述单体电池的活性区域，
V
表示所述单体电池的电压，
Q
nominal
表示所述单体电池的总容量，
Q
ref
表示所述单体电池充放电实验中用于获取所述电池发热模型的电池容量，
DOD
表示所述单体电池的放电深度，
U
和
Y
表示根据所述单体电池的所述放电深度
DOD
拟合的参数，
C1和
C2分别为所述单体电池特定
NTGK
模型常数，
a
n
和
b
n
分别为所述单体电池充放电实验确定的常数，
T
为所述单体电池充放电实验中采集的温度数据，
T
ref
为参考温度数据
。3.
根据权利要求1所述的电池包热场分布状态预测方法，其特征在于，所述基于所述单体电池建立与电池包对应的电池包三维模型，包括：根据所述电池包的参数构建所述电池包三维模型；以及响应用户第一操作对所述电池包三维模型进行删简处理；以及
响应用户第二操作并采用基于边长加权的
Laplacian
优化算法对删简处理后的所述电池包三维模型进行优化处理
。4.
根据权利要求3所述的电池包热场分布状态预测方法，其特征在于，所述响应用户第二操作并采用基于边长加权的
Laplacian
优化算法对删简处理后的所述电池包三维模型进行优化处理，包括：响应所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，刘水长，毛凤朝，刘赫，潘神功，肖业，朱赟，武利冲，黄粱，薛志昊，潘任慧，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：