System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 热管理系统的冷却水泵参数确定方法、电子设备及介质技术方案_技高网

热管理系统的冷却水泵参数确定方法、电子设备及介质技术方案

技术编号:40237467 阅读:14 留言:0更新日期:2024-02-02 22:36
本发明专利技术公开了一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法、电子设备及介质,包括,获取电池的单体电芯参数、热管理系统所对应的冷却液参数以及液冷板参数;根据单体电芯参数、冷却液参数以及液冷板参数,构建冷却能力分析模型;向冷却能力分析模型输入不同的冷却液流量值,以使冷却能力分析模型在接收一冷却液流量值时,执行温度评估操作得到单体电芯在对应的冷却液流量下的平均温度,并生成用于表征平均温度与冷却液流量值变化关系的分析结果;根据分析结果,确定热管理系统中冷却水泵设计参数。简化了热管理系统冷却能力分析模型的构建,并有效地缩减了动力电池热管理系统在冷却水泵上的设计周期与研发成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动力电池及电池热管理,尤其涉及一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法、电子设备及介质


技术介绍

1、动力电池是指为工具提供动力来源的电源,多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。在动力电池的使用过程中,为保证电池性能以及延长电池使用寿命,会为电池配套一电池热管理系统,用于防止电池在温度过高或过低情况下工作而引起热散逸或热失控问题,能够提升电池整体性能以及延长电池使用寿命,因此,电池热管理系统的研发也至关重要。

2、而当前,在电池热管理系统的研发阶段,通常采用热管理仿真和环模标定的方法对电池热管理系统的液冷板在不同冷却液流量下的冷却能力进行分析,并根据分析结果进行电池热管理系统冷却水泵的选型以及设计冷却水泵的流量切换节点;但热管理仿真模型研发周期长,且投入成本高。在电池热管理系统的研发阶段,如何快速对电池热管理系统的液冷板在不同冷却液流量下的冷却能力进行分析,并进一步缩减动力电池热管理系统在冷却水泵上的设计周期与研发成本,已成为一个亟需解决的问题。


技术实现思路

1、本专利技术实施例提供一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法、电子设备及介质,能快速地对电池热管理系统的液冷板在不同冷却液流量下的冷却能力进行分析,并进一步缩减动力电池热管理系统在冷却水泵上的设计周期与研发成本。

2、本专利技术一实施例提供一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法,包括:

3、获取电池的单体电芯参数、热管理系统所对应的冷却液参数以及液冷板参数;

4、根据所述单体电芯参数、所述冷却液参数以及所述液冷板参数,构建所述热管理系统对应的冷却能力分析模型;

5、向所述冷却能力分析模型输入不同的冷却液流量值,以使所述冷却能力分析模型在接收一冷却液流量值时,执行温度评估操作得到单体电芯在对应的冷却液流量下的平均温度;

6、根据所述单体电芯在不同的冷却液流量下的平均温度,生成用于表征平均温度与冷却液流量值变化关系的分析结果;

7、根据所述分析结果,确定所述热管理系统中冷却水泵设计参数;其中,所述冷却水泵设计参数,包括:冷却水泵型号以及冷却水泵的流量切换节点;

8、其中,所述温度评估操作,包括:

9、根据所述单体电芯参数、冷却液参数、液冷板参数以及冷却液流量,计算所述单体电芯底部的第一温度;

10、根据所述第一温度以及导热微分方程,计算所述单体电芯在与所述液冷板垂直的平面上的纵向温度分布;

11、根据所述纵向温度分布,计算所述单体电芯的平均温度。

12、进一步的,所述单体电芯参数,包括:电池体积产热率,以及电芯的1/2高度;所述液冷板参数,包括:位于液冷板与单体电芯之间的导热结构胶的厚度,导热结构胶的导热系数,液冷板的板壁厚度,以及液冷板导热系数;

13、所述根据所述单体电芯参数、冷却液参数、液冷板参数以及冷却液流量,计算所述单体电芯底部的第一温度,包括:

14、根据所述电池体积产热率,所述电芯的1/2高度,所述导热结构胶的厚度,以及所述导热结构胶的导热系数,计算所述第一温度与导热结构胶底部的第二温度的第一温度差;

15、根据所述冷却液参数,计算液冷板流道内壁的第三温度;

16、根据所述电池体积产热率,所述电芯的1/2高度,所述液冷板的板壁厚度,以及所述液冷板导热系数,计算所述第二温度与所述第三温度的第二温度差;

17、根据所述第三温度、所述第一温度差、以及所述第二温度差,计算所述第一温度。

18、进一步的,所述根据所述电池体积产热率,所述电芯的1/2高度,所述导热结构胶的厚度,以及所述导热结构胶的导热系数,计算所述第一温度与导热结构胶底部的第二温度的第一温度差,包括:

19、通过以下公式,计算所述第一温度差:

20、δt1=qlcrb,

21、

22、其中,δt1为第一温度差,rb为导热结构胶的导热热阻,kb为导热结构胶的导热系数,lb为导热结构胶的厚度,q为电池体积产热率,以及lc为电芯的1/2高度。

23、进一步的,所述冷却液参数,包括:冷却液与液冷板的对流换热系数,冷却液密度,冷却液比热容,冷却液沿液冷板流道高度方向的平均流速,以及冷却液进入液冷板流道的初始温度;所述液冷板参数,还包括:液冷板流道的1/2宽度,以及液冷板流道的高度;

24、所述根据所述冷却液参数,计算液冷板流道内壁的第三温度,包括:

25、通过以下公式计算冷却液在液冷板流道的1/2高度的第四温度:

26、

27、其中,tm为第四温度,ρco为冷却液密度,cco为冷却液比热容,u为冷却液沿液冷板流道高度方向的平均流速,tin冷却液进入液冷板流道的初始温度,d液冷板流道的1/2宽度,y液冷板流道的高度;

28、根据以下公式以及所述第四温度,计算所述第三温度:

29、

30、其中,t3为第三温度,h为冷却液与液冷板的对流换热系数。

31、进一步的,所述根据所述电池体积产热率,所述电芯的1/2高度,所述液冷板的板壁厚度,以及所述液冷板导热系数,计算所述第二温度与所述第三温度的第二温度差,包括:

32、通过以下公式,计算所述第二温度差:

33、δt2=qlcrj

34、

35、其中,δt2为第二温度差,rj液冷板的导热热阻,kj液冷板导热系数,lj液冷板的板壁厚度,q电池体积产热率,以及lc电芯的1/2高度。

36、进一步的,所述根据所述第三温度、第一温度差、以及第二温度差,计算所述第一温度,包括:

37、通过所述第三温度以及所述第二温度差,计算所述第二温度:

38、t2=δt2+t3;

39、其中,t2为第二温度;

40、通过所述第二温度以及所述第一温度差,计算所述第一温度:

41、t1=δt1+t2;

42、其中,t1为第一温度。

43、进一步的,所述根据所述第一温度以及导热微分方程,计算所述单体电芯在与所述液冷板垂直的平面上的纵向温度分布,包括:

44、根据电池内部的导热微分方程,得到所述单体电芯在与所述液冷板垂直的平面上的导热微分方程;

45、通过所述单体电芯在与所述液冷板垂直的平面上的导热微分方程,计算所述单体电芯在与所述液冷板垂直的平面上的纵向温度分布:

46、

47、其中,t为与所述单体电芯的1/2高度位置距离为z的位置的温度,当z=0时,t为所述单体电芯的1/2高度位置的温度;当z=lc时,t为所述单体电芯底部的温度。

48、进一步的,所述根据所述分析结果,确定所述热管理系统中冷却水泵设计参数,包括:

49、根据所述分析结果,确定所述单体电芯的平均温度的变化开始收敛时的冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法,其特征在于,所述单体电芯参数,包括:电池体积产热率,以及电芯的1/2高度;所述液冷板参数,包括:位于液冷板与单体电芯之间的导热结构胶的厚度,导热结构胶的导热系数,液冷板的板壁厚度,以及液冷板导热系数;

3.如权利要求2所述的一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法,其特征在于,所述根据所述电池体积产热率,所述电芯的1/2高度,所述导热结构胶的厚度,以及所述导热结构胶的导热系数,计算所述第一温度与导热结构胶底部的第二温度的第一温度差,包括:

4.如权利要求3所述的一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法,其特征在于,所述冷却液参数,包括:冷却液与液冷板的对流换热系数,冷却液密度,冷却液比热容,冷却液沿液冷板流道高度方向的平均流速,以及冷却液进入液冷板流道的初始温度;所述液冷板参数,还包括:液冷板流道的1/2宽度,以及液冷板流道的高度;

5.如权利要求4所述的一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法,其特征在于,所述根据所述电池体积产热率,所述电芯的1/2高度,所述液冷板的板壁厚度,以及所述液冷板导热系数,计算所述第二温度与所述第三温度的第二温度差,包括:

6.如权利要求5所述的一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法,其特征在于,所述根据所述第三温度、第一温度差、以及第二温度差,计算所述第一温度,包括:

7.如权利要求6所述的一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法,其特征在于,所述根据所述第一温度以及导热微分方程,计算所述单体电芯在与所述液冷板垂直的平面上的纵向温度分布,包括:

8.如权利要求7所述的一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法,其特征在于,所述根据所述分析结果,确定所述热管理系统中冷却水泵设计参数,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任意一项所述的热管理系统的冷却水泵参数确定方法。

10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质,包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至8中任意一项所述的热管理系统的冷却水泵参数确定方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法,其特征在于,所述单体电芯参数,包括:电池体积产热率,以及电芯的1/2高度;所述液冷板参数,包括:位于液冷板与单体电芯之间的导热结构胶的厚度,导热结构胶的导热系数,液冷板的板壁厚度,以及液冷板导热系数;

3.如权利要求2所述的一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法,其特征在于,所述根据所述电池体积产热率,所述电芯的1/2高度,所述导热结构胶的厚度,以及所述导热结构胶的导热系数,计算所述第一温度与导热结构胶底部的第二温度的第一温度差,包括:

4.如权利要求3所述的一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法,其特征在于,所述冷却液参数,包括:冷却液与液冷板的对流换热系数,冷却液密度,冷却液比热容,冷却液沿液冷板流道高度方向的平均流速,以及冷却液进入液冷板流道的初始温度;所述液冷板参数,还包括:液冷板流道的1/2宽度,以及液冷板流道的高度;

5.如权利要求4所述的一种热管理系统的冷却水泵参数确定方法,其特征在于,所述根据所述电池体积产热率,所述电芯的1/2高度...

【专利技术属性】
技术研发人员:毕春雪罗运俊付铁强何炳辉郑鸿宏杨晓霞吕典陈基永周德全蒋江辉肖扬赵婉莹
申请(专利权)人:中汽研汽车检验中心广州有限公司
类型:发明
国别省市:

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