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一种基于模型的电池热失控预警系统及方法技术方案

技术编号:44716140 阅读:36 留言:0更新日期:2025-03-21 17:45
本发明专利技术提供一种基于模型的电池热失控预警系统及方法,包括以下步骤:步骤S1、建立电化学‑热与电化学‑膨胀力耦合模型,获取不同工况下电池的温度变化曲线、温升速率曲线、电压曲线和膨胀力曲线;步骤S2、建立热失控‑膨胀力耦合模型,获取电池在热失控阶段的时间‑温度曲线、时间‑温升速率曲线、时间‑膨胀力曲线、时间‑膨胀力变化速率曲线;步骤S3、根据步骤S1和步骤S2获取的曲线确定电池多级安全阈值X<subgt;t</subgt;;步骤S4、根据步骤S3所述电池工作安全阈值X<subgt;t</subgt;进行电池热失控预警。本发明专利技术可以提高锂离子电池热失控预警准确性和及时性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池热失控预警,具体为一种基于模型的电池热失控预警系统及方法


技术介绍

1、近年来随着新能源汽车和储能行业的兴起,锂离子电池因其寿命长、能量密度高、自放电率低等优点成为理想的电源系统动力装置,世界各国都在积极研发高能量密度型号的电池并将其装配至新能源电动汽车上。而能量密度与安全性相互掣肘,目前新能源电动汽车在使用过程中还存在诸多问题,主要包括电池热安全,汽车充电、换电安全,电磁辐射安全,电池机械安全,汽车涉水安全等。在新能源汽车事故中又多以电池燃烧爆炸为主,电池燃烧爆炸主要是因为温度过高而导致电池热失控。由于锂离子电池的使用工况极其复杂,而短时间内还无法从电池机理上避免热失控发生,因此进行锂离子电池热失控预警,提前采取安全措施非常重要。

2、目前对于锂离子电池热失控有多种预警方式,包括监测电压、温度、产气等信号来提前预测热失控的发生。而这些单一信号还存在误判,易受干扰,报警不及时,监测成本大等问题,因此需要进一步寻求一种准确、及时的预警信号来尽可能避免热失控的发生,并以此建立多信号集合的预警系统及方法,从而实现锂离子电池早期热失本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于模型的电池热失控预警方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于模型的电池热失控预警方法,其特征在于,所述步骤S1具体包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的基于模型的电池热失控预警方法,其特征在于,所述电化学模型中的边界条件与运算方程如下:

4.根据权利要求2所述的基于模型的电池热失控预警方法,其特征在于,所述热模型表达方程如下:

5.根据权利要求2所述的基于模型的电池热失控预警方法,其特征在于,常态下膨胀力模型表达方程如下:

6.根据权利要求1所述的基于模型的电池热失控预警方法,其特征在于,所述...

【技术特征摘要】

1.一种基于模型的电池热失控预警方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于模型的电池热失控预警方法,其特征在于,所述步骤s1具体包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的基于模型的电池热失控预警方法,其特征在于,所述电化学模型中的边界条件与运算方程如下:

4.根据权利要求2所述的基于模型的电池热失控预警方法,其特征在于,所述热模型表达方程如下:

5.根据权利要求2所述的基于模型的电池热失控预警方法,其特征在于,常态下膨胀力模型表达方程如下:

6.根据权利要求1所述的基于模型的电池热失控预警方法,其特征在于,所述步骤s2根据建立热失控-膨胀力耦合模型中副反应发生速率确定热失控总产热速率q1与内部气体产生量n,以此计算获得热失控阶段的时间-温度曲线、时间-温升速率曲线、时间-膨胀力曲线、时间-膨胀力变化速率曲线,具体包括以下步骤:

7.根据权利要求1所述的基于模型的电池热失控预警方法,其特征在于,所述步骤s3中电池工...

【专利技术属性】
技术研发人员:栗欢欢邵宇杰曹阳阳王亚平
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:

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