[发明专利]一种锂离子电池内部温度的估算方法

权利要求书

1.一种锂离子电池内部温度的估算方法，其特征在于，

通过以下计算模型计算电池模块的内部温度：

T_d(k)=T_d(k-1)+(W₁-W₂)/C;

其中，T_d(k)为电池模块在k时刻的内部温度估计值℃；T_d(k-1)为电池模块内部在k-1时刻的温度估计值℃；W₁为电池模块损失的能量J；W₂为电池模块空气流变化热量J；C为电池模块的比热容J/（k_g·℃)；电池模块内部的温度估计值T_d(k)的初始值采用温度传感器的温度测量值。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池内部温度的估算方法，其特征在于，所述电池模块损失的能量W₁的计算方法如下：

W₁=（U-U_OCV）*I*t

其中，U_OCV为利用开路电压-荷电状态查值表得到的荷电状态对应的开路电压V；U为电池模块的端电压V；I为电池模块的电流A，t为电池模块温度计算任务周期。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池内部温度的估算方法，其特征在于，所述电池模块空气流变化热量W₂的计算方法如下:

W₂=（T_out-T_d(k)）*m*C_air*t

其中，m为电池模块空气流质量kg，C_air为空气的比热容J/（k_g·℃),；T_out为电池模块出风口温度传感器测得的温度℃,T_d(k)为在上一个任务周期电池模块内部的温度估计值℃；t为电池模块温度计算任务周期。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池内部温度的估算方法，其特征在于，

还通过以下计算模型进行闭环反馈计算，得到电池模块内部的温度估计值：

T_cg(k)=T_cg(k-1)+(T_d(k)-T_cg(k-1))/Q；

T_d(k)=T_d(k-1)+(W₁+W₂)/C-k₁（T_cg-T_ce）；

T_cg(k)=T_cg(k-1)+(T_d(k)-T_cg(k-1))/Q-k₂（T_cg-T_ce）；

其中，T_cg(k)为电池温度传感器k时刻的温度估计值℃；T_cg(k-1)为电池温度传感器在k-1时刻的温度估计值℃；T_d(k)-T_cg(k-1)为电池模块内部的温度估计值和电池温度传感器的温度估计值的差值；Q为温度传感器的时间常数；T_ce为电池温度传感器的温度测量值℃；T_cg为电池温度传感器的温度估计值℃；k₁和k₂均为反馈增益，且均为标定量。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池内部温度的估算方法，其特征在于，所述k₁和k₂的取值范围均为0.03～0.1。

6.根据权利要求4所述的锂离子电池内部温度的估算方法，其特征在于，所述电池温度传感器的温度测量值T_ce的测量步骤如下：

采用至少三个电池温度传感器，分别对所述电池模块的进气口、出气口和电池模块表面三个位置进行测量而得到所述三个位置的温度测量值，然后取该三个位置的温度测量值的平均值作为电池温度传感器的温度测量值T_ce。

7.根据权利要求6中所述的锂离子电池内部温度的估算方法，其特征在于，所述电池温度传感器的温度测量值T_ce的测量步骤中，通过三个电池温度传感器分别在所述电池模块的进气口、出气口和电池模块表面三个位置一一对应地进行测量而得到所述三个位置的温度测量值。