[发明专利]测量变电流工况下电池的生热功率的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种测量变电流工况下电池的生热功率的方法和装置。

背景技术

随着新能源行业对锂电池组的性能和循环寿命要求越来越高，锂电池组的热管理方案受到越来越多的重视，而热管理方案又需要依据离子电池的发热量进行设计。目前锂电池的发热量多数以温升曲线进行描述，这种方法得到的是温度差值，不能得到具体的生热功率和热量。

目前,现有技术普遍通过加速量热仪对锂电池的发热量进行测试，但测试设备和费用昂贵，多数企业不具备相应的财力。并且多数情况下测试得到的是锂电池在恒流充电或者放电的温升曲线，这与锂电池在实际工作状态下变化的电流、充放电交替进行的工况不相符。

因此，开发一种有效地测量变电流工况下电池的生热功率的方案是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的实施例提供了一种测量变电流工况下电池的生热功率的方法和装置，以实现有效地测量变电流工况下电池的生热功率。

根据本发明的一个方面，提供了一种测量变电流工况下电池的生热功率的方法，包括：

测量电池在不同倍率下的充电和/或放电的温升数据，根据所述充电和/或放电的温升数据计算出所述电池在不同倍率下充电和/或放电的生热功率；

根据所述不同倍率下充电和/或放电的生热功率对应的电流值，通过曲线拟合生成所述电池的充电和/或放电的生热功率与电流值之间的关系式。

优选地，所述的测量电池在不同倍率下的充电和/或放电的温升数据，根据所述充电和/或放电的温升数据计算出所述电池在不同倍率下充电和/或放电的生热功率，包括:

测量电池在自然环境下不同倍率下的充电和/或放电的温升数据；

设所述电池在放电倍率V下放电至截止电压的放电时间为t_v，则电池在该放电工况下的平均生热功率P_v计算如下式：

设所述电池在充电倍率U下充电至截止电压的放电时间为t_U，则电池在该充电工况下的平均生热功率P_U计算如下式：

其中，Q_con是电池外表面与空气自然对流换热量Q_surf、上表面与空气自然对流换热量Q_up之和，Q_rad是电池表面对外界的辐射换热量，Q_sto是电池自身存储的热量；

计算出所述电池在不同放电倍率和/或充电倍率下的平均生热功率。

优选地，所述的根据所述不同倍率下充电和/或放电的生热功率对应的电流值，通过曲线拟合生成所述电池的充电和/或放电的生热功率与电流值之间的关系式，包括：

根据所述电池在不同充电倍率下的温升数据，得到不同充电倍率下的各个平均生热功率对应的电流值，将生热功率作为纵坐标，将电流值作为横坐标，在所述纵坐标和横坐标构成的坐标系中标注多个点，每个点分别对应一个充电倍率下的平均生热功率和平均生热功率对应的电流值，根据所述多个点通过曲线拟合生成所述电池在充电工况下生热功率与充电电流值之间的关系式；

和/或，

根据所述电池在不同放电倍率下的温升数据，得到不同放电倍率下的各个平均生热功率对应的电流值，将生热功率作为纵坐标，将电流值作为横坐标，在所述纵坐标和横坐标构成的坐标系中标注多个点，每个点分别对应一个放电倍率下的平均生热功率和平均生热功率对应的电流值，根据所述多个点通过曲线拟合算法生成所述电池在放电工况下生热功率与放电电流值之间的关系式。

优选地，所述的方法还包括：

根据所述电池在实际放电工况下的实际放电电流值对应的放电时间点，以及所述电池在放电工况下生热功率与放电电流值之间的关系式，得到所述电池在所述实际放电工况下生热功率与放电时间之间的关系式；

和/或，

根据所述电池在实际充电工况下的实际充电电流值对应的充电时间点，以及所述电池在充电工况下生热功率与充电电流值之间的关系式，得到所述电池在所述实际充电工况下生热功率与充电时间之间的关系式。

优选地，所述的方法还包括：

将所述电池在实际放电工况下的实际放电电流，代入所述电池在放电工况下生热功率与放电电流值的关系式，计算得到所述实际放电工况下的实际放电电流对应的生热功率；

和/或，