[发明专利]一种计算电池热能转换效率的方法

说明书

本发明涉及一种计算电池热能转换效率的方法，该方法包括计算电池理论存储能量q_n，充、放电时总的生成热q，q＝q_rev+q_irr，q_rev为不同倍率充、放电时的可逆热，q_irr为充、放电时的不可逆热；根据公式η＝q/q_n计算出不同倍率充放电时热能转换效率。本发明提出了一种新的参数，即为热能转换效率，用于描述电池产生热能的相对值。电池工作时产生的热量决定了电池的温度分布，而本发明计算的热能转换效率能直观而有效的反应电池的生热量，进而预测电池的温度状态。

技术领域

本发明涉及锂离子电池能量的计算，具体地指一种计算电池热能转换效率的方法。

背景技术

随着电动汽车市场规模的日益壮大，锂离子电池作为一种广泛认可的车用电池具有极其重要的意义，它具有循环寿命长，能量密度高，低自放电率等优点。然而，锂离子电池的性能、寿命和安全与电池温度关系密切。因此，合理的热管理能够提升电池的性能，延长循环寿命，并且保证电池安全性。优化电池的热管理系统，需要深入分析电池工作时的热行为，这就有必要发现一种参数来评估电池的热行为。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种计算电池热能转换效率的方法。

实现本发明目的采用的技术方案是一种计算电池热能转换效率的方法，该方法包括以下步骤：

计算电池理论存储能量q_n，充、放电时总的生成热q，q＝q_rev+q_irr，q_rev为不同倍率充、放电时的可逆热，q_irr为充、放电时的不可逆热；根据公式η＝q/q_n计算出不同倍率充放电时热能转换效率。

在上述技术方案中，所述q_n通过下式计算：

根据荷电状态与开路电压的定量关系对荷电状态从0到1求积分可得，式中，U_OCV为开路电压，C_n为额定容量，SOC为荷电状态。

在上述技术方案中，其特征在于所述q_rev通过下式计算：

式中，为开路电压对温度的导数，C_n为额定容量，SOC(0)至SOC(t)为荷电状态区间，SOC(t)的计算式为：I为电流，t为充、放电时间。

在上述技术方案中，所述所述q_irr通过下式计算：

ΔV＝V_t-V_OCV是电池充、放电时电压V_t与开路电压V_OCV之差。

在上述技术方案中，所述中电池开路电压和荷电状态的定量关系式的建立过程为：

1)将处于放电截止电压的电池组以0.04C恒流充电25h或至充电截止电压后停止，记录电池组单体充电电压随荷电状态变化的充电曲线；

2)将所述电池组以0.04C恒流放电25h后或至放电截至电压后停止，记录电池组单体放电电压随荷电状态变化的放电曲线；

3)将所述充电曲线和所述放电曲线相加取平均值，得到电池组单体开路电压随荷电状态变化的开路电压曲线；