[发明专利]一种基于BV方程的动力电池智能自调节加热电流计算方法、电池加热方法和电池管理系统

权利要求书

1.一种基于BV方程的动力电池智能自调节加热电流计算方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

(a)对电池加热过程建立包含BV方程的电路模型；所述电路模型是BV方程与纯电容元件并联后再与欧姆内阻和电池开路电压串联；

(b)基于所述电池的所述电路模型，利用所述BV方程描述支路电流的数学方程；

(c)对建立的所述数学方程进行离散化处理，得到总电流随时间变化的函数；所述总电流为流经欧姆内阻的电流；

(d)分别利用电池端电压的电压上限值和电压下限值带入上述函数，得到电流上限许用最大值和电流下限许用最大值；

(e)选择电流上限许用最大值和电流下限许用最大值中较小者，作为所述加热电流。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述BV方程描述支路电流的数学方程为：

式中：S为电极面积，i₀为交换电流密度，I_ct为支路电流，U_ct为过电位，α_a和a_c为对称系数，表示电极电位对还原反应和氧化反应活化能的影响程度，通常满足a_a＝a_c＝0.5，F为法拉第常数，R为气体常数，T为热力学温度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(c)中所述总电流随时间变化的函数为：

U_t为电池端电压，U_ocv为电池开路电压，U_ct为极化电压，R_i为欧姆内阻，C为回路电容值。

4.一种动力电池加热方法，其特征在于：

1)获得当前电池温度和电池环境温度；

2)判断是否需要进行交流电加热，当电池温度高于设定阀值时，不需要进行加热，电动汽车正常启动或工作；当电池温度低于设定阀值时，使用交流电对电池加热；

3)获得电池端电压、当前电池的SOC值、电池开路电压、欧姆内阻、极化电压和回路电容值；

4)根据权利1至3任一项所述方法计算自调节加热电流值，执行交流电加热；

5)实时测量电池温度，并判断电池温度是否升高目标阀值，若是，执行步骤6；若否，执行步骤4，继续执行交流电加热；

6)判断动力电池温度是否达到设定终止温度，若是，停止交流电加热，电池正常工作；若否，执行步骤3，更新自调节加热电流值，并施加在电池两端。

5.如权利要求4的所述方法，其特征在于：根据当前电池的SOC值，结合电池温度,根据控制器内预存的开路电压值和电池温度关系获取所述开路电压值。

6.如权利要求4的所述方法，其特征在于：根据控制器内预存的电池阻抗值与电池温度的关系获取当前电池温度下的欧姆阻抗。

7.如权利要求4的所述方法，其特征在于：将电池加热前的端电压作为开路电压值初始值。

8.如权利要求1或2的所述方法，其特征在于：所述目标阀值是1度、0.5度、0.25度或2度。

9.一种电池管理系统，其特征在于，使用如权利要求1-8任意一项所述的方法。