[发明专利]电动汽车动力电池液冷系统实时制冷量计算方法及其控制

权利要求书

1.一种电动汽车动力电池液冷系统实时制冷量计算方法，其特征在于，通过公式(1)和(2)计算电池制冷系统当前t时刻所需的制冷量

其中：

为当前t时刻电池散热所需的制冷量，单位为W；

T_{cool_out}(t)为当前t时刻液冷板出口处冷却液体的温度，单位为K；

C_{P_cool}为冷却液体的质量比热容，单位为J·kg^-1·K^-1；

q_m为冷却液体的质量流量，单位为kg·s^-1；

T_{cool_in_max}(t)为满足当前t时刻热负荷散热要求的液冷板进口处冷却液所需的最高温度，单位为K；

T(t)为当前t时刻电池的温度，单位为K；

I(t)为当前t时刻下电池的运行电流，单位为A；

T_{dis_max}为电池允许最大放电温度，单位为K；

C_{P_cell}为电池的质量比热容，单位为J·kg^-1·K^-1；

m_cell为锂离子电池的质量，单位为kg；

R_in(t)为当前t时刻电池的内阻，单位为Ω；

ε(t)为当前t时刻电池的熵变系数，单位为V·K^-1；

t₁为当前t时刻电池以当前电流I(t)放电至电量为0的时长，单位为s；

电池内阻R_in的获取方法为：

(1)确定未使用的锂离子电池在不同温度T、不同电流I下的放电容量C_{total_new}的估算公式，具体为：

首先在不同环境温度和电流的正交工况下，对新电池进行恒电流放电试验，测量电池在这些正交工况点下的放电容量；然后基于测量得到的放电容量，拟合得到新电池放电容量的估算公式C_{total_new}＝f(I,T)；

(2)将未使用的SOC＝100％的锂离子电池放入温度为T_amb的恒温箱内静置；

(3)测试电池表面温度T，当温度T满足：|T-T_amb|0.1℃，且dT/dt0.02℃·min^-1时，以I的电流对电池进行恒电流放电；

(4)当电池放电△SOC·C_{total_new}的容量时，停止放电，记录当前电池的SOC和端电压U(I,T,SOC^-)，并对电池进行恒温静置；其中，△SOC＝5％；

(5)当电池端电压U满足：dU/dt0.1mV·min^-1时，停止搁置，记录电池的端电压U(I,T,SOC⁺)，并以I的电流对电池进行恒电流放电；

(6)计算电池在该I、T和SOC状态下的内阻：

R_in(I,T,SOC)＝[U(I,T,SOC⁺)-U(I,T,SOC^-)]/I (3)

(7)改变电池的SOC状态，重复上述步骤(3)～(6)，可获得当前I和T条件下不同SOC状态点的电池内阻；

(8)改变电流I和温度T，设计I和T的正交试验，利用步骤(3)～(7)的测试方法即可获得锂离子电池在不同I、T和SOC下的内阻数值，从而拟合得到R_in的估算公式。