[发明专利]一种计算低温加热工况下锂离子电池内部温度的方法

说明书

本发明公开了一种计算低温加热工况下锂离子电池内部温度的方法，包括以下步骤：S1、基于一维锂离子单体电池模型，建立在加热工况下的锂离子电池导热微分方程；S2、根据边界条件和初始条件，求解锂离子电池导热微分方程，建立表征温度的格林函数模型；S3、对表征温度的格林函数模型进行求解，建立电芯单元各层的温度变化模型；S4、根据锂离子电池的基本属性、待求解的位置和时刻，基于电芯单元各层的温度变化模型，求解得到对应时刻和位置电池内部的温度；本发明解决了现有电池内部温度计算方法是采用探针或者仿真软件手段来得到电池内部的温度的问题。

技术领域

本发明涉及计算电池内部温度技术领域，具体涉及一种计算低温加热工况下锂离子电池内部温度的方法。

背景技术

电池作为新能源汽车中关键的储能部件，已经成为新能源汽车研究领域中的重点。大多数车用电池已经逐步淘汰了体积较大、寿命较短的铅蓄电池、存在重金属泄露风险的镍氢电池。取而代之进入大众视野的，是具有高性能、高能量密度的锂离子电池。

锂离子电池性能受环境温度影响很大，在较低温度时，电池不能进行正常的充放电过程，此时内阻增加会导致电池性能下降，续航里程减少。这种情况会使新能源汽车在冬季或者纬度偏北地区的应用大大降低。

锂离子电池加热方法主要分为电池外部加热、电池内部加热与外部与内部相结合的三种加热方式。在这三种加热方式下，由于电池内部总是会存在远离或者接近发热点的区域，所以电池内部温度会存在不均衡现象。这也会极大的影响电池性能。

大多针对电池内部温度的不均衡性的研究主要集中在通过实验温度探针或者仿真软件手段来得到电池内部的温度。而实际过程中，实验探针只能探求到电池表面温度，不能得到电池内部温度不均的局部温度。同时仿真手式需要进行建立模型，消耗大量时间。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种计算低温加热工况下锂离子电池内部温度的方法解决了现有电池内部温度计算方法是采用探针或者仿真软件手段来得到电池内部的温度的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种计算低温加热工况下锂离子电池内部温度的方法，包括以下步骤：

S1、基于一维锂离子单体电池模型，建立在加热工况下的锂离子电池导热微分方程；

S2、根据边界条件和初始条件，求解锂离子电池导热微分方程，建立表征温度的格林函数模型；

S3、对表征温度的格林函数模型进行求解，建立电芯单元各层的温度变化模型；

S4、根据锂离子电池的基本属性、待求解的位置和时刻，基于电芯单元各层的温度变化模型，求解得到对应时刻和位置电池内部的温度。

进一步地：步骤S1中锂离子电池导热微分方程为：