[发明专利]自然冷却下电容发热温度随时间变化的获取方法及其推导方法

权利要求书

1.一种自然冷却下电容发热温度随时间变化的获取方法，其特征在于：对于包括N个电芯的电容模组，其中

T为自然冷却下电容模组发热温度；

t为时间；

P为电容模组的发热功率；

к为对流表面换热系数，

当电芯间距小于4mm，к＝3，

当电芯间距在4mm-15mm之间，к＝4，

当电芯间距大于15mm，к＝5；

A为电容模组中参与对流换热的总面积；

m为电容模组中电芯的总质量；

Cp为电芯的平均比热容；

T₀为环境温度；

N为>1的自然数。

2.根据权利要求1所述自然冷却下电容发热温度随时间变化的获取方法，其特征在于：根据模组的放电生热量为P×Δt＝I²×DCR×f×Δt，得到P＝I²×DCR×f，其中

I为给定恒流充放电的电流值；

DCR为模组的直流内阻；

f为放电阶段所占的时间比。

3.根据权利要求2所述自然冷却下电容发热温度随时间变化的获取方法，其特征在于：其中

t_c为充电时间，t_d为放电时间，Q为模组电量，I为给定恒流充放电的电流值；

t_s为充放电的间歇时间。

4.根据权利要求2所述自然冷却下电容发热温度随时间变化的获取方法，其特征在于：所述电容模组由N个电芯通过串联、并联或串并联混合构成，

由N个电芯串联构成时，DCR＝dcr×N；

由N个电芯并联构成时，

dcr为单个电芯的直流内阻。

5.根据权利要求1所述自然冷却下电容发热温度随时间变化的获取方法，其特征在于：所述电容模组中参与对流换热的总面积A＝N×a，a为单个电芯与空气接触的全部表面面积。

6.根据权利要求1-5任意一项权利要求所述自然冷却下电容发热温度随时间变化的获取方法的推导方法，其特征在于：根据电容模组的放电生热量为P×Δt＝I²×DCR×f×Δt，电容模组升温吸热量为电容模组对环境散热量为к×A(T-T₀)Δt，由电容模组的放电生热量＝电容模组本体升温吸热量+电容模组对环境散热量，得到

对等式(Ⅰ)两边进行微分计算，得到等式(II)：

等式(II)转变为

对等式(Ⅲ)的一阶常系数非齐次线性微分方程求解得：

P×Δt＝I²×DCR×f×Δt中：

I为给定恒流充放电的电流值；

DCR为模组的直流内阻；

f为放电阶段所占的时间比。