[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

权利要求书

1.一种计算低温加热工况下锂离子电池内部温度的方法，其特征在于，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；

步骤S1中锂离子电池导热微分方程为：

其中，α₁为第一层材料的热扩散系数，ρ₁为第一层材料的密度，c_p1为第一层材料的比热容，α₂为第二层材料的热扩散系数，ρ₂为第二层材料的密度，c_p2为第二层材料的比热容，α₃为第三层材料的热扩散系数，ρ₃为第三层材料的密度，c_p3为第三层材料的比热容，x为横坐标，q_v1为加热后锂离子电池内部第一层产生的热源，q_v2为加热后锂离子电池内部第二层产生的热源，q_v3为加热后锂离子电池内部第三层产生的热源，T₁为第一层材料的初始温度，T₂为第二层材料的初始温度，T₃为第三层材料的初始温度，λ₁为第一层材料的导热系数，λ₂为第二层材料的导热系数，λ₃为第三层材料的导热系数，L₁为第一层材料的厚度，L₂为第二层材料的厚度，L₃为第三层材料的厚度，t为时间；

步骤S2中表征温度的格林函数模型为：

其中，T_i(x,t)为表征温度的格林函数模型，G_ij(x,t|x',t')为格林函数，x_j为第j层材料的横坐标，T₀为三层材料的初始温度值，为第一层内部分布热源，为第三层内部分布热源，q₁(t)为给定的加热电池前端的热流密度变化，q₂(t)为给定的加热电池末端的热流密度变化，ρ为材料的密度，c_p1为第一层材料的比热容，δ(·)为狄拉克函数，n为分离常量数量，Γ(·)为时间分离变量，α_j为第j层材料的热扩散系数，t为时间，t'为初始时间，λ_j为第j层材料的导热系数，N_n为中间变量，φ_in(x)为空间分离变量，φ_jn(x')为中间变量，其具体函数形式与φ_1n(x)、φ_2n(x)和φ_3n(x)相同，x为沿着电池厚度方向坐标，x'为内热源坐标，L₁为第一层材料的厚度，L₂为第二层材料的厚度，L₃为第三层材料的厚度，β_n为分离常量，A_2n、B_2n、A_3n、B_3n为由下列方程确定的系数：

其中，γ₁为第一比例系数，γ₂为第二比例系数，γ₃为第三比例系数，γ₄为第四比例系数，γ₅为第五比例系数，γ、H₁、H₂、h₁、h₂、K₁和K₂为定义的中间变量。