[发明专利]一种电池包保温层的设计方法、装置及电子设备

说明书

本申请公开了一种电池包保温层的设计方法、装置及电子设备，涉及动力电池技术领域，该电池包保温层的设计方法包括：分别设置电池包处于最高温度和最低温度下的热平衡条件；分别获取电池包在两个热平衡条件下的热交换量以及温度曲线，进而得到保温结构分别在两个热平衡条件下的导热系数与厚度之比的最大值；获取电池包壳体的导热系数和厚度，分别计算保温层分别在两个热平衡条件下的导热系数与厚度之比的最大值，并以二者中的较小值，作为保温层设计的限制参数。本申请，可通过保温层设计的限制参数，对保温层的导热系数和厚度进行分析设计，从而在保证电池包的热平衡条件下，降低电池包的热敏感度，并实现设计余量最小化，降低电池包成本。

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，具体涉及一种电池包保温层的设计方法、装置及电子设备。

背景技术

目前，电池包作为纯电动汽车的能量核心，其带电量和输出功率，以及工作时的发热量等核心性能参数都与温度有关。由于在不同的环境温度下，电池包的自身温度也不同，其内电芯的内阻也会随之不同，即电池包在不同温度下，其电芯的内阻会产生巨大的变化。因此电池包与温度之间是强耦合关系，即在一定程度上，限制了电池包工作环境的温度范围。

相关技术中，通常会在电池包的内外壳体之间增设一层保温层，且该保温层大多采用导热系数较低的隔热材料制成。利用保温层可较好地降低电池包与温度之间的耦合性，以降低环境温度对电池包的影响，进而可结合电池包热管理系统，实现扩大电池包工作环境的温度范围。

但是，电池包保温层的设计重点在于保温层材料的选取，并未关注针对已经选择的保温材料如何对其属性进行设计；而保温层材料的选取和设计多为依靠经验，容易造成保温效果不足或保温余量过大的问题，而导热系数较低的隔热材料的价格较为昂贵，若保温层的保温余量过大，又会造成电池包成本增加。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷之一，本申请的目的在于提供一种电池包保温层的设计方法、装置及电子设备，以解决相关技术中保温层的保温效果不足或保温余量过大的问题。

本申请第一方面提供一种电池包保温层的设计方法，保温层设置于电池包壳体内，以电池包壳体与保温层的整体为保温结构，其包括步骤：

基于电池包使用环境的最高温度和最低温度，分别设置上述电池包处于上述最高温度和最低温度下的热平衡条件；

基于上述电池包的比热、质量、以及暴露在空气中的表面积，分别获取上述电池包在两个热平衡条件下的热交换量以及温度曲线，进而得到上述保温结构分别在两个热平衡条件下的导热系数与厚度之比的最大值；

获取电池包壳体的导热系数和厚度，分别计算上述保温层分别在两个热平衡条件下的导热系数与厚度之比的最大值，并以二者中的较小值，作为保温层设计的限制参数。

一些实施例中，上述电池包处于上述最高温度下的热平衡条件包括电池包的第一静置时间、以及对应该第一静置时间的电池包温度上限；

上述电池包处于上述最低温度下的热平衡条件包括电池包的第二静置时间、以及对应该第二静置时间的电池包温度下限。

一些实施例中，上述第一静置时间与第二静置时间相同。

一些实施例中，获取上述电池包在任一热平衡条件下的热交换量以及温度曲线，进而得到上述保温结构在该热平衡条件下的导热系数与厚度之比的最大值，具体包括：

获取上述电池包在该热平衡条件下的热交换量；

基于牛顿冷却定律，积分后得到满足该热平衡条件的温差关联方程式，进而得到温度曲线；

根据上述热交换量和温差关联方程式，计算上述保温结构满足该热平衡条件的导热系数与厚度之比的最大值。

一些实施例中，上述获取电池包壳体的导热系数和厚度，具体包括：