[发明专利]基于分布参数热阻模型的电池组温度场在线获取方法

权利要求书

1.基于分布参数热阻模型的电池组温度场在线获取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、采用有限元软件将电池组划分成由多个节点组成的节点图，并得到电池组外表面上每个节点与外部环境之间的热流密度，及电池组外表面上每个节点的温度；

步骤2、根据电池组外表面上每个节点与外部环境之间的热流密度、电池组外表面上每个节点的温度和热阻公式，得到电池组外表面上每个节点的热阻；

步骤3、建立电池组的三维区域模型，该模型中将电池组分割成多个立方体区域，多个立方体区域包括电池组内部的立方体区域和电池组外表面的立方体区域，获得每相邻两个立方体区域之间的传热面积和电池组外表面的每个立方体区域与外界环境之间的传热面积；

步骤4、根据每相邻两个立方体区域之间的传热面积获得电池组内部每个立方体区域与相邻6个方向上的立方体区域之间的热阻及电池组外表面的每个立方体区域与相邻的立方体区域之间的热阻，对电池组外表面的每个立方体区域内的节点的热阻取平均值，作为电池组外表面的每个立方体区域与外部环境之间的热阻；

步骤5、根据步骤3得到的每相邻两个立方体区域之间的传热面积和电池组外表面的每个立方体区域与外界环境之间的传热面积及步骤4得到的所有热阻，建立每个立方体区域的稳态或瞬态的状态方程；

步骤6、根据步骤5得到的每个立方体区域的稳态或瞬态状态方程，得到整个电池组的稳态状态空间方程组或整个电池组的瞬态状态空间方程组，根据整个电池组的瞬态状态空间方程组得到瞬态下电池组温度列向量，根据整个电池组的稳态状态空间方程组得到稳态的电池组温度列向量；

步骤2中，每个节点的热阻表示为：

式中，T₁表示有限元软件仿真出的电池组外表面上每个节点的温度，T₀表示外部环境温度，W表示有限元软件仿真出的电池组外表面每个节点与外部环境之间的热流密度，R1为每个节点的热阻；

步骤5中，每个立方体区域的瞬态的状态方程，表示为：

式中，m_i,j,k为立方体区域的质量，C为立方体区域比热容，R＝R1或R2，R为立方体区域在6个方向上的热阻，S为立方体区域在6个方向上的传热面积，V为立方体区域对应节点的体积，Q为立方体区域的发热功率密度，t为时刻，ΔT_i,j,k(t)为该立方体区域在t时刻与t+1时刻之间的温度变化量，(i,j,k)为相应立方体区域的坐标，下角标为(i+1,j,k)，(i-1,j,k)，(i,j+1,k)，(i,j-1,k)，(i,j,k+1)，(i,j,k-1)的S和R参数分别为坐标为(i,j,k)的区域在6个方向上的传热面积和热阻；

将公式3变换为：

式中，

每个立方体区域的稳态方程表示为：

0＝V_i,j,kQ_i,j,k-J_i,j,kT_i,j,k+S_i+1,j,kR_i+1,j,kT_i+1,j,k+S_i-1,j,kR_i-1,j,kT_i-1,j,k+S_i,j+1,kR_i,j+1,kT_i,j+1,k+S_i,j-1,kR_i,j-1,kT_i,j-1,k+S_i,j,k+1R_i,j,k+1T_i,j,k+1+S_i,j,k-1R_i,j,k-1T_i,j,k-1 公式5，其中：

J_i,j,k＝S_i+1,j,kR_i+1,j,k+S_i-1,j,kR_i-1,j,k+S_i,j+1,kR_i,j+1,k+S_i,j-1,kR_i,j-1,k+S_i,j,k+1R_i,j,k+1+S_i,j,k-1R_i,j,k-1。