[发明专利]一种电池热管理方法和装置

说明书

本发明公开了一种电池热管理方法和装置，应用于电池系统，电池系统包括依次连接的电池主体、平板热管和液冷单元，其中方法包括根据电池主体、平板热管和液冷单元的结构建立热网络模型；将电信号信息输入至产热模型中，得到电池主体的产热量；根据热网络模型，由产热量和当前电池温度，调整液冷单元的工质流量；通过构建电池系统的热网络模型，通过电路结构等效表示电池系统的热网络，使得传热量的计算更快捷且准确；能实时预测电池主体的温度，在电池系统的不同工况下均能及时调控，保证电池主体能够维持在合适的工作温度范围内，提高电池的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电池领域，特别是一种电池热管理方法和装置。

背景技术

目前，锂离子电池作为一种环保的能源储备器件，被广泛应用，例如新能源汽车领域等。锂离子电池的电化学循环性能、安全性能与工作温度密切相关。锂离子电池的最佳温度工作区间和许用温度范围，一般适宜温度范围为20－25摄氏度。在充放电工作过程中产热，或受外界环境影响，使得锂离子电池的温度容易超出正常工作范围。电池过热或过冷均会直接影响电池的性能和使用寿命。因此，预测电池温度，有效控制电池工作温度，维持电池工作在适宜温度范围内，是保证电池正常工作的重要条件。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电池热管理方法和装置。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

本发明的第一方面，一种电池热管理方法，应用于电池系统，所述电池系统包括电池主体、平板热管和液冷单元，所述平板热管的蒸发端与所述电池主体连接，所述平板热管的冷凝端与所述液冷单元连接；

所述方法包括：

根据所述电池主体的结构建立第一热网络结构，根据所述平板热管的结构建立第二热网络结构，根据所述液冷单元的结构建立第三热网络结构，组合所述第一热网络结构、所述第二热网络结构和所述第三热网络结构得到热网络模型；

获取所述电池主体的电信号信息，将所述电信号信息输入至电池主体的产热模型中，得到所述电池主体的产热量；

获取所述电池主体的当前电池温度，根据所述热网络模型，由所述电池主体的产热量和所述当前电池温度，调整所述液冷单元的工质流量。

根据本发明的第一方面，所述热网络模型的电阻等效表示热阻，所述热网络模型的电容等效表示比热容；所述热网络模型的电压等效表示温度，所述热网络模型的电流等效表示传热量。

根据本发明的第一方面，所述电信号信息至少包括工作电流；所述获取所述电池主体的电信号信息，将所述电信号信息输入至电池主体的产热模型中，得到所述电池主体的产热量，包括：

对所述工作电流做积分计算，得到所述电池主体的电池荷电状态；

根据电池循环充放电过程中的电池荷电状态与开路电压的关系曲线，由所述电池荷电状态得到所述电池主体的开路电压；

根据所述电池主体的等效电路，由所述工作电流计算得到所述电池主体的工作电压；

根据所述电池荷电状态得到所述电池主体的温度系数；

根据所述产热模型，由所述工作电流、所述工作电压、所述电池的开路电压、所述温度系数和外部环境温度计算得到所述电池主体的产热量。

根据本发明的第一方面，所述产热模型基于所述电池主体的等效电路，所述等效电路包括所述电池的欧姆内阻、表示电化学极化过程的第一RC并联电路、表示浓差极化过程的第二RC并联电路和电压值为所述开路电压的电源，所述电源、所述欧姆内阻、所述第一RC并联电路和所述第二RC并联电路串联。