[发明专利]一种液冷电池模组核心温度在线估计方法

权利要求书

1.一种液冷电池模组核心温度在线估计方法，电池模组包括电池组、上冷板和下冷板；电池组包括多个电池单体；上冷板设置于电池组的顶部，下冷板设置于电池组的底部；上冷板和下冷板上均设置有冷却液入口、冷却液出口和冷板流道，冷板流道呈蛇形分别设置于上冷板和下冷板上；冷却液入口和冷却液出口分别设置于冷板流道的两端；冷却液从冷却液入口进入冷板流道，然后从冷却液出口流出；其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、基于电池模组的热特性参数，建立电池单体集总参数等效热模型；

步骤S2、将电池单体集总参数等效热模型转换为状态空间方程；

步骤S3、基于步骤S1中的电池单体集总参数等效热模型和步骤S2中的状态空间方程，利用卡尔曼滤波算法，生成双卡尔曼滤波算法的参数估计器和状态估计器；

步骤S4、获取电池模组的热特性参数和电池单体的壳体温度测量值，基于步骤S3生成的双卡尔曼滤波算法的参数估计器和状态估计器，对电池单体的核心及壳体在线温度实时估计；

步骤S5、设置至少两个温度传感器；至少两个温度传感器采集电池模组中至少两个电池单体壳体的温度；通过至少两个电池单体壳体的温度利用插值计算获得电池模组中每个电池单体壳体的温度；利用每个电池单体壳体的温度基于步骤S1-S4获得电磁模组中每个电池单体核心和壳体的温度的在线实时估计。

2.根据权利要求1所述的一种液冷电池模组核心温度在线估计方法，其特征在于，步骤S1具体包括：电池单体集总参数等效热模型为：

其中，C_c为电池单体内部的等效热容；为第i个电池单体核心的温度变化率；Q_i是第i个电池单体的产热率；T_c，i为第i个电池单体核心的温度；T_s，i为第i个电池单体壳体的温度；R_cs，i为第i个电池单体核心与其壳体之间的等效热阻；C_s为电池单体壳体的等效热容；为第i个电池单体壳体的温度变化率；T_{s，iadjacent}为与第i个电池单体相邻的电池单体壳体的温度；n_s，i为与第i个电池单体相邻的电池单体的个数；R_ss，i为第i个电池单体壳体与其相邻电池单体壳体之间的等效热阻；T_a为电池单体周围空气环境温度；n_a，i为第i个电池单体壳体与其周围空气环境的接触面数；R_sa，i为第i个电池单体壳体与其周围空气环境之间的等效热阻；T_p，i为上冷板中与第i个电池单体对应位置冷却液的温度；T_b，i为下冷板中与第i个电池单体对应位置冷却液的温度；R_sp，i为第i个电池单体壳体与其上下冷板之间的等效热阻。

3.根据权利要求2所述的一种液冷电池模组核心温度在线估计方法，其特征在于，步骤S2具体包括：基于步骤S1中的电池单体集总参数等效热模型，选取T_c，i和T_s，i作为状态变量x，第i个电池单体的产热率Q_i、与第i个电池单体相邻的电池单体壳体的温度T_{s，iadjacent}、第i个电池单体周围空气环境温度T_a和上下冷板中与第i个电池单体对应位置冷却液的温度T_p，i、T_b，i作为输入；y为T_s，i的观测量，将公式(1)、(2)转变为状态空间方程：

其中：

u＝[Q_i T_{s，iadjacent} T_a T_p，iT_b，i]^T； (4)

C＝[01]； (7)

D＝0。 (8)