[发明专利]一种动力电池热管理仿真方法、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种动力电池热管理仿真方法、装置及存储介质，包括：根据预先建立的整车前端模块仿真模型，获取预设工况下电池包壳体表面的对流换热系数和流体侧温度；根据公式P＝I²*R*F计算电池包的电芯在预设工况下的生热功率；其中，I表示电芯的充/放电电流，R表示电芯的直流内阻，F表示生热功率修正因子；根据所述对流换热系数、所述流体侧温度和所述生热功率对预先建立的电池包仿真模型进行参数设置；根据参数设置后的电池包仿真模型仿真获取并输出温度监测点的温度值。本发明的技术方案无需获取详细准确的电芯电化学参数，能够准确计算动力电池的生热功率，体现行车过程中电池包壳体表面换热的非均匀性，并且能够准确预测温度监测点的温度。

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池热管理仿真方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

动力电池作为新能源电动汽车的核心零部件之一，其安全性能至关重要，电池在充、放电过程中会产生大量的热量，如果这些热量不加以合理的控制，轻则会影响动力电池组的循环寿命，重则会因热失控造成车辆火灾，因此，对动力电池进行有效地热管理对解决动力电池安全性问题具有十分重要的意义，并且热管理性能会影响整车的性能、寿命和耐久性。

动力电池的生热功率在电池热管理中是一个重要的输入参数，准确的参数输入可以准确的预测电池在特定工况下的发热情况，从而在产品设计初期就能规避电池在使用过程中的过热情况，现有技术通常采用电化学-热耦合模型或焦耳定律计算电池电芯的生热功率，其中，采用电化学-热耦合模型计算电池电芯的生热功率需要有详细、准确的电芯电化学参数，大部分主机厂或电池PACK集成商往往无法从电芯供应商得到电芯电化学参数，因此对于大部分主机厂或电池PACK集成商不适用；采用焦耳定律计算电池电芯的生热功率是目前工程应用中采用较多的一种方法，但是，焦耳定律计算得到的只是电芯的焦耳热，并未考虑电池的反应热，导致生热功率的计算结果不准确。

另外，电池热管理的目标是控制电池温度在适宜的温度范围内，通过热管理仿真可以预测动力电池在不同工况下的温度表现，以进行温度传感器NTC的合理布置和热管理的结构优化，但是，在实施现有技术提供的仿真方法的过程中，由于电池包壳体与外部环境的换热条件影响电池包内部的温度变化与温度分布，需要换热条件进行处理，例如，按绝热边界处理，忽略壳体与外部环境的换热，或者设置均匀的换热系数，这种处理方式未能考虑壳体与外部环境的实际换热情况，因为整车在行驶过程中，电池包壳体的换热系数是非均匀的；并且在仿真过程中，直接监测所有电芯的最高温度与最低温度，或者直接选取电池高度方向截面温度的最高温度与最低温度作为仿真结果进行输出，不能反映BMS监测到的温度监测点的温度，即温度传感器NTC的布置位置点的温度。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种动力电池热管理仿真方法、装置及计算机可读存储介质，无需获取详细准确的电芯电化学参数，能够准确计算动力电池的生热功率，能够体现行车过程中电池包壳体表面换热的非均匀性，并且能够准确预测温度监测点的温度。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种动力电池热管理仿真方法，包括：

根据预先建立的整车前端模块仿真模型，获取预设工况下电池包壳体表面的对流换热系数和流体侧温度；

根据公式P＝I²*R*F计算电池包的电芯在预设工况下的生热功率；其中，I表示电芯的充/放电电流，单位为A，R表示电芯的直流内阻，单位为Ω，F表示生热功率修正因子；

根据所述对流换热系数、所述流体侧温度和所述生热功率对预先建立的电池包仿真模型进行参数设置；

根据参数设置后的电池包仿真模型仿真获取并输出温度监测点的温度值；其中，所述温度监测点为NTC温度传感器的在电池包上的布置位置点。

进一步地，所述方法通过以下步骤获取生热功率修正因子F：