[发明专利]基于临界换热系数的锂电池热管理设计方法、系统、终端

权利要求书

1.一种基于临界换热系数的锂电池热管理设计方法，其特征在于，所述基于临界换热系数的锂电池热管理设计方法包括：

步骤一，定义临界换热系数h_cr；建立一套确定临界换热系数的数值求解方法；

步骤二，基于影响因素分析，获得h_cr关于实际运行工况参数的拟合函数公式；

步骤三，基于h_cr，对电池进行非预期升温风险的预判；在干预时间内对电池采取干预措施。

2.如权利要求1所述的基于临界换热系数的锂电池热管理设计方法，其特征在于，所述步骤一中，所述临界换热系数h_cr为确保锂电池温度处于理想工作范围的换热系数最小阈值，在大倍率放电的极端工况下，综合考虑电池生热过程和散热过程，电池最高温度随时间的变化主要有case 1、case 2、case 3和case 4四种情况：

case 1时，锂离子电池散热系统的散热能力远大于电池的自产热能力，锂离子电池的最高温度可以很好的控制在阈值范围内；

case 2时，锂电池的最高温度恰好控制在T_cr，处于一种临界状态；

case 3时，系统的等效散热系数低于case 2，最高温度会超过T_cr，但是可以慢慢的控制住温度的上升；

case 4时，热管理系统不能及时的将自生热带出去，电池温度会不受控制的迅速且持续增加，在某个时间刻，T_max＝T_cr，这一时间定义为干预时间τ_intv；

对已定电池，给定T_cr，case 2对应的h确定为h_cr。

3.如权利要求1所述的基于临界换热系数的锂电池热管理设计方法，其特征在于，所述步骤二中，所述建立一套确定临界换热系数的数值求解方法具体包括：

第一步：选择工况数据参数：电池初始温度T₀、换热环境温度T_ab、放电倍率C_rate；

第二步：设计热管理系统的等效换热系数为h，利用温度采集装置或者数值仿真得到电池温度随时间的变化；

第三步：根据实际情况与工程需求，确定最大安全温度T_cr，检测在放电过程中电池的温度条件是否满足一直处于电池安全温度T_cr内，否，则以自定义微小量dh增加h，回到第二步；

第四步：检测在放电过程中电池的温度条件是否满足以自定义微小量dT接近电池安全温度T_cr，否，则以自定义微小量dh适当减小h，回到第二步，逐步循环使得T_max逼近T_cr，当T_max无限接近于T_cr，此时的h输出为h_cr。

4.如权利要求1所述的基于临界换热系数的锂电池热管理设计方法，其特征在于，所述步骤三中，所述基于影响因素分析，获得h_cr的拟合公式包括：

(1)换热环境温度T_ab、放电倍率C_rate为h_cr的敏感因素，取T_ab为某一值时的h_cr为参考h_crf，改变放电倍率，计算得到不同倍率下的临界换热系数。拟合得到表明临界换热系数与放电倍率的函数关系式：h_crf＝g₁(C_rate)。

(2)改变T_ab，计算得到不同T_ab时的h_cr，定义无量纲模拟得到与T_ab的平均趋势曲线，并进行拟合，函数形式为：

(3)综合g₁函数和g₂函数，得到表明h_cr与T_ab、C_rate关系的函数关系式：h_cr＝f(T_ab，C_rate)。