專利名稱：一種電池系統(tǒng)熱場(chǎng)測(cè)試及分析處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池系統(tǒng)熱場(chǎng)的分析技術(shù)。
背景技術(shù)：
在動(dòng)力電池系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目前考慮的熱場(chǎng)不合理、效果不顯著，甚至很多根本就沒(méi)考慮電池的熱場(chǎng)，導(dǎo)致電池系統(tǒng)內(nèi)部溫度不均，使電池的一致性差，造成“短板”效應(yīng)，電池系統(tǒng)整體性能不能很好的體現(xiàn)；甚至有些電池系統(tǒng)滿足不了大功率輸出的散熱問(wèn)題，致使電池動(dòng)力性發(fā)揮不出，并且影響電池壽命；熱量不易散出，溫度聚集過(guò)高，電池系統(tǒng)的安全性存在一定風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是一種對(duì)于電池系統(tǒng)熱場(chǎng)分析更加準(zhǔn)確、利于后期電池系統(tǒng)調(diào)試的電池系統(tǒng)熱場(chǎng)測(cè)試及分析處理方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下方案實(shí)現(xiàn)
一種電池系統(tǒng)熱場(chǎng)測(cè)試及分析處理方法，該電池系統(tǒng)具有降溫風(fēng)扇以及加熱器，該方法包括如下步驟
a.確定溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并在各溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置溫度傳感器；
b.充電模擬測(cè)試，具體為把電池系統(tǒng)中電池組的剩余電量放至電壓保護(hù)下限，然后連接充電機(jī)開始充電，記錄整個(gè)充電過(guò)程中溫度的變化，建立充電電流、單體電壓值和溫度的三維溫場(chǎng)模型；
c.放電模擬測(cè)試，具體為斷開充電機(jī)，接入電池組放電柜，記錄下放電過(guò)程的溫度變
化；
d.根據(jù)b、c步驟中獲得數(shù)值，建立各檢測(cè)點(diǎn)溫度和電流、溫度和風(fēng)速、溫度和加熱器加熱量之間的二維溫場(chǎng)模型，達(dá)到動(dòng)力電池系統(tǒng)在工況下，更夠根據(jù)實(shí)際溫度分布，利用加熱器或風(fēng)扇做熱平衡調(diào)整。其中，在充電模擬測(cè)試步驟中，充電過(guò)程為首先以IC進(jìn)行恒流充電，當(dāng)電池組中最高單體電壓達(dá)到電壓上限閥值時(shí)，改用以最高單體電壓值進(jìn)行恒壓降流充電，電流以
O.1C為步長(zhǎng)下降，10秒的頻率進(jìn)行降電流，直到電流降為O為止，同時(shí)記錄IC充電時(shí)的最高電池溫度信息、恒壓充電時(shí)電池的溫度信息。其中，在放電模擬測(cè)試步驟中，放電過(guò)程為以8C放電5分鐘，測(cè)試整個(gè)過(guò)程電池系統(tǒng)的溫度變化，然后斷開放電柜，待電池冷卻后給電池再充滿電；按此步驟，分別以6C、4C、2C、IC進(jìn)行放電，記錄下放電過(guò)程的溫度變化。本發(fā)明針對(duì)性評(píng)估電池系統(tǒng)局部溫度，構(gòu)造溫場(chǎng)模型，有效解決電池系統(tǒng)內(nèi)部溫度的不均衡及熱量處理。本發(fā)明開發(fā)成本低，溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布科學(xué)，能貼近工況的溫場(chǎng)，為熱失衡分析提供有效依據(jù)，滿足車輛實(shí)際要求，并且可有效減少后期電池系統(tǒng)檢測(cè)調(diào)試投入度、更利于后期的調(diào)試。
具體實(shí)施例方式為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述 本實(shí)施例揭示的電池系統(tǒng)熱場(chǎng)測(cè)試及分析處理方法，該電池系統(tǒng)具有降溫風(fēng)扇以及加
熱器，該方法包括如下步驟
a.確定溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并在各溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置溫度傳感器；
b.充電模擬測(cè)試，具體為把電池系統(tǒng)中電池組的剩余電量放至電壓保護(hù)下限，然后連接充電機(jī)開始充電，首先以IC進(jìn)行恒流充電，當(dāng)電池組中最高單體電壓達(dá)到電壓上限閥值時(shí)，改用以最高單體電壓值進(jìn)行恒壓降流充電，電流以O(shè).1C為步長(zhǎng)下降，10秒的頻率進(jìn)行降電流，直到電流降為O為止，同時(shí)記錄IC充電時(shí)的最高電池溫度信息、恒壓充電時(shí)電池的溫度信息，建立充電電流、單體電壓值和溫度的三維溫場(chǎng)模型；
c.放電模擬測(cè)試,具體為斷開充電機(jī),接入電池組放電柜，以8C放電5分鐘，測(cè)試整個(gè)過(guò)程電池系統(tǒng)的溫度變化，然后斷開放電柜，待電池冷卻后給電池再充滿電；按此步驟，分別以6C、4C、2C、1C進(jìn)行放電，記錄下放電過(guò)程的溫度變化；
d.根據(jù)b、c步驟中獲得數(shù)值，建立各檢測(cè)點(diǎn)溫度和電流、溫度和風(fēng)速、溫度和加熱器加熱量之間的二維溫場(chǎng)模型，達(dá)到動(dòng)力電池系統(tǒng)在工況下，更夠根據(jù)實(shí)際溫度分布，利用加熱器或風(fēng)扇做熱平衡調(diào)整。由于電池系統(tǒng)的電池組是由單體電池串聯(lián)而成，由于單體電池極柱和連接片的接觸面較小，接觸電阻大，大電流放電時(shí)，此處的溫度將會(huì)急劇升高；導(dǎo)流排截面積較小，電阻值較大，大電流放電時(shí)溫升較快；在降溫風(fēng)扇的出風(fēng)口，此區(qū)域溫度降的最快；在風(fēng)道的被風(fēng)面和風(fēng)道氣流經(jīng)過(guò)較少的地方，此處的溫度比較高。因此，需要在進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、導(dǎo)流排、被向氣流流通的地方安裝溫度傳感器。此外根據(jù)電池箱內(nèi)電池排布，取電池箱前、后、上、中、下各方位的電池單體，在這些電池單體的極柱及導(dǎo)流排上安裝溫度傳感器，盡可能使溫度的采集點(diǎn)在電池箱被分布均勻、合理。本發(fā)明針對(duì)性評(píng)估電池系統(tǒng)局部溫度，構(gòu)造溫場(chǎng)模型，有效解決電池系統(tǒng)內(nèi)部溫度的不均衡及熱量處理。本發(fā)明開發(fā)成本低，溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布科學(xué)，能貼近工況的溫場(chǎng)，為熱失衡分析提供有效依據(jù)，滿足車輛實(shí)際要求，并且可有效減少后期電池系統(tǒng)檢測(cè)調(diào)試投入度、更利于后期的調(diào)試。上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的其中具體實(shí)現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些顯而易見的替換形式均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電池系統(tǒng)熱場(chǎng)測(cè)試及分析處理方法，該電池系統(tǒng)具有降溫風(fēng)扇以及加熱器，其特征在于，該方法包括如下步驟a.確定溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并在各溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置溫度傳感器；b.充電模擬測(cè)試，具體為把電池系統(tǒng)中電池組的剩余電量放至電壓保護(hù)下限，然后連接充電機(jī)開始充電，記錄整個(gè)充電過(guò)程中溫度的變化，建立充電電流、單體電壓值和溫度的三維溫場(chǎng)模型；c.放電模擬測(cè)試，具體為斷開充電機(jī)，接入電池組放電柜，記錄下放電過(guò)程的溫度變化；d.根據(jù)b、c步驟中獲得數(shù)值，建立各檢測(cè)點(diǎn)溫度和電流、溫度和風(fēng)速、溫度和加熱器加熱量之間的二維溫場(chǎng)模型，達(dá)到動(dòng)力電池系統(tǒng)在工況下，更夠根據(jù)實(shí)際溫度分布，利用加熱器或風(fēng)扇做熱平衡調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)熱場(chǎng)測(cè)試及分析處理方法，其特征在于，在充電模擬測(cè)試步驟中，充電過(guò)程為首先以IC進(jìn)行恒流充電，當(dāng)電池組中最高單體電壓達(dá)到電壓上限閥值時(shí)，改用以最高單體電壓值進(jìn)行恒壓降流充電，電流以O(shè).1C為步長(zhǎng)下降，10秒的頻率進(jìn)行降電流，直到電流降為O為止，同時(shí)記錄IC充電時(shí)的最高電池溫度信息、恒壓充電時(shí)電池的溫度信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)熱場(chǎng)測(cè)試及分析處理方法，其特征在于，在放電模擬測(cè)試步驟中，放電過(guò)程為以8C放電5分鐘，測(cè)試整個(gè)過(guò)程電池系統(tǒng)的溫度變化，然后斷開放電柜，待電池冷卻后給電池再充滿電；按此步驟,分別以6C、4C、2C、1C進(jìn)行放電，記錄下放電過(guò)程的溫度變化。
全文摘要
一種電池系統(tǒng)熱場(chǎng)測(cè)試及分析處理方法，該電池系統(tǒng)具有降溫風(fēng)扇以及加熱器，該方法包括如下步驟a.確定溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，b.充電模擬測(cè)試，c.放電模擬測(cè)試，d.建立各檢測(cè)點(diǎn)溫度和電流、溫度和風(fēng)速、溫度和加熱器加熱量之間的二維溫場(chǎng)模型。本發(fā)明針對(duì)性評(píng)估電池系統(tǒng)局部溫度，構(gòu)造溫場(chǎng)模型，有效解決電池系統(tǒng)內(nèi)部溫度的不均衡及熱量處理。本發(fā)明開發(fā)成本低，溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布科學(xué)，能貼近工況的溫場(chǎng)，為熱失衡分析提供有效依據(jù)，滿足車輛實(shí)際要求，并且可有效減少后期電池系統(tǒng)檢測(cè)調(diào)試投入度、更利于后期的調(diào)試。
文檔編號(hào)G01R31/36GK103018682SQ20121055733
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者劉飛, 文鋒, 阮旭松 申請(qǐng)人:惠州市億能電子有限公司