考虑参数时变的电池包电热耦合建模

摘要：

在对动力电池包散热系统进行设计时,以往采用有限元建模估计电池温度存在着不能与控制算法进行实时仿真的问题,基于此提出一种在MATLAB/Simulink中依据电池的生散热特性搭建的电热耦合模型,用于实时估计电池包温度变化.动力电池电热耦合模型主要由电池等效电路模型及热模型两部分组成,利用电池充放电试验,使用遗传算法离线辨识时变条件下的等效电路模型参数,热模型参数通过理论分析动力电池的产热方式和散热方式计算得到.等效电路模型和电池热模型通过内阻-温度的关系相互耦合,从而建立单体电池电热耦合模型.通过分析电池模组中热量传递方式,建立冷却流道温度模型,从而进一步完善电池包的电热耦合模型.将电池耦合模型与通过STAR-CCM+数值模拟温度对比,二者误差基本处于1℃左右;同时电热耦合模型端电压仿真结果能较好地跟踪实测端电压;而且能合理地描述电池包内降温过程温度分布.研究结果表明电热耦合模型可以有效估计实际电池包的温度变化,从而达到缩短电池包热管理控制策略开发周期的目的.

关键词：锂离子电池、参数辨识、电热耦合模型、STAR-CCM+

所属期刊栏目：11

分类号：TM911

资助基金：国家自然科学基金;重庆市教委科学技术研究项目;重庆市自然科学基金面上项目;重庆理工大学重大科研项目

在线出版日期：2022-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：3180-3190