(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210615387.6 (22)申请日 2022.06.01 (71)申请人 合肥国轩高科动力能源 有限公司 地址 230011 安徽省合肥市新站区岱河路 599号 (72)发明人 祝维文　张光雨　孙言飞　程思　 闫回想　刘松寒　张宏立　 (74)专利代理 机构 合肥市浩智运专利代理事务 所(普通合伙) 34124 专利代理师 丁瑞瑞 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 基于锂电池内阻MAP与温度耦合的热仿真方 法及装置 (57)摘要 本发明公开了基于锂电池内阻MAP与温度耦 合的热仿真方法及装置， 所述方法包括： 获取电 池设计参数， 搭建电池单元一维电化学模型， 基 于电化学模 型计算出不同条件下的锂电池内阻， 并绘制锂电池内阻MAP； 基于锂电池内阻MAP， 计 算出不同条件下电池单元在使用工况下的产热 功率， 并绘制成产热功率MAP图； 将电池单元的产 热功率MAP图拟合成受实时温度和不同SOC状态 影响的二元函数， 作为电池模块热仿真热源输 入； 将所述二元函数作为热源输入电池模块热仿 真模型中， 进行热仿真计算； 本发明的优点在于： 计算成本较小、 项目设计周期 缩短且符合电池模 块工作时电池单 元热源随温度变化的实际情况。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115034054 A 2022.09.09 CN 115034054 A 1.基于锂电池内阻MAP与温度耦合的热仿真方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 步骤一： 获取电池设计参数， 搭建电池单元一维电化学模型， 基于电化学模型计算出不 同条件下的锂电池内阻， 并绘制锂电池内阻MAP； 步骤二： 基于锂电池内阻MAP， 计算出不同条件下电池单元在使用工况下的产热功率， 并绘制成产热功率MAP图； 步骤三： 将电池单元的产热功率MAP图拟合成受实时温度和不同SOC状态影响的二元函 数， 作为电池 模块热仿真热源输入； 步骤四： 将所述 二元函数作为热源输入电池 模块热仿真模型中， 进行 热仿真计算。 2.根据权利要求1所述的基于锂电池内阻MAP与温度耦合的热仿真方法， 其特征在于， 所述电池设计参数包括正负极材料配比、 电解液材料配比、 浓度、 电导率、 卷芯组分材料、 尺 寸、 面密度。 3.根据权利要求1所述的基于锂电池内阻MAP与温度耦合的热仿真方法， 其特征在于， 所述电池单 元一维电化学模型 是基于电池设计参数采用Newman模型 搭建。 4.根据权利要求1所述的基于锂电池内阻MAP与温度耦合的热仿真方法， 其特征在于， 所述不同条件 包括不同倍率、 不同温度、 不同SOC状态、 不同脉冲时间。 5.根据权利要求4所述的基于锂电池内阻MAP与温度耦合的热仿真方法， 其特征在于， 所述步骤二包括： 基于锂电池内阻MAP， 根据P＝I2R计算出不同条件下电池单元在使用工况 下的产热功率， 并绘制成产热功率MAP图。 6.根据权利要求5所述的基于锂电池内阻MAP与温度耦合的热仿真方法， 其特征在于， 所述步骤三包括： 当使用工况确定的条件下， 电池 单元使用倍率和脉冲时间均确定， 故可将 电池单元产热功率MAP图直接借助MATLAB拟合成受实时温度和不同SOC状态影响的二元函 数。 7.根据权利要求6所述的基于锂电池内阻MAP与温度耦合的热仿真方法， 其特征在于， 所述步骤四包括： 在Fluent软件中将所述二元函数作为热源输入电池模块热仿真模型中， 并实时监测电池模块中各单元的SOC状态和实时温度， 反馈给二元函数， 实现双向耦合， 根 据电池模块设置正确的边界条件并赋予初始值后便进行 热仿真计算。 8.基于锂电池内阻MAP与温度耦合的热仿真装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 电池内阻MAP绘制模块， 用于获取电池设计参数， 搭建电池单元一维电化学模型， 基于 电化学模型计算出不同条件下的锂电池内阻， 并绘制锂电池内阻MAP； 产热功率MAP绘制模块， 用于基于锂电池内阻MAP， 计算出不同条件下电池单元在使用 工况下的产热功率， 并绘制成产热功率MAP图； 仿真热源确定模块， 用于将电池单元的产热功率MAP图拟合成受实时温度和不同S OC状 态影响的二元函数， 作为电池 模块热仿真热源输入； 热仿真计算模块， 用于将所述二元函数作为热源输入电池模块热仿真模型中， 进行热 仿真计算。 9.根据权利要求8所述的基于锂电池内阻MAP与温度耦合的热仿真装置， 其特征在于， 所述电池设计参数包括正负极材料配比、 电解液材料配比、 浓度、 电导率、 卷芯组分材料、 尺 寸、 面密度。 10.根据权利要求8所述的基于锂电池内阻MAP与温度耦合的热仿真装置， 其特征在于，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115034054 A 2所述电池单 元一维电化学模型 是基于电池设计参数采用Newman模型 搭建。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115034054 A 3