cg-Tce)；
[0050]其中，Tra为电池温度传感器的温度测量值。C Jcig为电池温度传感器的温度估计值。C ;ki和k2均为反馈增益,且Ii1和k2均为标定量。
[0051]具体地，所述电池温度传感器的温度测量值Tee的测量步骤如下:采用至少三个电池温度传感器，分别对所述电池模块的进气口、出气口和电池模块表面三个位置进行测量而得到所述三个位置的温度测量值，然后取该三个位置的温度测量值的平均值作为电池温度传感器的温度测量值Tra。例如，在电池包每个电池模块的进气口、出气口和电池包表面中部对应地放置一个电池温度传感器，目的是采集电池包在这三个位置的温度，并取其平均值作为电池包温度传感器的测量温度。当然电池温度传感器的个数越多，采集电池温度越全面可靠性越强，但是基于成本和机械结构方面的考虑，本发明中电池温度传感器个数为三个。通过三个电池温度传感器分别在所述电池模块的进气口、出气口和电池模块表面三个位置一一对应地进行测量而得到所述三个位置的温度测量值。
[0052]实施例一
[0053]本实施例一提供一种锂离子电池内部温度的估算方法，如图1所示，其包括的步骤如下:
[0054]SI采用电池温度传感器测量电池模块温度，作为电池温度传感器的温度测量值；
[0055]所述温度传感器的温度测量值的测量步骤中，通过三个电池温度传感器分别在所述电池模块的进气口、出气口和电池模块表面三个位置一一对应地进行测量而得到所述三个位置的温度测量值，然后取该三个位置的温度测量值的平均值作为电池温度传感器的温度测量值ΤΜ。。
[0056]S2计算电池模块损失的能量和电池模块空气流变化热量；
[0057]所述电池模块损失的能量W1的计算方法如下:
[0058]W1= (U-Uocv) *I*t
[0059]其中，Uocv为利用开路电压-荷电状态查值表得到的荷电状态对应的开路电压V ;U为电池模块的端电压V ；1为电池模块的电流A，t为电池模块温度计算任务周期。
[0060]所述电池模块空气流变化热量W2的计算方法如下:
[0061]W2= (Ttjut-TdGO ) *m*Cair*t
[0062]其中，m为电池模块空气流质量kg，C&为空气的比热容J/ Ckg.V )，;Τ_为电池模块出风口温度传感器测得的温度。C，Td(k)为在上一个任务周期电池模块内部温度的估计值。C ;t为电池模块温度计算任务周期。
[0063]S3建立计算模型，计算电池模块内部的温度估计值和电池传感器的温度估计值；
[0064]计算传感器温度的目的是下一步用于闭环反馈计算。具体利用步骤S2中使电池温度变化的电能和空气变化热量计算电池模块内部温度，方法如下:
[0065]Td (k) =Td (k-1)+ (W1-W2VC;
[0066]其中，Td(k)为电池模块在k时刻的内部温度估计值。C ;Td (k-Ι)为电池模块在k-1时刻的内部温度估计值。C5W1为电池模块损失的能量J ;w2为电池模块空气流变化热量J ；c为电池模块的比热容J/ (kg.0C )；
[0067]其中，电池模块内部温度估计值Td的初值采用温度传感器的温度测量值。
[0068]进一步，电池模块温度传感器的温度估计值计算方法如下:
[0069]Tcg (k) =Tcg (k-1) + (Td (k) -Tcg (k-1)) /Q ；
[0070]其中，TcJk)为电池温度传感器k时刻的温度估计值。C ；Tcg(k-l)为电池温度传感器在k-1时刻的温度估计值。C；Td(k)-Tcg(k-1)为电池模块内部的温度估计值和电池温度传感器的温度估计值的差值；Q为温度传感器的时间常数。
[0071]S4利用电池温度传感器的温度测量值和所述步骤S3中的电池温度传感器的温度估计值的误差进行反馈，得到电池模块内部的温度估计值。
[0072]具体地，通过以下方法计算得出:
[0073]利用电池温度传感器得到的温度值的平均值作为温度传感器的温度测量值，记作Tcet5在上一步骤中对电池温度传感器的温度估计值，记作Tf利用这两个温度值之差对上一步骤中电池模块内部的温度估计值和电池传感器的温度估计值进行反馈，即
[0074]Td (k) =Td (k-1) +(W^ff2)/^k1 (Tcg-Tce)；
[0075]Tcg(k) =Tcg(k-1) + (Td(k)-Tcg(k-1))/Q-k2 (Tcg-Tce)；
[0076]其中的kjPk2均为反馈增益，且!^和匕的取值范围均为0.03?0.l;Td(k)即为电池模块内部的温度估计值。
[0077]以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
【主权项】
1.一种锂离子电池内部温度的估算方法，其特征在于， 通过以下计算模型计算电池模块的内部温度: Td (k) =Td (k-1) +(W1-W2)ZC; 其中，Td(k)为电池模块在k时刻的内部温度估计值。C;Td(k-1)为电池模块内部在k-1时刻的温度估计值。C 为电池模块损失的能量J ；ff2为电池模块空气流变化热量J ;c为电池模块的比热容J/(kg*°C);电池模块内部的温度估计值Td(k)的初始值采用温度传感器的温度测量值。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池内部温度的估算方法，其特征在于，所述电池模块损失的能量W1的计算方法如下:W1= (U-Uocv) 其中，Uocv为利用开路电压-荷电状态查值表得到的荷电状态对应的开路电压V ;u为电池模块的端电压V ;1为电池模块的电流A，t为电池模块温度计算任务周期。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池内部温度的估算方法，其特征在于，所述电池模块空气流变化热量W2的计算方法如下: W2= (Tout-Td (k) ) *m*Cair*t 其中，m为电池模块空气流质量kg，Cair为空气的比热容J/ (kg* 0C ), ;Τ_为电池模块出风口温度传感器测得的温度。C，Td(k)为在上一个任务周期电池模块内部的温度估计值。C ;t为电池模块温度计算任务周期。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池内部温度的估算方法，其特征在于， 还通过以下计算模型进行闭环反馈计算，得到电池模块内部的温度估计值: Tcg (k) =Tcg (k-1) + (Td (k) -Tcg (k-1)) /Q ；Td (k) =Td (k-1)+ (WJW2)/Ok1 (Tcg-Tce)； Tcg (k) =Tcg (k-1) + (Td (k) -Tcg (k-1)) /Q-k2 (Tcg-Tce)； 其中，TcJk)为电池温度传感器k时刻的温度估计值。C JcJk-1)为电池温度传感器在k-Ι时刻的温度估计值。C ；Td (k) -Tcg (k-1)为电池模块内部的温度估计值和电池温度传感器的温度估计值的差值；Q为温度传感器的时间常数；Τ。。为电池温度传感器的温度测量值。C ；Τε8为电池温度传感器的温度估计值。C 和k2均为反馈增益，且均为标定量。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池内部温度的估算方法，其特征在于，所述Ic1和k2的取值范围均为0.03?0.1。
6.根据权利要求4所述的锂离子电池内部温度的估算方法，其特征在于，所述电池温度传感器的温度测量值Tm的测量步骤如下: 采用至少三个电池温度传感器，分别对所述电池模块的进气口、出气口和电池模块表面三个位置进行测量而得到所述三个位置的温度测量值，然后取该三个位置的温度测量值的平均值作为电池温度传感器的温度测量值T。#
7.根据权利要求6中所述的锂离子电池内部温度的估算方法，其特征在于，所述电池温度传感器的温度测量值T。。的测量步骤中，通过三个电池温度传感器分别在所述电池模块的进气口、出气口和电池模块表面三个位置一一对应地进行测量而得到所述三个位置的温度测量值。
【专利摘要】本发明涉及电动汽车的电池温度采集领域，特别涉及一种锂离子电池内部温度的估算方法，通过以下计算模型计算电池模块的内部温度：Td(k)=Td(k-1)+(W1-W2)/C；其中，Td(k)为电池模块在k时刻的内部温度估计值℃；Td(k-1)为电池模块内部在k-1时刻的温度估计值℃；W1为电池模块损失的能量J；W2为电池模块空气流变化热量J；C为电池模块的比热容J/（kg·℃)；其中，电池模块内部的温度估计值Td的初始值采用温度传感器的温度测量值。本发明通过电池模块内部温度建模，对电池模块内部温度进行估算，从而准确的反映电池模块内部温度，为BMS的状态计算及故障诊断提供更加可靠的电池温度值，从而提高电池包的可靠性和安全性。
【IPC分类】H01M10-42
【公开号】CN104733789
【申请号】CN201310701572
【发明人】苏海霞, 张君鸿, 周健, 赵景辉, 杨伟斌
【申请人】北汽福田汽车股份有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月18日