[0074] 平均温度计算子单元，用于根上次计算的流动空气带走的热量（QgJ、大气温度与 空气流量，计算电池周围空气的平均温度，并输出至第一计算单元。
[0075] 热传导能力计算子单元，用于根据空气流量计算热传导能力。
[0076] 由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互 相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施 方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可W实现，为了减少重复，该里不再寶 述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。
[0077] 本领域的普通技术人员可W理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例， 而在实际应用中，可W在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
【主权项】
1. 一种电池的硬件在环仿真测试方法，其特征在于，包含以下步骤： 建立一维电池热模型；其中，电池运行产生的热能在电池本体内部均匀分布； 将电池运行产生的热能与电池等效电路耦合运行； 根据电池运行产生的热能、大气温度与空气流量，计算得出电池温度。2. 根据权利要求1所述的电池的硬件在环仿真测试方法，其特征在于，在所述根据电 池运行产生的热能、大气温度与空气流量，计算得出电池温度的步骤中，通过如下方程计算 电池温度与时间的关系式：其中，0为电池运行产生的热能，Q为电池内部剩余的热能，mbat 为电池质量，cbat为电池的比热容，T为电池温度，t为时间；A为电池与空气的接触面积，h为热传导系数，Tamp为大气温度，d为微分符号； J丨，R为电池内阻，I为电池的工作电流，N为电阻电容回路的数目，n 为自然数。3. 根据权利要求1所述的电池的硬件在环仿真测试方法，其特征在于，在所述根据电 池运行产生的热能、大气温度与空气流量，计算得出电池温度的步骤中，包含以下子步骤： 采用预先建立的空气传热模型，根据上次计算的流动空气带走的热量Q&、电池温度与 电池周围空气温度的差值、大气温度与空气流量，计算当前流动空气带走的热量QaiuUt; 采用预先建立的电池产生热和传热模型，根据当前流动空气带走的热量与电池运行产 生的热能，计算得出电池温度。4. 根据权利要求3所述的电池的硬件在环仿真测试方法，其特征在于，在所述采用预 先建立的空气传热模型，根据上次计算的流动空气带走的热量、电池温度与电池周围空气 温度的差值、大气温度与空气流量，计算当前流动空气带走的热量的步骤中，包含以下子步 骤： 根据所述上次计算的流动空气带走的热量Q&、大气温度与空气流量，计算电池周围空 气温度； 根据所述电池周围空气温度与电池温度，计算电池温度与电池周围空气温度的差值； 根据电池温度与电池周围空气温度的差值，计算所述当前流动空气带走的热量QaiuUt。5. 根据权利要求4所述的电池的硬件在环仿真测试方法，其特征在于，在根据所述上 次计算的流动空气带走的热量Q&、大气温度与空气流量，计算电池周围空气温度的步骤 中， 通过如下方程计算电池周围空气温度： Tair-ave T amp Qair/k/cair/2 其中，_为电池周围空气温度，Tamp为大气温度，k为空气流量，c也为空气比热容。6. 根据权禾j要求4所述的电池的硬件在环仿真测试方法，其特征在于，在所述根据电 池温度与电池周围空气温度的差值，计算所述当前流动空气带走的热量的步骤中， 通过如下方程计算所述当前流动空气带走的热量： Qair-out (Tair-aveT) /q 其中，Tai, _为电池周围空气温度，T为电池温度，q为热阻。7. -种电池的硬件在环仿真测试系统，其特征在于，包含：电池等价电路模块、温度传 感模块、空气流量传感模块与电池热模块； 所述电池等价电路模块与所述电池热模块耦合；所述温度传感模块、所述空气流量传 感模块均与所述电池热模块相连； 所述电池等价电路模块，用于模拟电池运行、计算电池运行产生的热能，并将计算结果 输出至所述电池热模块； 所述温度传感模块，用于检测电池周围的大气温度，并输出至所述电池热模块； 所述空气流量传感模块，用于检测电池周围的空气流量，并输出至所述电池热模块； 所述电池热模块，用于根据所述电池运行产生的热能、所述大气温度、所述空气流量与 预先建立的一维电池热模型，计算得出电池温度，并将计算的电池温度反馈至所述电池等 价电路模块；其中，在一维电池热模型中，电池运行产生的热能在电池本体内部均匀分布。8. 根据权利要求7所述的电池的硬件在环仿真测试系统，其特征在于，所述电池热模 块包含空气传热子模块与计算子模块； 所述温度传感模块、所述空气流量传感模块分别与所述空气传热子模块相连；所述电 池等价电路模块、所述空气传热子模块分别与所述计算子模块相连； 所述空气传热子模块，用于根据所述大气温度、所述空气流量、上次计算的流动空气带 走的热量Q&、电池温度与电池周围空气温度的差值，计算当前流动空气带走的热量Qai"ut， 并输出至所述计算子模块； 所述计算子模块，用于根据所述当前流动空气带走的热量与所述电池运行产生的热 能，计算得出电池温度。9. 根据权利要求8所述的电池的硬件在环仿真测试系统，其特征在于，所述空气传热 子模块包含热量传递计算单元、第一计算单元与第二计算单元； 所述温度传感模块、所述空气流量传感模块分别与所述热量传递计算单元相连；所述 热量传递计算单元分别与所述第一计算单元、所述第二计算单元相连，所述第一计算单元 与所述第二计算单元相连；所述第二计算单元与所述计算子模块相连； 所述热量传递计算单元，用于根据所述上次计算的流动空气带走的热量Q&、大气温度 与空气流量，计算电池周围空气温度，并输出至第一计算单元； 所述第一计算单元，用于将电池周围空气温度减去电池温度，得到电池温度与电池周 围空气温度的差值，并输出至第二计算单元； 所述热量传递计算单元，还用于将电池产生的热能减去上次计算的流动空气带走的热 量Q&，得到电池内部剩余的热能，并输出至第二计算单元； 所述第二计算单元，用于根据接收的数据计算所述当前流动空气带走的热量Qai"ut，并 输出至所述计算子模块。10. 根据权利要求9所述的电池的硬件在环仿真测试系统，其特征在于，所述热量传递 计算单元包含平均温度计算子单元； 所述温度传感模块、所述空气流量传感模块分别与所述平均温度计算子单元相连；所 述平均温度计算子单元与所述第一计算单元相连； 所述平均温度计算子单元，用于根所述上次计算的流动空气带走的热量Q&、大气温度 与空气流量，计算电池周围空气的平均温度，并输出至第一计算单元。
【专利摘要】本发明涉及电池的仿真技术领域，公开了一种电池的硬件在环仿真测试方法及系统。本发明中，电池的硬件在环仿真测试方法包含以下步骤：建立一维电池热模型；其中，电池运行产生的热能在电池本体内部均匀分布；将电池运行产生的热能与电池等效电路耦合运行；根据电池运行产生的热能、大气温度与空气流量，计算得出电池温度。这样，不但可以有效地反映出电池真实的运行情况，而且，计算速度快，占用内存少，可以实时地将电池的温度变化输出给电池管理系统。
【IPC分类】G01R31/36
【公开号】CN104950261
【申请号】CN201510279611
【发明人】闫斌, 邹毅军
【申请人】上海科梁信息工程有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月27日