机械工程学报

作者：谢家乐, 李增超, 王光, 姚天琪

单位：1. 华北电力大学自动化系 保定 071003;2. 华北电力大学河北省发电过程仿真与优化控制技术创新中心 保定 071003

关键词：锂离子电池,核心温度,表层温度,电热耦合,温度预测模型；

基金：中央高校基本科研业务费资助项目(2020MS118)。

动力电池的热安全问题正受到学术界和工业界的广泛关注。电池系统的温度信息是制定高效热管理策略的重要参考。针对圆柱形锂离子电池，构建适用于嵌入式应用的低复杂度集总参数温度预测模型。首先，基于等效电路模型，将电池视为各向匀质体，利用基本的电热效应推导出温度预测质点模型。在此基础上，对电池的卷绕部和外壳进行区别研究，分别对表层散热、热传导时延以及可逆热效应进行细化建模，并对相关参数开展试验辨识，构建改进的分部模型以预测电池的核心（内部）和表层（外部）温度。最后，以18650锂离子电池为对象，在不同温度及负载条件下的试验结果表明，分部模型比之质点模型的温度预测性能有明显的改善，分部模型在多种不同工作条件下均能保持较高的可靠性；在混合脉冲激励条件下，经过10 min的开环仿真，分部模型温度预测误差约1℃。

来源：2023年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

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