美軍新專利-估算電池芯的溫度

作為數碼產品和電動車的核心組件。這些產品中的鋰離子電池通常包括由多個電芯組成。在使用期間，由于電池單元的內部核心溫度升高，充電和放電性能以及電池的壽命可能分明降低。

尤其是對于車用范疇的動力電池而言，準確電芯溫度估算和監測對于整個電池系統的性能實現和壽命至關緊要。

當地時間3月12日，美國陸軍（U．S．Army）一項名為“估算電池包電池核心溫度”的專利獲得了美國專利商標局的授權。

專利中表示，過去嘗試測量電池核心溫度的辦法，可能在很大程度上是不準確、不可靠的，而且在有些情況下也不切實際。例如，測量了電池的表面溫度就被當作其核心溫度，這種看法是非常不準確的，因為電池表面和電池核心筆直的溫度可能會相差多達30攝氏度。

此次估算電池溫度的辦法得到改進，不僅測量了電池表面的溫度和冷卻劑的溫度，還輸入一個數學公式測量了電池電阻。

在該專利中，美國陸軍探測的車輛由圓柱形鋰電池提供動力，電池堆疊成電池包，集裝在一起，以戒備發生意外，電池包破碎。

汽車公司以及工業機械公司也會在電動和混合動力汽車中使用電池包，監測此類電池包中電池的溫度是使其保持最佳輸出功率的必要條件。

此次發明專利還被聯合授予給了密歇根大學（theUniversityofMichigan），而且該專利還得到了美國陸軍坦克——汽車和軍備司令部一份合同。

高工鋰電技術與使用獲悉，這個專利提供更精確的電池包核心溫度估計方案，可以用于電池熱管理系統操作，并且有助于維持安全性，性能和壽命。

目前，電芯溫度的監測仍不準確和可靠，甚至在某些情況下與實際情況相差甚遠，以現有的技術為例，一種方式是測量電池單元的表面溫度并將其作為其核心溫度。但是這可能非常不準確，因為表面和核心之間的溫度可能相差30°C。

另一種方式是，溫度傳感器安裝在電池單元的內部核心進行溫度測量。但是，這要能需要為數百甚至數千個電池單元配置這樣的溫度傳感器，成本太高，不切實際。

為知道決上述技術問題，該專利提出如下處理方案：估計電池溫度的改進辦法包括測量表面和冷卻液溫度，以及輸入數學公式的內部電阻。

詳盡地，估計電池包中的電池單元的核心溫度的辦法可包括如下步驟：

1.接收一個或多個電池單元的表面溫度，接收一個或多個電池單元的電流，接收提供給電池包的冷卻劑的入口溫度，以及接收冷卻劑的速率。

2.進行估計，包括電池單元的電池聚集內部電阻，電池單元的芯和表面之間的電池聚集傳導電阻，以及電池表面和冷卻劑之間的對流阻力。

3.基于先前步驟的接收和估計值來估計電池單元的核心溫度。

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