美军新专利-估算电池芯的温度

作为数码产品和电动汽车的核心组件。这些产品中的锂电池通常包括由多个电芯组成。在使用期间，由于电池单元的内部核心温度升高，充电和放电性能以及电池的寿命可能明显降低。

尤其是对于车用领域的动力电池而言，准确电芯温度估算和监测对于整个电池系统的性能实现和寿命至关重要。

当地时间3月12日，美国陆军（U．S．Army）一项名为“估算电池组电池核心温度”的专利获得了美国专利商标局的授权。

专利中表示，过去尝试测量电池核心温度的方法，可能在很大程度上是不准确、不可靠的，而且在有些情况下也不切实际。例如，测量了电池的表面温度就被当作其核心温度，这种看法是非常不准确的，因为电池表面和电池核心直接的温度可能会相差多达30摄氏度。

此次估算电池温度的方法得到改进，不仅测量了电池表面的温度和冷却剂的温度，还输入一个数学公式测量了电池电阻。

在该专利中，美国陆军测试的车辆由圆柱形锂离子电池提供动力，电池堆叠成电池组，集装在一起，以防止发生意外，电池组破裂。

汽车公司以及工业机械公司也会在电动和混合动力汽车中使用电池组，监测此类电池组中电池的温度是使其保持最佳输出功率的必要条件。

此次发明专利还被联合授予给了密歇根大学（theUniversityofMichigan），而且该专利还得到了美国陆军坦克——汽车和军备司令部一份合同。

高工锂电技术与应用获悉，这个专利提供更精确的电池组核心温度估计方案，可以用于电池热管理系统操作，并且有助于维持安全性，性能和寿命。

目前，电芯温度的监测仍不准确和可靠，甚至在某些情况下与实际情况相差甚远，以现有的技术为例，一种方式是测量电池单元的表面温度并将其作为其核心温度。但是这可能非常不准确，因为表面和核心之间的温度可能相差30°C。

另一种方式是，温度传感器安装在电池单元的内部核心进行温度测量。但是，这要能需要为数百甚至数千个电池单元配置这样的温度传感器，成本太高，不切实际。

为了解决上述技术问题，该专利提出如下解决方案：估计电池温度的改进方法包括测量表面和冷却液温度，以及输入数学公式的内部电阻。

具体地，估计电池组中的电池单元的核心温度的方法可包括如下步骤：

1.接收一个或多个电池单元的表面温度，接收一个或多个电池单元的电流，接收提供给电池组的冷却剂的入口温度，以及接收冷却剂的速率。

2.进行估计，包括电池单元的电池集中内部电阻，电池单元的芯和表面之间的电池集中传导电阻，以及电池表面和冷却剂之间的对流阻力。

3.基于先前步骤的接收和估计值来估计电池单元的核心温度。

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