美國專利商標(biāo)局2019年3月12日授予給美國陸軍一項專利。

這項專利保護(hù)了一項新發(fā)明：“估計電池組中電池芯的溫度”。

這個專利提供更精確的電池組核心溫度估計方案，可以用于電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)操作，并且有助于維持安全性，性能和壽命。

這項專利的技術(shù)方案還同時在加拿大、歐洲專利局和世界知識產(chǎn)權(quán)組織WIPO進(jìn)行了專利申請。

這項發(fā)明被聯(lián)合分配到密歇根大學(xué)，并得到了美國陸軍坦克汽車與裝備司令部的合同的支持。

美國陸軍正在測試的試驗車輛由圓柱形鋰離子電池供電。電池以包裝和集裝箱的形式堆放，以防意外破裂。

汽車和工業(yè)機(jī)械公司也在電動和混合動力汽車中使用電池組。

監(jiān)測電池的溫度對于保持最佳的功率輸出是必要的。

該專利指出：

鋰離子電池等電池是移動電話，平板電腦和筆記本電腦，混合動力電動汽車（HEV），插電式混合動力電動汽車（PHEV），電池電動汽車（BEV），工業(yè)設(shè)備等電能的常用電源。

作為叉車和機(jī)器人，固定式發(fā)電機(jī)，如太陽能發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)，以及其他應(yīng)用。在這些類型的應(yīng)用中的鋰離子電池通常包括由許多單獨的電池單元組成的電池組，有時具有數(shù)百或數(shù)千個電池。

在使用期間，由于電池單元的內(nèi)部核心溫度升高，充電和放電性能以及電池的壽命可能明顯降低。

然而，過去的嘗試充滿了缺點，可能在很大程度上是不準(zhǔn)確的，不可靠的，在某些情況下是不切實際的。

在一個現(xiàn)有技術(shù)中，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(zhǔn)確，因為表面和核心之間的溫度可能相差30°C。

在另一個現(xiàn)有技術(shù)中，溫度傳感器安裝在電池單元的內(nèi)部核心內(nèi)部以在核心處進(jìn)行溫度測量。但是，這要能需要為數(shù)百甚至數(shù)千個電池單元配置這樣的溫度傳感器，成本太高，不切實際。

為了解決上述技術(shù)問題，該專利提出如下解決方案：

估計電池溫度的改進(jìn)方法包括測量表面和冷卻液溫度，以及輸入數(shù)學(xué)公式的內(nèi)部電阻。

具體地，估計電池組中的電池單元的核心溫度的方法可包括如下步驟：

（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，接收提供給電池組的冷卻劑的入口溫度，以及接收冷卻劑的速率。

（2）進(jìn)行估計，包括電池單元的電池集中內(nèi)部電阻，電池單元的芯和表面之間的電池集中傳導(dǎo)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。