技术摘要：
本发明公开了一种多点触发三元锂动力电池模组热失控仿真及预测方法，包括：建立动力电池模组三维模型，在电池模组中选择热失控多点触发位置；将电池模组三维模型导入有限元软件中，依据热滥用模型对电池组建立电池产热模型，施加热失控触发热源Q于所选取的多点触发位置  全部
背景技术：
动力电池作为电动汽车的核心部件，其安全性对电动汽车的发展具有重  要的影 响作用。动力电池在机械滥用、电滥用及热滥用下容易产生热失控状  况，对电动汽车及人 员安全造成严重伤害，机械滥用及电滥用产生的大量热  量会导致电池温度过高，造成热滥 用，进而产生热失控状况，即热滥用是导  致动力电池产生热失控的根本原因。动力电池模 组作为动力电池系统重要组  成部件，对其安全性的研究具有重要意义，因此需要一种对动 力电池模组在 不同碰撞工况下产生多点触发，引起模组热失控情况的仿真及预测方法。 目前国内对动力锂电池进行热失控安全测试时，多采取对动力电池单体  进行安 全测试的方法，该法虽可对电池进行安全把控，但没有考虑到实际应  用中以模组形式在电 动汽车中存在的动力电池模组的安全性，且未考虑到电  动车在实际行驶中遇到各种碰撞 工况时产生的多点过热，进而导致动力电池 热失控的状况。 1)、合肥工业大学刘轻轻(2018)发表的论文“加热条件下电池热失控及其  扩展特 性研究”中对3×3结构的镍钴锰锂离子动力电池模组采取中心点加热 的方式，探究不同间 距及不同换热方式下动力电池模组的热失控规律。文献  中对模组中心位置处电池进行加 热致使动力电池模组热失控，虽采用此法可  对电池模组间热失控规律较为直观的察看，但 并未考虑实际工况中，电动汽  车发生碰撞等时导致电池模组中多点过热的情况，较为理 想。本发明在考虑  不同碰撞工况导致电池模组中不同位置过热的前提下，采用具有高能量 密度 的三元锂电池作为研究对象，对动力电池模组整体热失控的规律进行探索研  究，结 果更具有实际应用性，且可根据所使用电池材料不同灵活更改参数，  实现对动力电池模组 在不同碰撞工况下的整体热失控时间预测。 2)、“一种动力锂离子电池热失控早期预警方法”，专利号  CN110911772A。该发明 提供一种动力锂离子电池热失控早期预警方法，通过  传感器分别检测温度、烟雾及特征气 体，构建了三层动力锂电池热失控预警  机制，改善了现有监测预警形式简单、模式单一的 问题，但此预警机制采用 电池系统作为试验对象，对其进行热失控试验并验证该机制准确 性，试验成  本高，且针对不同材料及结构的电池需改动传感器位置及类别，通用性不足。  本发明所涉及到的热失控预测方法采用仿真为主要手段，可根据不同材料电  池进行灵活 设置，成本低，准确度高。 3)、长安大学涂超、黄清声在2018年发表于佳木斯大学学报低36卷第  5期的《NCM 三元锂动力电池热失控研究》，该文章基于热滥用模型对NCM  三元锂方形电池单体进行了 热失控行为研究。文献对在不同加热炉温下、不 同散热条件下引发三元锂方形动力电池单 体热失控时间进行研究，但所考虑 的对象仅限于电池单体，且对电池单体热失控触发方式 为环境高温加热，视 电池单体为均匀受热，然而在实际应用中，电池受热位置大多不均匀， 4 CN 111597747 A 说　明　书 2/5 页 且在 电动汽车中单池以成组的方式作为电池系统基本单位，因此，仅对动力电池  单体进 行热失控研究，并不能对实际使用中动力电池热失控规律有较好掌握。  本发明对市面上最 常见的圆柱形电池组成的NCM三元锂动力电池模组进行  热失控仿真，热失控触发方式采取 热源精准加热，更加符合实际应用中，电  池受热不均匀情况，并考虑在不同碰撞工况下电 池不同受热位置对模组整体 的热影响，使仿真情况更符合实际应用情况，更具有可信度。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于多点触发的三元锂  动力电 池模组热失控仿真及预测方法，通过仿真技术对动力电池模组在不同  碰撞工况下发生多 点热失控的状况进行仿真，研究动力电池多点过热导致模  组整体热失控的过程及预测方 法，为动力电池热失控阻断方法及安全性设计 提供可靠依据。 本发明的目的通过以下的技术方案来实现： 一种基于多点触发三元锂动力电池模组热失控仿真及预测方法，该方法  包括以 下步骤： S1根据样本电池尺寸、形状及排布结构建立动力电池模组三维模型，并  依据不同 碰撞工况在动力电池模组中选择热失控多点触发位置； S2将动力电池模组三维模型导入到有限元软件中，依据热滥用模型对动  力电池 组建立电池产热模型，施加热失控触发热源Q于所选取的多点触发位  置处电池，并将电池 域划分以四边形为主自由网格，设置电池间换热方式为  对流及传导，进行热失控仿真，得 到电池模组温度、触发点、热源、热失控 时间数据； S3采集不同碰撞工况下，由不同触发点个数n与热失控触发热源Q引发  模组中整 体发生热失控时间平均值 通过非线性最小二乘法拟合计算得到时  间 与热失控热源Q、 触发点个数n关系式，对动力电池模组整体发生热失控 的时间进行预测； S4根据不同碰撞工况下计算所得动力电池模组整体热失控预测关系式，  对各碰 撞工况下由不同触发位置及热源引发动力电池模组整体热失控时间进 行计算。 与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点： 可对由不同碰撞工况引发多点过热，使动力电池模组产生整体热失控的  情况进 行仿真，并对该位置导致动力电池模组产生整体热失控的时间进行预  测，为动力电池热失 控阻断方法及安全性设计提供可靠依据。 附图说明 图1是基于多点触发的三元锂动力电池模组热失控仿真及预测方法工作 流程图； 图2是基于多点触发的三元锂动力电池模组热失控仿真及预测方法程序  框架图； 图3是基于多点触发的三元锂动力电池模组热失控仿真及预测方法热失  控触发 点选取计算示意图； 图4是三元锂动力电池模组三维示意图； 图5是n取3，热源Q取1e7(W/m3)，t＝0(s)和t＝12(s)时电池模组三维 温度云图； 图6a和6b是n取3，热源Q取1e7(W/m3)时电池模组温度探针图； 图7和图8是使用非线性最小二乘法对数据拟合示意图。 5 CN 111597747 A 说　明　书 3/5 页