4.4.电压

图15描述了使用NTGK的实验和模拟电压之间的比较

模型这两种价值观非常一致。对于HWFET驱动循环

电压略高于数值结果。一般来说

系统被很好地捕获。存在一些差异，特别是在放电过程结束时，

其中未达到最小电压；Celik等人[21]也使用

NTGK模型，并由Li等人[18]在电路模型下使用MSMD方法。电压

通过调整C2常数，可以改进NTGK模型给出的结果。

电池2020、6、40、17/23

图13.真实驾驶循环下的电池温度模拟。（上图）日产汽车的速度剖面图

在交通不拥挤的乡村道路上行走。（中间）按比例缩放的电流。（底部）发动机的温升

使用集总模型在不同环境温度下模拟LCO 26650 LIB。

图14.hconv=100 Wm条件下2C模拟放电方法的比较􀀀2K􀀀1.

电池2020、6、40、18/23

图15.使用NTGK模型的实验和模拟电压比较。

计算时间

在比较不同提出的模型时，CPU时间消耗是一个相关方面

在这项工作中。所有病例均使用标准CPU（3.5 GHz，16 GB RAM）运行。如图1所示

在表13中，集中模型需要以秒为单位的时间来求解温度分布。

NTGK模型更耗时，因为它必须计算环境中的许多电化学方程

即使考虑到其网格相对于电池具有较少的元件数量

到3D-CFD方法。此外，如果使用具有更多元素的网格

如果在它们周围求解，计算时间将显著增加。

表13.不同模型的执行时间。

电流集总3D-CDF NTGK

0.5C 2.03秒1612秒27120秒

1C 1.08秒776秒14280秒

1.5C 0.61 s 463 s 8989 s

HWFET周期7.23秒1296秒26460秒

5.结论

LCO 26650锂离子电池在恒定和复电流下的温度分布

通过比较研究热行为最常用的三种方法来评估速率

LIBs：集总模型、3D-CFD方法和基于NTGK的电化学方法

双电位法。计算了产热率、热容和传热系数

以预测细胞表面的温度。因此，得出以下结论：

1.一般而言，NTGK模型的性能优于其他研究模型，这是因为：

它不仅能够求解电池的温度场，还能够求解电压、热量和温度

以及其它性质。这种方法在0.5C时提供较低的温度误差。然而

该模型在1.5℃时的均方根误差较高，为1.3℃，其中最大温度

电池温度升高18.1℃。在行驶循环下，温度升高为5.1℃，并且

所有模型的误差顺序相同。

电池2020、6、40、19/23

2.集总模型适用于广泛的LIB操作条件

由于两个模型都取决于温度，因此呈现出与3D公式非常相似的温度分布

相同的发热率和热参数。

3.在自由对流条件下，辐射在传热速率方面起着相关作用，这一点

贡献实际上与对流相同。此外，传热系数增加

正如放电电流那样。

作者贡献：概念化，E.P.-H。和W.R.C.-M。；方法学，W.R.C.-M。，M、 O.及

K、 M。；模拟，E.P.-H。；实验，W.R.C.-M。，M、 O.和E.P.-H。；验证，W.R.C.-M。，F、 J.和M.O。；

撰写原始准备草案，E.P.-H。所有的作者都回顾了这篇论文。所有作者都已阅读并

同意手稿的出版版本。

资助：该研究由厄瓜多尔的Senencyt和智利基金会资助，资助号为1170044。

致谢：作者想向电气和电子高级中心致谢

工程，AC3E，基础项目FB0008，ANID。此外，感谢豪尔赫·雷耶斯先生在实验室的支持。

利益冲突：作者声明没有利益冲突。出资人在该项目的设计中没有任何作用

学习在数据的收集、分析或解释中；在撰写手稿时，或在决定

公布结果。

缩写

本手稿中使用了以下缩写：

缩略词

一维

二维和二维

三维

BTMS电池热管理系统

C放电率

CC-CV恒流恒压

计算流体力学

数据采集

放电深度

ECM等效电路模型

电化学阻抗谱

电动汽车

实验

HPPC混合脉冲功率特性

HWF