(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210689873.2 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 上海玫克生储能科技有限公司 地址 201600 上海市松江区新 桥镇千帆路 288弄2号1101室 (72)发明人 顾单飞　江铭臣　丁鹏　吴炜坤　 宋佩　赵恩海　严晓　陈晓华　 陈思元　郝平超　 (74)专利代理 机构 上海硕力知识产权代理事务 所(普通合伙) 31251 专利代理师 林晓青 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/13(2006.01) G06F 17/14(2006.01)G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种锂电池的工况仿真方法、 系统、 终端设 备及存储介质 (57)摘要 本发明属于锂电池领域， 公开了一种锂电池 的工况仿真方法、 系统、 终端设备及存储介质， 工 况仿真方法包括将简化电化学模型在时域上的 控制方程变换时域上的无穷级数解析解， 无穷级 数解析解用于描述锂电池充放电过程中电场、 浓 度场或温度场的变化； 对无穷级数解析解进行求 解， 得到控制方程的数值解， 数值解为充放电过 程中某一时刻某一位置的电场、 浓度场或温度场 的值； 根据数值解和简化电化学模型中电场、 浓 度场及温度场之间的预设关系， 对锂电池的充放 电过程进行模拟仿真。 本发明采用简化电化学模 型进行仿真， 可以不通过迭代 解耦而是通过解析 解代值的方式去求得锂电池的物理化学参数， 大 大节省算力， 且仿真过程并未简化物化控制条 件， 求解精度高。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 115062474 A 2022.09.16 CN 115062474 A 1.一种锂电池的工况仿真方法， 其特 征在于， 包括： 将简化电化学模型在时域上的控制方程通过拉普拉斯变换得到时域上的无穷级数解 析解， 所述无穷级数解析解用于描述锂电池充放电过程中电场、 浓度场或 温度场的变化； 对所述无穷级数解析解进行时间和 空间坐标代入， 得到所述控制方程的数值解， 所述 数值解为锂电池充放电过程中某一时刻某一 位置的电场、 浓度场或 温度场的值； 根据所述数值解和所述简化电化学模型中电场、 浓度场及温度场之间的预设关系， 对 所述锂电池的充放电过程进行模拟仿真。 2.根据权利要求1所述的一种锂电池的工况仿真方法， 其特 征在于， 所述将简化电化学模型在时域上的控制方程通过拉普拉斯变换得到时域上的无穷级 数解析解具体包括 将所述控制方程 通过拉普拉斯变换转换为频域上的常微分方程和边 值方程； 对所述常微分方程和边值方程进行求解， 并将求解结果使用逆拉式变换转换为时域上 的无穷级数解析解。 3.根据权利要求1所述的一种锂电池的工况仿真方法， 其特 征在于， 所述对所述无穷级数解析解进行求 解， 得到所述控制方程的数值 解具体包括： 根据求解精度确定所述无穷级数解析解的级数； 根据所述级数对所述无穷级数解析解代入时间和空间坐标， 得到所述控制方程的数值 解， 所述数值 解为锂电池充放电过程中某一时刻某一 位置的电场、 浓度场或 温度场的值。 4.根据权利要求1所述的一种锂电池的工况仿真方法， 其特 征在于， 所述根据所述数值解和所述简化电化学模型中电场、 浓度场及温度场之间的预设关 系， 对所述锂电池的充放电过程进行模拟仿真具体包括： 当所述数值解为锂电池充放电过程中某一 时刻某一位置的电场 值时， 根据所述所述简 化电化学模型中电场、 浓度场及温度场之 间的预设关系计算锂电池充放电过程中某一时刻 某一位置的浓度场值和温度场值， 得到锂电池充放电过程的模拟仿真结果； 当所述数值解为锂电池充放电过程中某一 时刻某一位置的浓度场 值时， 根据所述所述 简化电化学模型中电场、 浓度场及温度场之间的预设关系计算锂电池充放电过程中某一时 刻某一位置的电场值和温度场值， 得到锂电池充放电过程的模拟仿真结果； 当所述数值解为锂电池充放电过程中某一 时刻某一位置的温度场 值时， 根据所述所述 简化电化学模型中电场、 浓度场及温度场之间的预设关系计算锂电池充放电过程中某一时 刻某一位置的电场值和浓度场值， 得到锂电池充放电过程的模拟仿真结果。 5.根据权利要求1所述的一种锂电池的工况仿真方法， 其特 征在于， 所述锂电池的工况仿真方法采用边 缘计算器进行计算； 所述边缘计算器定时向云端传送所述锂电池的模拟仿真结果， 使云端对所述模拟仿真 结果进行 备份， 并对异常数据进行监控预警。 6.一种锂电池的工况仿真系统， 其特 征在于， 包括： 转换模块， 用于将简化电化学模型在时域上的控制方程通过拉普拉斯变换得到时域上 的无穷级数解析解， 所述无穷级数解析解用于描述锂电池充放电过程中电场、 浓度场 或温 度场的变化； 计算模块， 用于对所述无穷级数解析解进行时间和 空间坐标代入， 得到所述控制方程权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115062474 A 2的数值解， 所述数值解为锂电池充放电过程中某一时刻某一位置的电场、 浓度场或温度场 的值； 处理模块， 用于根据所述数值解和所述简化电化学模型中电场、 浓度场及温度场之间 的预设关系， 对所述锂电池的充放电过程进行模拟仿真。 7.根据权利要求6所述的一种锂电池的工况仿真系统， 其特 征在于， 所述转换模块包括： 第一转换单元， 用于将简化电化学模型在时域上的控制方程通过拉普拉斯变换转换为 频域上的常微分方程和边 值方程； 第二转换单元， 用于对所述常微分方程和边值方程进行求解， 并将求解结果使用逆拉 式变换转换为时域上的无穷级数解析解。 8.根据权利要求6所述的一种锂电池的工况仿真系统， 其特 征在于， 所述计算模块包括： 级数确定单 元， 用于根据求 解精度确定所述无穷级数解析解的级数； 计算单元， 用于根据所述级数对所述无穷级数解析解代入时间和 空间坐标， 得到所述 控制方程的数值解， 所述数值解为锂电池充放电过程中某一时刻某一位置的电场、 浓度场 或温度场的值。 9.根据权利要求6所述的一种锂电池的工况仿真系统， 其特 征在于， 所述处理单元， 还用于当所述数值解为锂电池充放电过程中某一 时刻某一位置的电场 值时， 根据所述所述简化电化学模型中电场、 浓度场及温度场之间的预设关系计算锂电池 充放电过程中某一时刻的浓度场值和温度场值， 得到锂电池充放电过程的模拟仿真结果； 所述处理单元， 还用于当所述数值解为锂电池充放电过程中某一 时刻某一位置的浓度 场值时， 根据所述所述简化电化学模型中电场、 浓度场及温度场之间的预设关系计算锂电 池充放电过程中某一时刻某一位置的电场值和温度场值， 得到锂电池充放电过程的模拟仿 真结果； 所述处理单元， 还用于当所述数值解为锂电池充放电过程中某一 时刻某一位置的温度 场值时， 根据所述所述简化电化学模型中电场、 浓度场及温度场之间的预设关系计算锂电 池充放电过程中某一时刻某一位置的电场值和浓度场值， 得到锂电池充放电过程的模拟仿 真结果。 10.一种终端设备， 其特征在于， 包括处理器、 存储器以及存储在所述存储器中并可在 所述处理器上运行 的计算机程序， 所述处理器， 用于执行所述存储器上所存放的计算机程 序， 实现如权利要求1至 权利要求5任一项所述的锂电池的工况仿真方法所 执行的操作。 11.一种存储介质， 其特征在于， 所述存储介质中存储有至少一条指令， 所述指令由处 理器加载并执行以实现如权利要求1至权利要求5任一项所述的锂电池的工况仿真方法所 执行的操作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115062474 A 3