CN115064787B 一種動力電池的熱失控監(jiān)控機構(江蘇英拓動力科技有限公司)_第1頁
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(19)國家知識產權局(12)發(fā)明專利所(普通合伙)32397一種動力電池的熱失控監(jiān)控機構部氣壓進行檢測并采集氣壓數(shù)值;安全管理模集的數(shù)據(jù)信息及根據(jù)采集的數(shù)據(jù)信息記性參數(shù)計算,判斷動力電池運行數(shù)據(jù)是否滿足失效條分分析判斷模塊氣體檢測模塊監(jiān)控采集模塊安全管理模塊數(shù)據(jù)管理單元數(shù)據(jù)接收單元安全管理模塊數(shù)據(jù)分析單元數(shù)據(jù)分析單元安全閾值設置單元2S1、動力電池向外輸出,監(jiān)控采集模塊采集動力電池輸出的電壓數(shù)據(jù)數(shù)值、電流數(shù)據(jù)數(shù)值、電池輸出過程中實時溫度數(shù)值和動力電池健康指數(shù),且控制管理模塊向監(jiān)控采集模塊發(fā)送控制指令;S2、分析判斷模塊的數(shù)據(jù)接收單元接收監(jiān)控采集模塊采集的數(shù)據(jù)信息,數(shù)據(jù)管理模塊將采集的行進狀態(tài)下數(shù)據(jù)信息存儲在行進數(shù)據(jù)信息類型的數(shù)據(jù)庫內;S3、分析判斷模塊的數(shù)據(jù)分析單元調取行進數(shù)據(jù)信息,先將電壓數(shù)據(jù)數(shù)值和電流數(shù)據(jù)數(shù)值分別與工作電壓預設閾值Umx和工作電流預設閾值Ima進行比較,判斷動力電池是否處S4、根據(jù)采集的電池健康數(shù)值選擇預設熱失控閾值范圍,然后根據(jù)采集的電池輸出過程中實時溫度數(shù)值計算升溫比率T?,并將T?與選擇的熱失控閾值進行比較判斷,若T。超過熱具體的,當電池健康指數(shù)在90%以上且TO>T1,動力電池處于熱失控狀態(tài)并發(fā)出熱失控當電池健康指數(shù)在50%~90%且TO>1T1,動力電池處于熱失控狀態(tài)并發(fā)出熱失控警告;當電池健康指數(shù)在30%~50%且TO>mT1,動力電池處于熱失控狀態(tài)并發(fā)出熱失控警告;當電池健康指數(shù)在30%以內,發(fā)出跟換動力電池警告,若TO>nT1,動力電池處于熱失控其中0<n<m<1<1,n、m和1根據(jù)具體不同的動力電池進行不同情況的設定;健康的所述動力電池的正常升溫比率T?等于單位時間內上升溫度與升溫前的動力電池工作溫度的比值,健康的所述動力電池的失控升溫比率為T?;S5、當動力電池處于熱失控時,車輛管理模塊控制動力電池模塊逐漸降低輸出功率直至停止輸出,并控制車輛的警示燈啟動;停止狀態(tài):S1、車輛的溫度傳感器采集實時環(huán)境溫度T?,同時監(jiān)控采集模塊采集動力電池的實時溫度T?,分析判斷模塊的數(shù)據(jù)接收單元接收實時環(huán)境溫度T?和動力電池的實時溫度T?;S2、數(shù)據(jù)分析單元將接收的實時環(huán)境溫度T?與動力電池的實時溫度T?進行比較,若T?≤T?,動力電池處于正常狀態(tài);若T?>T?,計算動力電池的升溫比率T?,并將T。與環(huán)境升溫比率T?進行比較,若T?>T?,動力電池處于熱失控狀態(tài),反之動力電池處于正常;S3、復檢階段,當T?>T?,監(jiān)控采集模塊的數(shù)據(jù)接收單元接收光信號丟失時間t。,若t?≤tmax,tmax為安全閾值設置單元設置的光信號丟失時間,返回S2再一次比較T?和T?;反之進一步確定動力電池處于熱失控狀態(tài)。2.根據(jù)權利要求1所述的一種熱失控監(jiān)控機構的監(jiān)控防護方法,其特征在于,所述熱失監(jiān)控采集模塊,用于采集車輛在行駛過程中動力電池運行產生的電壓電流數(shù)值、電池實時溫度和動力電池健康指數(shù);氣體檢測模塊,用于檢測動力電池在使用過程中所處環(huán)境中的氣體,同時對動力電池內部氣壓進行檢測并采集氣壓數(shù)值;3安全管理模塊,用于根據(jù)監(jiān)控采集動力電池實時情況的判斷結果進行安全處理;控制管理模塊,用于接收采集或監(jiān)控的數(shù)據(jù)信息,并根據(jù)采集或監(jiān)控的數(shù)據(jù)信息進行熱失控安全等級劃分;分析判斷模塊,用于接收采集的數(shù)據(jù)信息及根據(jù)采集的數(shù)據(jù)信息記性參數(shù)計算,判斷動力電池運行數(shù)據(jù)是否滿足失效條件;車輛管理模塊,用于接收動力電池模組的實時狀態(tài)信息,根據(jù)接收的狀態(tài)信息對各模塊發(fā)送控制指令,嚴重情況下做出報警操作。3.根據(jù)權利要求2所述的一種熱失控監(jiān)控機構的監(jiān)控防護方法,其特征在于,所述分析判斷模塊包括數(shù)據(jù)接收單元、數(shù)據(jù)管理單元、安全閾值設置單元和數(shù)據(jù)分析單元;所述數(shù)據(jù)接收單元,用于接收所述監(jiān)控采集模塊和所述氣體檢測模塊檢測采集的數(shù)據(jù)信息;所述數(shù)據(jù)管理單元,用于將所述數(shù)據(jù)接收單元的數(shù)據(jù)分類管理,類型為行進數(shù)據(jù)信息和停止數(shù)據(jù)信息;所述安全閾值設置單元,用于設置動力電池的安全監(jiān)控范圍,且所述安全監(jiān)控范圍對應數(shù)據(jù)分類類型劃分為行進狀態(tài)數(shù)據(jù)信息閾值和停止狀態(tài)數(shù)據(jù)信息閾值;所述數(shù)據(jù)分析單元,用于將所述數(shù)據(jù)管理單元分類的數(shù)據(jù)與相對應的安全閾值進行比較,判斷是否達到失效條件。4.根據(jù)權利要求3所述的一種熱失控監(jiān)控機構的監(jiān)控防護方法,其特征在于,所述安全閾值設置單元預先設置行進狀態(tài)的工作電壓預設閾值Umax、工作電流預設閾值Imax、工作溫度預設閾值Tmax及環(huán)境空氣濃度預設閾值Lmax,同時所述安全閾值設置單元預先設置停止狀態(tài)的靜息空氣濃度閾值Lmax_1和靜息環(huán)境溫度閾值Tmax_1,車輛的溫度傳感器采集環(huán)境溫度數(shù)據(jù)信息并將采集的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)信息作為停止狀態(tài)的所述靜息環(huán)境溫度閾值。5.根據(jù)權利要求2所述的一種熱失控監(jiān)控機構的監(jiān)控防護方法,其特征在于,所述氣體檢測模塊采用光信號檢測模塊,所述光信號檢測模塊包括光信號發(fā)射單元和光信號接收單6.根據(jù)權利要求2所述的一種熱失控監(jiān)控機構的監(jiān)控防護方法,其特征在于,所述監(jiān)控采集模塊采集的電池健康指數(shù)配合安全閾值設置單元進行閾值設置。4一種動力電池的熱失控監(jiān)控機構技術領域[0001]本發(fā)明涉及動力電池技術領域,具體涉及一種動力電池的熱失控監(jiān)控機構。背景技術[0002]新能源汽車主要由電池驅動系統(tǒng)、電機系統(tǒng)和電控系統(tǒng)及組裝等部分組成。其中電機、電控及組裝和傳統(tǒng)汽車基本相同,差價的原因在于電池驅動系統(tǒng)。從新能源汽車的成本構成看,電池驅動系統(tǒng)占據(jù)了新能源汽車成本的30-45%,而動力電池又占據(jù)電池驅動系統(tǒng)約75-85%的成本構成。[0003]現(xiàn)有技術中,動力電池的熱失控一般對電池中的電壓、電流、設置的溫度傳感器和壓力等進行熱失控判斷。但是動力電池的熱失控情況被發(fā)現(xiàn)的時候,采集傳感器和通信模塊通常已經被損毀,進而無法第一時間降低損失和保護人員安全。發(fā)明內容[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術的缺點,而提出了一種動力電池的熱失控監(jiān)控[0005]本發(fā)明提供了如下的技術方案:[0007]監(jiān)控采集模塊,用于采集車輛在行駛過程中動力電池運行產生的電壓電流數(shù)值、電池實時溫度和動力電池健康指數(shù);[0009]氣體檢測模塊,用于檢測動力電池在使用過程中所處環(huán)境中的氣體,同時對動力電池內部氣壓進行檢測并采集氣壓數(shù)值;[0010]安全管理模塊,用于根據(jù)監(jiān)控采集動力電池實時情況的判斷結果進行安全處理;[0011]控制管理模塊,用于接收采集或監(jiān)控的數(shù)據(jù)信息,并根據(jù)采集或監(jiān)控的數(shù)據(jù)信息進行熱失控安全等級劃分;[0012]分析判斷模塊,用于接收采集的數(shù)據(jù)信息及根據(jù)采集的數(shù)據(jù)信息記性參數(shù)計算,判斷動力電池運行數(shù)據(jù)是否滿足失效條件;[0013]車輛管理模塊,用于接收動力電池模組的實時狀態(tài)信息,根據(jù)接收的狀態(tài)信息對各模塊發(fā)送控制指令,嚴重情況下做出報警操作。[0014]優(yōu)選的,所述分析判斷模塊包括數(shù)據(jù)接收單元、數(shù)據(jù)管理單元、安全閾值設置單元和數(shù)據(jù)分析單元;[0015]所述數(shù)據(jù)接收單元,用于接收所述監(jiān)控采集模塊和所述氣體檢測模塊檢測采集的數(shù)據(jù)信息;[0016]所述數(shù)據(jù)管理單元,用于將所述數(shù)據(jù)接收單元的數(shù)據(jù)分類管理,類型為行進數(shù)據(jù)信息和停止數(shù)據(jù)信息;[0017]所述安全閾值設置單元,用于設置動力電池的安全監(jiān)控范圍,且所述安全監(jiān)控范5圍對應數(shù)據(jù)分類類型劃分為行進狀態(tài)數(shù)據(jù)信息閾值和停止狀態(tài)數(shù)據(jù)信息閾值;[0018]所述數(shù)據(jù)分析單元,用于將所述數(shù)據(jù)管理單元分類的數(shù)據(jù)與相對應的安全閾值進[0019]優(yōu)選的,所述安全閾值設置電流預設閾值Imax、工作溫度預設閾值Tma及環(huán)境空氣濃度預設閾值Lmax,同時所述安全閾值設置單元預先設置停止狀態(tài)的靜息空氣濃度閾值Lax_1和靜息環(huán)境溫度閾值Tmax_1,車輛的溫度傳感器采集環(huán)境溫度數(shù)據(jù)信息并將采集的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)信息作為停止狀態(tài)的所述靜息環(huán)境溫度閾值。[0020]優(yōu)選的,所述氣體檢測模塊采用光信號檢測模塊,所述光信號檢測模塊包括光信號發(fā)射單元和光信號接收單元。[0021]優(yōu)選的,所述光信號的接收受到動力電池所處環(huán)境的空氣質量的影響,安全閾值設置單元設置光信號丟失時間tmax。[0022]優(yōu)選的,所述監(jiān)控采集模塊采集的電池健康指數(shù)配合安全閾值設置單元進行閾值[0023]優(yōu)選的,健康的所述動力電池的正常升溫比率T等于單位時間內上升溫度與升溫前的動力電池工作溫度的比值,健康的所述動力電池的失控升溫比率為T?。[0024]優(yōu)選的,當電池健康指數(shù)在90%以上且T?>T?,動力電池處于熱失控狀態(tài)并發(fā)出熱失控警告;[0025]當電池健康指數(shù)在50%~90%且T?>1T?,動力電池處于熱失控狀態(tài)并發(fā)出熱失控警[0026]當電池健康指數(shù)在30%~50%且T?>mT?,動力電池處于熱失控狀態(tài)并發(fā)出熱失控警[0027]當電池健康指數(shù)在30%以內,發(fā)出跟換動力電池警告,若T?>nT?,動力電池處于熱失控狀態(tài);[0028]其中0<n<m<l<1。[0029]一種優(yōu)選的熱失控監(jiān)控機構的監(jiān)控防護方法,其特征在于,具體步驟包括:[0031]S1、動力電池向外輸出,監(jiān)控采集模塊采集動力電池輸出的電壓數(shù)據(jù)數(shù)值、電流數(shù)據(jù)數(shù)值、電池輸出過程中實時溫度數(shù)值和動力電池健康指數(shù),且控制管理模塊向監(jiān)控采集模塊發(fā)送控制指令;[0032]S2、分析判斷模塊的數(shù)據(jù)接收單元接收監(jiān)控采集模塊采集的數(shù)據(jù)信息,數(shù)據(jù)管理模塊將采集的行進狀態(tài)下數(shù)據(jù)信息存儲在行進數(shù)據(jù)信息類型的數(shù)據(jù)庫內;[0033]S3、分析判斷模塊的數(shù)據(jù)分析單元調取行進數(shù)據(jù)信息,先將電壓數(shù)據(jù)數(shù)值和電流數(shù)據(jù)數(shù)值分別與工作電壓預設閾值Ux和工作電流預設閾值Ix進行比較,判斷動力電池是[0034]S4、根據(jù)采集的電池健康數(shù)值選擇預設熱失控閾值范圍,然后根據(jù)采集的電池輸出過程中實時溫度數(shù)值計算升溫比率T?,并將T。與選擇的熱失控閾值進行比較判斷,若T?超[0035]S5、當動力電池處于熱失控時,車輛管理模塊控制動力電池模塊逐漸降低輸出功6率直至停止輸出,并控制車輛的警示燈啟動;[0037]S1、車輛的溫度傳感器采集實時環(huán)境溫度T?,同時監(jiān)控采集模塊采集動力電池的實時溫度T?,分析判斷模塊的數(shù)據(jù)接收單元接收實時環(huán)境溫度T?和動力電池的實時溫度T;[0038]S2、數(shù)據(jù)分析單元將接收的實時環(huán)境溫度T?與動力電池的實時溫度T?進行比較,若T?≤T?,動力電池處于正常狀態(tài);若T?>T?,計算動力電池的升溫比率T?,并將T。與環(huán)境升溫比率T?進行比較,若T?>T?,動力電池處于熱失控狀態(tài),反之動力電池處于正常;[0039]S3、復檢階段,當T?>T?,監(jiān)控采集模塊的數(shù)據(jù)接收單元接收光信號丟失時間t。,若t?≤tmax,返回S2再一次比較T?和T?;反之進一步確定動力電池處于熱失控狀態(tài)。[0040]本發(fā)明的有益效果是:[0041]通過對動力電池的工作狀態(tài)的下實時溫度、電壓電流數(shù)值與預設閾值進行比較,以判斷動力電池是否處于熱失控狀態(tài),同時根據(jù)動力電池的電池健康指數(shù)進一步縮小判斷閾值,實現(xiàn)了動力電池的實時監(jiān)控,甚至可以避免低健康狀態(tài)的動力電池失控造成損失;[0042]動力電池的停止狀態(tài)通過氣體檢測模塊進行判斷,配合動力電池的升溫比率判附圖說明[0043]附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,并且構成說明書的一部分,與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明,并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中:[0044]圖1是本發(fā)明原理結構示意圖。具體實施方式[0045]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅是本發(fā)明一部[0046]根據(jù)圖1所示,一種動力電池的熱失控監(jiān)控機構包括控制管理模塊,控制管理模塊電性連接有監(jiān)控采集模塊、氣體檢測模塊、安全管理模塊和分析判斷模塊,監(jiān)控采集模塊與動力電池模組電連接,控制管理模塊還與車輛管理模塊電連接,車輛管理模塊還與溫度傳感器電連接。[0047]監(jiān)控采集模塊,用于采集車輛在行駛過程中動力電池運行產生的電壓電流數(shù)值、電池實時溫度和動力電池健康指數(shù),其中電池健康指數(shù)配合安全閾值設置單元進行閾值設[0049]氣體檢測模塊,用于檢測動力電池在使用過程中所處環(huán)境中的氣體,同時對動力電池內部氣壓進行檢測并采集氣壓數(shù)值,氣體檢測模塊采用光信號檢測模塊,光信號檢測模塊包括光信號發(fā)射單元和光信號接收單元。[0050]安全管理模塊,用于根據(jù)監(jiān)控采集動力電池實時情況的判斷結果進行安全處理。[0051]控制管理模塊,用于接收采集或監(jiān)控的數(shù)據(jù)信息,并根據(jù)采集或監(jiān)控的數(shù)據(jù)信息進行熱失控安全等級劃分。[0052]車輛管理模塊,用于接收動力電池模組的實時狀態(tài)信息,根據(jù)接收的狀態(tài)信息對7各模塊發(fā)送控制指令,嚴重情況下做出報警操作。[0053]分析判斷模塊,用于接收采集的數(shù)據(jù)信息及根據(jù)采集的數(shù)據(jù)信息記性參數(shù)計算,判斷動力電池運行數(shù)據(jù)是否滿足失效條件。[0054]分析判斷模塊包括數(shù)據(jù)接收單元、數(shù)據(jù)管理單元、安全閾值設置單元和數(shù)據(jù)分析[0055]數(shù)據(jù)接收單元,用于接收監(jiān)控采集模塊和氣體檢測模塊檢測采集的數(shù)據(jù)信息;[0056]數(shù)據(jù)管理單元,用于將數(shù)據(jù)接收單元的數(shù)據(jù)分類管理,類型為行進數(shù)據(jù)信息和停止數(shù)據(jù)信息;[0057]安全閾值設置單元,用于設置動力電池的安全監(jiān)控范圍,且安全監(jiān)控范圍對應數(shù)據(jù)分類類型劃分為行進狀態(tài)數(shù)據(jù)信息閾值和停止狀態(tài)數(shù)據(jù)信息閾值;[0058]數(shù)據(jù)分析單元,用于將數(shù)據(jù)管理單元分類的數(shù)據(jù)與相對應的安全閾值進行比較,判斷是否達到失效條件。[0059]其中,安全閾值設置單元預先設置行進狀態(tài)的工作電壓預設設閾值Imax、工作溫度預設閾值Tma及環(huán)境空氣濃度預設閾值Lma,同時安全閾值設置單元預先設置停止狀態(tài)的靜息空氣濃度閾值Lmax_1和靜息環(huán)境溫度閾值Tmax_1,車輛的溫度傳感器采集環(huán)境溫度數(shù)據(jù)信息并將采集的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)信息作為停止狀態(tài)的靜息環(huán)境溫度閾值。[0060]安全閾值設置單元對于氣體檢測模塊的設置具體為:光信號的接收受到動力電池所處環(huán)境的空氣質量的影響,安全閾值設置單元設置光信號丟失時間tmax。[0061]在實際監(jiān)控采集過程中,分析判斷模塊通過設置的數(shù)據(jù)分析單元計算單位時間內動力電池在工作狀態(tài)下實時溫度的升溫比率T?,并T?與熱失控條件中升溫比率T?進行比較[0062]而在實際情況下,動力電池的熱失控判斷還受到動力電池的電池健康指數(shù)的影響,因此實際熱失控條件中的升溫比率T?會一定比例的降低。熱失控檢測的具體情況為:[0063]當電池健康指數(shù)在90%以上且T?>T?,動力電池處于熱失控狀態(tài)并發(fā)出熱失控警告;[0064]當電池健康指數(shù)在50%~90%且T?>1T?,動力電池處于熱失控狀態(tài)并發(fā)出熱失控警[0065]當電池健康指數(shù)在30%~50%且T?>mT?,動力電池處于熱失控狀態(tài)并發(fā)出熱失控警[0066]當電池健康指數(shù)在30%以內,發(fā)出跟換動力電池警告,若T?>nT?,動力電池處于熱失控狀態(tài);[0067]其中0<n<m<l<1,n、m和1根據(jù)具體不同的動力電池進行不同情況的設定。[0068]一種熱失控監(jiān)控機構的監(jiān)控防護方法,行進過程中具體實時步驟如下所示:[0069]S1、動力電池向外輸出,監(jiān)控采集模塊采集動力電池輸出的電壓數(shù)據(jù)數(shù)值、電流數(shù)據(jù)數(shù)值、電池輸出過程中實時溫度數(shù)值和動力電池健康指數(shù),且控制管理模塊向監(jiān)控采集模塊發(fā)送控制指令;[0070]S2、分析判斷模塊的數(shù)據(jù)接收單元接收監(jiān)控采集模塊采集的數(shù)據(jù)信息,數(shù)據(jù)管理模塊將采集的行進狀態(tài)下數(shù)據(jù)信息存儲在行進數(shù)據(jù)信息類型的數(shù)據(jù)庫內;[0071]S3、分析判斷模塊的數(shù)據(jù)分析單元調取行進數(shù)據(jù)信息,先將電壓數(shù)據(jù)數(shù)值和電流數(shù)據(jù)數(shù)值分別與工作電壓預設閾值Umax和工作電流預設閾值Imax進行比較,判斷動力電池8是否處于正常輸出的工作狀態(tài),若

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