CN106910949B - 一种锂离子电池包的温度管理控制方法 - Google Patents

一种锂离子电池包的温度管理控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种锂离子电池包的温度管理控制方法，它包括以下步骤：（a）用电源管理系统对锂离子电池包内的所有温度传感器进行采样；（b）确定所测温度最高的所述温度传感器；（c）判断所述温度传感器的温度范围，当其温度值T达到80℃及以上时报警。无论是在充电、放电还是其它情况下，只需要利用温度传感器采样并确定温度最高处的温度范围，在较低温度处即进行报警提示，因为此时锂电池材料在80℃附近已经开始发生副反应，应该采取一定的安全措施，否则等冒烟之后可能会导致重大的安全事故。

Description

一种锂离子电池包的温度管理控制方法
技术领域
本发明涉及一种温度控制方法，具体涉及一种锂离子电池包的温度管理控制方法。
背景技术
新能源电动汽车对作为动力来源的电池包有电压和容量的要求，电池包往往由数千个单体电池通过串并联组成。为了保障锂离子电池包的安全，锂离子单体电池堆叠组成的电池包都连接或者安装有电源管理系统（BMS）。根据电池包的形状和结构，BMS通常在电池包内部不同的部位具有若干个温度传感器，由BMS单片机分别采集这些部位的温度并将其一一显示出来。
尽管如此，2016年7月下旬，某企业IEV5电动汽车在深圳充电；当充电进行到40分钟时发生自燃，距离北京三里屯着火自燃的时间不到一个月。但是，并不是所有的冒烟、爆炸都发生在充电的时候，因为充电器通常在电池温度达到60℃时就会停止充电。
但此时已经引发了锂化负极与电解质的缓慢反应，充电虽然已经停止了，但副反应没有停止。有可能这个单体副反应，还在进行并在损坏高分子聚烯烃隔膜；隔膜损坏后，可能造成内部短路，发生爆炸。现在的锂离子电池在未充电时通常不具有报警功能，通常是发生安全事故是等到冒烟以后才被发现而采取措施。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种锂离子电池包的温度管理控制方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种锂离子电池包的温度管理控制方法，它包括以下步骤：
（a）用电源管理系统对锂离子电池包内的所有温度传感器进行采样；
（b）确定所测温度最高的所述温度传感器；
（c）判断所述温度传感器的温度范围，当其温度值T达到80℃及以上时报警。
优化地，步骤（c）中，所述报警分为缓慢报警和急促报警；定义当80℃≤T＜130℃时，所述报警为缓慢报警；当T≥130℃时，所述报警为急促报警。
进一步地，步骤（c）中，所述报警通过与电源管理系统相连接的无线发射器以及与所述无线发射器相通讯的信号接收器进行。
进一步地，所述无线发射器为RF射频芯片。
进一步地，步骤（c）中，所述报警为：当温度值T为80℃~90℃时，报警声响一声，间隔2~5秒；当温度值T为90℃~100℃时，报警声响二声，间隔1~3秒；当温度值T为100℃~110℃时，报警声响三声，间隔1.5~2秒；当温度值T为110℃~120℃时，报警声响三声，间隔1秒；当温度值T为120℃~130℃时，报警声响三声，间隔500毫秒；当温度值T为130℃以上，报警声连响，不予间隔
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明锂离子电池包的温度管理控制方法，无论是在充电、放电还是其它情况下，只需要利用温度传感器采样并确定温度最高处的温度范围，在较低温度处即进行报警提示，因为此时锂电池材料在80℃附近已经开始发生副反应，应该采取一定的安全措施，否则等冒烟之后可能会导致重大的安全事故。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明进行进一步说明。
本发明锂离子电池包的温度管理控制方法，它适用于锂离子电池包无论是充电、放电还是未使用等情况下，包括以下步骤：
（a）利用电源管理系统（BMS）对锂离子电池包内的所有温度传感器进行采样；
（b）随后通过电源管理系统（BMS）计算采样结果并确定所测温度最高的温度传感器；
（c）判断该温度传感器的温度范围，当其温度值T达到80℃及以上时报警；可以在温度为80℃及以上时采取两个阶段的报警：当80℃≤T＜130℃时，报警为缓慢报警，此时主要是提醒锂离子电池包使用者发热的单体电池在开始发生副反应，需要以引起足够的重视；当T≥130℃时，报警为急促报警，因为电池内部副反应正在激化并且随温度升高呈指数式活化，此时的锂离子电池包相当于冒烟的手榴弹，应根据使用的场合而对应采取安全措施（如使用在飞机上时需要立即迫降，而使用在汽车上时需要立即停车并疏散乘客）。优选的报警措施为：当温度值T为80℃~90℃时，报警声响一声，间隔2~5秒（通常是2秒）；当温度值T为90℃~100℃时，报警声响二声，间隔1~3秒（通常是2秒）；当温度值T为100℃~110℃时，报警声响三声，间隔1.5~2秒（通常是1秒）；当温度值T为110℃~120℃时，报警声响三声，间隔1秒；当温度值T为120℃~130℃时，报警声响三声，间隔500毫秒；若温度值T为130℃以上，报警声连响，不予间隔。
在本实施例中，步骤（c）中，报警可以通过与电源管理系统相连接的无线发射器以及与无线发射器相通讯的信号接收器（具有报警功能）进行，这样可以利用电源管理系统向无线发射器发送相应的信号，信号接收器接到对应的信号后即可报警；无线发射器优选为RF射频芯片。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种锂离子电池包的温度管理控制方法，其特征在于，适用于锂离子电池包在未使用的情况下，所述未使用的情况为既不充电又不放电的情况，所述控制方法用于防止停止充电的锂离子电池包在锂化负极与电解质的缓慢反应的持续副反应作用下损坏高分子聚烯烃隔膜而造成内部短路，包括以下步骤：
（a）用电源管理系统对锂离子电池包内的所有温度传感器进行采样；
（b）确定所测温度最高的所述温度传感器；
（c）判断所述温度传感器的温度范围，当其温度值T达到80℃及以上时报警，当80℃≤T＜130℃时，所述报警为缓慢报警；当T≥130℃时，所述报警为急促报警，所述报警通过与电源管理系统相连接的无线发射器以及与所述无线发射器相通讯的信号接收器进行，所述信号接收器具有报警功能并在接收到对应的信号后即可报警，所述报警为：当温度值T为80℃~90℃时，报警声响一声，间隔2~5秒；当温度值T为90℃~100℃时，报警声响二声，间隔1~3秒；当温度值T为100℃~110℃时，报警声响三声，间隔1.5~2秒；当温度值T为110℃~120℃时，报警声响三声，间隔1秒；当温度值T为120℃~130℃时，报警声响三声，间隔500毫秒；当温度值T为130℃以上，报警声连响，不予间隔。
2.根据权利要求1所述锂离子电池包的温度管理控制方法，其特征在于：所述无线发射器为RF射频芯片。
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