CN107240730B - 一种锂电池板安全管理检测的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池板安全管理检测的方法，所述锂电池板包括多个锂电池组，所述锂电池组包括多节锂电池，包括以下步骤：S1：获取处于工作状态中的各锂电池组的温度参数以及各锂电池组对应的预设温度阈值和安全时间，所述预设温度阈值以及安全时间均通过热失控反应过程获取得到；S2：判断各锂电池组的温度参数是否处于相应的预设温度阈值内，如果否，则发送报警信号。本发明还公开了一种电子设备、计算机可读存储介质和锂电池板安全管理检测的装置。本发明的锂电池板安全管理检测的方法其能对其进行分区域温度监测，从而使得检测到的温度参数更加的细致，并且可以针对相应的区域采取相应的降温或者隔离措施。
Description
技术领域
本发明涉及一种锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池板安全管理检测的方法及装置。
背景技术
目前，锂电池的应用也越来越广泛，大型的锂电池更多的应用于电动汽车上，但是由于锂电池其本身具有比较大的亲在的危险性，比如：可燃性、易着火性和可爆炸性，使得如果在设计或者制造的过程中如果出现一些结构上或者性能参数上的缺陷，就有可能造成比较严重的安全事故，即使是开始小的事故，也可能由于连锁反应而造成比较大灾患。
安全性是制约动力性锂电池在新能源骑车车领域推广应用的技术瓶颈之一，单节锂电池的电压和电池容量比较的小，因此，常常将单节锂电池进行串并联处理以满足使用场合的要求，由于锂电池内部的化学反应与温度是相关的，电池在不同温度下的热耗率是不一样的，如果不对锂电池的温度进行检测与控制，电池温度会持续显著上升，从而导致电池组内部形成热点，影响锂电池的使用，最终可能产生热失控，从而产生很大的安全隐患。
在专利CN201480003576-使用分布式传感器来进行热调整，其通过在计算机系统的多个区设定温度传感器以对其进行温度检测，但是其是应用在计算机上，其对于具体的温度阈值是如何获取的并没有进行相关的检测描述。在专利CN201210018379-蓄电池充电过程中的温度补偿方法，其获取的到的标准温度和正常温度范围然后进行温度比对，不同的厂商在生产锂电池的时候，各厂商之间使用的锂电池的可承受的温度范围可能存在一定的差别，并且由于其可能会存在其在使用的过程中可能会存在极端的情况，比如由于汽车之间碰撞而造成的急剧温度上升，并没有良好的保护提醒措施对其进行提醒。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种锂电池板安全管理检测方法，其能解决锂电池板安全检测的技术问题。
本发明的目的之二在于提供一种电子设备，其能解决锂电池板安全检测的技术问题。
本发明的目的之三在于提供一种计算机可读存储介质，其能解决锂电池板安全检测的技术问题。
本发明的目的之四在于提供一种锂电池板安全管理检测的装置，其能解决锂电池板安全检测的技术问题。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种锂电池板安全管理检测的方法，所述锂电池板包括多个锂电池组，所述锂电池组包括多节锂电池，包括以下步骤：
S1：获取处于工作状态中的各锂电池组的温度参数以及各锂电池组对应的预设温度阈值和安全时间，所述预设温度阈值以及安全时间均通过热失控反应过程获取得到；其中锂电池组与加热棒相接触，所述预设温度阈值主要包括以下步骤获取得到：
S11：控制加热棒以固定的升温速率进行加热直至锂电池出现热失控；
S12：获取到热失控时加热棒对应的温度以及失控锂电池的位置；
S13：获取到锂电池组内各锂电池后续发生热失控的顺序以及数量；
S14：将最后出现热失控的锂电池对应的温度乘以预设比例作为该锂电池组的预设温度阈值；
S2：判断各锂电池组的温度参数处于相应的预设温度阈值内，如果否，则发送报警信号；
S3：当检测到有K个锂电池超过预设温度阈值时，启动安全时间计时来提醒用户。本发明的锂电池板安全管理检测的方法其能对其进行分区域温度监测，从而使得检测到的温度参数更加的细致，并且可以针对相应的区域采取不同的报警操作。通过控制加热棒来对加热温度以及锂电池组的运行状态下的温度进行检测能够更好的得到所对应的安全温度的范围。
进一步地，步骤S1中的安全时间主要通过以下步骤来获取得到：
S101：当第一个锂电池出现热失控的时候获取开始时间T1；
S102：当出现爆炸时获取对应的时间T2以及此时对应出现的热失控的锂电池的个数；
S103：此时安全时间为△T＝T2-T1。其能够进一步描述出获取安全时间的具体步骤。
进一步地，在步骤S2之后还包括步骤S21：根据接收到的报警信号来切断相应锂电池组的工作状态或者对相应锂电池组进行热隔离。根据接收到的报警信号可以对过热区域进行进一步的安全控制，使得该锂电池板的稳定性得以明显的提高。
进一步地，所述多节锂电池以六角蜂窝排列方式排列形成锂电池组，所述锂电池组以六角蜂窝排列方式排列形成锂电池板。通过设置为六角蜂窝形状使得其整体强度高，检测安装的时候也比较容易进行加热棒的设置，使得其加热稳定均匀。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
S1：获取处于工作状态中的各锂电池组的温度参数以及各锂电池组对应的预设温度阈值和安全时间，所述预设温度阈值以及安全时间均通过热失控反应过程获取得到；其中锂电池组与加热棒相接触，所述预设温度阈值主要包括以下步骤获取得到：
S11：控制加热棒以固定的升温速率进行加热直至锂电池出现热失控；
S12：获取到热失控时加热棒对应的温度以及失控锂电池的位置；
S13：获取到锂电池组内各锂电池后续发生热失控的顺序以及数量；
S14：将最后出现热失控的锂电池对应的温度乘以预设比例作为该锂电池组的预设温度阈值；
S2：判断各锂电池组的温度参数处于相应的预设温度阈值内，如果否，则发送报警信号；
S3：当检测到有K个锂电池超过预设温度阈值时，启动安全时间计时来提醒用户。将所述发明方法应用于相应到电子设备以实现相应的功能，从而使得本发明的执行有具体的对应的结构来进行。
进一步地，在步骤S2之后还包括步骤S21：根据接收到的报警信号来切断相应锂电池组的工作状态或者对相应锂电池组进行热隔离。根据接收到的报警信号可以对过热区域进行进一步的安全控制，使得该锂电池板的稳定性得以明显的提高。
进一步地，所述多节锂电池以六角蜂窝排列方式排列形成锂电池组，所述锂电池组以六角蜂窝排列方式排列形成锂电池板。通过设置为六角蜂窝形状使得其整体强度高，检测安装的时候也比较容易进行加热棒的设置，使得其加热稳定均匀。
本发明的目的之三采用如下技术方案实现：
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一项所描述的方法。该方法不仅可以直接内置于电子设备进行处理，还可以将其设置于相应的存储介质使得其可以对其进行分区域温度监测，从而使得检测到的温度参数更加的细致，并且可以针对相应的区域采取不同的报警操作。
本发明的目的之四采用如下技术方案实现：
一种锂电池板安全管理检测的装置，所述锂电池板包括多个锂电池组，所述锂电池组包括多节锂电池，包括以下模块：
信息获取模块：用于获取处于工作状态中的各锂电池组的温度参数以及各锂电池组对应的预设温度阈值；其中锂电池组与加热棒相接触，所述预设温度阈值主要包括以下步骤获取得到：
加热模块：控制加热棒以固定的升温速率进行加热直至锂电池出现热失控；
位置获取模块：获取到热失控时加热棒对应的温度以及失控锂电池的位置；
热失控数据获取模块：获取到锂电池组内各锂电池后续发生热失控的顺序以及数量；
温度阈值设置模块：将最后出现热失控的锂电池对应的温度乘以预设比例作为该锂电池组的预设温度阈值；
判断模块：用于判断各锂电池组的温度参数处于相应的预设温度阈值内，如果否，则发送报警信号；
安全报警模块：用于检测到有K个锂电池超过预设温度阈值时，启动安全时间计时来提醒用户。本发明的锂电池板安全管理检测的装置其能对其进行分区域温度监测，从而使得检测到的温度参数更加的细致，并且可以针对相应的区域采取不同的报警操作。
附图说明
图1为本发明的锂电池板安全管理检测的方法的流程图；
图2为本发明的锂电池板安全管理检测的装置的结构图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例一：
如图1所示，本实施例提供了一种锂电池板安全管理检测的方法，所述锂电池板包括多个锂电池组，所述锂电池组包括多节锂电池，包括以下步骤：
S1：获取处于工作状态中的各锂电池组的温度参数以及各锂电池组对应的预设温度阈值和安全时间，所述预设温度阈值以及安全时间均通过热失控反应过程获取得到；所述多节锂电池以六角蜂窝排列方式排列形成锂电池组，所述锂电池组以六角蜂窝排列方式排列形成锂电池，六角蜂窝排列方式不仅稳定，更容易对其进行加热棒的设置以进行热失控监测；
在这一步主要是为了获取比对需要用的参数，预设温度阈值是在最初设定的时候设置于该控制器的存储器内的，下面对预设温度阈值的检测是如何得到这个预设温度的最为优选的方案；其还可以采用其他的温度阈值的检测方式；
在步骤S1中锂电池组与加热棒相接触，该加热棒进行设置的时候可以设置于六角蜂巢的中心部分，然后通过加热棒可以对周围的锂电池进行均匀的稳定的加热，所述预设温度阈值主要包括以下步骤获取得到：其中锂电池组与加热棒相接触；
S11：控制加热棒以固定的升温速率进行加热直至锂电池出现热失控；这个固定的升温速度为25℃/min，防止由于温度过高从而使得锂电池热失控不是由于正常的使用温度的原因，而是由于温度极度变化从而导致的锂电池热失控，故而高升温速率的控制也是非常的重要；
S12：获取到热失控时加热棒对应的温度以及失控锂电池的位置；获取到此时的加热棒的温度，并使得加热棒停止加热，并获得失控锂电池的位置，以为以后进行数据分析提供数据技术支持，通过获得的多次锂电池热失控的位置从而得知锂电池的那部分温度容易聚集，可以为锂电池组的散热结构提供相应的支持；
S13：获取到锂电池组内各锂电池后续发生热失控的顺序以及数量；由于各个锂电池都是同时进行加热的，故而当存在一个锂电池热失控的时候，其他的锂电池也很有可能存在不稳定的状态，可能会出现相应的连锁反应，持续获取热失控的锂电池的位置以及顺序从而使得检测者可以实时的有效获取到整个热失控的过程以便用户进行更为有效的预防；
S14：将最后出现热失控的锂电池对应的温度乘以预设比例作为该锂电池组的预设温度阈值；优选地，该预设比例为70％，还可以根据不断的累计数据从而模拟出一条比较合适的曲线，针对不同锂电池组设置不同的温度阈值；预设温度阈值还可以为其他的设置方式，比如还可以将第一个热失控的锂电池对应的温度作为预设温度阈值从而完成相应的比对；不仅可以通过模拟曲线来对其预设温度进行设定，还可以根据处于模拟过程中的热失控的锂电池的数量来对其进行设定，该预设比例为热失控的锂电池数量占总共锂电池数量的百分比作为预设比例，由于一个锂电池从热失控到安静中间散失的热量与整个锂电池组存在关系，通过这样的比例设定，使得即是锂电池持续散热也不会使得整个锂电池组中存在有锂电池会出现热失控的状态，使得其更加稳定高效的运行。
步骤S1中的安全时间主要通过以下步骤来获取得到：
S101：当第一个锂电池出现热失控的时候获取开始时间T1；
S102：当出现爆炸时获取对应的时间T2以及此时对应出现的热失控的锂电池的个数N；
S103：此时安全时间为△T＝T2-T1。
在实际操作过程中，采用的是50节串联的单体电池，其采用的是2.85Ah的18650电池，对该电池组进行持续加温，在加热1260s的时候锂电池出现热失控，此时得知电池的温度为505摄氏度，并且可以得知周围的相邻的电池温度达到了300摄氏度，稍微远一些的电池温度受影响较小。热失控前其温度几乎是线性增加的，而出现热失控的时候导致温度迅速增加，呈指数增长，其原因主要是因为热量急剧集中增加；当第一个出现热失控的时候是1260s，热失控持续113s后，使得单体电池组由于相应热热控而产生爆炸的时候对应的时间，爆炸前最后一个出现热失控时的锂电池的时间为1365s，此时，对应的热失控的电池数量为10个；故而可以得到安全时间为108s，温度阈值为353.3摄氏度，锂电池的热失控的数量为10个。
S2：判断各锂电池组的温度参数是否处于相应的预设温度阈值内，如果否，则发送报警信号；由于锂电池的热失控以及其他的状态不同，故而针对各锂电池组设定不同的温度参数以供进行比对，这样可以更好的对温度进行监测；如本实施例中所列举的具体案例，其中预设温度阈值为350摄氏度，当温度超过这个阈值的时候，对其进行相应的控温操作，如果任由其蔓延将产生危险的事情；
S21：根据接收到的报警信号来切断相应锂电池组的工作状态或者对相应锂电池组进行热隔离；当某个区域的温度超标的时候可以针对该区域采取相应的措施，可以让其停止运作以恢复至相应的可以工作的状态，或者可以对该区域进行降温等措施；从而保证整个锂电池板的稳定正常运行。
S3：当检测到有K个锂电池超过预设温度阈值时，启动安全时间计时来提醒用户。由于在检测过程中，并不能按照爆炸对应的时间来进行操作提醒，那样会使得用户产生更大的危险性。在这个过程中的K为10个，也即是当有超过10个锂电池超过预设温度阈值的时候，即开始倒计时告知用于还有多久会发生爆炸，提醒用户尽快远离，在本实施例中有108s以供用户逃离。
实施例二
实施例二公开了一种电子设备，该电子设备包括处理器、存储器以及程序，其中处理器和存储器均可采用一个或多个，程序被存储在存储器中，并且被配置成由处理器执行，处理器执行该程序时，实现实施例一的锂电池板安全管理检测的方法。该电子设备可以是手机、电脑、平板电脑等等一系列的电子设备。
实施例三
实施例三公开了一种可读的计算机存储介质，该存储介质用于存储程序，并且该程序被处理器执行时，实现实施例一的锂电池板安全管理检测的方法。
实施例四：
如图2所示，本发明提供一种锂电池板安全管理检测的装置，所述锂电池板包括多个锂电池组，所述锂电池组包括多节锂电池，包括以下模块：
信息获取模块：用于获取处于工作状态中的各锂电池组的温度参数以及各锂电池组对应的预设温度阈值和安全时间，所述预设温度阈值以及安全时间均通过热失控反应过程获取得到；其中锂电池组与加热棒相接触，所述预设温度阈值主要包括以下步骤获取得到：
加热模块：控制加热棒以固定的升温速率进行加热直至锂电池出现热失控；
位置获取模块：获取到热失控时加热棒对应的温度以及失控锂电池的位置；
热失控数据获取模块：获取到锂电池组内各锂电池后续发生热失控的顺序以及数量；
温度阈值设置模块：将最后出现热失控的锂电池对应的温度乘以预设比例作为该锂电池组的预设温度阈值；
判断模块：用于判断各锂电池组的温度参数是否处于相应的预设温度阈值内，如果否，则发送报警信号；
安全报警模块：当检测到有K个锂电池超过预设温度阈值时，启动安全时间计时来提醒用户。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种锂电池板安全管理检测的方法，所述锂电池板包括多个锂电池组，所述锂电池组包括多节锂电池，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取处于工作状态中的各锂电池组的温度参数以及各锂电池组对应的预设温度阈值和安全时间，所述预设温度阈值以及安全时间均通过热失控反应过程获取得到；其中锂电池组与加热棒相接触，所述预设温度阈值主要包括以下步骤获取得到：
S11：控制加热棒以固定的升温速率25℃/min，进行加热直至锂电池出现热失控；
S12：获取到热失控时加热棒对应的温度以及失控锂电池的位置；
S13：获取到锂电池组内各锂电池后续发生热失控的顺序以及数量；
S14：将最后出现热失控的锂电池对应的温度乘以预设比例70%作为该锂电池组的预设温度阈值；
S2：判断各锂电池组的温度参数是否处于相应的预设温度阈值内，如果否，则发送报警信号；
S3：当检测到有K个锂电池超过预设温度阈值时，启动安全时间计时来提醒用户；
步骤S1中的安全时间主要通过以下步骤来获取得到：
S101：当第一个锂电池出现热失控的时候获取开始时间T1；
S102：当出现爆炸时获取对应的时间T2以及此时对应出现的热失控的锂电池的个数；
S103：此时安全时间为△T= T2 -T1 。
2.如权利要求1所述的锂电池板安全管理检测的方法，其特征在于，在步骤S2之后还包括步骤S21：根据接收到的报警信号来切断相应锂电池组的工作状态或者对相应锂电池组进行热隔离。
3.如权利要求1所述的锂电池板安全管理检测的方法，其特征在于，所述多节锂电池以六角蜂窝排列方式排列形成锂电池组，所述锂电池组以六角蜂窝排列方式排列形成锂电池板。
4.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
S1：获取处于工作状态中的各锂电池组的温度参数以及各锂电池组对应的预设温度阈值和安全时间，所述预设温度阈值以及安全时间均通过热失控反应过程获取得到；其中锂电池组与加热棒相接触，所述预设温度阈值主要包括以下步骤获取得到：
S11：控制加热棒以固定的升温速率25℃/min，进行加热直至锂电池出现热失控；
S12：获取到热失控时加热棒对应的温度以及失控锂电池的位置；
S13：获取到锂电池组内各锂电池后续发生热失控的顺序以及数量；
S14：将最后出现热失控的锂电池对应的温度乘以预设比例70%作为该锂电池组的预设温度阈值；
S2：判断各锂电池组的温度参数处于相应的预设温度阈值内，如果否，则发送报警信号；
S3：当检测到有K个锂电池超过预设温度阈值时，启动安全时间计时来提醒用户；
步骤S1中的安全时间主要通过以下步骤来获取得到：
S101：当第一个锂电池出现热失控的时候获取开始时间T1；
S102：当出现爆炸时获取对应的时间T2以及此时对应出现的热失控的锂电池的个数；
S103：此时安全时间为△T= T2 -T1。
5.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于，在步骤S2之后还包括步骤S21：根据接收到的报警信号来切断相应锂电池组的工作状态或者对相应锂电池组进行热隔离。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-3任意一项所述的方法。
7.一种锂电池板安全管理检测的装置，所述锂电池板包括多个锂电池组，所述锂电池组包括多节锂电池，其特征在于，包括以下模块：
信息获取模块：用于获取处于工作状态中的各锂电池组的温度参数以及各锂电池组对应的预设温度阈值和安全时间，所述预设温度阈值以及安全时间均通过热失控反应过程获取得到；其中锂电池组与加热棒相接触，所述预设温度阈值主要包括以下步骤获取得到：
加热模块：控制加热棒以固定的升温速率25℃/min，进行加热直至锂电池出现热失控；
位置获取模块：获取到热失控时加热棒对应的温度以及失控锂电池的位置；
热失控数据获取模块：获取到锂电池组内各锂电池后续发生热失控的顺序以及数量；
温度阈值设置模块：将最后出现热失控的锂电池对应的温度乘以预设比例70%作为该锂电池组的预设温度阈值；
判断模块：用于判断各锂电池组的温度参数处于相应的预设温度阈值内，如果否，则发送报警信号；
安全报警模块：用于检测到有K个锂电池超过预设温度阈值时，启动安全时间计时来提醒用户；
安全时间主要通过以下步骤来获取得到：
S101：当第一个锂电池出现热失控的时候获取开始时间T1；
S102：当出现爆炸时获取对应的时间T2以及此时对应出现的热失控的锂电池的个数；
S103：此时安全时间为△T= T2 -T1。
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Legal Events
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20201116 Address after: 264003 No. three, No. 36, hi tech Zone, Shandong, Yantai Applicant after: YANTAI HAIBO ELECTRICAL EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: 410205 Room 601, 6th floor, Headquarters Building of Changsha Zhongdian Software Park, 39 Jianshan Road, Changsha High-tech Development Zone, Changsha City, Hunan Province Applicant before: CHANGSHA SHANDAO NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A method and device for safety management and detection of lithium battery board Effective date of registration: 20220111 Granted publication date: 20201204 Pledgee: Yantai Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Zhifu District Hongkou sub branch Pledgor: YANTAI HAIBO ELECTRICAL EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2022980000356 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230217 Granted publication date: 20201204 Pledgee: Yantai Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Zhifu District Hongkou sub branch Pledgor: YANTAI HAIBO ELECTRICAL EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2022980000356 |
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