CN109782184A - Pack系统的非安全失效形式诊断方法及其电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Pack系统的非安全失效形式诊断方法，其包括如下步骤：(1)计算所述Pack系统中的多种非安全失效形式发生的概率；(2)计算多种所述非安全失效形式发生的概率的平均值以获得所述Pack系统的热失控发生概率P；(3)依据公式Pre＝∑_P＞AP计算热失控发生概率P大于常数A的预估发生概率Pre，并依据所述预估发生概率Pre的大小诊断所述Pack系统的非安全失效形式；本发明的Pack系统的非安全失效形式诊断方法能够快速、有效、安全且准确的诊断电动汽车的Pack系统的非安全失效形式。

Description

Pack系统的非安全失效形式诊断方法及其电子设备

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种Pack系统的非安全失效形式诊断方法。

背景技术

目前，常用于判断电动汽车中Pack系统的热失控发生概率的方法是通过采用对应的检测装置进行有针对性的检测，如通过气体传感器检测电池的失水、漏气情况，通过烟雾探测器预警电池的起火烟雾情况，通过位移传感器检测电池的膨胀、收缩情况等。虽然增加上述传感器进行检测可以提前发现电池失效并根据失效模式给出失效等级，以提高动力系统寿命并保障财产生命安全。然而，市面上的一些电池厂商由于技术、工艺落后，其生产出来的动力电池存在很大的质量问题及安全隐患，且Pack系统组装过程中为节省成本往往省去了检测电池和Pack失效的相关装置，这就造成由于电池的失效和Pack系统集成失效时，无法及时做出判断和告警，以致于造成电池起火、爆炸等危险。

另外，现有技术中，还有一种通过采集电池的电量(SOC)、电压、温度等特征量并制定一系列阈值用以界定Pack系统是否发生了热失控。然而，SOC作为一个估算值，其本身就存在很大误差，因此SOC作为其中一个特征量用于判断电池热失控发生概率时，会造成很大误差。且当电池发生漏液、共地外短路、接触不良或者因震动发生共箱体外短路时，此时的绝缘告警及温度较短时间内不会发生明显变化，电压也会缓慢变化，但是绝缘信号相对温度和电压可以马上检测出来，提前发出热失控告警。而且，上述方法发生热失控告警时，无法得到Pack系统的当前非安全失效形式，给检修带来了风险和难度。

因此，亟需一种Pack系统的非安全失效形式诊断方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够快速、有效、安全且准确的诊断电动汽车的Pack系统的非安全失效形式的Pack系统的非安全失效形式诊断方法。

为了实现上有目的，本发明公开了一种Pack系统的非安全失效形式诊断方法，其包括如下步骤：

(1)计算所述Pack系统中的多种非安全失效形式发生的概率；

(2)计算多种所述非安全失效形式发生的概率的平均值以获得所述Pack系统的热失控发生概率P；

(3)依据公式Pre＝∑_P＞AP计算热失控发生概率P大于常数A的预估发生概率Pre，并依据所述预估发生概率Pre的大小诊断所述Pack系统的非安全失效形式。

与现有技术相比，本发明通过独立计算Pack系统的多种非安全失效形式发生的概率，并计算多种非安全失效形式发生的概率的平均值以获得Pack系统的热失控发生概率P，由于对每种非安全失效形式发生的概率均进行了独立计算，使用者能够直观的通过每种非安全失效形式发生的概率对对应的非安全失效形式是否出现问题进行预估，使用者能够结合每种非安全失效形式发生的概率快速、有效的诊断Pack系统的安全问题，便于直观、快速、有效地判断非安全失效的形式，便于后续人工快速排查故障，有效避免因Pack系统着火和爆炸引发的安全事故，安全性高；通过引入预估发生概率Pre，有效降低Pack系统的非安全失效形式误诊率，大大提升诊断的准确率。

较佳地，多种所述非安全失效形式包括单体内电压热失控、单体间电压热失控、绝缘热失控及相对温度速率热失控中的两个或两个以上的组合。

具体地，所述Pack系统包括若干单体电池，计算单体内电压热失控发生的概率具体包括：获取当前所有单体电池中的最大单体电压值Vmax、最小单体电压值Vmin及单体压降值detaV，以及获取当前Pack系统内的电流I，依据最大内阻值Rmax、最大单体电压值Vmax、最小单体电压值Vmin、单体压降值detaV和电流I计算单体内电压热失控概率PV1；

计算单体间电压热失控发生的概率具体包括：获取当前所有单体电池中的最大单体电压值Vmax、最小单体电压值Vmin及单体压降值detaV，以及获取当前Pack系统内的电流I，依据最大内阻值Rmax、最大单体电压值Vmax、最小单体电压值Vmin、单体压降值detaV和电流I计算单体间电压热失控概率PV2；

计算绝缘热失控发生的概率具体包括：获取当前Pack系统内的绝缘警告G，依据所述绝缘警告G计算绝缘热失控概率PG；

计算相对温度速率热失控发生的概率具体包括：获取当前所有单体电池中的单体电池温度BT，以及获取当前Pack系统内的包内环境温度PT，依据所述单体电池温度BT、包内环境温度PT、相对温度缓慢上升阈值Ts及相对温度急剧上升阈值Tf计算相对温度速率热失控概率PT。

更具体地，所述单体电池的最大内阻值Rmax、相对温度缓慢上升阈值Ts及相对温度急剧上升阈值Tf为标定值。

较佳地，计算单体内电压热失控概率PV1的方法包括：依据公式ΔV＝|detaV|-|I×R_max|计算出单体电压的比较压差ΔV，若所述比较压差ΔV≥0，且持续时间t大于或等于预设时间t1时，则记所述单体内电压热失控概率PV1＝1，并发出严重告警；若所述比较压差ΔV<0，则记所述单体内电压热失控概率PV1＝0。

较佳地，计算单体间电压热失控概率PV2的方法包括：

依据公式V2＝V_max-I×R_max计算出单体最大电压差V2；

所述Pack系统处于静置状态时，若静置时间大于或等于预设时间t2，且单体最大电压差V2持续增加超过预设增量k1，则记所述单体间电压热失控概率PV2＝1，并发出严重告警，否则记所述单体间电压热失控概率PV2＝0；

所述Pack系统处于动态充放电时，每间隔一单位预设时间t3记录一次单体最大电压差V2，若单体最大电压差V2在预设时间t4内持续增加超过预设增量k2，则记所述单体间电压热失控概率PV2＝1，并发出严重告警，否则记所述单体间电压热失控概率PV2＝0。

具体地，所述Pack系统处于动态充放电时，若在预设时间t5内，单体最大电压差V2持续增加超过预设增量k3，则记所述单体间电压热失控概率PV2＝1，并发出严重告警，否则记所述单体间电压热失控概率PV2＝0。

具体地，所述Pack系统处于动态充放电时，若在预设时间t6内，若单体最大电压差V2持续增加且增加量逐步加大并超过预设增量k4，则记所述单体间电压热失控概率PV2＝1，并发出严重告警，否则记所述单体间电压热失控概率PV2＝0。

较佳地，计算绝缘热失控概率PG的方法包括：

记当前所述Pack系统内发生绝缘现象时，所述绝缘警告G＝1，当前所述Pack系统内未发生绝缘现象时，所述绝缘警告G＝0；

若所述绝缘警告G＝1，则记所述绝缘热失控概率PG＝1，获取当前所述Pack系统内的漏电位置，若所述绝缘警告G的漏电位置连续三次均位于所述Pack系统内的同一位置，则记所述绝缘热失控概率PG＝2；

若所述绝缘警告G＝0，则记所述绝缘热失控概率PG＝0。

较佳地，计算相对温度速率热失控概率PT的方法包括：

依据公式CT＝(BT-PT)/PT计算出相对温度速率CT；

判断温度速率CT与相对温度缓慢上升阈值Ts及相对温度急剧上升阈值Tf的大小，若CT≥Tf，则记所述相对温度速率热失控概率PT＝1，并发出严重告警；

若Ts≤CT<Tf，则依据公式PT＝(CT-Ts)/(Tf-Ts)计算出相对温度速率热失控概率PT；

若CT<Ts，则记相对温度速率热失控概率PT＝0。

较佳地，步骤(3)中依据所述预估发生概率Pre的大小诊断所述Pack系统的非安全失效形式包括：

若预估发生概率Pre大于或等于常数B，则提示当前所述Pack系统内存在发生热失控风险，并提醒驾驶人及时排查危机；

若预估发生概率Pre小于常数B时，则提示当前所述Pack系统处于安全状态。

具体地，步骤(3)中若预估发生概率Pre大于或等于常数B进一步包括：

判断单体电池温度BT是否缓慢升高，

若单体电池温度BT缓慢升高，则判断是否已发出绝缘告警，若已发出绝缘告警，则获取所述Pack系统的漏电位置，并发出非安全失效形式为共地短路/电池大面积漏液的提示；若未发出绝缘告警，则发出非安全失效形式为漏液少的提示；

若单体电池温度BT非缓慢升高且未发出绝缘告警，则发出非安全失效形式为直接外短路/电池内部短路的提示。

相应地，本发明还公开了一种电子设备，其包括：

一个或多个处理器；

存储器；以及

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如上所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法的指令。

相应地，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，包括与具有存储器的电子设备结合使用的计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以执行如上所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法。

附图说明

图1是本发明的Pack系统的非安全失效形式诊断方法的执行流程图。

图2是本发明的Pack系统的各种非安全失效形式与单体压降值detaV、绝缘警告G及单体电池温度BT之间的关系图。

图3是本发明的Pack系统的非安全失效形式诊断方法的判断流程图。

图4是一实施例中的热失控发生概率P与持续时间t直角坐标图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1－图3所示，本发明公开了一种Pack系统的非安全失效形式诊断方法，所述Pack系统包括若干单体电池，所述Pack系统的非安全失效形式诊断方法包括如下步骤：

S1、计算所述Pack系统中的多种非安全失效形式发生的概率；

S2、计算多种所述非安全失效形式发生的概率的平均值以获得所述Pack系统的热失控发生概率P；

S3、依据公式Pre＝∑_P＞AP计算热失控发生概率P大于常数A的预估发生概率Pre，并依据所述预估发生概率Pre的大小诊断所述Pack系统的非安全失效形式。

具体地，多种所述非安全失效形式包括单体内电压热失控、单体间电压热失控、绝缘热失控及相对温度速率热失控中的两个或两个以上的组合。本实施例采用了上述四种所述非安全失效形式以计算所述Pack系统的热失控发生概率P，当然，根据实际情况，可以选取诸如单体内电压热失控和单体间电压热失控、单体内电压热失控和绝缘热失控、单体内电压热失控和相对温度速率热失控、单体内电压热失控、单体间电压热失控和绝缘热失控、单体间电压热失控和绝缘热失控等组合形式计算所述Pack系统的热失控发生概率P，为了方便后续赘述，本实施例的后面描述均仅对通过单体内电压热失控、单体间电压热失控、绝缘热失控及相对温度速率热失控的共同组合计算所述Pack系统的热失控发生概率P的情况。值得注意的是，通过独立计算Pack系统中的最常见的非安全失效形式，以对Pack系统的安全性进行评估。当然，Pack系统非安全失效形式也可以进一步包括其他形式，对其他的非安全失效形式进行独立计算并综合起来计算热失控发生概率P，以更全面的评估Pack系统的非安全失效形式发生概率也是可以的，故在此不对Pack系统的非安全失效形式进行限定。

更具体地，所述Pack系统包括若干单体电池，计算单体内电压热失控发生的概率具体包括：获取当前所有单体电池中的最大单体电压值Vmax、最小单体电压值Vmin及单体压降值detaV，以及获取当前Pack系统内的电流I，依据最大内阻值Rmax、最大单体电压值Vmax、最小单体电压值Vmin、单体压降值detaV和电流I计算单体内电压热失控概率PV1；

计算单体间电压热失控发生的概率具体包括：获取当前所有单体电池中的最大单体电压值Vmax、最小单体电压值Vmin及单体压降值detaV，以及获取当前Pack系统内的电流I，依据最大内阻值Rmax、最大单体电压值Vmax、最小单体电压值Vmin、单体压降值detaV和电流I计算单体间电压热失控概率PV2；

计算绝缘热失控发生的概率具体包括：获取当前Pack系统内的绝缘警告G，依据所述绝缘警告G计算绝缘热失控概率PG；

计算相对温度速率热失控的概率具体包括：获取当前所有单体电池中的单体电池温度BT，以及获取当前Pack系统内的包内环境温度PT，依据所述单体电池温度BT、包内环境温度PT、相对温度缓慢上升阈值Ts及相对温度急剧上升阈值Tf计算相对温度速率热失控概率PT。

更具体地，所述单体电池的最大内阻值Rmax、相对温度缓慢上升阈值Ts及相对温度急剧上升阈值Tf为标定值，即所述单体电池的最大内阻值Rmax、相对温度缓慢上升阈值Ts及相对温度急剧上升阈值Tf均通过人为设定而用于计算各非安全失效形式的发生概率。

需要说明的是，单体电池使用时间长了会出现老化现象，而单体电池的内阻会随着老化而增大，实际使用时，当单体电池老化程度达到80％即需要更换。由于同一Pack系统一般使用相同或相近型号的单体电池进行组装，因此，这里的单体电池的最大内阻值Rmax可以参照当前相同或相近型号的单体电池在老化程度达到80％时的实际内阻值进行标定。

还有，当单体电池出现问题时，该单体电池的电压值会升高或降低并逐渐成为当前所有单体电池中的最大单体电压值Vmax或最小单体电压值Vmin，因此，通过获取当前所有单体电池中的最大单体电压值Vmax或最小单体电压值Vmin，可以对出现问题的单体电池进行快速定位，并获取该单体电池的单体压降值detaV，以供后续计算使用。

再有，单体电池温度BT和包内环境温度PT均可以通过对应的温度传感器获取，而绝缘警告G可以通过现成的绝缘模块进行检测，该绝缘模块能够准确有效的判断Pack系统是否存在绝缘问题，即判断当前Pack系统发生绝缘和未发生绝缘以供后续计算、判断使用。

现有电动汽车均通过BMS(电源管理系统)对Pack系统进行管理，本发明的数据经由BMS获取并通过MCU(整车控制器)进行计算。现有的典型的非安全失效形式分别是电池漏液、电池内部短路和电池组外短路，这几种失效形式都会造成Pack系统的热失控，造成Pack系统着火和爆炸。

较佳地，计算单体内电压热失控概率PV1的方法包括：依据公式ΔV＝|detaV|-|I×R_max|计算出单体电压的比较压差ΔV，依据比较压差ΔV大小判断结果计算所述单体内电压热失控概率PV1。

具体地，若所述比较压差ΔV≥0，且持续时间t大于或等于预设时间t1(预设时间t1可以为40s或其它数值)时，则记所述单体内电压热失控概率PV1＝1，并发出严重告警；

若所述比较压差ΔV<0，则记所述单体内电压热失控概率PV1＝0。

由于本发明独立计算了单体内电压热失控概率PV1，依据该单体内电压热失控概率PV1可以独立判断单体电池是否出现问题。

较佳地，计算单体间电压热失控概率PV2的方法包括：

依据公式V2＝V_max-I×R_max计算出单体最大电压差V2；

所述Pack系统处于静置状态时，若静置时间大于或等于预设时间t2(预设时间t2可以为1h或其它数值)，且单体最大电压差V2持续增加超过预设增量k1(预设增量k1可以为30mV或其它数值)，则记所述单体间电压热失控概率PV2＝1，并发出严重告警，否则记所述单体间电压热失控概率PV2＝0；

所述Pack系统处于动态充放电时，每间隔一单位预设时间t3(预设时间t3可以为1h或其它数值)记录一次单体最大电压差V2，若单体最大电压差V2在预设时间t4(预设时间t4可以为1h、24h、72h或其它数值)内持续增加超过预设增量k2(当预设时间t4可以为1h时，预设增量k2可以为30mV或其它数值；当预设时间t4可以为24h时，预设增量k2可以为50mV或其它数值；当预设时间t4可以为72h时，预设增量k2可以为100mV或其它数值)，则记所述单体间电压热失控概率PV2＝1，并发出严重告警，否则记所述单体间电压热失控概率PV2＝0。

具体地，所述Pack系统处于动态充放电时，若在预设时间t5(预设时间t5可以为24h或其它数值)内，单体最大电压差V2持续增加超过预设增量k3(预设增量k3可以为50mV或其它数值)，则记所述单体间电压热失控概率PV2＝1，并发出严重告警，否则记所述单体间电压热失控概率PV2＝0。

具体地，所述Pack系统处于动态充放电时，若在预设时间t6(预设时间t6可以为24h、72h或其它数值)内，若单体最大电压差V2持续增加且增加量逐步加大并超过预设增量k4(当预设时间t6可以为24h时，预设增量k4可以为50mV或其它数值；当预设时间t6可以为72h时，预设增量k4可以为100mV或其它数值)，则记所述单体间电压热失控概率PV2＝1，并发出严重告警，否则记所述单体间电压热失控概率PV2＝0。

由于本发明独立计算了单体间电压热失控概率PV2，依据该单体间电压热失控概率PV2可以独立判断单体电池之间是否出现问题，通过引入单体间电压热失控概率PV2，结合单体内电压热失控概率PV1，能够进一步提升检测的准确性。

较佳地，计算绝缘热失控概率PG的方法包括：

记当前所述Pack系统内发生绝缘现象时，所述绝缘警告G＝1，当前所述Pack系统内未发生绝缘现象时，所述绝缘警告G＝0；

若所述绝缘警告G＝1，则记所述绝缘热失控概率PG＝1，获取当前所述Pack系统内的漏电位置，若所述绝缘警告G的漏电位置连续三次均位于所述Pack系统内的同一位置，则记所述绝缘热失控概率PG＝2；

若所述绝缘警告G＝0，则记所述绝缘热失控概率PG＝0。

由于本发明独立计算了绝缘热失控概率PG，依据该绝缘热失控概率PG可以独立判断Pack系统是否出现漏电问题，并能够准确的获取到漏电位置以供检修维护，且漏电位置连续三次均位于所述Pack系统内的同一位置，则增大绝缘热失控概率PG，以提高绝缘热失控概率PG占热失控发生概率P的权重，能够进一步提升热失控发生概率P的准确率。还有，Pack系统的绝缘检测通过对应的绝缘模块进行检测，该绝缘模块能够准确检测并定位漏电位置，该绝缘检测的方法并非本发明的技术重点，在此不做赘述。

较佳地，计算相对温度速率热失控概率PT的方法包括：

依据公式CT＝(BT-PT)/PT计算出相对温度速率CT；

判断温度速率CT与相对温度缓慢上升阈值Ts及相对温度急剧上升阈值Tf的大小，若CT≥Tf，则记所述相对温度速率热失控概率PT＝1，并发出严重告警；

若Ts≤CT<Tf，则依据公式PT＝(CT-Ts)/(Tf-Ts)计算出相对温度速率热失控概率PT；

若CT<Ts，则记相对温度速率热失控概率PT＝0。

本发明引入了相对温度速率CT，并通过将相对温度速率CT与相对温度缓慢上升阈值Ts及相对温度急剧上升阈值Tf的大小进行对比，通过计算更加直观地显示了单体电池的温度变化情况，且由于本发明独立计算了相对温度速率热失控概率PT，依据该相对温度速率热失控概率PT可以独立单体电池的温度是缓慢上升还是急剧上升，以供判断该单体电池的问题形式，便于后续检修维护。

本实施例采用算数平均法计算热失控发生概率P，具体地，依据公式P＝(PV1+PV2+PG+PT)/4计算出所述Pack系统的热失控发生概率P。当然，热失控发生概率P还可根据实际情况采用诸如加权平均法、几何平均法和调和平均法等方法计算所述Pack系统的热失控发生概率P，在此不做赘述。

较佳地，步骤S3中依据所述预估发生概率Pre的大小诊断所述Pack系统的非安全失效形式包括：

若预估发生概率Pre大于或等于常数B，则提示当前所述Pack系统内存在发生热失控风险，并提醒驾驶人及时排查危机；

若预估发生概率Pre小于常数B时，则提示当前所述Pack系统处于安全状态。

为了降低步骤S1和步骤S2中因单体内电压热失控概率PV1、单体间电压热失控概率PV2、绝缘热失控概率PG及相对温度速率热失控概率PT中某一项或多项因数据有误而导致热失控发生概率P计算有误，本发明进一步通过引入预估发生概率Pre，将预设时间t7内热失控发生概率P大于常数A的数据进行累加，并将预估发生概率Pre与常数B的大小进行比较，以诊断Pack系统的非安全失效形式。这里，常数B常采用数值0.8/0.3，即将预估发生概率Pre与0.3的乘积与0.8的大小进行比较，将预估发生概率Pre与常数0.3相乘是为了降低误报率，而与0.8的大小进行比较则是多次试验得出来的参数。当然，上述参数常数B可以根据实际情况进行选定，在此不做限定。

具体地，步骤S3中若预估发生概率Pre大于或等于常数B进一步包括：

判断单体电池温度BT是否缓慢升高，

若单体电池温度BT缓慢升高，则判断Pack系统是否已发出绝缘告警，若Pack系统已发出绝缘告警，则获取所述Pack系统的漏电位置，并发出非安全失效形式为共地短路/电池大面积漏液的提示；若Pack系统未发出绝缘告警，则发出非安全失效形式为漏液少的提示；

若单体电池温度BT非缓慢升高且Pack系统未发出绝缘告警，则发出非安全失效形式为直接外短路/电池内部短路的提示。

为了通过单体内电压热失控概率PV1、单体间电压热失控概率PV2、绝缘热失控概率PG及相对温度速率热失控概率PT快速诊断Pack系统的非安全失效形式，本发明给出了如图2所示的单体内电压热失控概率PV1、单体间电压热失控概率PV2、绝缘热失控概率PG及相对温度速率热失控概率PT相对关系下对应的Pack系统的非安全失效形式，并给出了如图3所示的Pack系统的非安全失效形式诊断方法的判断流程图，具体诊断时，结合图2和图3，根据单体内电压热失控概率PV1、单体间电压热失控概率PV2、绝缘热失控概率PG及相对温度速率热失控概率PT快速诊断Pack系统的非安全失效形式。

为了更好的展示本发明的Pack系统的非安全失效形式诊断方法，本发明给出了一实际的Pack系统的非安全失效诊断例子。具体地，图4为某事故车辆自燃前从2018年5月24日6时25分17秒至2018年5月24日16时59分10秒的热失控发生概率P与持续时间t的直角坐标图，其中，横坐标代表持续时间t，单位为s，纵坐标代表热失控发生概率P，诊断步骤如下：

1、参数标定：

单体电池的最大内阻值Rmax＝8mΩ；

相对温度缓慢上升阈值Ts＝0.05；

相对温度急剧上升阈值Tf＝0.17。

2、全时间段热失控发生概率P：

由图4可知，在C(1944，0.8156)点时，Pack系统的热失控发生概率P达到了0.8156，此时应该发出警告，乘客应该及时撤离，并请相关人员进行检查。而在X轴为2651点处，多个单体电池已经发生了热失控。

3、失效模式诊断：

只有热失控发生概率P大于0.8时，才进行警告并进行非安全失效形式的排查，该例中在X轴为1944点处就已经检测出非安全失效隐患。对照图2和图3，其失效信号是：单体电压异常降低，绝缘不告警，温度发生异常，且温度缓慢上升。由此可以推断：电池发生了电池少量漏液现象。而在X轴为2651点处，依据图3所示的Pack系统的非安全失效形式诊断方法的判断流程图可知，当前Pack系统的电压异常降低、绝缘告警，单体电池温度BT异常，从而可以推断Pack系统已经造成了电池共地短路。

综上，运用本发明的Pack系统的非安全失效形式诊断方法能够快速、有效、安全且准确的诊断电动汽车的Pack系统的非安全失效形式。

结合图1－图4所示，本发明通过标定所述单体电池的最大内阻值Rmax、相对温度缓慢上升阈值Ts及相对温度急剧上升阈值Tf，并获取当前所有单体电池中的最大单体电压值Vmax、最小单体电压值Vmin、单体压降值detaV及单体电池温度BT，以及获取当前Pack系统内的包内环境温度PT、电流I及绝缘警告G，以分别计算单体内电压热失控概率PV1、单体间电压热失控概率PV2、绝缘热失控概率PG及相对温度速率热失控概率PT，从而算出热失控发生概率P，上述数据的获取均通过实时检测获得，误差小；单体内电压热失控概率PV1、单体间电压热失控概率PV2、绝缘热失控概率PG及相对温度速率热失控概率PT均能够单独计算，便于直观、快速、有效地判断非安全失效的形式，便于后续人工快速排查故障，有效避免因Pack系统着火和爆炸引发的安全事故，安全性高。

相应地，本发明还公开了一种电子设备，其包括：

一个或多个处理器；

存储器；以及

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如上所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法的指令。

相应地，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，包括与具有存储器的电子设备结合使用的计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以执行如上所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (14)

1.一种Pack系统的非安全失效形式诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)计算所述Pack系统中的多种非安全失效形式发生的概率；

(2)计算多种所述非安全失效形式发生的概率的平均值以获得所述Pack系统的热失控发生概率P；

(3)依据公式Pre＝∑_P＞AP计算热失控发生概率P大于常数A的预估发生概率Pre，并依据所述预估发生概率Pre的大小诊断所述Pack系统的非安全失效形式。

2.如权利要求1所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法，其特征在于，多种所述非安全失效形式包括单体内电压热失控、单体间电压热失控、绝缘热失控及相对温度速率热失控中的两个或两个以上的组合。

3.如权利要求2所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法，其特征在于，所述Pack系统包括若干单体电池，计算单体内电压热失控发生的概率具体包括：获取当前所有单体电池中的最大单体电压值Vmax、最小单体电压值Vmin及单体压降值detaV，以及获取当前Pack系统内的电流I，依据最大内阻值Rmax、最大单体电压值Vmax、最小单体电压值Vmin、单体压降值detaV和电流I计算单体内电压热失控概率PV1；

计算单体间电压热失控发生的概率具体包括：获取当前所有单体电池中的最大单体电压值Vmax、最小单体电压值Vmin及单体压降值detaV，以及获取当前Pack系统内的电流I，依据最大内阻值Rmax、最大单体电压值Vmax、最小单体电压值Vmin、单体压降值detaV和电流I计算单体间电压热失控概率PV2；

计算绝缘热失控发生的概率具体包括：获取当前Pack系统内的绝缘警告G，依据所述绝缘警告G计算绝缘热失控概率PG；

计算相对温度速率热失控发生的概率具体包括：获取当前所有单体电池中的单体电池温度BT，以及获取当前Pack系统内的包内环境温度PT，依据所述单体电池温度BT、包内环境温度PT、相对温度缓慢上升阈值Ts及相对温度急剧上升阈值Tf计算相对温度速率热失控概率PT。

4.如权利要求3所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法，其特征在于，所述单体电池的最大内阻值Rmax、相对温度缓慢上升阈值Ts及相对温度急剧上升阈值Tf为标定值。

5.如权利要求3所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法，其特征在于，计算单体内电压热失控概率PV1的方法包括：依据公式ΔV＝|detaV|-|I×R_max|计算出单体电压的比较压差ΔV，若所述比较压差ΔV≥0，且持续时间t大于或等于预设时间t1时，则记所述单体内电压热失控概率PV1＝1，并发出严重告警；若所述比较压差ΔV<0，则记所述单体内电压热失控概率PV1＝0。

6.如权利要求3所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法，其特征在于，计算单体间电压热失控概率PV2的方法包括：

依据公式V2＝V_max-I×R_max计算出单体最大电压差V2；

所述Pack系统处于静置状态时，若静置时间大于或等于预设时间t2，且单体最大电压差V2持续增加超过预设增量k1，则记所述单体间电压热失控概率PV2＝1，并发出严重告警，否则记所述单体间电压热失控概率PV2＝0；

所述Pack系统处于动态充放电时，每间隔一单位预设时间t3记录一次单体最大电压差V2，若单体最大电压差V2在预设时间t4内持续增加超过预设增量k2，则记所述单体间电压热失控概率PV2＝1，并发出严重告警，否则记所述单体间电压热失控概率PV2＝0。

7.如权利要求6所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法，其特征在于：所述Pack系统处于动态充放电时，若在预设时间t5内，单体最大电压差V2持续增加超过预设增量k3，则记所述单体间电压热失控概率PV2＝1，并发出严重告警，否则记所述单体间电压热失控概率PV2＝0。

8.如权利要求6所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法，其特征在于：所述Pack系统处于动态充放电时，若在预设时间t6内，若单体最大电压差V2持续增加且增加量逐步加大并超过预设增量k4，则记所述单体间电压热失控概率PV2＝1，并发出严重告警，否则记所述单体间电压热失控概率PV2＝0。

9.如权利要求3所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法，其特征在于，计算绝缘热失控概率PG的方法包括：

记当前所述Pack系统内发生绝缘现象时，所述绝缘警告G＝1，当前所述Pack系统内未发生绝缘现象时，所述绝缘警告G＝0；

若所述绝缘警告G＝1，则记所述绝缘热失控概率PG＝1，获取当前所述Pack系统内的漏电位置，若所述绝缘警告G的漏电位置连续三次均位于所述Pack系统内的同一位置，则记所述绝缘热失控概率PG＝2；

若所述绝缘警告G＝0，则记所述绝缘热失控概率PG＝0。

10.如权利要求3所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法，其特征在于，计算相对温度速率热失控概率PT的方法包括：

依据公式CT＝(BT-PT)/PT计算出相对温度速率CT；

判断温度速率CT与相对温度缓慢上升阈值Ts及相对温度急剧上升阈值Tf的大小，若CT≥Tf，则记所述相对温度速率热失控概率PT＝1，并发出严重告警；若Ts≤CT<Tf，则依据公式PT＝(CT-Ts)/(Tf-Ts)计算出相对温度速率热失控概率PT；

若CT<Ts，则记相对温度速率热失控概率PT＝0。

11.如权利要求3所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法，其特征在于，步骤(3)中依据所述预估发生概率Pre的大小诊断所述Pack系统的非安全失效形式包括：

若预估发生概率Pre大于或等于常数B，则提示当前所述Pack系统内存在发生热失控风险，并提醒驾驶人及时排查危机；

若预估发生概率Pre小于常数B时，则提示当前所述Pack系统处于安全状态。

12.如权利要求11所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法，其特征在于，步骤(3)中若预估发生概率Pre大于或等于常数B进一步包括：

判断单体电池温度BT是否缓慢升高，

若单体电池温度BT缓慢升高，则判断是否已发出绝缘告警，若已发出绝缘告警，则获取所述Pack系统的漏电位置，并发出非安全失效形式为共地短路/电池大面积漏液的提示；若未发出绝缘告警，则发出非安全失效形式为漏液少的提示；

若单体电池温度BT非缓慢升高且未发出绝缘告警，则发出非安全失效形式为直接外短路/电池内部短路的提示。

13.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器；以及

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1－12中任一项所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法的指令。

14.一种计算机可读存储介质，包括与具有存储器的电子设备结合使用的计算机程序，其特征在于：所述计算机程序可被处理器执行以执行如权利要求1－12中任一项所述的Pack系统的非安全失效形式诊断方法。