CN110228450B - 一种电动汽车安全管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电动汽车安全管理系统及方法，电动汽车安全管理系统包括电动汽车和服务站系统，电动汽车具有电池包安装位，电池包安装位上可拆卸的安装有待检测电池包；服务站系统包括安装拆卸装置和安全检测装置，安装拆卸装置，配置为在预设距离范围内检测到电动汽车后，将电池包安装位上的待检测电池包更换为已充满电且通过安全检测的安全电池包；安全检测装置，配置为对安装拆卸装置更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测。本发明实施例通过利用服务站系统在对电动汽车的待检测电池包更换之后，对更换下的待检测电池包进行安全检测和识别，以排除存在问题的电池包，从而提高电动汽车的安全性。

Description

一种电动汽车安全管理系统及方法
技术领域
本发明涉及电动汽车安全技术领域，特别是涉及一种电动汽车安全管理系统及方法。
背景技术
目前随着电动汽车的不断普及，电动汽车的着火、燃烧等现象也越来越频繁的出现。现阶段电动汽车的电池包主要由化学材料制作，其化学性质较为活跃，同时由于电池包工作原理为化学反应，其过程难以控制，因此，在电池包长久使用后难免会出现微短路、局部结构坍塌等现象。此外，电动汽车的颠簸在电池模组、电池包结构上也容易存在微短路现象，而这些现象在初期一般表现较为轻微，难以通过电动汽车自身的防护系统予以识别，但如果放任不管则容易引起多米诺骨牌效应，从而导致电池包失控着火，造成难以预测的安全问题。
另外，现有技术在对电池包进行安全检测时还存在着各种各样的技术问题。例如，现有的电池包PACK温度检测存在盲区，VDA电池模组的12颗电芯一般只有两个温度传感器，当处于监测盲区的电芯发生热异常时，电池管理系统(battery management system，BMS)难以有效地对电池包PACK温度进行监测。又例如，现有的基于BMS策略评估电池健康状态的精度不高，不能精确地电池包进行健康状态检测。再例如，在现有技术中当电动汽车处于停车状态时，电池管理系统是不工作的，此时无法对电池包进行有效地安全监测。因此，如何对PACK进行更全面、有效地监测，是实现PACK安全检测的重点和难点。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的电动汽车安全管理系统及方法。
依据本发明一方面，提供了一种电动汽车安全管理系统，包括：
电动汽车，具有电池包安装位，所述电池包安装位上可拆卸的安装有待检测电池包；
服务站系统，包括安装拆卸装置、安全检测装置，其中，
所述安装拆卸装置，配置为在预设距离范围内检测到电动汽车后，将所述电池包安装位上的待检测电池包更换为已充满电且通过安全检测的安全电池包；
所述安全检测装置，配置为对所述安装拆卸装置更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测。
可选地，预先设置的安全检测项目包括：
所述安全检测装置对所述待检测电池包进行温度检测。
可选地，所述安全检测装置包括：
热量检测工具，配置为扫描所述待检测电池包的表面，依据扫描结果建立针对所述待检测电池包的三维温度图像；
监测设备，与所述热量检测工具连接，配置为监测所述三维温度图像中是否存在温度异常的点，若监测到，确定所述待检测电池包出现热失控，并记录所述待检测电池包为待维修电池包。
可选地，所述热量检测工具包括：
热成像仪，其扫描所述待检测电池包的表面，依据扫描结果按照预先构建的算法建立所述待检测电池包的三维表面温度云图作为所述三维温度图像。
可选地，所述服务站系统还包括：
充电装置，配置为将所述安装拆卸装置更换下来的待检测电池包充电至预设电量；
冷却装置，配置为对充电至预设电量的待检测电池包进行冷却处理；
所述热量检测工具，还配置为当冷却处理后的待检测电池包在通风环境中静置第一预设时间后，扫描所述待检测电池包的表面，依据扫描结果建立针对所述待检测电池包的三维温度图像。
可选地，所述监测设备，还配置为若监测所述三维温度图像中不存在温度异常的点，根据当前三维温度图像记录所述待检测电池包的第一温度；
所述热量检测工具，还配置为当所述待检测电池包在密封空间内静置第二预设时间后，再次建立针对所述待检测电池包的三维温度图像；
所述监测设备，根据再次建立的所述三维温度图像记录所述待检测电池包的第二温度，分析所述第二温度与第一温度的差值是否超出预设温度值，若是，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
可选地，预先设置的安全检测项目包括：
所述安全检测装置对所述待检测电池包进行结构检测。
可选地，所述安全检测装置包括：
超声探测设备，配置为对所述待检测电池包的壳体结构进行超声探测，分析所述待检测电池包的壳体是否存在异常，若是，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
可选地，所述待检测电池具有X射线穿透性材料的外壳、X射线非穿透材料的内部模组结构；
所述安全检测装置包括X射线探测设备，配置为通过对所述待检测电池包进行X射线扫射，获得所述待检测电池包的内部模组结构信息，以分析所述待检测电池包的内部模组结构是否存在异常，若是，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
可选地，所述安全检测装置包括：
原位检测设备，配置为对所述待检测电池包的电芯结构进行原位检测，分析所述待检测电池包的电芯是否存在异常，若是，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
可选地，预先设置的安全检测项目包括：
所述安全检测装置对所述待检测电池包进行健康状态检测。
可选地，所述安全检测装置包括：
PACK健康状态检测设备，配置为对所述待检测电池包通微电流后，分析所述待检测电池包的电芯的阻值变化，依据电芯的阻值变化分析所述待检测电池包的健康状态，若所述电芯的阻值不断上升，所述待检测电池包处于非健康状态，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
可选地，所述电动汽车还包括：
压力传感器、气体传感器、温度传感器中的至少一种传感器，并与安装于所述电池包安装位上的待检测电池包连接；
所述压力传感器，配置为在所述电动汽车处于停车状态时，若检测到所述待检测电池包内的压力发生异常变化，则控制所述电动汽车自身的电池管理系统工作；
所述气体传感器，配置为在所述电动汽车处于停车状态时，若检测到所述待检测电池包内产生气体量异常，则控制所述电动汽车自身的电池管理系统工作；
所述温度传感器，配置为在所述电动汽车处于停车状态时，若检测到所述待检测电池包的温度异常，则控制所述电动汽车自身的电池管理系统工作。
可选地，电动汽车安全管理系统还包括：
电池包仓库，配置为储备通过安全检测的安全电池包和/或所述安装拆卸装置从所述电动汽车的电池包安装位上更换下的待检测电池包。
依据本发明另一方面，还提供了一种电动汽车安全管理方法，所述方法包括：
检测预设距离范围内是否存在电动汽车，其中，所述电动汽车具有电池包安装位，且所述电池包安装位上可拆卸的安装有待检测电池包；
若是，将所述电池包安装位上的待检测电池包更换为已充满电且通过安全检测的安全电池包；
对更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测。
可选地，预先设置的安全检测项目包括对所述待检测电池包的温度检测，所述对更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测，包括：
扫描所述待检测电池包的表面，依据扫描结果建立针对所述待检测电池包的三维温度图像；
监测所述三维温度图像中是否存在温度异常的点；
若是，确定所述待检测电池包出现热失控，并记录所述待检测电池包为待维修电池包。
可选地，所述扫描所述待检测电池包的表面，依据扫描结果建立针对所述待检测电池包的三维温度图像之前，还包括：
将所述安装拆卸装置更换下来的待检测电池包充电至预设电量；
对充电至预设电量的待检测电池包进行冷却处理；
将冷却处理后的待检测电池包在通风环境中静置第一预设时间。
可选地，所述方法还包括：
若监测所述三维温度图像中不存在温度异常的点，则根据当前三维温度图像记录所述待检测电池包的第一温度；
将所述待检测电池包在密封空间内静置第二预设时间后，再次建立针对所述待检测电池包的三维温度图像；
根据再次建立的所述三维温度图像记录所述待检测电池包的第二温度，分析所述第二温度与第一温度的差值是否超出预设温度值；
若是，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
可选地，预先设置的安全检测项目包括对所述待检测电池包进行结构检测。
可选地，所述对更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测，包括：
对所述待检测电池包的壳体结构进行超声探测，分析所述待检测电池包的壳体是否存在异常；
若是，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
可选地，所述对更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测，包括：
对所述待检测电池包进行X射线扫射，获得所述待检测电池包的内部模组结构信息，其中，所述待检测电池具有X射线穿透性材料的外壳、X射线非穿透材料的内部模组结构；
依据所述内部模组结构信息分析所述待检测电池包的内部模组结构是否存在异常；
若是，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
可选地，所述对更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测，包括：
对所述待检测电池包的电芯结构进行原位检测，分析所述待检测电池包的电芯是否存在异常；
若是，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
可选地，预先设置的安全检测项目包括对所述待检测电池包进行健康状态检测。
可选地，所述对更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测，包括：
对所述待检测电池包通微电流后，分析所述待检测电池包的电芯的阻值变化；
依据电芯的阻值变化分析所述待检测电池包的健康状态，若所述电芯的阻值不断上升，所述待检测电池包处于非健康状态，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
在本发明实施例中，通过利用服务站系统的安装拆卸装置对电动汽车的待检测电池包更换之后，会进一步采用安全检测装置对更换下的待检测电池包进行安全检测和识别，以排除存在问题的电池包，从而提高了电动汽车的安全性，进而保证电动汽车用户的人身、财产安全。进一步地，利用服务站系统对电动汽车的待检测电池包进行更换，可以避免电动汽车对服务站的长时间占用，用户驾驶电动车前往服务站只需要几分钟就可以完成电池包的更换，大大节约了用户的等待时间，提高了用户的使用体验。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的电动汽车安全管理系统的结构示意图；
图2示出了根据本发明另一个实施例的电动汽车安全管理系统的结构示意图；
图3示出了根据本发明另一个实施例的电动汽车安全管理系统的结构示意图；
图4示出了根据本发明另一个实施例的电动汽车安全管理系统的结构示意图；
图5示出了根据本发明另一个实施例的电动汽车安全管理系统的结构示意图；
图6示出了根据本发明一个实施例的电动汽车安全管理方法的流程示意图；
图7示出了根据本发明一个实施例的电动汽车安全管理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电动汽车安全管理系统100。图1示出了根据本发明一个实施例的电动汽车安全管理系统100的结构示意图。参见图1，电动汽车安全管理系统100包括电动汽车110和服务站系统，电动汽车110具有电池包安装位(图中未示出)，电池包安装位上可拆卸的安装有待检测电池包。服务站系统120包括安装拆卸装置121和安全检测装置122。安装拆卸装置121配置为在预设距离范围内检测到电动汽车110后，将电池包安装位上的待检测电池包更换为已充满电且通过安全检测的安全电池包。安全检测装置122配置为对安装拆卸装置更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测。其中，预设距离范围指的是服务站系统所在的服务站之内的范围，本发明实施例对具体的距离范围值不做限定。
在本发明实施例中，通过利用服务站系统120的安装拆卸装置121对电动汽车的待检测电池包更换之后，会进一步采用安全检测装置122对更换下的待检测电池包进行安全检测和识别，以排除存在问题的电池包，从而提高了电动汽车的安全性，进而保证电动汽车用户的人身、财产安全。进一步地，利用服务站系统120对电动汽车的待检测电池包进行更换，可以避免电动汽车对服务站的长时间占用，用户驾驶电动车前往服务站只需要几分钟就可以完成电池包的更换，大大节约了用户的等待时间，提高了用户的使用体验。
在本发明实施例中，还可以定义电池汽车电池包的安全检测周期，电动汽车周期性前往服务站系统120所在的服务站，服务站系统120中的安装拆卸装置121将电动汽车上的待检测电池包拆下并安装安全电池包，安全检测装置122对待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测。服务站资金雄厚，可以购置大型、先进、专业的安装拆卸装置和安全检测装置。通过电动汽车周期性的更换电池包，服务站可以对更换下的电池包进行周期性的全面检查，排除问题电池包，降低电动汽车的安全风险。
在本发明实施例中，预先设置的安全检测项目可以包括对待检测电池包进行温度检测、对待检测电池包进行结构检测、对待检测电池包进行健康状态(Status Of Health，SOH)检测等等不同类型的安全检测项目。下文将利用多个实施例对安全检测装置按照各类型安全检测项目对待检测电池包进行检测的过程分别进行介绍。
实施例一
图2示出了根据本发明另一个实施例的电动汽车安全管理系统的结构示意图。参见图2，电动汽车安全管理系统200中的服务站系统220包括安装拆卸装置121和安全检测装置222，安全检测装置222可以包括热量检测工具231和与热量检测工具231连接的监测设备232。热量检测工具231用于扫描待检测电池包的表面，并依据扫描结果建立针对待检测电池包的三维温度图像。监测设备232用于监测三维温度图像中是否存在温度异常的点，若监测到，则确定待检测电池包出现热失控，并记录待检测电池包为待维修电池包。对于监测设备需要设计相应的算法并编写软件，从而结合计算机对三维温度图像进行自动监测和温度识别。
在该实施例和下文实施例中，记录待检测电池包为待维修电池包的方式可以是在待检测电池包上做一个标记，安全检测完成之后具有该标记的待检测电池包即为待维修电池包。或者，为每个待维修电池包设置唯一的编号，通过记录待检测电池包编号的方式来记录待维修电池包。
另外，监测三维温度图像中温度异常的点的工作也可以由人工监测，只是需要投入一定的人力，本发明实施例对监测方式不做具体的限定。
在该实施例中，热量检测工具231可以采用热成像仪，热成像仪先扫描待检测电池包的表面，然后依据扫描结果按照预先构建的算法建立待检测电池包的三维表面温度云图，并将构建的三维表面温度云图作为三维温度图像。在采用热成像仪扫描待检测电池包的表面时，会获取待检测电池包的多个角度的热像图片。一般情况下是获取待检测电池包底部和顶部的热像图片，必要时还可以获取待检测电池包侧面的热像图片。进而建立针对待检测电池包的三维表面温度云图，并作为三维温度图像。
由于待检测电池包发生热失控前，会存在某个内短路或外短路点，此点所在位置的温度最先升高。当此点是微短路点时，其温度也将缓慢升高。因此若监测设备监测出三维温度图像中存在温度异常的点，即热聚集点，则可确定待检测电池包出现热失控，并记录待检测电池包为待维修电池包。当然，为了避免对待检测电池包温度检测失误，在监测到热聚集点时，继续监测其温度，若该热聚集点温度异常高或持续变大，则可能存在热失控。
继续参见图2，在本发明一实施例中，服务站系统220还包括充电装置223、冷却装置224。由于从电动汽车110上更换下来的待检测动力电池，通常是电量所剩不多的电池，因此为了避免安全检测装置222在对待检测电池包进行温度检测时由于电量不足导致检测过程无法顺利进行的问题，在安装拆卸装置121将待检测电池包更换下来之后，利用充电装置223将待检测电池包充电至预设电量。这里的预设电量以能够满足后续安全检测为准，例如，预设电量可以是80％、90％或者直接充满电，此处对预设电量不做具体的限定。先对待检测电池包进行充电，可以使电池包在测试完成后，且在无需维修的情况下直接放置起来以用于对其他电动汽车更换电池包，不需要进行二次充电。
由于待检测电池包在充电过程中会明显发热，整个电池包的温度不够稳定，电池包温度干扰因素太多，若直接进行温度检测，温度数值无法准确反应电池包状态。因此，在充电装置223对待检测电池包充电至预设电量之后，还可以通过冷却装置224对待检测电池包进行冷却处理，使充电后的电池包温度迅速降低至室温。
在一实施例中，冷却装置224可以采用冷却板，通过将充电后的电池包放置在冷却板上，利用冷却板对电池包进行快速散热。在另一实施例中，冷却装置224可以是冷藏室，通过将充电后的电池包放置在冷藏室内，以实现对电池包的快速冷却。再一实施例中，冷却装置224为冷却液冲刷装置，通常情况下待检测电池包外层会包有箱体，因此还可以利用冷却液体冲刷待检测电池包外层的箱体表面对电池包进行快速冷却。本发明实施例对冷却装置224的具体类型不做限定。
在本发明实施例中，在冷却装置224对待检测电池包进行冷却处理之后，还可以将冷却处理后的待检测电池包在通风环境中静置第一预设时间，之后采用热量检测工具231来扫描待检测电池包的表面，并依据扫描结果建立针对待检测电池包的三维温度图像。该实施例通过将待检测电池包电池包在通风环境下静置第一预设时间，可以使待检测电池包进入温度平衡状态。在平衡状态下电池包中的微短路现象会形成热聚集(温度异常)点，该点温度普通高于其他温度。以保证对待检测电池包温度检测的准确性。这里，第一预设时间可以是3个小时、5个小时等等时间，此处不做具体限定。
为了进一步地保证对待检测电池包温度检测的准确性，避免由于在冷却处理、通风环境静置等过程中带来外界因素干扰，造成对待检测电池包不准确地温度检测，还可以将待检测电池包在密封空间内进行静置，并对静置之前和之后的电池包的温度进行对比，以准确地确定出待检测电池包是否存在风险，且需要进行拆卸维修处理。
具体的，当热量检测工具231依据扫描结果建立针对静置第一预设时间后的待检测电池包的三维温度图像之后，若监测设备监测出三维温度图像中不存在温度异常的点，即三维温度图像上的温度分布均匀，则可以根据当前三维温度图像记录待检测电池包的第一温度。并且，将待检测电池包在密封空间内静置第二预设时间之后，由热量检测工具231再次建立针对待检测电池包的三维温度图像。继而，监测设备232根据再次建立的三维温度图像记录待检测电池包的第二温度，并分析第二温度与第一温度的差值是否超出预设温度值，若是，记录待检测电池包为待维修电池包。
在本发明实施例中，若从三维温度图像中监测出存在温度山峰或山谷的情况，也可以将待检测电池包定义为问题电池包(即待维修电池包)。
实施例二
图3示出了根据本发明另一个实施例的电动汽车安全管理系统的结构示意图。参见图3，电动汽车安全管理系统300中的服务站系统320包括安装拆卸装置121和安全检测装置322，安全检测装置322可以包括超声探测设备333、X射线探测设备334、原位检测设备335中的至少一项设备，图3示出了三种设备。下面对各设备对待检测电池包进行结构检测的过程分别进行介绍。
超声探测设备333可以对待检测电池包的壳体结构进行超声探测，即通过向待检测电池包发送超声波，并接收待检测电池包反射回来的反射波的方式来分析待检测电池包的壳体是否存在异常。若是，则可以记录待检测电池包为待维修电池包。
X射线探测设备334通过对待检测电池包进行X射线扫射，获得待检测电池包的内部模组结构信息，进而可以根据内部模组结构信息分析待检测电池包的内部模组结构是否存在异常，若是，记录待检测电池包为待维修电池包。该实施例的X射线探测设备334可以包括X射线探测器等设备，本发明实施例对此不做具体的限定。
由于目前的电池包的结构一般由钢结构壳体和内部的电池模组组成，通常的X射线技术无法透过钢板结构去观察电池包的内部模组结构。因此要采用X射线扫描识别电池包内部结构，并为待检测电池包的外壳设置X射线穿透性材料，为内部模组结构设置X射线非穿透材料。当然为了节约X射线非穿透材料资源，还可以只在待检测电池包的关键结构部位设置X射线非穿透材料。进而，通过X射线扫射待检测电池包，可以快速获得电池包的内部结构信息，实现电池包内部结构的安全检查。
由于碳纤维复合材料极易透过X射线，而且单位厚度的X射线吸收率较低，从而小剂量的X射线便可穿过碳纤维板材，因此该实施例中的X射线穿透性材料可以选择碳纤维板材，从而可以使得待检测电池包在满足X射线穿透性的同时具备相应的结构强度。X射线非穿透材料可以选择一般的钢材。当然，X射线穿透性材料和X射线非穿透性材料还可以选择其他材质，本发明实施例对此不做具体的限定。
原位检测设备335可以对待检测电池包的电芯结构进行原位检测，分析待检测电池包的电芯是否存在异常，若是，记录待检测电池包为待维修电池包。本发明实施例对原位检测设备335的具体类型不做限定。
实施例三
图4示出了根据本发明另一个实施例的电动汽车安全管理系统的结构示意图。参见图4，电动汽车安全管理系统400中的服务站系统420包括安装拆卸装置121和安全检测装置422，安全检测装置442包括PACK健康状态检测设备436，通过对待检测电池包通微电流，以由PACK健康状态检测设备分析待检测电池包的电芯的阻值变化，进而依据电芯的阻值变化来分析待检测电池包的健康状态，其中，若电芯的阻值不断上升，则待检测电池包处于非健康状态，从而记录待检测电池包为待维修电池包。
该实施例中，可以采用高精密仪器对待检测电池包通微电流，以通过待检测电池包的电压和电流反馈电阻变化，由于电阻很小，可作为物理电阻，若电池包内部化学特性活跃，此电阻会逐渐增大，因此，PACK健康状态检测设备436通过分析电阻变化，便可以评估电池的健康状态。
实施例四
现有的电动汽车上具有电池管理系统，电池管理系统是对电池进行管理的系统，通常具有量测电池电压的功能，以防止或避免电池过放电、过充电、过温度等异常状况出现。并且，随着技术发展，电池管理系统也已经逐渐增加了许多其他的电池管理功能。目前的电动汽车在停车后，其上的电池管理系统便不工作，从而无法对电动汽车上的待检测电池包进行安全监测。因此，可以通过监测电动汽车是否处于停车状态，以在监测到动汽车处于停车状态时，控制电池管理系统工作，从而实现在电动汽车在停车后，也可以对电动汽车上的待检测电池包进行安全监测。
图5示出了根据本发明另一个实施例的电动汽车安全管理系统的结构示意图。参见图5，电动汽车安全管理系统500中的电动汽车510中可以设置压力传感器537、气体传感器538、温度传感器539中的至少一种传感器，图5示出了三种传感器，设置的传感器与安装于电池包安装位上的待检测电池包(图中未示出)连接。当监测到电动汽车510处于停车状态时，传感器用于检测待检测电池包的与传感器自身功能相关的性能，并在检测到异常信号后，触发电动汽车中电池管理系统的相关电路导通，并使相应的控制电池管理系统工作的继电器闭合，从而使电池管理系统继续工作。电池管理系统进一步检测待检测电池包，并在检测到异常问题时发出报警信号。
在该实施例中，压力传感器537可以在电动汽车处于停车状态时，检测待检测电池包内的压力。若检测到待检测电池包内的压力发生异常变化，则控制电动汽车自身的电池管理系统工作。气体传感器538可以在电动汽车处于停车状态时，检测待检测电池包内产生的气体量，若检测到待检测电池包内产生气体量异常，则控制电动汽车自身的电池管理系统工作。温度传感器539可以在电动汽车处于停车状态时，检测待检测电池包的温度，若检测到待检测电池包的温度异常，则控制电动汽车自身的电池管理系统工作。
在本发明一实施例中，电动汽车安全管理系统还可以包括电池包仓库(图中未示出)，电池包仓库可以储备通过安全检测的安全电池包和/或安装拆卸装置从电动汽车的电池包安装位上更换下的待检测电池包。对于无法通过安全检测的电池包将作为问题产品进一步进行维修处理。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电动汽车安全管理方法，该方法可以应用于上文实施例中的服务站系统。图6示出了根据本发明一个实施例的电动汽车安全管理方法的流程示意图。参见图6，该方法包括步骤S602至步骤S606。
步骤S602，检测预设距离范围内是否存在电动汽车，其中，电动汽车具有电池包安装位，且电池包安装位上可拆卸的安装有待检测电池包；若是，则执行步骤S604；若否，则等待指定时间后继续执行步骤S602。
步骤S604，将电池包安装位上的待检测电池包更换为已充满电且通过安全检测的安全电池包。
步骤S606，对更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测。
参见上文步骤S602，在该实施例中，预设距离范围指的是电动汽车安全管理系统的服务站之内的范围，本发明实施例对具体的距离范围值不做限定。另外，本发明实施例对等待的指定时间，即检测预设距离范围内是否存在电动汽车的间隔检测时间不做具体的限定。对于指定时间还可以根据不同时间段分别进行不同设置。例如在周末换电池的电动汽车可能比较多，此时的指定时间可以小一点，而非周末时换电池的电动汽车可能比较少，此时的指定时间可以大一点。又例如，上班时间换电池的电动汽车可能比较少，如10:00到17:00设置指定时间可以大一点，而下班时间，换电池的电动汽车可能比较多，如6:00到9:00以及5:00到21:00设置指定时间可以小一点，本发明实施例对此不做具体的限定。
在本发明一实施例中，若预先设置的安全检测项目包括对待检测电池包的温度检测，上文步骤S606的具体过程可以是，首先扫描待检测电池包的表面，并依据扫描结果建立针对待检测电池包的三维温度图像。然后监测三维温度图像中是否存在温度异常的点。若是，确定待检测电池包出现热失控，并记录待检测电池包为待维修电池包。
该实施例可以采用热成像仪扫描待检测电池包的表面，进而依据扫描结果按照预先构建的算法建立待检测电池包的三维表面温度云图作为三维温度图像。
在该实施中，扫描待检测电池包的表面，依据扫描结果建立针对待检测电池包的三维温度图像之前，还可以将安装拆卸装置更换下来的待检测电池包充电至预设电量，进而对充电至预设电量的待检测电池包进行冷却处理，并将冷却处理后的待检测电池包在通风环境中静置第一预设时间，以使冷却处理后的待检测电池包进入温度平衡状态。
当待检测电池包在通风环境中静置第一预设时间后，开始扫描待检测电池包的表面，并依据扫描结果建立针对待检测电池包的三维温度图像。然后监测三维温度图像中是否存在温度异常的点。若监测三维温度图像中不存在温度异常的点，则根据当前三维温度图像记录待检测电池包的第一温度。进而，将待检测电池包在密封空间内静置第二预设时间后，再次建立针对待检测电池包的三维温度图像。进而，根据再次建立的三维温度图像记录待检测电池包的第二温度，分析第二温度与第一温度的差值是否超出预设温度值，若是，记录待检测电池包为待维修电池包。
在本发明一实施例中，若预先设置的安全检测项目包括对待检测电池包进行结构检测。上文步骤S606的具体过程可以包括对待检测电池包的壳体结构进行超声探测，分析待检测电池包的壳体是否存在异常。若是，记录待检测电池包为待维修电池包。
在本发明另一实施例中，若预先设置的安全检测项目包括对待检测电池包进行结构检测。上文步骤S606的具体过程还可以包括对待检测电池包进行X射线扫射，获得待检测电池包的内部模组结构信息，其中，待检测电池具有X射线穿透性材料的外壳、X射线非穿透材料的内部模组结构。依据内部模组结构信息分析待检测电池包的内部模组结构是否存在异常。若是，记录待检测电池包为待维修电池包。
在本发明另一实施例中，若预先设置的安全检测项目包括对待检测电池包进行结构检测。上文步骤S606的具体过程还可以包括对待检测电池包的电芯结构进行原位检测，分析待检测电池包的电芯是否存在异常。若是，记录待检测电池包为待维修电池包。
在本发明一实施例中，预先设置的安全检测项目包括对待检测电池包进行健康状态检测。上文步骤S606的具体过程可以是，首先对待检测电池包通微电流后，分析待检测电池包的电芯的阻值变化。然后依据电芯的阻值变化分析待检测电池包的健康状态，若电芯的阻值不断上升，则确定出待检测电池包处于非健康状态，记录待检测电池包为待维修电池包。
本发明实施例还提供了另一种电动汽车安全管理方法，该方法可以应用于上文实施例中的电动汽车。图7示出了根据本发明一个实施例的电动汽车安全管理方法的流程示意图。参见图7，该方法包括步骤S702至步骤S710。
步骤S702，监测电动汽车当前是否处于停车状态，若是，执行步骤S704，若否，间隔一定时间后继续执行步骤S702。
步骤S704，检测待检测电池包内的压力是否发生异常变化，若是，执行步骤S706，若否，执行步骤S708。
步骤S706，控制电动汽车自身的电池管理系统工作。
执行步骤S708，检测待检测电池包内产生气体量是否异常，若是，执行步骤S706，若否，执行步骤S710。
步骤S710，检测到待检测电池包是否温度异常，若是，执行步骤S706，若否，执行步骤S702。
在本发明实施例中，通过监测电动汽车是否处于停车状态，以在监测到电动汽车处于停车状态时，控制电池管理系统工作，从而实现在电动汽车停车后，也可以对电动汽车上的待检测电池包进行安全监测。本发明实施例对待检测电池包的各项参数性能如压力、产生气体量、温度等的检测顺序不做具体的限定。
根据上述任意一个优选实施例或多个优选实施例的组合，本发明实施例能够达到如下有益效果：
在本发明实施例中，通过利用服务站系统的安装拆卸装置对电动汽车的待检测电池包更换之后，会进一步采用安全检测装置对更换下的待检测电池包进行安全检测和识别，以排除存在问题的电池包，从而提高了电动汽车的安全性，进而保证电动汽车用户的人身、财产安全。进一步地，利用服务站系统对电动汽车的待检测电池包进行更换，可以避免电动汽车对服务站的长时间占用，用户驾驶电动车前往服务站只需要几分钟就可以完成电池包的更换，大大节约了用户的等待时间，提高了用户的使用体验。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述系统实施例中的对应过程，为简洁起见，在此不另赘述。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以物理上相互独立，也可以两个或两个以上功能单元集成在一起，还可以全部功能单元都集成在一个处理单元中。上述集成的功能单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件或者固件的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：所述集成的功能单元如果以软件的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，其包括若干指令，用以使得一台计算设备(例如个人计算机，服务器，或者网络设备等)在运行所述指令时执行本发明各实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)，磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，实现前述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件(诸如个人计算机，服务器，或者网络设备等的计算设备)来完成，所述程序指令可以存储于一计算机可读取存储介质中，当所述程序指令被计算设备的处理器执行时，所述计算设备执行本发明各实施例所述方法的全部或部分步骤。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本发明的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本发明的保护范围。

Claims (21)

1.一种电动汽车安全管理系统，包括：
电动汽车，具有电池包安装位，所述电池包安装位上可拆卸的安装有待检测电池包；
服务站系统，包括安装拆卸装置、安全检测装置，其中，
所述安装拆卸装置，配置为在预设距离范围内检测到电动汽车后，将所述电池包安装位上的待检测电池包更换为已充满电且通过安全检测的安全电池包；
所述安全检测装置，配置为对所述安装拆卸装置更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测；
其中，预先设置的安全检测项目包括：
所述安全检测装置对所述待检测电池包进行温度检测；
所述安全检测装置包括：
热量检测工具，配置为扫描所述待检测电池包的表面，依据扫描结果建立针对所述待检测电池包的三维温度图像；
所述服务站系统还包括：
充电装置，配置为将所述安装拆卸装置更换下来的待检测电池包充电至预设电量；
冷却装置，配置为对充电至预设电量的待检测电池包进行冷却处理；
所述热量检测工具，还配置为当冷却处理后的待检测电池包在通风环境中静置第一预设时间后，扫描所述待检测电池包的表面，依据扫描结果建立针对所述待检测电池包的三维温度图像。
2.根据权利要求1所述的电动汽车安全管理系统，其中，所述安全检测装置还包括：
监测设备，与所述热量检测工具连接，配置为监测所述三维温度图像中是否存在温度异常的点，若监测到，确定所述待检测电池包出现热失控，并记录所述待检测电池包为待维修电池包。
3.根据权利要求2所述的电动汽车安全管理系统，其中，所述热量检测工具包括：
热成像仪，其扫描所述待检测电池包的表面，依据扫描结果按照预先构建的算法建立所述待检测电池包的三维表面温度云图作为所述三维温度图像。
4.根据权利要求2或3所述的电动汽车安全管理系统，其中，
所述监测设备，还配置为若监测所述三维温度图像中不存在温度异常的点，根据当前三维温度图像记录所述待检测电池包的第一温度；
所述热量检测工具，还配置为当所述待检测电池包在密封空间内静置第二预设时间后，再次建立针对所述待检测电池包的三维温度图像；
所述监测设备，根据再次建立的所述三维温度图像记录所述待检测电池包的第二温度，分析所述第二温度与第一温度的差值是否超出预设温度值，若是，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
5.根据权利要求1-3任一项所述的电动汽车安全管理系统，其中，预先设置的安全检测项目包括：
所述安全检测装置对所述待检测电池包进行结构检测。
6.根据权利要求5所述的电动汽车安全管理系统，其中，所述安全检测装置包括：
超声探测设备，配置为对所述待检测电池包的壳体结构进行超声探测，分析所述待检测电池包的壳体是否存在异常，若是，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
7.根据权利要求5所述的电动汽车安全管理系统，其中，
所述待检测电池具有X射线穿透性材料的外壳、X射线非穿透材料的内部模组结构；
所述安全检测装置包括X射线探测设备，配置为通过对所述待检测电池包进行X射线扫射，获得所述待检测电池包的内部模组结构信息，以分析所述待检测电池包的内部模组结构是否存在异常，若是，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
8.根据权利要求5所述的电动汽车安全管理系统，其中，所述安全检测装置包括：
原位检测设备，配置为对所述待检测电池包的电芯结构进行原位检测，分析所述待检测电池包的电芯是否存在异常，若是，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
9.根据权利要求1-3任一项所述的电动汽车安全管理系统，其中，预先设置的安全检测项目包括：
所述安全检测装置对所述待检测电池包进行健康状态检测。
10.根据权利要求9所述的电动汽车安全管理系统，其中，所述安全检测装置包括：
PACK健康状态检测设备，配置为对所述待检测电池包通微电流后，分析所述待检测电池包的电芯的阻值变化，依据电芯的阻值变化分析所述待检测电池包的健康状态，若所述电芯的阻值不断上升，所述待检测电池包处于非健康状态，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
11.根据权利要求1-3任一项所述的电动汽车安全管理系统，其中，所述电动汽车还包括：
压力传感器、气体传感器、温度传感器中的至少一种传感器，并与安装于所述电池包安装位上的待检测电池包连接；
所述压力传感器，配置为在所述电动汽车处于停车状态时，若检测到所述待检测电池包内的压力发生异常变化，则控制所述电动汽车自身的电池管理系统工作；
所述气体传感器，配置为在所述电动汽车处于停车状态时，若检测到所述待检测电池包内产生气体量异常，则控制所述电动汽车自身的电池管理系统工作；
所述温度传感器，配置为在所述电动汽车处于停车状态时，若检测到所述待检测电池包的温度异常，则控制所述电动汽车自身的电池管理系统工作。
12.根据权利要求1-3任一项所述的电动汽车安全管理系统，其中，还包括：
电池包仓库，配置为储备通过安全检测的安全电池包和/或所述安装拆卸装置从所述电动汽车的电池包安装位上更换下的待检测电池包。
13.一种电动汽车安全管理方法，所述方法包括：
检测预设距离范围内是否存在电动汽车，其中，所述电动汽车具有电池包安装位，且所述电池包安装位上可拆卸的安装有待检测电池包；
若是，将所述电池包安装位上的待检测电池包更换为已充满电且通过安全检测的安全电池包；
对更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测；
其中，预先设置的安全检测项目包括对所述待检测电池包的温度检测；
所述对更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测包括：
扫描所述待检测电池包的表面，依据扫描结果建立针对所述待检测电池包的三维温度图像；
所述扫描所述待检测电池包的表面，依据扫描结果建立针对所述待检测电池包的三维温度图像之前，还包括：
将所述安装拆卸装置更换下来的待检测电池包充电至预设电量；
对充电至预设电量的待检测电池包进行冷却处理；
将冷却处理后的待检测电池包在通风环境中静置第一预设时间。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述对更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测，还包括：
监测所述三维温度图像中是否存在温度异常的点；
若是，确定所述待检测电池包出现热失控，并记录所述待检测电池包为待维修电池包。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，还包括：
若监测所述三维温度图像中不存在温度异常的点，则根据当前三维温度图像记录所述待检测电池包的第一温度；
将所述待检测电池包在密封空间内静置第二预设时间后，再次建立针对所述待检测电池包的三维温度图像；
根据再次建立的所述三维温度图像记录所述待检测电池包的第二温度，分析所述第二温度与第一温度的差值是否超出预设温度值；
若是，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
16.根据权利要求13至15任一项所述的方法，其中，预先设置的安全检测项目包括对所述待检测电池包进行结构检测。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述对更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测，包括：
对所述待检测电池包的壳体结构进行超声探测，分析所述待检测电池包的壳体是否存在异常；
若是，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述对更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测，包括：
对所述待检测电池包进行X射线扫射，获得所述待检测电池包的内部模组结构信息，其中，所述待检测电池具有X射线穿透性材料的外壳、X射线非穿透材料的内部模组结构；
依据所述内部模组结构信息分析所述待检测电池包的内部模组结构是否存在异常；
若是，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述对更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测，包括：
对所述待检测电池包的电芯结构进行原位检测，分析所述待检测电池包的电芯是否存在异常；
若是，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
20.根据权利要求13至15任一项所述的方法，其中，预先设置的安全检测项目包括对所述待检测电池包进行健康状态检测。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述对更换下来的待检测电池包按照预先设置的安全检测项目进行安全检测，包括：
对所述待检测电池包通微电流后，分析所述待检测电池包的电芯的阻值变化；
依据电芯的阻值变化分析所述待检测电池包的健康状态，若所述电芯的阻值不断上升，所述待检测电池包处于非健康状态，记录所述待检测电池包为待维修电池包。
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