CN111942217A - 一种电池监控方法、装置、系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池监控方法,包括:在电池管理系统处于休眠状态下,压力监测模块按照预定的采样频率采集电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并对所述内部压力值进行分析;当分析出所述内部压力值满足预设的压力异常条件时,所述压力监测模块向所述电池管理系统发出唤醒信号,以唤醒所述电池管理系统进行热失控预警操作。本发明实施例还公开了一种电池监控装置、一种电池监控系统和一种车辆。采用本发明实施例,能够在电池管理系统处于休眠的状态下对电池进行有效监控。
Description
技术领域
本发明涉及电池领域,尤其涉及一种电池监控方法、装置、系统及车辆。
背景技术
新能源汽车目前处于高速发展阶段,动力电池作为新能源汽车的核心部件,其安全性受到广泛关注。近年来以热失控为特征的电池系统安全事故频发,电池热失控时会引起电池温度急剧变化,同时产生气体烟雾,最终起火燃烧爆炸。尤其出现了电动汽车在停车静置时因为电池热失控而发生的自燃起火的事故,造成了大众的恐慌,这会一定程度限制新能源汽车的大规模应用,新能源汽车行业正急需完善且有效的电池热失控监测方案,确保整车在休眠状态下依然保持对电池的热失控的有效监控。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种电池监控方法、装置、系统及车辆,能够在电池管理系统处于休眠的状态下对电池的热失控进行有效监控。
为实现上述目的,本发明实施例提供了一种电池监控方法,包括:
在电池管理系统处于休眠状态下,压力监测模块按照预定的采样频率采集电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并对所述内部压力值进行分析;
当分析出所述内部压力值满足预设的压力异常条件时,所述压力监测模块向所述电池管理系统发出唤醒信号,以唤醒所述电池管理系统进行热失控预警操作。
相比于现有技术,本发明公开的电池监控方法,在电池管理系统处于休眠状态下,通过压力监测模块来监测电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并在满足预设的压力异常条件时,唤醒电池管理系统,以使电池管理系统进行热失控预警操作。由此可见,本发明实施例能够通过压力监测模块在整车休眠状态下对电池模组进行有效监控,避免出现电池热失控漏报情况,能够提高对电池热失控监测的准确性,而且由于不需要电池管理系统在休眠状态下对电池的热失控进行监测,降低了电池管理系统的监测功耗而节省能量。
作为上述方案的改进,所述方法还包括:
在电池管理系统处于工作状态下,压力监测模块按照预定的采样频率采集电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并将所述内部压力值发送给所述电池管理系统进行分析;
当分析出所述内部压力值满足所述预设的压力异常条件时,所述电池管理系统进行热失控预警操作。
作为上述方案的改进,所述唤醒所述电池管理系统进行热失控预警操作包括:
唤醒所述电池管理系统,以使所述电池管理系统采集所述电池模组的热失控信息,并使所述电池管理系统在根据所述热失控信息确认所述电池模组发生热失控后进行热失控预警操作;
其中,所述热失控信息包括:电压信号、电流信号和温度信号中的至少一种。
作为上述方案的改进,所述预设的压力异常条件包括:所述内部压力值大于预设的压力阈值和所述内部压力值的增速大于预设的压力增速阈值,两者中的至少一种。
相比于现有技术,本发明公开的电池监控方法在压力监测模块监测到当前的内部压力值的增速大于预设的压力增速阈值时唤醒电池管理系统,因发生电池热失控时,电池电解液会进行分解反应产生大量的气体,导致所述封闭环境的内部压力急剧升高,这一压力变化的过程非常短,所以此时通过判断当前的内部压力值的增速,不仅能够准确判断电池模组是否发生热失控而提高检测电池热失控的准确性,还能够提高电池热失控的监测的响应速度而最终提高热失控预警操作的响应速度。
作为上述方案的改进,所述热失控预警操作包括以下中的至少一种:
电池管理系统控制报警装置发出报警提示;其中,所述报警提示包括指示灯提示和语音提示中的至少一种;
电池管理系统控制切断所述电池模组与整车的连接。
为实现上述目的,本发明实施例还提供了一种电池监控装置,包括:
压力采集分析模块,用于在电池管理系统处于休眠状态下,按照预定的采样频率采集电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并对所述内部压力值进行分析;
唤醒模块,用于当分析出所述内部压力值满足预设的压力异常条件时,向所述电池管理系统发出唤醒信号,以唤醒所述电池管理系统进行热失控预警操作。
相比于现有技术,本发明公开的电池监控装置,在电池管理系统处于休眠状态下,通过压力采集分析模块来监测电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并在满足预设的压力异常条件时,唤醒模块发送唤醒信号给电池管理系统,以唤醒所述电池管理系统进行热失控预警操作。由此可见,本发明实施例能够通过电池监控装置在整车休眠状态下对电池模组进行有效监控,避免出现电池热失控漏报情况,能够提高对电池热失控监测的准确性,而且由于不需要电池管理系统在休眠状态下对电池的热失控进行监测,降低了电池管理系统监测功耗而节省能量。
作为上述方案的改进,所述预设的压力异常条件包括:所内部压力值大于预设的压力阈值和所述内部压力值的增速大于预设的压力增速阈值,两者中的至少一种。
为实现上述目的,本发明实施例还提供一种电池监控系统,包括:
封闭的壳体;
电池模组,设于所述壳体内,并用于供电;
电池管理系统,与所述电池模组连接,用于管理所述电池模组的供电工作及进行热失控预警操作;
压力监测模块,与所述电池管理系统连接,用于:在所述电池管理系统处于休眠状态下,按照预定的采样频率采集所述壳体内的内部压力值并对所述内部压力值进行分析,并在分析出所述内部压力值满足预设的压力异常条件时,向所述电池管理系统发出唤醒信号,以唤醒所述电池管理系统进行热失控预警操作。
相比于现有技术,本发明公开的电池监控系统,在电池管理系统处于休眠状态下,通过压力监测模块来监测电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并在满足预设的压力异常条件时,唤醒电池管理系统,以使电池管理系统进行热失控预警操作。由此可见,本发明实施例能够通过压力监测模块在整车休眠状态下对电池模组进行有效监控,避免出现电池热失控漏报情况,能够提高对电池热失控监测的准确性,而且由于不需要电池管理系统在休眠状态下对电池的热失控进行监测,降低了电池管理系统的监测功耗而节省能量。
作为上述方案的改进,所述压力监测模块和所述电池管理系统均设于所述壳体内。
为实现上述目的,本发明实施例还提供一种车辆,包括上述任一实施例所述的电池监控系统。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种电池监控方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的另一种电池监控方法的流程图;
图3是本发明实施例提供的一种电池监控装置10的结构框图;
图4是本发明实施例提供的一种电池监控系统20的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
参见图1,图1是本发明实施例提供的一种电池监控方法的流程图;包括:
S11、在电池管理系统处于休眠状态下,压力监测模块按照预定的采样频率采集电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并对所述内部压力值进行分析;
S12、当分析出所述内部压力值满足预设的压力异常条件时,所述压力监测模块向所述电池管理系统发出唤醒信号,以唤醒所述电池管理系统进行热失控预警操作。
值得说明的是,所述电池管理系统可以为具有处理器的电路集成板,可接收压力监测模块的唤醒信号。所述电池管理系统与所述电池模组连接,用于对所述电池模组进行管理,所述压力监测模块与所述电池管理系统连接。所述电池模组由多个电池单体组成的,用于输出电能。
示例性地,所述采样频率可以设定为一个合理值(例如每0.1秒-2秒采集一次),这样既可以使得所述压力监测模块具有一个合理的监测功耗,同时也能够提高对所述电池热失控监控的实时性及准确性。
当电池模组发生外部短路、外部高温和内部短路时,会造成温度的升高,引发电池热失控链式反应,最终导致电池热失控发生。通过所述压力监测模块在所述电池管理系统处于休眠状态下对所述电池模组所处封闭环境的内部压力值进行监控,从而解决现有技术中在整车下电时不能对电池的热失控进行有效监控的问题,因此可以避免出现电池热失控漏报情况,能够提高对电池热失控的监测实时性。此外,电池管理系统处于工作状态时,其工作功耗会很高(比所述压力监测模块的监测功耗高很多),所以由于本发明实施例不需要电池管理系统在休眠状态下对电池的热失控进行监测,降低了电池管理系统的监测功耗而节省能量。
具体的,在步骤S11中,所述压力监测模块可以包括用于采集压力信号的压力传感器及用于根据所述压力信号进行内部压力值监测的压力监测电路,所述压力监测模块还可以是集成有压力监测功能的压力传感器或其他具有检测内部压力值的压力监测模块,所述压力监测模块用于检测电池模组所处的封闭环境的内部压力值。
优选的,当所述封闭环境内填充有冷却液时(当发生电池热失控时,冷却液受热膨胀和/或受气体的增多而液压增强,此时导致所述封闭环境的压力增大),所述压力传感器为液体压力传感器;当所述封闭环境内填未填充冷却液而是填充有气体时,所述压力传感器为气体压力传感器。优选的,所述封闭环境可以是封闭式的壳体,其中,所述电池管理系统、所述压力监测模块和所述电池模组均设于所述壳体内。
进一步的,所述预设的压力异常条件包括:所述内部压力值大于预设的压力阈值和所述内部压力值的增速大于预设的压力增速阈值,两者中的至少一种。
在压力监测模块监测到当前的内部压力值的增速大于预设的压力增速阈值时才唤醒电池管理系统,因发生电池热失控时,电池电解液会进行分解反应产生大量的气体,导致所述封闭环境的内部压力急剧升高,这一压力变化的过程非常短,所以此时通过判断当前的内部压力值的增速,不仅能够准确判断电池模组是否发生热失控,从而提高检测电池热失控的准确性,还能够提高电池热失控的监测的响应速度而最终提高热失控预警操作的响应速度。
当发生电池热失控时,电池电解液会进行分解反应产生大量的气体,导致电池内部压力急剧升高,该过程是十分迅速和猛烈的,因此内部压力值的增长速度非常快。假设所述压力监测模块的采样周期为T,某时刻所述压力监测模块测量得到的内部压力值为P1,下一时刻测量的内部压力值为P2,则压力增速V=(P2-P1)/T,当P1大于压力阈值Px或V大于压力增速阈值Vx时,或者P1大于压力阈值Px且V大于压力增速阈值Vx时,所述压力监控模块向所述电池管理系统输出一个唤醒信号。
具体的,在步骤S12中,当分析出所述内部压力值满足预设的压力异常条件时,所述压力监测模块向所述电池管理系统发出唤醒信号,所述电池管理系统在接收到所述压力监测模块发送的唤醒信号后启动,并进行热失控预警操作。优选的,所述唤醒信号为高电平信号。
进一步的,所述唤醒所述电池管理系统进行热失控预警操作包括:
唤醒所述电池管理系统,以使所述电池管理系统采集所述电池模组的热失控信息,并使所述电池管理系统在根据所述热失控信息确认所述电池模组发生热失控后进行热失控预警操作;
其中,所述热失控信息包括:电压信号、电流信号和温度信号中的至少一种。
具体的,电池热失控为比较严重的故障,现有技术中大多数的热失控都发生在停车状态,也就是车辆休眠状态;如果发生,既要保证不能漏报,也不能误报。因此,在所述电池管理系统接收到唤醒信号启动的同时,需要结合采集到的所述电池模组的热失控信息来进一步确认。由于所述电池模组发生热失控时,所述电池模组中的电池实际上是发生了内部短路进而短时间内放出大量的热量,此时导致热失控电池的电芯的电压和温度会出现异于其他正常电芯的电压和温度,或热失控电池的电压传感器和温度传感器异常,因此所述电池管理系统能够根据采集到的所述热失控信息进行热失控确认处理。由此可见,本实施例通过压力监测模块唤醒所述电池管理系统后,所述电池管理系统进一步根据所述电池模组的热失控信息来确认所述电池模组的热失控的发生,从而不仅能够有效提高对电池热失控的监测的实时性,还能够进一步提高对电池热失控的监测的准确性,可以有效避免电池热失控的误报的发生。
优选的,步骤S11~S12是在电池管理系统处于休眠状态时,通过压力监测模块对电池模组进行监控的方法。除上述监控方法外,本发明实施例还提供一种当电池管理系统因整车上电而处于工作状态下,对电池模组进行监控的方法。参见图2,图2是本发明实施例提供的另一种电池监控方法的流程图;包括:
S21、在电池管理系统处于工作状态下,压力监测模块按照预定的采样频率采集电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并将所述内部压力值发送给所述电池管理系统进行分析;
S22、当分析出所述内部压力值满足所述预设的压力异常条件时,所述电池管理系统进行热失控预警操作。
具体的,在步骤S21~S22中,当所述电池管理系统因整车上电而处于工作状态时,此时由所述电池管理系统自身对所述压力监测模块采集的内部压力值进行分析,从而在分析出所述当前内部压力值满足所述预设的压力异常条件时,进行热失控预警操作。
进一步的,所述当所述电池管理系统分析出所述内部压力值满足所述预设的压力异常条件时,在所述进行热失控预警操作前,还包括:
所述电池管理系统采集所述电池模组的热失控信息;其中,所述热失控信息包括:电压信号、电流信号和温度信号中的至少一种;
则,所述电池管理系统在根据所述热失控信息确认所述电池模组发生热失控后进行热失控预警操作。
优选的,所述热失控预警操作包括以下中的至少一种:
电池管理系统控制报警装置发出报警提示;其中,所述报警提示包括指示灯提示和语音提示中的至少一种;
电池管理系统控制切断所述电池模组与整车的连接,在此过程中,所述电池管理系统会请求断开动力电池继电器,从而切断所述电池模组与整车的电气连接。
需要说明的是,除上述两种热失控预警操作外,本发明实施例中的所述电池管理系统还能控制通信装置发送报警信息给移动终端;其中,所述移动终端可以为手机、平板或电脑等终端,所述报警信息包括文本信息或语音信息。从而能够及时反馈电池热失控监控结果给用户。
相比于现有技术,本发明公开的电池监控装置,在电池管理系统处于休眠状态下,通过压力采集分析模块来监测电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并在满足预设的压力异常条件时,唤醒模块发送唤醒信号给电池管理系统,以唤醒所述电池管理系统进行热失控预警操作。由此可见,本发明实施例能够通过压力监测模块在整车休眠状态下对电池模组进行有效监控,避免出现电池热失控漏报情况,能够提高对电池热失控监测的准确性,而且由于不需要电池管理系统在休眠状态下对电池的热失控进行监测,降低了电池管理系统的监测功耗而节省能量。
实施例二
参见图3,图3是本发明实施例提供的一种电池监控装置10的结构框图;包括:
压力采集分析模块11,用于在电池管理系统处于休眠状态下,按照预定的采样频率采集电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并对所述内部压力值进行分析;
唤醒模块12,用于当分析出所述内部压力值满足预设的压力异常条件时,向所述电池管理系统发出唤醒信号,以唤醒所述电池管理系统进行热失控预警操作。
值得说明的是,本发明实施例中的所述电池管理系统可以为具有处理器的电路集成板,可接收电池监控装置10发送的唤醒信号。所述电池管理系统与所述电池模组连接,用于对所述电池模组进行管理,所述电池监控装置10与所述电池管理系统连接。所述电池模组由多个电池单体组成的,用于输出电能。
当电池模组发生外部短路、外部高温和内部短路时,会造成温度的升高,引发锂离子电池热失控链式反应,最终导致电池热失控发生。通过所述电池监控装置10在所述电池管理系统处于休眠状态下对所述电池模组所处封闭环境的内部压力值进行监控,从而解决现有技术中在整车下电时不能对电池的热失控进行有效监控的问题,因此可以避免出现电池热失控漏报情况,能够提高对电池热失控的监测实时性。此外,电池管理系统处于工作状态时,其工作功耗会很高(比所述压力监测模块的监测功耗高很多),所以由于本发明实施例不需要电池管理系统在休眠状态下对电池的热失控进行监测,降低了电池管理系统的监测功耗而节省能量。
具体的,所述电池监控装置10可以包括用于采集压力信号的压力传感器及用于根据所述压力信号进行压力值监测的压力监测电路,所述电池监控装置10还可以是集成有压力监测功能的压力传感器或其他具有监测压力值的压力监测模块,所述电池监控装置10用于监测电池模组所处的封闭环境的内部压力值。优选的,当所述封闭环境内填充有冷却液时(当发生电池热失控时,冷却液受热膨胀和/或受气体的增多而液压增强,此时导致所述封闭环境的压力增大),所述压力传感器为液体压力传感器;当所述封闭环境内填未填充冷却液而填充有气体时,所述压力传感器为气体压力传感器。优选的,所述封闭环境可以是封闭式的壳体,其中,所述电池监控装置10、所述电池管理系统和所述电池模组均设于所述壳体内。
进一步的,所述预设的压力异常条件包括:所述内部压力值大于预设的压力阈值和所述内部压力值的增速大于预设的压力增速阈值,两者中的至少一种。
具体的,所述电池管理系统在接收到所述电池监控装置10发送的唤醒信号启动后,进行热失控预警操作。优选的,所述唤醒信号为高电平信号。
进一步的,所述电池监控装置10唤醒所述电池管理系统进行热失控预警操作包括:
唤醒所述电池管理系统,以使所述电池管理系统采集所述电池模组的热失控信息,并使所述电池管理系统在根据所述热失控信息确认所述电池模组发生热失控后进行热失控预警操作;
其中,所述热失控信息包括:电压信号、电流信号和温度信号中的至少一种。
优选的,当所述电池管理系统处于工作状态下,所述压力采集分析模块11按照预定的采样频率采集电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并将所述内部压力值发送给所述电池管理系统进行分析;此时所述压力采集分析模块11不对采集到的内部压力值进行分析,而是将所述内部压力值发送给所述电池管理系统,由所述电池管理系统对所述内部压力值进行分析;
当分析出所述内部压力值满足所述预设的压力异常条件时,所述电池管理系统进行热失控预警操作。
进一步的,所述当所述电池管理系统分析出所述内部压力值满足所述预设的压力异常条件时,在所述进行热失控预警操作前,还包括:
所述电池管理系统采集所述电池模组的热失控信息;其中,所述热失控信息包括:电压信号、电流信号和温度信号中的至少一种;
则,所述电池管理系统在根据所述热失控信息确认所述电池模组发生热失控后进行热失控预警操作。
优选的,所述热失控预警操作包括以下中的至少一种:
电池管理系统控制报警装置发出报警提示;其中,所述报警提示包括指示灯提示和语音提示中的至少一种;
电池管理系统控制切断所述电池模组与整车的连接,在此过程中,所述电池管理系统会请求断开动力电池继电器,从而切断所述电池模组与整车的电气连接。
需要说明的是,除上述两种热失控预警操作外,本发明实施例中的所述的电池管理系统还能控制通信装置发送报警信息给移动终端;其中,所述移动终端可以为手机、平板或电脑等终端,所述报警信息包括文本信息或语音信息。从而能够及时反馈电池热失控监控结果给用户。
相比于现有技术,本发明公开的电池监控装置10,在电池管理系统处于休眠状态下,通过压力采集分析模块11来监测电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并在满足预设的压力异常条件时,唤醒模块12发送唤醒信号给电池管理系统,以唤醒所述电池管理系统进行热失控预警操作。由此可见,本发明实施例能够通过电池监控装置10在整车休眠状态下对电池模组进行有效监控,避免出现电池热失控漏报情况,能够提高对电池热失控监测的准确性,而且由于不需要电池管理系统在休眠状态下对电池的热失控进行监测,降低了电池管理系统监测功耗而节省能量。
实施例三
参见图4,图4是本发明实施例提供的一种电池监控系统20的结构框图;包括:
封闭的壳体24;
电池模组22,设于所述壳体24内,并用于供电;
电池管理系统23,与所述电池模组22连接,用于管理所述电池模组22的供电工作;
压力监测模块21,与所述电池管理系统23连接,用于:在所述电池管理系统23处于休眠状态下,按照预定的采样频率采集所述壳体24内的内部压力值并对所述内部压力值进行分析,并在分析出所述内部压力值满足预设的压力异常条件时,向所述电池管理系统23发出唤醒信号,以唤醒所述电池管理系统23进行热失控预警操作。
优选的,所述压力监测模块21还用于在电池管理系统处于工作状态下,按照预定的采样频率采集所述壳体24内部压力值,并将所述内部压力值发送给所述电池管理系统23进行分析;当所述电池管理系统23分析出所述内部压力值满足所述预设的压力异常条件时,进行热失控预警操作。
本发明实施例的所述电池管理系统23可以为具有处理器的电路集成板,可接收压力监测模块21的唤醒信号。所述压力监测模块21与所述电池管理系统23通过第一线束25连接;所述电池管理系统23与所述电池模组22通过第二线束26连接;其中,所述第一线束25和所述第二线束26为包括若干导线的连接线束。所述电池管理系统23用于对所述电池模组22进行管理;所述电池模组22由多个电池单体组成的,用于输出电能。
当所述电池模组22发生外部短路、外部高温和内部短路时,会造成温度的升高,引发电池热失控链式反应,最终导致电池热失控发生。通过所述压力监测模块21在所述电池管理系统23处于休眠状态下对所述壳体24的内部压力值进行监控,从而解决现有技术中在整车下电时不能对电池的热失控进行有效监控的问题,因此可以避免出现电池热失控漏报情况,能够提高对电池热失控的监测实时性。此外,电池管理系统23处于工作状态时,其工作功耗会很高(比所述压力监测模块的监测功耗高很多),所以由于本发明实施例不需要电池管理系统23在休眠状态下对电池的热失控进行监测,降低了电池管理系统23的监测功耗而节省能量。
具体的,所述压力监测模块21可以包括用于采集压力信号的压力传感器及用于根据所述压力信号进行内部压力值监测的压力监测电路,所述压力监测模块21还可以是集成有压力监测功能的压力传感器或其他具有检测内部压力值的压力监测模块21。优选的,当所述壳体24内填充有冷却液时(当发生电池热失控时,冷却液受热膨胀和/或受气体的增多而液压增强,此时导致所述壳体24的内部压力增大),所述压力传感器为液体压力传感器;当所述壳体24内填未填充冷却液而填充有气体时,所述压力传感器为气体压力传感器。
进一步的,所述预设的压力异常条件包括:所述内部压力值大于预设的压力阈值和所述内部压力值的增速大于预设的压力增速阈值,两者中的至少一种。
优选的,所述电池管理系统23设于所述壳体24内;所述压力监测模21可以嵌于所述壳体24上,此时所述压力监测模21只要满足采集压力信号的压力采集端在所述壳体24内即可,或者,所述压力监测模块21设于所述壳体24内。
具体的,所述电池管理系统23在接收到所述压力监测模块21发送的唤醒信号启动后,进行热失控预警操作。优选的,所述唤醒信号为高电平信号。
进一步的,所述压力监测模块21唤醒所述电池管理系统23进行热失控预警操作包括:
所述压力监测模块21唤醒所述电池管理系统23,以使所述电池管理系统23采集所述电池模组22的热失控信息,并使所述电池管理系统23在根据所述热失控信息确认所述电池模组22发生热失控后进行热失控预警操作;
其中,所述热失控信息包括:电压信号、电流信号和温度信号中的至少一种。
优选的,所述热失控预警操作包括以下中的至少一种:
所述电池管理系统23控制报警装置发出报警提示;其中,所述报警提示包括指示灯提示和语音提示中的至少一种;
所述电池管理系统23控制切断所述电池模组22与整车的连接,在此过程中,所述电池管理系统23会请求断开动力电池继电器,从而切断所述电池模组22与整车的电气连接。
需要说明的是,除上述两种热失控预警操作外,本发明实施例中的所述电池管理系统23还能控制通信装置发送报警信息给移动终端;其中,所述移动终端可以为手机、平板或电脑等终端,所述报警信息包括文本信息或语音信息。从而能够及时反馈电池热失控监控结果给用户。
相比于现有技术,本发明公开的电池监控系统20,在电池管理系统23处于休眠状态下,通过压力监测模块21来监测电池模组22所处的封闭环境的内部压力值,并在满足预设的压力异常条件时,唤醒电池管理系统23,以使电池管理系统23进行热失控预警操作。由此可见,本发明实施例能够通过压力监测模块21在整车休眠状态下对电池模组22进行有效监控,避免出现电池热失控漏报情况,能够提高对电池热失控监测的准确性,而且由于不需要电池管理系统23在休眠状态下对电池的热失控进行监测,降低了电池管理系统23的监测功耗而节省能量
实施例四
为解决现有技术中在整车下电时不能对电池的热失控进行有效监控的问题。本发明实施例还提供一种车辆,包括上述实施例三所述的电池监控系统20。
具体的所述电池监控系统20中的工作过程请参考上述实施例三所述的电池监控系统20的工作过程,在此不再赘述。
相比于现有技术,本发明公开的车辆,在电池管理系统处于休眠状态下,通过压力监测模块来监测电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并在满足预设的压力异常条件时,唤醒电池管理系统,以使电池管理系统进行热失控预警操作。由此可见,本发明实施例能够通过压力监测模块在整车休眠状态下对电池模组进行有效监控,避免出现电池热失控漏报情况,能够提高对电池热失控监测的准确性,而且由于不需要电池管理系统在休眠状态下对电池的热失控进行监测,降低了电池管理系统的监测功耗而节省能量。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电池监控方法,其特征在于,包括:
在电池管理系统处于休眠状态下,压力监测模块按照预定的采样频率采集电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并对所述内部压力值进行分析;
当分析出所述内部压力值满足预设的压力异常条件时,所述压力监测模块向所述电池管理系统发出唤醒信号,以唤醒所述电池管理系统进行热失控预警操作。
2.如权利要求1所述的电池监控方法,其特征在于,所述方法还包括:
在电池管理系统处于工作状态下,压力监测模块按照预定的采样频率采集电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并将所述内部压力值发送给所述电池管理系统进行分析;
当分析出所述内部压力值满足所述预设的压力异常条件时,所述电池管理系统进行热失控预警操作。
3.如权利要求1所述的电池监控方法,其特征在于,所述唤醒所述电池管理系统进行热失控预警操作包括:
唤醒所述电池管理系统,以使所述电池管理系统采集所述电池模组的热失控信息,并使所述电池管理系统在根据所述热失控信息确认所述电池模组发生热失控后进行热失控预警操作;
其中,所述热失控信息包括:电压信号、电流信号和温度信号中的至少一种。
4.如权利要求1至3任一项所述的电池监控方法,其特征在于,所述预设的压力异常条件包括:所述内部压力值大于预设的压力阈值和所述内部压力值的增速大于预设的压力增速阈值,两者中的至少一种。
5.如权利要求1至3任一项所述的电池监控方法,其特征在于,所述热失控预警操作包括以下中的至少一种:
电池管理系统控制报警装置发出报警提示;其中,所述报警提示包括指示灯提示和语音提示中的至少一种;
电池管理系统控制切断所述电池模组与整车的连接。
6.一种电池监控装置,其特征在于,包括:
压力采集分析模块,用于在电池管理系统处于休眠状态下,按照预定的采样频率采集电池模组所处的封闭环境的内部压力值,并对所述内部压力值进行分析;
唤醒模块,用于当分析出所述内部压力值满足预设的压力异常条件时,向所述电池管理系统发出唤醒信号,以唤醒所述电池管理系统进行热失控预警操作。
7.如权利要求6所述的电池监控装置,其特征在于,所述预设的压力异常条件包括:所内部压力值大于预设的压力阈值和所述内部压力值的增速大于预设的压力增速阈值,两者中的至少一种。
8.一种电池监控系统,其特征在于,包括:
封闭的壳体;
电池模组,设于所述壳体内,并用于供电;
电池管理系统,与所述电池模组连接,用于管理所述电池模组的供电工作及进行热失控预警操作;
压力监测模块,与所述电池管理系统连接,用于:在所述电池管理系统处于休眠状态下,按照预定的采样频率采集所述壳体内的内部压力值并对所述内部压力值进行分析,并在分析出所述内部压力值满足预设的压力异常条件时,向所述电池管理系统发出唤醒信号,以唤醒所述电池管理系统进行热失控预警操作。
9.如权利要求8所述的电池监控系统,其特征在于,所述压力监测模块和所述电池管理系统均设于所述壳体内。
10.一种车辆,其特征在于,包括上述权利要求8~9中任一项所述的电池监控系统。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112731169A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 上汽大众汽车有限公司 | 一种动力电池热失控全天候监测系统及方法 |
CN113036250A (zh) * | 2021-02-27 | 2021-06-25 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种动力电池热失控全时段监控系统、方法及新能源汽车 |
CN113295325A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-24 | 上海钧嵌传感技术有限公司 | 一种电池包压力监测装置及方法 |
CN113517477A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-10-19 | 淮安骏盛新能源科技有限公司 | 一种电池包内动力电池热失控的辅助监测方法及报警装置 |
CN113991200A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-28 | 远景动力技术(江苏)有限公司 | 二次电池的监测方法、监测装置、二次电池及车辆 |
WO2023283846A1 (zh) * | 2021-07-14 | 2023-01-19 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Bms的唤醒方法、装置及存储介质 |
CN116853070A (zh) * | 2023-08-22 | 2023-10-10 | 中国第一汽车股份有限公司 | 车辆电池的监控方法、装置、可读存储介质和车辆 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106671809A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-05-17 | 芜湖市吉安汽车电子销售有限公司 | 一种新能源电池管理系统中的预警系统 |
CN107672465A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-02-09 | 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 | 一种电动汽车电池包温度的处理方法及装置 |
US20180062150A1 (en) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Protection apparatus for rechargeable battery |
CN109070755A (zh) * | 2016-10-05 | 2018-12-21 | 株式会社Lg化学 | 电池保护系统和方法 |
CN208622806U (zh) * | 2018-07-13 | 2019-03-19 | 深圳市海盈科技有限公司 | 一种带有安全结构的动力电池组冷却系统及电动汽车 |
-
2019
- 2019-04-29 CN CN201910356410.2A patent/CN111942217A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180062150A1 (en) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Protection apparatus for rechargeable battery |
CN109070755A (zh) * | 2016-10-05 | 2018-12-21 | 株式会社Lg化学 | 电池保护系统和方法 |
CN106671809A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-05-17 | 芜湖市吉安汽车电子销售有限公司 | 一种新能源电池管理系统中的预警系统 |
CN107672465A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-02-09 | 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 | 一种电动汽车电池包温度的处理方法及装置 |
CN208622806U (zh) * | 2018-07-13 | 2019-03-19 | 深圳市海盈科技有限公司 | 一种带有安全结构的动力电池组冷却系统及电动汽车 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112731169A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 上汽大众汽车有限公司 | 一种动力电池热失控全天候监测系统及方法 |
CN113036250A (zh) * | 2021-02-27 | 2021-06-25 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种动力电池热失控全时段监控系统、方法及新能源汽车 |
CN113517477A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-10-19 | 淮安骏盛新能源科技有限公司 | 一种电池包内动力电池热失控的辅助监测方法及报警装置 |
CN113295325A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-24 | 上海钧嵌传感技术有限公司 | 一种电池包压力监测装置及方法 |
WO2023283846A1 (zh) * | 2021-07-14 | 2023-01-19 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Bms的唤醒方法、装置及存储介质 |
US11817563B2 (en) | 2021-07-14 | 2023-11-14 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Battery management system wake-up method, battery management system wake-up apparatus, and storage medium |
CN113991200A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-28 | 远景动力技术(江苏)有限公司 | 二次电池的监测方法、监测装置、二次电池及车辆 |
CN113991200B (zh) * | 2021-10-28 | 2023-10-20 | 远景动力技术(江苏)有限公司 | 二次电池的监测方法、监测装置、二次电池及车辆 |
CN116853070A (zh) * | 2023-08-22 | 2023-10-10 | 中国第一汽车股份有限公司 | 车辆电池的监控方法、装置、可读存储介质和车辆 |
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