CN112151886B - 电池包的安全处理装置、电力储能装置及其控制方法 - Google Patents

电池包的安全处理装置、电力储能装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池包的安全处理装置、电力储能装置及其控制方法。其中，安全处理装置包括：温度监测模块，用于采集电池包中每一电芯的电芯温度变化；温度控制模块，用于判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个，若是，则根据所述最大电芯温度变化落入的温度变化范围生成包括电池包处理方式的温控指令；安防模块，用于执行所述温控指令。通过监测电池包中的最大电芯温度变化，并根据电池包中的最大电芯温度变化所落入的温度变化范围对应的处理方式处理该电池包，能够积极有效地防范电池包的热失控，避免造成不可挽回的损失。

Description

电池包的安全处理装置、电力储能装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及电力储能领域，尤其涉及一种电池包的安全处理装置、电力储能装置及其控制方法。
背景技术
电力储能装置是可以完成电能存储和供应的系统，具有平滑过渡、削峰填谷、调频调压等功能。随着锂离子电池新材料的研发、电池制作技术的创新以及众多科研机构和企业的参与，锂离子电池的性能正日益提高，电池成本日益降低，电池的安全性能也得到极大提高，锂离子电池在储能领域正逐步显示出应用优势。
然而由于锂电池存在单体电压低、容量小的缺点，往往一个工业化应用的储能系统中需要多达几千颗电池，同时锂电池低温性能差，且锂电池在过充、短路、冲压、穿刺、振动、高温热冲击等滥用条件下，极易发生爆炸或燃烧等不安全行为。
现有技术中，依靠电池管理系统，对电池进行温度、电压、电流采集和处理，使用被动式消防设施进行监视和防护，遇到热失控问题，不能对热失控的单个电池模块进行有效处理，导致整个储能系统发生重大、不可挽回的损失。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中电力储能装置采用被动式安全措施的缺陷，提供一种电池包的安全处理装置、电力储能装置及其控制方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种电池包的安全处理装置，其特点在于，所述安全处理装置包括：
温度监测模块，用于采集电池包中每一电芯的电芯温度变化；
温度控制模块，用于判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个，若是，则根据所述最大电芯温度变化落入的温度变化范围生成温控指令，其中，不同的温度变化范围对应不同的电池包的处理方式，所述温控指令包括根据落入的温度变化范围对应的处理方式处理电池包；
安防模块，用于执行所述温控指令。
较佳地，所述处理方式包括隔离，所述安防模块包括隔离单元，所述隔离单元用于将电池包推出预设距离。
较佳地，所述隔离单元包括弹性组件、推杆组件、气囊组件中的任意一种。
较佳地，所述处理方式包括断电，所述安防模块包括开关单元，所述开关单元用于切断电池包的电连接。
较佳地，所述处理方式包括降温，所述安防模块包括降温单元，所述降温单元用于对电池包进行降温。
一种电力储能装置，其特点在于，所述电力储能装置包括温度控制模块、安防模块以及若干电池箱，所述电池箱中设有电池包以及温度监测模块；
所述电池包包括若干电芯；
所述温度监测模块用于采集所述电池包中每一电芯的电芯温度变化；
所述温度控制模块用于判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个，若是，则根据所述最大电芯温度变化落入的温度变化范围生成温控指令，其中，不同的温度变化范围对应不同的电池包的处理方式，所述温控指令包括根据落入的温度变化范围对应的处理方式处理所述电池包；
所述安防模块用于执行所述温控指令。
较佳地，所述温度监测模块具体用于采集所述电池包中每一电芯的多个局部位置的局部电芯温度变化；
所述温度控制模块具体用于判断所述电池包中的最大局部电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个；
若是，则确定所述电池包中的最大电芯温度变化落入多个温度变化范围中的一个。
较佳地，所述处理方式包括隔离，所述电池箱包括箱门，所述安防模块包括设于所述电池箱内的触发机构，所述触发机构与所述箱门相对设置，所述电池包设于所述箱门和所述触发机构之间；
所述温度控制模块具体用于判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入第一温度变化范围，若是，则生成第一温控指令；
设有包括最大电芯温度变化落入所述第一温度变化范围的电芯的第一电池包的第一电池箱的箱门根据所述第一温控指令打开；
所述第一电池箱中的触发机构根据所述第一温控指令将所述第一电池包从所述第一电池箱中推离。
较佳地，所述触发机构包括弹性组件、推杆组件、气囊组件中的任意一种；
所述第一电池箱中的弹性组件用于根据所述第一温控指令弹出并将所述第一电池包从所述第一电池箱中推离；
所述第一电池箱中的推杆组件用于根据所述第一温控指令推出并将所述第一电池包从所述第一电池箱中推离；
所述第一电池箱中的气囊组件用于根据所述第一温控指令充气并将所述第一电池包从所述第一电池箱中推离。
较佳地，所述电池箱的底部设有若干滚轴，所述电池包设于所述若干滚轴上。
较佳地，所述第一温度变化范围的最小值为第一阈值，所述第一阈值的取值范围是20-22℃。
较佳地，所述安防模块包括若干储能变流器；其中：
每一电池包与一储能变流器电连接；
每一储能变流器至少与一电池包电连接。
较佳地，所述处理方式包括断电，所述温度控制模块具体用于判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入第二温度变化范围；
若是，则生成第二温控指令，所述第二温控指令包括切断包括最大电芯温度变化落入所述第二温度变化范围的电芯的第二电池包的电连接；
与所述第二电池包电连接的储能变流器用于执行所述第二温控指令。
较佳地，所述第二温度变化范围的最小值为第二阈值，所述第二阈值的取值范围是10-12℃。
较佳地，所述电池箱设于所述储能变流器的上部，并且所述电池箱和所述储能变流器之间设有隔热层。
较佳地，所述安防模块包括若干空气交换装置，用于实现电力储能装置和外界空气之间热交换。
较佳地，所述处理方式包括降温，所述温度控制模块具体用于判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入第三温度变化范围；
若是，则生成第三温控指令；
所述空气交换装置根据所述第三温控指令启动。
较佳地，所述第三温度变化范围的最小值为第三阈值，所述第三阈值的取值范围是5-7℃。
较佳地，所述电力储能装置还包括温度场监测模块，用于监测所述电力储能装置内的温度场；
所述温度控制模块还用于判断所述温度场中的最大温度差是否大于第四阈值；
若是，则生成第四温控指令；
所述空气交换装置根据所述第四温控指令启动。
较佳地，所述第四阈值的取值范围是5-7℃。
较佳地，所述若干空气交换装置分别设于所述电力储能装置的顶部以及邻近储能变流器的位置。
一种电力储能装置的控制方法，其特点在于，所述电力储能装置包括若干电池箱，所述电池箱中设有电池包，所述电池包包括若干电芯，所述控制方法包括：
采集所述电池包中每一电芯的电芯温度变化；
判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个，其中，不同的温度变化范围对应不同的电池包的处理方式；
若是，则根据所述最大电芯温度变化落入的温度变化范围对应的处理方式处理所述电池包。
较佳地，所述采集所述电池包中每一电芯的电芯温度变化的步骤包括：
采集所述电池包中每一电芯的多个局部位置的局部电芯温度变化；
所述判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个的步骤包括：
判断所述电池包中的最大局部电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个；
若是，则确定所述电池包中的最大电芯温度变化落入多个温度变化范围中的一个。
较佳地，所述处理方式包括隔离，所述电池箱包括箱门，所述电池箱内还包括触发机构，所述触发机构与所述箱门相对设置，所述电池包设于所述箱门和所述触发机构之间，所述判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个的步骤包括：
判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入第一温度变化范围；
若是，则打开设有包括最大电芯温度变化落入所述第一温度变化范围的电芯的第一电池包的第一电池箱的箱门，所述触发机构将所述第一电池包从所述第一电池箱中推离。
较佳地，所述第一温度变化范围的最小值为第一阈值，所述第一阈值的取值范围是20-22℃。
较佳地，所述处理方式包括断电，所述电力储能装置还包括若干储能变流器，每一电池包与一储能变流器电连接，每一储能变流器至少与一电池包电连接，所述判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个的步骤包括：
判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入第二温度变化范围；
若是，则与包括最大电芯温度变化落入所述第二温度变化范围的电芯的第二电池包电连接的储能变流器切断与所述第二电池包的电连接。
较佳地，所述第二温度变化范围的最小值为第二阈值，所述第二阈值的取值范围是10-12℃。
较佳地，所述处理方式包括降温，所述电力储能装置还包括若干空气交换装置，用于实现电力储能装置和外界空气之间热交换，所述判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个的步骤包括：
判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入第三温度变化范围；
若是，则启动所述空气交换装置。
较佳地，所述第三温度变化范围的最小值为第三阈值，所述第三阈值的取值范围是5-7℃。
较佳地，所述电力储能装置还包括若干空气交换装置，用于实现电力储能装置和外界空气之间热交换，所述控制方法还包括：
监测所述电力储能装置内的温度场；
判断所述温度场中的最大温度差是否大于第四阈值；
若是，则启动所述空气交换装置。
较佳地，所述第四阈值的取值范围是5-7℃。
本发明的积极进步效果在于：本发明监测电池包中的最大电芯温度变化，并根据电池包中的最大电芯温度变化所落入的温度变化范围对应的处理方式处理该电池包，从而能够积极有效地防范电池包的热失控，避免造成不可挽回的损失。
附图说明
图1为根据本发明实施例1的电池包的安全处理装置的模块示意图。
图2为根据本发明实施例1的电池包的安全处理装置中电池包的处理方式与温度变化范围的关系示意图。
图3为根据本发明实施例2的电力储能装置的模块示意图。
图4为根据本发明实施例2的电力储能装置中储能变流器与电池包的电路连接图。
图5为根据本发明实施例2的电力储能装置中电池柜的部分结构示意图。
图6为根据本发明实施例2的电力储能装置的结构示意图。
图7为根据本发明实施例3的电力储能装置的控制方法的流程图。
图8为根据本发明实施例3的电力储能装置的控制方法的具体流程图。
图9为根据本发明实施例3的电力储能装置的控制方法中步骤S102的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例提供一种电池包的安全处理装置，图1示出了本实施例的模块示意图。参照图1，本实施例的安全处理装置包括：温度监测模块11、温度控制模块12以及安防模块13。
具体地，在本实施例中，温度监测模块11用于采集电池包中每一电芯的电芯温度变化，其中，温度监测模块11可以采用光纤温度传感器等温度传感器，电芯温度变化可以包括但不限于电芯的温升或温差。
温度控制模块12用于判断温度监测模块11采集到的电池包中所有电芯温度变化中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个，其中，各温度变化范围可以根据实际应用进行自定义设置，并且不同的温度变化范围可以对应不同的电池包的处理方式。若温度控制模块12判断为是，则其根据最大电芯温度变化落入的温度变化范围生成温控指令，该温控指令包括根据落入的温度变化范围对应的处理方式处理电池包。
安防模块13用于执行温度控制模块12生成的温控指令，以根据最大电芯温度变化所落入的温度变化范围对应的处理方式处理电池包，起到电池包安全防范的作用。
在本实施例中，电池包的处理方式可以包括但不限于降温、断电以及隔离，其中，降温、断电、隔离在对电池包安全防范方面的作用是不断加深的，进而降温、断电、隔离三种处理方式所对应的温度变化范围中的最小值可以是由低到高的，具体地，上述三种处理方式与温度变化范围的关系可以如图2所示。由于电芯温度变化随着电池包的使用必然包括由小到大的变化过程，从而面对预设的多个温度变化范围，可以分别存在对电池包进行降温(落入降温但未落入断电所对应的温度变化范围)，对电池包进行降温与断电(落入断电但未落入隔离所对应的温度变化范围)，对电池包进行降温、断电之余将电池包隔离(落入隔离所对应的温度变化范围)这三种组合处理方式。
具体地，安防模块13可以包括降温单元131，当最大电芯温度变化落入的温度变化范围对应的处理方式为降温时，降温单元131用于对电池包进行降温，从电池包的外部进行安全防范，避免电池包的温度进一步升高。
安防模块13还可以包括开关单元132，当最大电芯温度变化落入的温度变化范围对应的处理方式为断电时，开关单元132用于切断电池包的电连接，从而防止电池包进一步在放电过程中放热而造成热隐患。又有，断电处理方式对应的温度变化范围的最小值大于降温处理方式对应温度变化范围的最小值，则有当前最大电芯温度也落入处理方式为降温的温度变化范围，可以理解为，采用降温的处理方式已经不能遏制电芯温度变化的进一步增大，从而可以在对电池包进行降温的同时对其进行断电。
安防模块13还可以包括隔离单元133，当最大电芯温度变化落入的温度变化范围对应的处理方式为隔离时，隔离单元133用于将电池包推出预设距离，其中预设距离可以根据电池包实际的放置位置进行设置，从而避免电池包在其原放置位置发生火灾等情形进而影响到其周围其他用电模块的用电安全。在本实施例中，隔离单元133可以包括但不限于弹性组件、推杆组件、气囊组件等。
在本实施例中，通过监测电池包中的最大电芯温度变化，并根据电池包中的最大电芯温度变化所落入的温度变化范围对应的处理方式处理该电池包，能够积极有效地防范电池包的热失控，避免造成不可挽回的损失。
实施例2
本实施例提供一种电力储能装置，图3示出了本实施例的模块示意图。参照图3，本实施例的电力储能装置包括：温度控制模块21、安防模块22以及若干电池箱23。
参照图3，在本实施例中，电池箱23中设有电池包231以及温度监测模块232，电池包231包括若干电芯，温度监测模块232用于采集电池包231中每一电芯的电芯温度变化。其中，温度监测模块232可以采用光纤温度传感器等温度传感器，电芯温度变化可以包括但不限于电芯的温升或温差。
温度控制模块21用于判断温度监测模块232采集到的电池包231中所有电芯温度变化中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个，其中，不同的温度变化范围可以对应不同的电池包的处理方式。若温度控制模块21判断为是，则其根据最大电芯温度变化落入的温度变化范围生成温控指令，该温控指令包括根据落入的温度变化范围对应的处理方式处理电池包231。
安防模块22用于执行温度控制模块21生成的温控指令以根据最大电芯温度变化所落入的温度变化范围对应的处理方式处理电池包231，起到电池包安全防范的作用。
在本实施例中，温度监测模块232具体用于采集电池包231中每一电芯的多个(例如5个及以上)局部位置的局部电芯温度变化，温度控制模块21具体用于判断电池包231中所有局部电芯温度变化中的最大局部电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个，若是，则确定电池包231中的最大电芯温度变化落入多个温度变化范围中的一个。由此，本实施例对电芯温度的变化更加敏感，进而能够更加准确地反馈电芯温度变化。
在本实施例中，可以预设最小值由小到大的第三温度变化范围、第二温度变化范围以及第一温度变化范围，分别对应于以下电池包的处理方式：降温、断电以及隔离。应当理解，本实施例中的三个温度变化范围以及三种电池包的处理方式旨在对本实施例进行说明而非限制。又有，在本实施例中，降温、断电、隔离在对电池包安全防范方面的作用是不断加深的，电芯温度变化随着电池包的使用必然包括由小到大的过程，从而预设的第三温度变化范围、第二温度变化范围以及第一温度变化范围，可以分别对应对电池包进行降温，对电池包进行降温与断电，对电池包进行降温、断电之余将电池包隔离这三种组合处理方式。
参照图3，在本实施例中，安防模块22包括若干空气交换装置221，以用于实现电力储能装置和外界空气之间的热交换，从电池包231的外部进行安全防范，避免电池包231的温度进一步升高。
具体地，在本实施例中，温度控制模块21判断电池包231中的最大电芯温度变化是否落入第三温度变化范围，其中，第三温度变化范围的最小值为第三阈值，第三阈值的取值范围可以是5-7℃，若温度控制模块21判断为是，则生成第三温控指令，空气交换装置221根据第三温控指令启动，进行电力储能装置与外界空气的热交换，以对电池包231进行降温。
参照图3，在本实施例中，安防模块22还包括若干储能变流器222。图4示出了储能变流器222与电池包231的电路连接图，其中，每一电池包231与一储能变流器222电连接，而每一储能变流器222至少与一电池包231电连接，从而储能变流器222可以实现对多个电池包231的单独控制。
具体地，在对电池包231进行降温的同时，为避免电芯温度变化的进一步增大，温度控制模块21还判断电池包231中的最大电芯温度变化是否落入第二温度变化范围，其中，第二温度变化范围的最小值为第二阈值，第二阈值的取值范围可以是10-12℃，若温度控制模块21判断为是，则生成用于切断包括最大电芯温度变化落入第二温度变化范围的电芯的第二电池包的电连接的第二温控指令，与第二电池包电连接的储能变流器222用于执行第二温控指令以切断与第二电池包的电连接，以防止第二电池包在进一步的放电过程中放热而造成热隐患。可以理解为，采用降温的处理方式已经不能遏制电芯温度变化的进一步增大，从而可以在对电池包进行降温的同时对其进行断电。
参照图3，在本实施例中，电池箱23还包括箱门233，安防模块22还包括设于电池箱23内的触发机构223，触发机构223与箱门233相对设置，电池包231设于箱门233和触发机构223之间。
具体地，在对电池包231进行降温且断开其与储能变流器222的电连接的同时，为避免电芯温度变化的进一步增大，温度控制模块21还判断电池包231中的最大电芯温度变化是否落入第一温度变化范围，其中，第一温度变化范围的最小值为第一阈值，第一阈值的取值范围可以是20-22℃，若温度判断模块21判断为是，则生成第一温控指令，设有包括最大电芯温度变化落入第一温度变化范围的电芯的第一电池包的第一电池箱的箱门根据第一温控指令打开，并且第一电池箱中的触发机构223根据第一温控指令将第一电池包从第一电池箱中推离，实现第一电池包与第一电池箱的物理隔离，从而避免第一电池包在第一电池箱中发生火灾等进而影响到第一电池箱周围的电力储能装置的其他用电模块的用电安全。
进一步地，在本实施例中，触发机构223可以包括弹性组件、推杆组件、气囊组件中的任意一种，其中，弹性组件用于根据第一温控指令弹出并将第一电池包从第一电池箱中推离，推杆组件用于根据第一温控指令推出并将第一电池包从第一电池箱中推离，气囊组件用于根据第一温控指令充气并将第一电池包从第一电池箱中推离。此外，在本实施例中，电池箱23的底部还可以设有若干滚轴，电池包231可以设于若干滚轴上，当触发机构223根据第一温控指令触发时，易于将第一电池包从第一电池箱中推离，进而进一步提高电力储能装置的安全性能。
参照图3，在本实施例中，电力储能装置还可以包括温度场监测模块24，用于监测电力储能装置内的温度场。温度控制模块21还可以用于判断温度场中的最大温度差是否大于第四阈值，其中，第四阈值可以根据实际应用自定义设置，在本实施例中，第四阈值的取值范围可以是5-7℃，若温度控制模块21判断为是，则生成第四温控指令。空气交换装置221根据第四温控指令启动，进行电力储能装置与外界空气的热交换，以对电池包231进行降温。从而，在本实施例中，空气交换装置221既可以根据基于对电池包231中电芯温度变化的监测而生成的第三温控指令启动，也可以根据基于对电力储能装置所处温度场的监测而生成的第四指令启动。
在本实施例中，电池包231设于电池柜中，图5示出了本实施例中电池柜的部分结构示意图，参照图5，电池柜包括电池包231、触发机构223以及储能变流器柜，其中，电池包231设于储能变流器柜的上部，又有，电池包231设于电池箱23中，储能变流器222设于储能变流器柜中，也即，在本实施例中，电池箱23可以设于储能变流器222的上部。此外，在本实施例中，电池箱23和储能变流器222之间可以设有隔热层。
图6示出了本实施例的电力储能装置的结构示意图，参照图6，电力储能装置可以采用箱体结构，其中，电力储能装置包括电池柜以及若干空气交换装置221，又有，在本实施例中，储能变流器(图中未示出)设于电池柜的下部，并且在电力储能装置的顶部以及邻近储能变流器的位置分别设有空气交换装置221，从而在电力储能装置的其他剩余空间形成热交换通道，实现循环的空气交换，较之常规的采用空调调控温度的做法能够减少能耗。
在本实施例中，通过监测电池包中的最大电芯温度变化，并根据电池包中的最大电芯温度变化所落入的温度变化范围对应的处理方式处理该电池包，能够积极有效地防范电力储能装置中电池包的热失控，避免给电力储能装置造成不可挽回的损失。
实施例3
本实施例提供一种电力储能装置的控制方法，其中，电力储能装置包括若干电池箱，电池箱中设有电池包，电池包包括若干电芯。图7示出了本实施例的流程图，参照图7，本实施例的控制方法包括：
S101、采集电池包中每一电芯的电芯温度变化；
S102、判断电池包中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个；
若是，则转至步骤S103；
S103、根据最大电芯温度变化落入的温度变化范围对应的处理方式处理电池包。
在本实施例中，电芯温度变化可以包括但不限于电芯的温升或温差，参照图8，步骤S101可以包括：
S101A、采集电池包中每一电芯的多个局部位置的局部电芯温度变化；
其中，对于每一电芯可以至少采集5个局部电芯温度变化。
步骤S102可以包括：
S102A、判断电池包中的最大局部电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个；
若是，则转至步骤S102B；
S102B、确定电池包中的最大电芯温度变化落入多个温度变化范围中的一个。
由此，本实施例对电芯温度的变化更加敏感，进而能够更加准确地反馈电芯温度变化。
在本实施例中，可以预设最小值由小到大的第三温度变化范围、第二温度变化范围以及第一温度变化范围，分别对应于以下电池包的处理方式：降温、断电以及隔离。应当理解，本实施例中的三个温度变化范围以及三种电池包的处理方式旨在对本实施例进行说明而非限制。又有，在本实施例中，降温、断电、隔离在对电池包安全防范方面的作用是不断加深的，电芯温度变化随着电池包的使用必然包括由小到大的过程，从而预设的第三温度变化范围、第二温度变化范围以及第一温度变化范围，可以分别对应对电池包进行降温，对电池包进行降温与断电，对电池包进行降温、断电之余将电池包隔离这三种组合处理方式。
在本实施例中，电力储能装置还可以包括若干空气交换装置，以实现电力储能装置和外界空气之间热交换，从电池包的外部进行安全防范，避免电池包的温度进一步升高。在本实施例中，电力储能装置还可以包括若干储能变流器，每一电池包与一储能变流器电连接，每一储能变流器至少与一电池包电连接，从而储能变流器可以实现对多个电池包的单独控制。在本实施例中，电池箱可以包括箱门，电池箱内还可以包括触发机构，触发机构与箱门相对设置，电池包设于箱门和触发机构之间。基于此，参见图9，步骤S102具体可以包括：
S1021、判断电池包中的最大电芯温度变化是否落入第三温度变化范围；
若是，则转至步骤S1022；若否，则返回步骤S1021；
S1022、启动空气交换装置；
S1023、判断电池包中的最大电芯温度变化是否落入第二温度变化范围；
若是，则转至步骤S1024；若否，则返回步骤S1021；
S1024、与包括最大电芯温度变化落入第二温度变化范围的电芯的第二电池包电连接的储能变流器切断与第二电池包的电连接；
S1025、判断电池包中的最大电芯温度变化是否落入第一温度变化范围；
若是，则转至步骤S1026；若否，则返回步骤S1023；
S1026、打开设有包括最大电芯温度变化落入第一温度变化范围的电芯的第一电池包的第一电池箱的箱门，触发机构将第一电池包从第一电池箱中推离。
在本实施例中，第三温度变化范围、第二温度变化范围以及第一温度变化范围的最小值分别为第三阈值、第二阈值以及第一阈值，其中，第三阈值的取值范围可以是5-7℃，第二阈值的取值范围是10-12℃，第一阈值的取值范围可以是20-22℃。
经步骤S1022对电池包进行降温后，随着电池包的放电存在最大电芯温度变化下降又上升的可能，直至落入第二温度变化范围并经步骤S1024切断与电池包的电连接，由此，采用降温的处理方式已经不能遏制电芯温度变化的进一步增大，为防止电池包在进一步的放电过程中放热而造成热隐患，避免电芯温度变化的进一步增大，从而可以在对电池包进行降温的同时对其进行断电。
经步骤S1024，若最大电芯温度变化依然增大甚至落入第一温度变化范围，则可能存在断电的电池包自燃等需进一步安全防范的情形，则经步骤S1026实现电池包与电池箱的物理隔离，从而避免电池包在电池箱中自燃等进而影响到电池箱周围的电力储能装置的其他用电模块的用电安全。
在本实施例中，当步骤S1021判断为是时可以启动空气交换装置，这是基于对电池包中电芯温度变化的监测，进一步地，在本实施例中，还可以基于对电力储能装置所处温度场的监测来启动空气交换装置，基于此，本实施例的控制方法还可以包括以下步骤：
监测电力储能装置内的温度场；判断温度场中的最大温度差是否大于第四阈值；若是，则启动空气交换装置。
其中，第四阈值的取值范围可以是5-7℃。
在本实施例中，通过监测电池包中的最大电芯温度变化，并根据电池包中的最大电芯温度变化所落入的温度变化范围对应的处理方式处理该电池包，能够积极有效地防范电力储能装置中电池包的热失控，避免给电力储能装置造成不可挽回的损失。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (31)

1.一种电池包的安全处理装置，其特征在于，所述安全处理装置包括：
温度监测模块，用于采集电池包中每一电芯的电芯温度变化；
温度控制模块，用于判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个，若是，则根据所述最大电芯温度变化落入的温度变化范围生成温控指令，其中，不同的温度变化范围对应不同的电池包的处理方式，所述温控指令包括根据落入的温度变化范围对应的处理方式处理电池包；其中，所述处理方式包括隔离、断电和降温，进行降温、断电、隔离三种处理方式所对应的温度变化范围中的最小值由低到高；落入降温但未落入断电所对应的温度变化范围对应的处理方式为对电池包进行降温，落入断电但未落入隔离所对应的温度变化范围对应的处理方式为对电池包进行降温与断电，落入隔离所对应的温度变化范围对应的处理方式为对电池包进行降温与断电之余将电池包隔离；
安防模块，用于执行所述温控指令。
2.如权利要求1所述的电池包的安全处理装置，其特征在于，所述安防模块包括隔离单元，所述隔离单元用于将电池包推出预设距离。
3.如权利要求2所述的电池包的安全处理装置，其特征在于，所述隔离单元包括弹性组件、推杆组件、气囊组件中的任意一种。
4.如权利要求1所述的电池包的安全处理装置，其特征在于，所述安防模块包括开关单元，所述开关单元用于切断电池包的电连接。
5.如权利要求1所述的电池包的安全处理装置，其特征在于，所述安防模块包括降温单元，所述降温单元用于对电池包进行降温。
6.一种电力储能装置，其特征在于，所述电力储能装置包括温度控制模块、安防模块以及若干电池箱，所述电池箱中设有电池包以及温度监测模块；
所述电池包包括若干电芯；
所述温度监测模块用于采集所述电池包中每一电芯的电芯温度变化；
所述温度控制模块用于判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个，若是，则根据所述最大电芯温度变化落入的温度变化范围生成温控指令，其中，不同的温度变化范围对应不同的电池包的处理方式，所述温控指令包括根据落入的温度变化范围对应的处理方式处理所述电池包；其中，所述处理方式包括隔离、断电和降温，第三温度变化范围、第二温度变化范围以及第一温度变化范围中的最小值由小到大；第三温度变化范围对应的处理方式为对电池包进行降温，第二温度变化范围对应的处理方式为对电池包进行降温与断电，第一温度变化范围对应的处理方式为对电池包进行降温与断电之余将电池包隔离；
所述安防模块用于执行所述温控指令。
7.如权利要求6所述的电力储能装置，其特征在于，所述温度监测模块具体用于采集所述电池包中每一电芯的多个局部位置的局部电芯温度变化；
所述温度控制模块具体用于判断所述电池包中的最大局部电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个；
若是，则确定所述电池包中的最大电芯温度变化落入多个温度变化范围中的一个。
8.如权利要求6所述的电力储能装置，其特征在于，所述电池箱包括箱门，所述安防模块包括设于所述电池箱内的触发机构，所述触发机构与所述箱门相对设置，所述电池包设于所述箱门和所述触发机构之间；
所述温度控制模块具体用于判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入第一温度变化范围，若是，则生成第一温控指令；
设有包括最大电芯温度变化落入所述第一温度变化范围的电芯的第一电池包的第一电池箱的箱门根据所述第一温控指令打开；
所述第一电池箱中的触发机构根据所述第一温控指令将所述第一电池包从所述第一电池箱中推离。
9.如权利要求8所述的电力储能装置，其特征在于，所述触发机构包括弹性组件、推杆组件、气囊组件中的任意一种；
所述弹性组件用于根据所述第一温控指令弹出并将所述第一电池包从所述第一电池箱中推离；
所述推杆组件用于根据所述第一温控指令推出并将所述第一电池包从所述第一电池箱中推离；
所述气囊组件用于根据所述第一温控指令充气并将所述第一电池包从所述第一电池箱中推离。
10.如权利要求8所述的电力储能装置，其特征在于，所述电池箱的底部设有若干滚轴，所述电池包设于所述若干滚轴上。
11.如权利要求8所述的电力储能装置，其特征在于，所述第一温度变化范围的最小值为第一阈值，所述第一阈值的取值范围是20-22℃。
12.如权利要求6所述的电力储能装置，其特征在于，所述安防模块包括若干储能变流器；其中：
每一电池包与一储能变流器电连接；
每一储能变流器至少与一电池包电连接。
13.如权利要求12所述的电力储能装置，其特征在于，所述温度控制模块具体用于判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入第二温度变化范围；
若是，则生成第二温控指令，所述第二温控指令包括切断包括最大电芯温度变化落入所述第二温度变化范围的电芯的第二电池包的电连接；
与所述第二电池包电连接的储能变流器用于执行所述第二温控指令。
14.如权利要求13所述的电力储能装置，其特征在于，所述第二温度变化范围的最小值为第二阈值，所述第二阈值的取值范围是10-12℃。
15.如权利要求12所述的电力储能装置，其特征在于，所述电池箱设于所述储能变流器的上部，并且所述电池箱和所述储能变流器之间设有隔热层。
16.如权利要求6所述的电力储能装置，其特征在于，所述安防模块包括若干空气交换装置，用于实现电力储能装置和外界空气之间热交换。
17.如权利要求16所述的电力储能装置，其特征在于，所述温度控制模块具体用于判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入第三温度变化范围；
若是，则生成第三温控指令；
所述空气交换装置根据所述第三温控指令启动。
18.如权利要求17所述的电力储能装置，其特征在于，所述第三温度变化范围的最小值为第三阈值，所述第三阈值的取值范围是5-7℃。
19.如权利要求16所述的电力储能装置，其特征在于，所述电力储能装置还包括温度场监测模块，用于监测所述电力储能装置内的温度场；
所述温度控制模块还用于判断所述温度场中的最大温度差是否大于第四阈值；
若是，则生成第四温控指令；
所述空气交换装置根据所述第四温控指令启动。
20.如权利要求19所述的电力储能装置，其特征在于，所述第四阈值的取值范围是5-7℃。
21.如权利要求16所述的电力储能装置，其特征在于，所述若干空气交换装置分别设于所述电力储能装置的顶部以及邻近储能变流器的位置。
22.一种电力储能装置的控制方法，其特征在于，所述电力储能装置包括若干电池箱，所述电池箱中设有电池包，所述电池包包括若干电芯，所述控制方法包括：
采集所述电池包中每一电芯的电芯温度变化；
判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个，其中，不同的温度变化范围对应不同的电池包的处理方式；所述处理方式包括隔离、断电和降温，第三温度变化范围、第二温度变化范围以及第一温度变化范围中的最小值由小到大；第三温度变化范围对应的处理方式为对电池包进行降温，第二温度变化范围对应的处理方式为对电池包进行降温与断电，第一温度变化范围对应的处理方式为对电池包进行降温与断电之余将电池包隔离；
若是，则根据所述最大电芯温度变化落入的温度变化范围对应的处理方式处理所述电池包。
23.如权利要求22所述的电力储能装置的控制方法，其特征在于，所述采集所述电池包中每一电芯的电芯温度变化的步骤包括：
采集所述电池包中每一电芯的多个局部位置的局部电芯温度变化；
所述判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个的步骤包括：
判断所述电池包中的最大局部电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个；
若是，则确定所述电池包中的最大电芯温度变化落入多个温度变化范围中的一个。
24.如权利要求22所述的电力储能装置的控制方法，其特征在于，所述电池箱包括箱门，所述电池箱内还包括触发机构，所述触发机构与所述箱门相对设置，所述电池包设于所述箱门和所述触发机构之间，所述判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个的步骤包括：
判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入第一温度变化范围；
若是，则打开设有包括最大电芯温度变化落入所述第一温度变化范围的电芯的第一电池包的第一电池箱的箱门，所述触发机构将所述第一电池包从所述第一电池箱中推离。
25.如权利要求24所述的电力储能装置的控制方法，其特征在于，所述第一温度变化范围的最小值为第一阈值，所述第一阈值的取值范围是20-22℃。
26.如权利要求22所述的电力储能装置的控制方法，其特征在于，所述电力储能装置还包括若干储能变流器，每一电池包与一储能变流器电连接，每一储能变流器至少与一电池包电连接，所述判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个的步骤包括：
判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入第二温度变化范围；
若是，则与包括最大电芯温度变化落入所述第二温度变化范围的电芯的第二电池包电连接的储能变流器切断与所述第二电池包的电连接。
27.如权利要求26所述的电力储能装置的控制方法，其特征在于，所述第二温度变化范围的最小值为第二阈值，所述第二阈值的取值范围是10-12℃。
28.如权利要求22所述的电力储能装置的控制方法，其特征在于，所述电力储能装置还包括若干空气交换装置，用于实现电力储能装置和外界空气之间热交换，所述判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入多个温度变化范围中的一个的步骤包括：
判断所述电池包中的最大电芯温度变化是否落入第三温度变化范围；
若是，则启动所述空气交换装置。
29.如权利要求28所述的电力储能装置的控制方法，其特征在于，所述第三温度变化范围的最小值为第三阈值，所述第三阈值的取值范围是5-7℃。
30.如权利要求22所述的电力储能装置的控制方法，其特征在于，所述电力储能装置还包括若干空气交换装置，用于实现电力储能装置和外界空气之间热交换，所述控制方法还包括：
监测所述电力储能装置内的温度场；
判断所述温度场中的最大温度差是否大于第四阈值；
若是，则启动所述空气交换装置。
31.如权利要求30所述的电力储能装置的控制方法，其特征在于，所述第四阈值的取值范围是5-7℃。
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