CN112693358A - 一种车载电池组过热检测与防控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车载电池组过热检测与防控管理系统，包括温度传感器，车辆ECU，信息存储器，充电模块，通信模块。该系统通过温度传感器检测电池温度或温升速率状态，将数据传输至车辆ECU，车辆ECU根据数据判断电池温度是否异常，若出现异常情况，则控制充电模块停止充电，并通过通信模块将过热警报发送至用户及车辆安全监控中心。

Description

一种车载电池组过热检测与防控系统
技术领域
本发设计电池技术领域，具体为一种车载电池组过热检测与防控的热管理系统。
背景技术
如今新能源汽车正逐步代替传统燃油车，但电池故障频发，对驾驶者的人身财产安全产生威胁，尤其是在充电过程中容易因为电池过热引发自燃现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车载电池组过热检测与防控系统，通过对电池温度进行监控，提高了充电过程的安全性。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种技术方案：该系统包括：
温度传感器，用于检测电池温度及温升速率；
车辆ECU，用于根据检测的车载电池温度计算温升速率，并判断电池温度状态；具体判断通过车载电池温度与阈值比较，判断车载电池温度异常，以及引入平均温升异常系数，判断车载电池温度平均温升速率异常；
信息存储器，用于存储车辆ECU计算结果；
充电模块，连接有充电器开关，用于当车辆ECU判断电池温度异常时，
控制充电器开关停止充电；
通信模块，用于向用户及车辆安全监控中心发送电池温度异常警报。
按上述方案，所述的车载电池温度与阈值比较具体为：车辆ECU设置有温度阈值N1、N2；当电池温度N低于N1时，判断电池充电过程温度正常；当电池温度N为N1～N2时，触发二级预警；当电池温度N大于N2时，触发三级预警。
按上述方案，所述的引入平均温升异常系数具体为：车辆ECU根据电池平均温升速率阈值M设置有平均温升异常系数A，电池平均温升速率的定义为：温升与电池剩余电量的比值；当某一段时间的所有平均温度温升异常系数A不大于a时，判断电池充电过程温度正常；当某一段时间内平均温度温升异常系数A保持为a～b时，触发二级预警；当某一段时间内所有平均温度温升异常系数A都大于b时，触发异常报警。
按上述方案，该系统设置有冷却风机，用于给正在充电的电池散热。
按上述方案，该系统设置有压缩泵，当车辆ECU发出二级预警时，压缩泵将被启动，加强对电池的散热。
按上述方案，所述充电模块在接收到车辆ECU发出的三级警报或异常警报时，将控制充电器开关停止充电。
按上述方案，所述通信模块在接收到车辆ECU发出的三级警报或异常警报时，将发送警报至用户及车辆安全监控中心。
车载电池过热防控方法，包括以下步骤：
步骤1，通过温度传感器采集车载电池温度；
步骤2，将采集到的数据传输至车辆ECU，车辆ECU判断电池温度状态是否正常，并将结果存储至信息存储器；
步骤3，当车辆ECU发出二级警报时，将加大冷却风机风速并启动压缩泵；
步骤4，当车辆ECU发出异常警报时，控制充电器开关停止充电，并发送温度异常警报至用户及车辆安全监控中心。
步骤2所述车辆ECU判断电池温度状态原理具体为：车辆ECU设置有温度阈值N1、N2；当电池温度N低于N1时，判断电池充电过程温度正常；当电池温度N为N1～N2时，触发二级预警；当电池温度N大于N2时，触发三级预警；车辆ECU计算温升速率并根据电池平均温升速率阈值M设置有平均温升异常系数A，电池平均温升速率的定义为：温升与电池剩余电量的比值；当某一段时间的所有平均温度温升异常系数A不大于2时，判断电池充电过程温度正常；当某一段时间内平均温度温升异常系数A保持为a～b时，触发二级预警；当某一段时间内所有平均温度温升异常系数A都大于b时，触发异常报警。
本发明的有益效果为：通过检测车载电池温度状态，可在电池存在异常温升时及时降温并停止充电，降低了车载电池在充电过程中发生自燃爆炸等现象的风险。
附图说明
图1为系统原理示意图；
图2为电池温升状态实时评估等级示意图；
图3为预警与防控策略原理示意图。
图中：1-温度传感器，2-车辆ECU，3-信息传感器，4-充电模块，5-通信模块。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
参见图1，一种车载电池组过热检测与防控系统，温度传感器1，用于检测电池温度及温升速率；车辆ECU2，用于根据检测的车载电池温度计算温升速率，并判断电池温度状态；具体判断通过车载电池温度与阈值比较，判断车载电池温度异常，以及引入平均温升异常系数，判断车载电池温度平均温升速率异常；信息存储器3，用于存储车辆ECU2计算结果；充电模块4，连接有充电器开关，用于当车辆ECU2发出异常警报时，控制充电器开关停止充电；通信模块5，用于向用户及车辆安全监控中心发送电池温度异常警报。
优选的，所述的车载电池温度与阈值比较具体为：车辆ECU2设置有温度阈值50℃、70℃；当电池温度N低于50℃时，判断电池充电过程温度正常；当电池温度N为50℃～70℃时，触发二级预警；当电池温度N大于70℃时，触发三级预警。
优选的，参见图2，所述的引入平均温升异常系数具体为：车辆ECU2根据电池平均温升速率阈值0.375设置有平均温升异常系数A，电池平均温升速率的定义为：温升与电池剩余电量的比值；当某一段时间的所有平均温度温升异常系数A不大于2时，判断电池充电过程温度正常；当某一段时间内平均温度温升异常系数A保持为2～4时，触发二级预警；当某一段时间内所有平均温度温升异常系数A都大于4时，触发异常报警。
优选的，该系统设置有冷却风机，用于给正在充电的电池散热。
优选的，该系统设置有压缩泵，当车辆ECU2发出二级预警时，压缩泵将被启动，加强对电池的散热。
优选的，所述充电模块4在接收到车辆ECU2发出的三级警报或异常警报时，将控制充电器开关停止充电。
优选的，所述通信模块5在接收到车辆ECU2发出的三级警报或异常警报时，将发送警报至用户及车辆安全监控中心。
参见图3，车载电池过热防控方法，包括以下步骤：
步骤1，通过温度传感器1采集车载电池温度；
步骤2，将采集到的数据传输至车辆ECU2，车辆ECU2判断电池温度状态是否正常，并将结果存储至信息存储器3；
步骤3，当车辆ECU2发出二级警报时，将加大冷却风机风速并启动压缩泵；
步骤4，当车辆ECU2发出异常警报时，控制充电器开关停止充电，并发送温度异常警报至用户及车辆安全监控中心。
步骤2所述车辆ECU2判断电池温度状态原理具体为：车辆ECU设置有温度阈值50℃、70℃；当电池温度N低于50℃时，判断电池充电过程温度正常；当电池温度N为50℃～70℃时，触发二级预警；当电池温度N大于70℃时，触发三级预警；车辆ECU2计算温升速率并根据电池平均温升速率阈值0.375设置有平均温升异常系数A，电池平均温升速率的定义为：温升与电池剩余电量的比值；当某一段时间的所有平均温度温升异常系数A不大于2时，判断电池充电过程温度正常；当某一段时间内平均温度温升异常系数A保持为2～4时，触发二级预警；当某一段时间内所有平均温度温升异常系数A都大于4时，触发异常报警。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种车载电池组过热检测与防控系统，其特征在于：该系统包括：
温度传感器，用于检测车载电池温度；
车辆ECU，用于根据检测的车载电池温度计算温升速率，并判断电池温度状态；具体判断通过车载电池温度与阈值比较，判断车载电池温度异常，以及引入平均温升异常系数，判断车载电池温度平均温升速率异常；
信息存储器，用于存储车辆ECU计算结果；
充电模块，连接有充电器开关，用于当车辆ECU发出异常警报时，控制充电器开关停止充电；
通信模块，用于向用户及车辆安全监控中心发送电池温度异常警报。
2.根据权利要求1所述的车载电池组过热检测与防控系统，其特征在于：所述的车载电池温度与阈值比较具体为：车辆ECU设置有温度阈值N1、N2；
当电池温度N低于N1时，判断电池充电过程温度正常；当电池温度N为N1～N2时，触发二级预警；当电池温度N大于N2时，触发三级预警。
3.根据权利要求1所述的车载电池组过热检测与防控系统，其特征在于：所述的引入平均温升异常系数具体为：车辆ECU根据电池平均温升速率阈值M设置有平均温升异常系数A，电池平均温升速率的定义为：温升与电池剩余电量的比值；当某一段时间的所有平均温度温升异常系数A不大于a时，判断电池充电过程温度正常；当某一段时间内平均温度温升异常系数A保持为a～b时，触发二级预警；当某一段时间内所有平均温度温升异常系数A都大于b时，触发异常报警。
4.根据权利要求1所述的车载电池组过热检测与防控系统，其特征在于：该系统设置有冷却风机，用于给正在充电的电池散热。
5.根据权利要求1所述的车载电池组过热检测与防控系统，其特征在于：该系统设置有压缩泵，当车辆ECU发出二级预警时，压缩泵将被启动，加强对电池的散热。
6.根据权利要求1所述的车载电池组过热检测与防控系统，其特征在于：所述充电模块在接收到车辆ECU发出的三级警报或异常警报时，将控制充电器开关停止充电。
7.根据权利要求1所述的车载电池组过热检测与防控系统，其特征在于：所述通信模块在接收到车辆ECU发出的三级警报或异常警报时，将发送警报至用户及车辆安全监控中心。
8.利用权利要求1-7任一所述的基于车载电池组过热检测与防控管理系统实现的车载电池过热防控方法，其特征在于：本方法包括以下步骤：
步骤1，通过温度传感器采集车载电池温度；
步骤2，将采集到的数据传输至车辆ECU，车辆ECU判断电池温度状态是否正常，并将结果存储至信息存储器；
步骤3，当车辆ECU发出二级警报时，将加大冷却风机风速并启动压缩泵；
步骤4，当车辆ECU发出异常警报时，控制充电器开关停止充电，并发送温度异常警报至用户及车辆安全监控中心。
9.根据权利要求8所述的车载电池过热防控方法，其特征在于：步骤2所述车辆ECU判断电池温度状态原理具体为：车辆ECU设置有温度阈值N1、N2；当电池温度N低于N1时，判断电池充电过程温度正常；当电池温度N为N1～N2时，触发二级预警；当电池温度N大于N2时，触发三级预警；车辆ECU计算温升速率并根据电池平均温升速率阈值M设置有平均温升异常系数A，电池平均温升速率的定义为：温升与电池剩余电量的比值；当某一段时间的所有平均温度温升异常系数A不大于2时，判断电池充电过程温度正常；当某一段时间内平均温度温升异常系数A保持为a～b时，触发二级预警；当某一段时间内所有平均温度温升异常系数A都大于b时，触发异常报警。
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