CN113161647A - 电池包、电池系统及电池包热失控的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电池包、电池系统及电池包热失控的控制方法，可以利用正常供电的电路模块为液冷系统进行供电，从而：一方面可以为热失控的电路模块进行降温，避免热失控的电路模块进一步恶化，降低电池包的安全隐患；另一方面，还可以对正常供电的电路模块进行放电，降低正常供电的电路模块的荷电状态，提高电池包的安全性能，进而可以提高热失控触发阈值，最终提高对电池包热失控的抑制作用，提高电池包的安全性和可靠性。

Description

电池包、电池系统及电池包热失控的控制方法

本申请要求在2020年12月31日提交中国专利局、申请号为202011620238.6、申请名称为“电池包、电池系统及电池包热失控的控制方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤指电池包、电池系统及电池包热失控的控制方法。

背景技术

以锂离子电池为例，不安全情况的主要来源之一为电池的热失控，在电池包内的某个电池模组出现热失控时，如果对出现热失控的电池模组不作处理，会引发起火、爆炸等安全事故。

发明内容

本发明实施例提供了电池包、电池系统及电池包热失控的控制方法，用以在电池包中的某个或某些电池模组出现热失控时，对热失控的电池模组进行隔离，以提高电池包的安全性和可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池包，包括：多个电路模块和液冷系统，所述电路模块包括至少一个电池；

所述电池包具有正输出端和负输出端，所述液冷系统分别与所述正输出端和所述负输出端连接，各所述电路模块均设置于所述正输出端和所述负输出端之间；

在部分所述电路模块中的所述电池出现热失控，且其余所述电路模块正常时，所述液冷系统用于：在其余所述电路模块提供的电能的驱动下，对各所述电路模块进行冷却处理。

第二方面，本发明实施例提供了一种电池系统，包括：至少一个如本发明实施例提供的上述电池包。

第三方面，本发明实施例提供了一种电池包热失控的控制方法，所述电池包如本发明实施例提供的上述电池包所述；该控制方法包括：

在确定出所述电池包的多个电路模块中部分所述电路模块出现热失控，且其余所述电路模块正常时，控制其余所述电路模块向液冷系统提供电能，以使所述液冷系统对各所述电路模块进行冷却处理。

以上技术方案可以实现的技术效果如下：

本发明实施例提供的电池包、电池系统及电池包热失控的控制方法，可以利用正常供电的电路模块为液冷系统进行供电，从而：一方面可以为热失控的电路模块进行降温，避免热失控的电路模块进一步恶化，降低电池包的安全隐患；另一方面，还可以对正常供电的电路模块进行放电，降低正常供电的电路模块的荷电状态，提高电池包的安全性能，进而可以提高热失控触发阈值，最终提高对电池包热失控的抑制作用，提高电池包的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的一种电池包的结构示意图；

图2为本发明实施例中提供的另一种电池包的结构示意图；

图3为本发明实施例中提供的又一种电池包的结构示意图；

图4为本发明实施例中提供的再一种电池包的结构示意图；

图5为本发明实施例中提供的再一种电池包的结构示意图；

图6为本发明实施例中提供的再一种电池包的结构示意图；

图7为本发明实施例中提供的再一种电池包的结构示意图；

图8为本发明实施例中提供的再一种电池包的结构示意图；

图9为本发明实施例中提供的再一种电池包的结构示意图；

图10为本发明实施例中提供的再一种电池包的结构示意图；

图11为本发明实施例中提供的一种电池系统的结构示意图；

图12为本发明实施例中提供的一种电池包热失控的控制方法的流程图；

图13为本发明实施例中提供的一种液冷系统的结构示意图；

图14为本发明实施例中提供的又一种液冷系统的结构示意图；

图15为本发明实施例中提供的再一种液冷系统的结构示意图；

图16为本发明实施例中提供的一种控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例提供的电池包、电池系统及电池包热失控的控制方法的具体实施方式进行详细地说明。需要说明的是，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做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。

本发明实施例提供了一种电池包，如图1至图3所示，可以包括：多个电路模块(如D1、D2、D3和D4)和液冷系统10，电路模块(如D1、D2、D3和D4)包括至少一个电池(如C1至C7)；

电池包具有正输出端和负输出端，液冷系统10分别与正输出端和负输出端连接，各电路模块均设置于正输出端和负输出端之间；

在部分电路模块中的电池出现热失控，且其余电路模块正常时，液冷系统10用于：在其余电路模块提供的电能的驱动下，对各电路模块进行冷却处理。

其中，如图1所示，图中示出了两个电路模块，分别标记为D1和D2，电路模块D1包括两个电池(分别标记为C1和C2)，电路模块D2包括一个电池(标记为C3)；或者，如图2和图3所示，均示出了三个电路模块，以图2所示为例，三个电路模块分别标记为D1、D2和D3，电路模块D1包括两个电池(分别标记为C1和C2)，电路模块D2包括一个电池(标记为C3)，电路模块D3包括三个电池(分别标记为C4、C5和C6)。

并且，上述内容中提及的多个电路模块，可以理解为至少两个电路模块，也就是说，电池包包括的电路模块的数量可以为：两个(如图1所示)、三个(如图2和图3所示)、四个(未给出图示)等，可以根据实际需要进行设置，在此并不限定；并且，每个电路模块中包括的电池的数量可以为：1个、两个或3个等，同样可以根据实际需要进行设置，在此并不限定。

此外，以图1所示为例，在电路模块D1中的电池C2出现热失控，且电路模块D2没有出现热失控可以正常供电时，可以通过电路模块D2为液冷系统10进行供电，使得液冷系统10在电路模块D2所提供的电能的驱动下，可以为电池包内的各电路模块进行冷却处理。

如此，可以利用正常供电的电路模块为液冷系统进行供电，从而：一方面可以为热失控的电路模块进行降温，避免热失控的电路模块进一步恶化，降低电池包的安全隐患；另一方面，还可以对正常供电的电路模块进行放电，降低正常供电的电路模块的荷电状态，提高电池包的安全性能，进而可以提高热失控触发阈值，最终提高对电池包热失控的抑制作用，提高电池包的安全性和可靠性。

说明一点，可选地，在本发明实施例中，对于液冷系统而言：

在各电路模块均未出现热失控且均可以正常工作时，液冷系统可以在各电路模块提供的电能的驱动下，对各电路模块进行冷却处理。

并且，可选地，在本发明实施例中，各电路模块均设置于正输出端和负输出端之间，可以理解为：

若将全部电路模块看作是一个整体时，该整体的一端与正输出端电连接，另一端与负输出端电连接。

可选地，在本发明实施例中，如图1至图3所示，电路模块(以D1为例)包括：模组支路M1和开关支路Z1；

模组支路M1包括至少一个电池模组(图中未示出)，电池模组包括至少一个电池(如C1和C2)；

开关支路Z1用于：在对应模组支路M1中的电池模组出现热失控时，隔离对应模组支路M1，使得所属电路模块D1停止放电。

如此，通过设置开关支路，使得在对应模组支路中的电池模组出现热失控时，开关支路可以隔离对应模组支路，避免出现热失控的对应模组支路中的电池模组继续放电，进而避免出现热失控的模组支路进一步恶化，同时避免对正常工作的模组支路造成不良影响，实现对电池包的保护，从而提高电池包的安全性和可靠性。

具体地，在本发明实施例中，各电路模块之间的连接关系包括：串联连接和并联连接中的至少一种。

也就是说，各电路模块之间，可以采用以下方式进行连接：

方式1：

各电路模块均串联连接，如图1和图2所示。

方式:2：

各电路模块均并联连接，未给出图示。

方式3：

部分电路模块串联连接后再与剩余电路模块并联连接，未给出图示；或，部分电路模块并联连接后再与剩余电路模块串联连接，如图3所示。

如此，可以根据实际需要设置各电路模块之间的连接关系，以满足不同应用场景的需要，提高设计的灵活性。

当然，在实际情况中，各电路模块之间的串并联设置方式，并不限于图1至图3所示，还可以根据实际需要设置为其他形式，在此并不限定。

具体地，在本发明实施例中，对于串联连接的电路模块：开关支路与对应模组支路并联设置，且模组支路包括断路结构。

其中，某个模组支路(假设为模组支路Mi)中存在电池热失控时，对应的开关支路(假设为开关支路Zi)导通，模组支路Mi通过断路结构断开连接，进而可使正常的电路模块通过该开关支路Zi进行供电，换言之，开关支路Zi导通时，对应模组支路Mi中的断路结构用于：控制所属模组支路与对应开关支路之间不形成回路，进而可使正常的电路模块通过该开关支路进行供电。

对于并联连接的电路模块：开关支路与对应模组支路串联设置。

其中，在开关支路与对应模组支路串联设置时，模组支路中可以不包括断路结构，也可以包括断路结构，而不局限于此。

例如，以图1所示为例，图中示出了两个电路模块，分别标记为D1和D2，且这两个电路模块串联连接，此时：

电路模块D1中的模组支路M1和开关支路Z1为并联连接；

电路模块D2中的模组支路M2和开关支路Z2同样为并联连接；

假设电路模块D1中模组支路M1出现热失控时，电路模块D1中的开关支路Z1可以处于闭合状态，将并联的模组支路M1短路，同时模组支路M1中的断路结构L1断开，在达到隔离对应的模组支路M1的目的的同时，还可以避免开关支路Z1与模组支路M1之间构成回路，在避免模组支路M1进一步恶化的基础上，使得仅通过电路模块D2向外供电(即向液冷系统10供电)，且电路模块D1停止向外供电。

也就是说，在开关支路与对应模组支路并联设置时，若开关支路处于闭合状态，断路结构则可以处于断开状态，若开关支路处于断开状态，断路结构则可以处于闭合状态。

又例如，如图3所示，图中示出了三个电路模块，同样可以分别标记为D1、D2和D4，其中，电路模块D1和电路模块D4并联连接后与电路模块D2串联连接，此时：

电路模块D1中的模组支路M1和开关支路Z1为串联连接；

电路模块D4中的模组支路M4和开关支路Z4同样为串联连接；

假设电路模块D4中的模组支路M4出现热失控时，电路模块D4中的开关支路Z4可以处于断开状态，电路模块D1中的开关支路Z1可以处于闭合状态，以达到隔离对应的模组支路M4的目的，使得仅通过电路模块D1和电路模块D2向外(即向液冷系统10供电)供电，且电路模块D4停止向外供电。

如此，通过在不同情况下开关支路与对应模组支路之间连接关系的设置，可以在开关支路对应的模组支路出现热失控时，隔离对应模组支路，避免对应模组支路进一步恶化，从而提高电池包的安全性和可靠性。

需要说明的是，在本发明实施例中，设置断路结构的原因在于：

在开关支路与对应模组支路并联设置时，假设模组支路中未设置有断路结构，在某个模组支路中的电池模组出现热失控且对应开关支路处于闭合状态时，开关支路与对应的模组支路之间可以形成回路，此时若不将此回路断开，可能会导致该模组支路中的电池模组进一步恶化，造成更加严重的后果；

如果模组支路中设置有断路结构，在某个模组支路中的电池模组出现热失控且对应开关支路处于闭合状态时，断路结构可以控制开关支路与对应的模组支路之间无法形成回路，此时可以将热失控的模组支路进行隔离，可以避免模组支路进一步恶化，进而避免造成更加严重的后果，从而提高电池包的可靠性和安全性；

同时，对于正常工作的模组支路而言，对应的开关支路处于断开状态，所以正常工作的模组支路中的断路结构则可以处于闭合状态，以便于正常工作的模组支路通过热失控的模组支路对应的开关支路向外供电。

具体地，在本发明实施例中，断路结构可以包括：开关、熔断器和保险丝中的至少一种。

其中，对于熔断器或保险丝而言，假设模组支路与对应开关支路之间形成回路，因该回路中的电流较大，可以使得熔断器或保险丝断开，进而使得模组支路与对应开关支路之间的回路断开，可以隔离该模组支路，避免模组支路进一步恶化。

当然，在实际情况中，断路结构并不限于开关、熔断器和保险丝，还可以采用其他结构来实现断路结构的功能，可以根据实际需要进行选择，在此并不限定。

具体地，在本发明实施例中，如图1至图3所示，开关支路包括开关。

也就是说，开关支路为设置有开关的支路，通过开关可以控制开关支路处于闭合状态还是断开状态，从而实现开关支路的功能。

具体地，在本发明实施例中，开关可以包括：继电器、接触器、以及断路器中的至少一种。

具体地，在本发明实施例中，每个开关支路中包括的开关的数量，可以采用以下方式设置：

方式1：

可选地，每个开关支路中包括的开关的数量可以设置为1个，如图1至图3所示。

方式2：

可选地，每个开关支路中包括的开关的数量可以设置为多个。

例如，如图4所示，以电池包包括三个电路模块(分别标记为D1、D2和D3)为例，此时：

电路模块D1中的开关支路包括的开关为：开关k1和开关k4；

电路模块D2中的开关支路包括的开关为：开关k2和开关k5；

电路模块D3中的开关支路包括的开关为：开关k3和开关k4；

其中，有些开关为两个电路模块共用的开关，例如：开关k4为电路模块D1和电路模块D3共用。

也就是说，在此种方式2中，如图4所示，假设电路模块D3出现热失控时，可以将开关k3和开关k4闭合，将开关k1、开关k2和开关k5、以及断路结构L3断开；或者，可以将开关k4和开关k5闭合，将开关k1、开关k2和开关k3、以及断路结构L3断开；又或者，可以将开关k3、开关k4和开关k5均闭合，将开关k1和开关k2、以及断路结构L3断开，使得控制方式较灵活。

另外，当k3出现故障时，可通过控制k5闭合或断开且与其他开关配合，实现相关电路模块的隔离，或者，当k5出现故障时，可通过控制k3闭合或断开且与其他开关配合，安全性高。

例如，如图5所示，以电池包包括三个电路模块(分别标记为D1、D2和D3)为例，此时：

电路模块D1中的开关支路包括的开关为：开关k1和开关k4；

电路模块D2中的开关支路包括的开关为：开关k2和开关k3；

电路模块D3中的开关支路包括的开关为：开关k3和开关k4；

其中，有些开关为两个电路模块共用的开关，例如：开关k4为电路模块D1和电路模块D3共用；开关k3为电路模块D2和电路模块D3共用，结构简单，成本低。

如图5所示，假设电路模块D3出现热失控时，可以将开关k3和开关k4闭合，将开关k1、开关k2、以及断路结构L3断开。

当然，在实际情况中，在设置每个开关支路中的开关时，除了采用上述方式1和方式2之外，还可以采用其他方式，只要能够通过开关隔离对应的且热失控的模组支路即可，对于开关的具体设置数量，在此并不限定。

可选地，在本发明实施例中，电池包还包括主开关；

主开关设置于：各电路模块中最靠近正输出端设置的电路模块与正输出端之间，和/或，各电路模块中最靠近负输出端设置的电路模块与负输出端之间；

主开关用于：在各电路模块停止对外供电时断开，在至少部分电路模块对外供电时闭合。

也就是说，主开关k0的设置数量可以为1个，此时这个主开关k0可以设置在各电路模块中最靠近正输出端设置的电路模块(如图6中所示的D2)与正输出端之间，如图6所示；或，设置在各电路模块中最靠近负输出端设置的电路模块与负输出端之间，未给出图示。

或者，主开关(如k0和k0’)的设置数量还可以为2个，如图7所示，其中一个主开关k0设置在各电路模块中最靠近正输出端设置的电路模块(如图7中所示的D2)与正输出端之间，另一个主开关k0’设置在各电路模块中最靠近负输出端设置的电路模块(如图7中所示的D1)与负输出端之间。

如此，通过主开关的设置，在不需要各电路模块(不管是正常工作的电路模块还是热失控的电路模块)供电时，可以将主开关断开，从而切断供电回路；在需要至少部分电路模块(也即正常工作的电路模块)供电时，可以将主开关闭合，从而形成供电回路。

说明一点，可选地，正输出端和负输出端除了可以与液冷系统电连接，还可以与电池包之外的设备、或者电池包内除液冷系统之外也需要电能驱动的结构电连接，在此不再详述。

可选地，在本发明实施例中，在主开关设置有两个时，主开关的设置位置除了如图7所示之外，还可以如图8所示，具体地：

其中一个主开关k0设置在各电路模块中最靠近正输出端的电路模块D2中，另一个主开关k0’设置在各电路模块中最靠近负输出端的电路模块D1中；

此时，对于主开关k0而言，其作用可以为：

在电路模块D2中的模组支路M2正常工作，且电路模块D1中的模组支路M1出现热失控时：若开关k1和主开关k0均闭合，且开关k2断开，可以使得电路模块D2向液冷系统提供电能，形成供电回路(如图8中虚线所示)；若主开关k0断开，即使开关k1闭合，电路模块D2依然会停止向液冷系统提供电能；

同理，对于主开关k0’而言，其作用可以为：

在电路模块D1中的模组支路M1正常工作，且电路模块D2中的模组支路M2出现热失控时：若开关k2和主开关k0’均闭合，且k1断开，可以使得电路模块D1向液冷系统提供电能，形成供电回路(图8中未示出)；若主开关k0’断开，即使开关k2闭合，电路模块D1依然会停止向液冷系统提供电能。

并且，在主开关的设置位置如图8所示，且模组支路与对应开关支路为并联设置时，靠近正输出端和负输出端设置的模组支路(如M1和M2)中可以不设置断路结构，而其余模组支路(如M5)中需要设置断路结构L5，如图9所示，此时主开关可以复用为部分模组支路中的断路结构，具体过程可以为：

如图9所示，假设电路模块D1中的模组支路M1出现热失控时，对应开关支路Z1中的开关k1闭合，如果主开关k0’也闭合，模组支路M1与开关支路Z1之间可以形成回路；如果主开关k0’断开，模组支路M1与开关支路Z1之间则无法形成回路；

因此，主开关不仅可以实现断路结构的功能，还可以控制电路模块是否向外供电，同时还可以有利于简化电池包的结构，降低电池包的制作难度。

当然，在本发明实施例中，对于主开关的设置位置，可以根据实际需要进行调整，只要能够通过主开关控制电路模块向外供电即可，在此并不限定。

具体地，在本发明实施例中，主开关可以包括继电器、接触器、以及断路器中的至少一种。

其中，上述内容中提及的开关和主开关的类型可以设置为相同，例如均设置为继电器、接触器或断路器；或者，开关和主开关的类型可以设置为不同，例如但不限于：开关设置为继电器，主开关设置为接触器。

当然，在实际情况中，开关和主开关的类型可以并不限于上述提及的继电器、接触器、以及断路器，还可以为其他可以实现开关功能和主开关功能的结构，在此并不限定。

可选地，在本发明实施例中，如图10所示，电池包还包括：控制模块30和检测模块20；

检测模块20与各电路模块中的模组支路、以及控制模块30电连接，用于：检测电路模块中的模组支路是否出现热失控，在检测出存在热失控的电路模块时，向控制模块30发送携带有热失控的电路模块的标记的指示信号；

控制模块30还与各开关支路电连接，用于：根据指示信号，控制热失控的电路模块中的开关支路，以使得开关支路隔离对应的模组支路。

如此，可以通过检测模块确定出电池包中哪些或哪个电路模块出现热失控，进而可以通过控制模块控制出现热失控的电路模块中的开关支路，以实现对出现热失控的电路模块进行隔离处理，避免出现热失控的电路模块进一步恶化，从而提高电池包的安全性和可靠性。

具体地，在本发明实施例中，如图10所示，控制模块30还可以与主开关(如图10中的k0)电连接，用于：控制主开关的闭合，以控制电路模块是否向外供电；

并且，如图10所示，在模组支路中的断路结构为开关时，控制模块30还可以与模组支路中的断路结构(如L1和L2)电连接，用于：根据指示信号，控制热失控的电路模块中模组支路中的断路结构断开，以使得热失控的模组支路与对应的开关支路之间无法形成回路。

具体地，在本发明实施例中，控制模块可以但不限于为：处理器或其他具有处理功能的结构，检测模块可以但不限于为传感器。

可选地，在本发明实施例中，电池包除了包括电路模块之外，还包括用于容置各电路模块的框体，其中框体可以包括：液冷板和侧板，液冷板和侧边中可以设置有液冷流道，液冷系统可以控制液冷液体在液冷流道中进行流动，以通过液冷液体对各电路模块进行降温、冷却处理。

当然，电池包除了包括电路模块和框体之外，还可以包括其他用于实现电池包功能的结构，具体可详见现有技术，在此不再详述。

可选地，在本发明实施例中，电池模组除了包括电池之外，还可以包括：汇流排和线束板，其中，汇流排可以用于实现电池模组中各电池之间的电连接，线束板可以用于固定汇流排。

当然，电池模组除了包括电池、汇流排和线束板之外，还可以包括其他用于实现电池模组功能的结构，具体可详见现有技术，在此不再详述。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种电池系统，如图11所示，可以包括：至少一个如本发明实施例提供的上述电池包100。

其中，图11中示出了4个电池包100，但在实际情况中，电池系统包括的电池包的数量并不限于4个，还可以为其他数值，需要根据实际情况进行设置，此处只是以图11为例进行说明。

需要说明的是，可选地，在本发明实施例中，在电池系统包括多个电池包时，同样可以将全部电池包划分为多个电池包模块，每个电池包模块包括至少一个电池包；

并且，每个电池包模块可以包括：电池包支路和开关支路，(其中该开关支路的具体实施方式可以参见前述中的开关支路的具体实施例)，对于出现热失控的电池包支路，对应的开关支路可以将其隔离，进而将出现热失控的电池包模块隔离，以避免出现热失控的电池包模块进一步恶化，从而进一步提高电池系统的安全性和可靠性。

此外，可选地，在电池系统具有总正输出端和总负输出端时，可以在总正输出端与各电池包模块中最靠近总正输出端设置的电池包模块之间、和/或在总负输出端与各电池包模块中最靠近总负输出端设置的电池包模块之间设置主开关(其中该主开关的具体实施方式可以参见前述中的主开关的具体实施例)，在电池系统停止向外提供电能时，可以使得主开关断开，以切断供电回路，从而实现对电池系统的有效、灵活控制。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种电池包热失控的控制方法，电池包如本发明实施例提供的上述电池包；如图12所示，该控制方法包括：

S1201、确定电池包的多个电路模块中是否存在部分电路模块出现热失控，且其余电路模块正常；若是，执行S1202；若否，执行S1203；

S1202、控制其余电路模块向液冷系统提供电能，以使液冷系统对各电路模块进行冷却处理；

S1203、在判断出电池包的多个电路模块中全部电路模块工作正常时，控制全部电路模块向液冷系统提供电能，以使液冷系统对各电路模块进行冷却处理；或，在判断出电池包的多个电路模块中全部电路模块出现热失控时，控制全部电路模块停止向液冷系统提供电能。

可选地，在本发明实施例中，在电路模块包括：模组支路和开关支路时，还包括：

在确定出多个电路模块中存在出现热失控的电路模块时，控制热失控的电路模块中的开关支路隔离对应模组支路，使得所属电路模块停止放电。

可选地，在本发明实施例中，还包括：

在液冷系统对各电路模块进行冷却处理时，控制电池包停止向外界供电。

说明一点，在控制电池包停止向外界供电时，其中的外界指的是设置于电池包之外的设备，也即：在液冷系统对各电路模块进行冷却处理时，电池包只是向内部的液冷系统进行供电，而不会向电池包之外的设备进行供电。

如此，可以避免电池包出现的一些意外情况对外界设备(即设置于电池包之外的设备)造成不良影响，进而可以进一步有效地保护电池包以及外界设备，避免出现更大的损失，有效提高电池包的安全性和可靠性。

可选地，在本发明实施例中，如果电池包具有至少两个，且部分电池包中的电路模块出现热失控时：

对于出现热失控的电池包而言，可以采用上述实施例对该电池包进行处理；

对于正常工作的电池包而言，可以保持该电池包的工作情况，使其继续工作；或者，还可以采用上述热失控的处理方式，对该电池包进行处理；具体可以根据实际需要进行设置，在此并不限定。

例如，以具有两个电池包为例，分别定义为电池包1和电池包2，其中电池包1中的电路模块出现热失控，电池包2中的各电路模块工作正常，此时：

对于电池包1，可以采用上述热失控处理方式进行处理；

对于电池包2，可以保持电池包2继续正常工作且向外供电，或者还可以控制电池包2停止向外供电。

可选地，在本发明实施例中，如图13、图14、图15，液冷系统10包括散热效果不同的第一液冷子系统11、第二液冷子系统12，第二液冷子系统12的散热效果优于第一液冷子系统11的散热效果；

如图16所示，在确定出电池包的多个电路模块中部分电路模块出现热失控，且其余电路模块正常时，控制其余电路模块向液冷系统10提供电能，以使液冷系统10对各电路模块进行冷却处理，具体包括：

S1601、在确定出电池包的多个电路模块中部分电路模块出现热失控，且其余电路模块正常时，获取反映电池包热失控程度的多个指标的数值；

S1602、在多个指标的数值满足预设条件时控制其余电路模块向第一液冷子系统11提供电能，以使第一液冷子系统11对各电路模块进行冷却处理；

S1603、在多个指标的数值不满足预设条件时，控制其余电路模块向第二液冷子系统12提供电能，以使第二液冷子系统12对各电路模块进行冷却处理。

其中，“其余电路模块正常”指其余电路模块未发生热失控，即在确定出电池包的多个电路模块中部分电路模块出现热失控时，采用未发生热失控的电路模块为液冷系统提供电能。

从散热效果上看，第一液冷子系统11的散热效果低于第二液冷子系统12的散热效果，在本发明实施例中，在获取的多个指标的数值满足预设条件时，则说明电池包发生热失控的程度较低，此时，采用其余电路模块为第一液冷子系统11提供电能，以使第一液冷子系统11为各电路模块进行冷却处理；在获取的多个指标的数值不满足预设条件时，则说明电池包发生热失控的程度较高，此时，采用其余电路模块为第二液冷子系统12提供电能，以使第二液冷子系统12为各电路模块进行冷却处理。

具体而言，在获取的多个指标的数值满足预设条件时，电池包的热失控程度尚在第一液冷子系统11的控制范围内，此时，控制其余电路模块为第一液冷子系统11内的用电部件供电，并控制第一液冷子系统11为电池包散热，直到电池包的热失控得到有效的抑制。

在获取的多个指标的数值不满足预设条件时，电池包的热失控程度已经超出了第一液冷子系统11的控制范围，此时，控制其余电路模块为第二液冷子系统12内的用电部件供电，并控制第二液冷子系统12为电池包散热，通过散热效果更好的第二液冷子系统12为电池包进行散热，从而抑制电池包的热失控的进一步恶化。

如此，根据电池包热失控的程度采用不同的液冷子系统为电池包散热，一方面可以使得电池包的热失控可以被有效抑制，另一方面也使得其余电路模块的电量得到了有效的利用。

具体实施时，所获取的多个指标的数值越高，则电池包热失控的程度越严重，这些指标包括但不限于电池包的温度、电池包内的气体压力等，“预设条件”可以设定为所获取的多个指标的数值均小于对应的阈值，此时，该控制方法具体为：在多个指标的数值均小于对应的阈值时，控制其余电路模块为第一液冷子系统11提供电能，以使第一液冷子系统11对各电路模块进行冷却处理；

在至少有一个指标的数值不小于对应的阈值时，控制其余电路模块为第二液冷子系统12提供电能，以使第二液冷子系统12对各电路模块进行冷却处理。

具体实施时，第一液冷子系统11与第二液冷子系统12可以被设计成在散热效果上有差异的多种形式，包括但不限于图13、图14、图15所给出的几种形式。

在一些实施例中，如图13所示，第一液冷子系统11包括第一液冷回路，第二液冷子系统12包括第二液冷回路和设置在第二液冷回路上的风冷散热器105；

第一液冷回路在得电时用于为各电路模块进行冷却处理；

第二液冷回路在得电时用于为各电路模块进行冷却处理；

风冷散热器105在得电时用于为第二液冷回路中的冷却液进行冷却。

第一液冷子系统11、第二液冷子系统12本质上都是通过冷却液在液冷回路中的不断循环给电池包内的各电路模块进行散热，并采用自然冷源为因吸热而温度升高的冷却液进行降温，即以环境中的空气作为冷源，因吸热而温度升高的冷却液与空气发生热交换，冷却液的温度降低后得以继续为电池包散热，不同点在于：

如图13所示，第一液冷子系统11中的冷却液在吸收电池包的热量而温度升高后，其冷却方式为：冷却液在换热器102中与空气进行热交换，从而冷却降温；

第二液冷子系统12中的冷却液在吸收电池包的热量而温度升高后，其冷却方式为：冷却液不仅在换热器102中与空气进行热交换，还会在流经风冷散热器105时与空气进一步热交换，从而到达较好的换热效果，其中，风冷散热器105上设有风扇，风扇可以加速空气的流动，从而提高冷却液与空气之间的换热效果。

如图13所示，第一液冷子系统11中的第一液冷回路包括主管路(未标出)、第一支路(未标出)，主管路与第一支路连接，主管路上设置有液冷板101、换热器102、水泵103，第一支路上设有第一控制阀104，当第一控制阀104开通时，第一液冷回路形成通路。

具体而言，液冷板101位于电池包内，液冷板101内部设有液冷通道，冷却液在流经液冷板的过程中与电池包发生热交换，达到冷却电池包的效果。

换热器102具有翅片结构，冷却液在换热器102内与空气发生热交换，使得冷却液的温度降低。

水泵103用于泵送冷却液，使冷却液在第一液冷回路内循环流动。

第一控制阀104设置在第一支路上，第一控制阀104打开，则第一液冷回路形成通路；第一控制阀104关闭后，第一液冷回路被阻断。

若确定出电池包的多个电路模块中部分电路模块出现热失控，其余电路模块正常时，且电池包热失控的程度较低，则控制其余电路模块为水泵103供电，控制第一控制阀104打开，使第一液冷回路形成通路，冷却液在流经液冷板101的过程中与电池包发生热交换，达到冷却电池包的效果，冷却液从液冷板101中流出后，进入换热器102中，冷却液在换热器102内与空气发生热交换，温度降低，并在水泵103的驱动作用下，沿管路重新回到液冷板101中，实现一个循环，实现为电池包进行散热的目的。

继续参考图13，第二液冷子系统12中的第二液冷回路与第一液冷子系统11中的第一液冷回路共用主管路以及设置在主管路上的液冷板101、换热器102、水泵103；第二液冷子系统12还包括第二支路(未标出)，第二支路与主管路连接，第二支路上设置有风冷散热器105、第二控制阀106，当第二控制阀106开通时，第二液冷回路形成通路，其中：

若确定出电池包的多个电路模块中部分电路模块出现热失控，其余电路模块正常时，且电池包热失控的程度较高，则控制其余电路模块为水泵103、风冷散热器105供电，控制第一控制阀104关闭、第二控制阀106打开，使第二液冷回路形成通路，冷却液依次经液冷板101、换热器102、风冷散热器105、水泵103后重新回到液冷板101，实现为电池包进行散热的目的。由于冷却液经换热器102后在风冷散热器105中进一步与空气进行热交换，使得冷却液的温度进一步降低，因此，这部分冷却液流回液冷板101后可以产生更好的散热效果。

该液冷系统10中，第二液冷回路中冷却液的循环路径大于第一液冷回路中冷却液的循环路径，第二液冷回路中冷却液的总量多于第一液冷回路中冷却液的总量，第二液冷回路中冷却液在流动过程中可以与空气进行充分的热交换，如此，冷却液经第二液冷回路对电池包的散热效果优于冷却液经第一液冷回路后对电池包的散热效果。

该液冷系统10中，还包括膨胀水箱107，膨胀水箱107与主管路连通，膨胀水箱107可以排除管路内的空气，防止水泵103发生气蚀现象。

该液冷系统10中，第一液冷回路与第二液冷回路还可以为采用相同的管路形成的回路，该回路上设置有液冷板101、换热器102、水泵103、风冷散热器105等组件，当电池包热失控的程度较低时，则其余电路模块仅为水泵103供电，通过冷却液的不断循环为电池包进行散热，当热失控的程度较高时，则其余电路模块为水泵103、风冷散热器105同时供电，使冷却液在回路中不断循环，并使冷却液在流经风冷散热器105时进一步与空气进行热交换，如此，冷却液再次进入液冷板101时，温度较低，加强了对电池包的散热效果。

具体实施时，所获取的多个指标的数值越高，则电池包热失控的程度越严重，这些指标包括但不限于电池包的温度、发生热失控的电路模块的数量、电池包内的气体压力等，“预设条件”可以设定为所获取的多个指标的数值均小于对应的阈值，此时，该控制方法具体为：

在多个指标的数值均小于对应的阈值时，控制其余电路模块为第一液冷回路提供电能，以使冷却液经第一液冷回路对各电路模块进行冷却；

在多个指标的数值均小于对应的阈值时，控制其余电路模块为第二液冷回路提供电能，以使冷却液经第二液冷回路对各电路模块进行冷却；控制其余电路模块为风冷散热器105提供电能，以使风冷散热器105为第二液冷回路中的冷却液进行冷却。

上述实施例中，第一液冷子系统11的散热效果低于第二液冷子系统12的散热效果，若确定出电池包的多个电路模块中部分电路模块出现热失控，则根据电池包热失控的程度采用择一的方式选择适当的液冷子系统为电池包内的各电路模块进行散热。

在其他实施例中，第一液冷子系统11包括第一液冷回路，第二液冷子系统12包括换热器102、设置在换热器102热侧的第二液冷回路和设置在换热器102冷侧的冷却单元；

第一液冷回路在得电时用于为各电路模块进行冷却处理；

第二液冷回路在得电时用于为各电路模块进行冷却处理；

冷却单元在得电时用于为第二液冷回路中的冷却液进行冷却。

具体而言，第一液冷子系统11中的冷却液在吸收电池包的热量而温度升高后，其冷却方式为：冷却液在流动过程中与空气进行热交换，从而冷却降温，即采用自然冷源为因吸热而温度升高的冷却液进行降温。

第二液冷子系统12中的冷却液在吸收电池包的热量而温度升高后，其冷却方式为：冷却液在流动过程中与空气进行热交换，从而冷却降温，同时，冷却液在换热器102中与冷却单元中的冷媒进行热交换，从而冷却降温；冷却单元可以采用自然冷源为因吸热而温度升高的冷却液进行降温，也可以采用机械制冷的形式为因吸热而温度升高的冷却液进行降温。

第一液冷回路与第二液冷回路可以为同一条管路形成的液冷回路，也可以为不同管路形成的液冷回路。

如图14所示，第一液冷回路与第二液冷回路为同一条管路形成的液冷回路，当电池包热失控程度较低时，采用第一液冷回路为电池包内的各电路模块进行冷却处理，当电池包热失控的程度较高时，则采用第一液冷回路与冷却单元叠加的形式为电池包内的各电路模块进行冷却处理。

进一步的，第一液冷回路/第二液冷回路设置在换热器102的热侧，第一液冷回路/第二液冷回路包括液冷板101、第一控制阀104、第一水泵103a等组件，冷却单元主要包括风冷散热器105、第二水泵103b、第二控制阀106等组件，第一液冷回路/第二液冷回路具体通过使冷却液的不断循环为电池包进行散热，当电池包的热失控程度较高时，开启冷却单元，使冷却液温度升高后在换热器102中与冷却单元中的冷媒进行热交换，冷却单元中冷媒的冷源为空气等自然冷源。

具体实施时，所获取的多个指标的数值越高，则电池包热失控的程度越严重，这些指标包括但不限于电池包的温度、发生热失控的电路模块的数量、电池包内的气体压力等，“预设条件”可以设定为所获取的多个指标的数值均小于对应的阈值，此时，该控制方法具体为：

在多个指标的数值均小于对应的阈值时，控制其余电路模块为第一液冷回路提供电能，以使冷却液经第一液冷回路对各电路模块进行冷却；

在至少有一个指标的数值不小于对应的阈值时，控制其余电路模块为第二液冷回路提供电能，以使冷却液经第二液冷回路对各电路模块进行冷却；控制其余电路模块为冷却单元提供电能，以使冷却单元中的冷媒在换热器102中对第二液冷回路中的冷却液进行冷却。

进一步的，冷却单元在得电时用于制冷，并为第二液冷回路中的冷却液进行冷却。

例如，如图15所示，冷却单元为压缩制冷单元；

压缩制冷单元在得电时用于制冷，并为第二液冷回路中的冷却液进行冷却。

压缩制冷单元具体包括压缩机108、冷凝器109、膨胀阀110等组件，压缩制冷的形式可以使得冷媒获得较低的温度，从而使得冷媒在换热器102中对第二液冷回路中的冷却液的冷却效果较好，进而提高了冷却液对电池包的冷却效果。

除了压缩制冷单元外，冷却单元还可以为硝石制冷单元、气体膨胀式制冷单元等。

值得说明的是，就电池包的散热形式而言，除了采用液冷形式外，还可以采用风冷形式、或采用向电池包喷射制冷剂的形式进行散热，电池包的散热系统可以为采用上述任一种散热形式为电池包散热的散热系统，还可以为采用几种散热形式的组合为电池包散热的散热系统，例如，散热系统为采用风冷形式和液冷形式的组合为电池包散热的散热系统，并且，可以将散热系统设计为散热效果具有差异的两种或多种不同的散热子系统，从而能够根据电池包热失控的程度选择适当的散热子系统进行散热，达到节约电能的目的。

本发明实施例中，反映电池包热失控程度的多个指标至少包括电池包内的温度、电池包内发生热失控的电路模块的数量，其中，每个电路模块包括至少一个电池。

电池包内的温度指电池包箱体内的环境温度，电池包的温度越高，则说明发生热失控的电路模块释放的热量越多，大量的热量在电池包内部聚集后容易达到触发相邻电路模块发生热失控的能量阈值，从而引起其他单元模块的热失控，使热失控进一步扩散。

电池包内包括多个电路模块，发生热失控的电路模块的数量越多，则释放的热量越多，越容易进一步引起相邻电路模块的热失控，从而使得电池包热失控的程度进一步恶化。

除了电池包的温度以及电池包内发生热失控的电路模块的数量以外，反映电池包热失控程度的指标还可以包括但不限于电池包内的气压、电池包内烟雾的浓度、电解液的喷出量，电池的膨胀程度等指标。

具体的，可以通过以下方式检测电池包内的温度值：

获取电池包内至少两个不同位置处的温度值；

将至少两个温度值的平均值作为电池包内的温度值。

具体实施时，可以在电池包内的不同位置设置温度采集装置，每个温度采集装置用于采集电池包对应位置处的温度，通过多个温度采集装置所采集的温度值的平均值作为衡量电池包热失控程度的物理量，这样，准确性较高，避免了单个温度采集装置产生的误差。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种电池包，其特征在于，包括：多个电路模块和液冷系统，所述电路模块包括至少一个电池；

所述电池包具有正输出端和负输出端，所述液冷系统分别与所述正输出端和所述负输出端连接，各所述电路模块均设置于所述正输出端和所述负输出端之间；

在部分所述电路模块中的所述电池出现热失控，且其余所述电路模块正常时，所述液冷系统用于：在其余所述电路模块提供的电能的驱动下，对各所述电路模块进行冷却处理。

2.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电路模块包括：模组支路和开关支路；

所述模组支路包括至少一个所述电池模组，所述电池模组包括至少一个所述电池；

所述开关支路用于：在对应所述模组支路中的所述电池模组出现热失控时，隔离对应所述模组支路，使得所属所述电路模块停止放电。

3.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，各所述电路模块之间的连接关系包括：串联连接和并联连接中的至少一种。

4.如权利要求3所述的电池包，其特征在于，对于串联连接的所述电路模块：所述开关支路与对应所述模组支路并联设置，且所述模组支路包括断路结构；

对于并联连接的所述电路模块：所述开关支路与对应所述模组支路串联设置。

5.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述开关支路包括开关。

6.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括主开关；

所述主开关设置于：各所述电路模块中最靠近所述正输出端设置的所述电路模块与所述正输出端之间，和/或，各所述电路模块中最靠近所述负输出端设置的所述电路模块与所述负输出端之间；

所述主开关用于：在各所述电路模块停止对外供电时断开，在至少部分所述电路模块对外供电时闭合。

7.一种电池系统，其特征在于，包括：至少一个如权利要求1-6任一项所述的电池包。

8.一种电池包热失控的控制方法，其特征在于，所述电池包如权利要求1-6任一项所述；该控制方法包括：

在确定出所述电池包的多个电路模块中部分所述电路模块出现热失控，且其余所述电路模块正常时，控制其余所述电路模块向液冷系统提供电能，以使所述液冷系统对各所述电路模块进行冷却处理。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在所述电路模块包括：模组支路和开关支路时，还包括：

在确定出所述多个电路模块中存在出现热失控的电路模块时，控制热失控的所述电路模块中的所述开关支路隔离对应所述模组支路，使得所属所述电路模块停止放电。

10.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括：

在所述液冷系统对各所述电路模块进行冷却处理时，控制所述电池包停止向外界供电。

11.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述液冷系统包括第一液冷子系统、第二液冷子系统，其中，所述第二液冷子系统的散热效果优于所述第一液冷子系统的散热效果；

在确定出所述电池包的多个电路模块中部分所述电路模块出现热失控，且其余所述电路模块正常时，控制其余所述电路模块向液冷系统提供电能，以使所述液冷系统对各所述电路模块进行冷却处理，具体包括：

在确定出所述电池包的多个电路模块中部分所述电路模块出现热失控，且其余所述电路模块正常时，获取反映所述电池包热失控程度的多个指标的数值；

在所述多个指标的数值满足预设条件时控制其余所述电路模块向所述第一液冷子系统提供电能，以使所述第一液冷子系统对各所述电路模块进行冷却处理；

在所述多个指标的数值不满足预设条件时，控制其余所述电路模块向所述第二液冷子系统提供电能，以使所述第二液冷子系统对各所述电路模块进行冷却处理。

12.如权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述第一液冷子系统包括第一液冷回路，所述第二液冷子系统包括第二液冷回路和设置在所述第二液冷回路上的风冷散热器；

所述第一液冷回路在得电时用于为各所述电路模块进行冷却处理；

所述第二液冷回路在得电时用于为各所述电路模块进行冷却处理；

所述风冷散热器在得电时用于为所述第二液冷回路中的冷却液进行冷却。

13.如权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述第一液冷子系统包括第一液冷回路，所述第二液冷子系统包括换热器、设置在所述换热器热侧的第二液冷回路和设置在所述换热器冷侧的冷却单元；

所述第一液冷回路在得电时用于为各所述电路模块进行冷却处理；

所述第二液冷回路在得电时用于为各所述电路模块进行冷却处理；

所述冷却单元在得电时用于为所述第二液冷回路中的冷却液进行冷却。

14.如权利要求13所述的控制方法，其特征在于，

所述冷却单元在得电时用于制冷，并为所述第二液冷回路中的冷却液进行冷却。

15.如权利要求8～14任一项所述的控制方法，其特征在于，反映所述电池包热失控程度的多个指标至少包括：所述电池包内的温度值、所述电池包内发生热失控的电路模块的数量。

16.如权利要求15所述的控制方法，其特征在于，所述电池包内的温度值具体通过以下方式获得：

获取所述电池包内至少两个不同位置处的温度值；

将至少两个所述温度值的平均值作为所述电池包内的温度值。

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