CN113740741A - 电池热失控预警方法、装置、介质和设备 - Google Patents

电池热失控预警方法、装置、介质和设备 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种电池热失控预警方法、装置、介质和设备，属于电池管理技术领域，提升了热失控预警的准确性和快速性。一种电池热失控预警方法，包括：获取布置在电池包内的各个温度传感器的当前温度数据、布置在电池包内的各个电压传感器的当前电压数据以及各个温度传感器的当前传感器断线数据；根据当前温度数据，统计当前时刻主级特征出现数量；在主级特征出现数量大于0的情况下，根据当前电压数据以及当前传感器断线数据，统计当前时刻次级特征出现数量；计算当前时刻下所述主级特征出现数量和所述次级特征出现数量的总和；在所述总和大于预设特征数阈值的情况下，进行电池热失控预警。

Description

电池热失控预警方法、装置、介质和设备
技术领域
本公开涉及电池管理技术领域，具体地，涉及一种电池热失控预警方法、装置、介质和设备。
背景技术
为了进行电池热失控预警，通常的做法是采用各种温度传感器、电压传感器、烟雾传感器、气压传感器等对电池包进行监测。然而，传感器的数量越多，则电池包的成本越高，设计越复杂。而且，热失控过程中产生的高温气流、火焰等会损坏传感器、线束等，导致传感器有效信号缺失，无法识别热失控；若传感器自身发生故障，则容易导致误报警。
发明内容
本公开的目的是提供一种电池热失控预警方法、装置、介质和设备，能够提升电池热失控预警的准确性和快速性。
根据本公开的第一实施例，提供一种电池热失控预警方法，包括：
获取布置在电池包内的各个温度传感器的当前温度数据、布置在所述电池包内的各个电压传感器的当前电压数据以及所述各个温度传感器的当前传感器断线数据；
根据所述当前温度数据，统计当前时刻主级特征出现数量，其中所述主级特征包括所述温度传感器的温度异常特征，所述当前时刻主级特征出现数量指的是布置在所述电池包内的所有所述温度传感器在当前时刻出现的温度异常特征数量之和；
在所述主级特征出现数量大于0的情况下，根据所述当前电压数据以及所述当前传感器断线数据，统计当前时刻次级特征出现数量，其中所述次级特征包括所述电压传感器的电压异常特征和所述温度传感器的传感器断线特征，所述当前时刻次级特征出现数量指的是布置在所述电池包内的所有所述温度传感器在当前时刻出现的传感器断线特征和所有所述电压传感器在当前时刻出现的电压异常特征之和；
计算当前时刻下所述主级特征出现数量和所述次级特征出现数量的总和；
在所述总和大于预设特征数阈值的情况下，进行电池热失控预警。
可选地，所述当前温度数据包括当前温度和当前温升速率，则所述温度异常特征包括所述电池包内的所述温度传感器的当前温度超过预设温度阈值，和/或所述电池包内的所述温度传感器的当前温升速率超过预设温升速率阈值。
可选地，所述电压异常特征包括所述电池包内的所述电压传感器断线、所述电池包内的所述电压传感器的当前电压大于预设上限电压、所述电池包内的所述电压传感器的当前电压小于预设下限电压。
可选地，所述方法还包括：在所述主级特征出现数量等于0的情况下，确定没有出现热失控。
根据本公开的第二实施例，提供一种电池热失控预警装置，包括：
获取模块，用于获取布置在电池包内的各个温度传感器的当前温度数据、布置在所述电池包内的各个电压传感器的当前电压数据以及所述各个温度传感器的当前传感器断线数据；
统计模块，用于根据所述当前温度数据，统计当前时刻主级特征出现数量，在所述主级特征出现数量大于0的情况下，根据所述当前电压数据以及所述当前传感器断线数据，统计当前时刻次级特征出现数量，其中所述主级特征包括所述温度传感器的温度异常特征，所述当前时刻主级特征出现数量指的是布置在所述电池包内的所有所述温度传感器在当前时刻出现的温度异常特征数量之和，所述次级特征包括所述电压传感器的电压异常特征和所述温度传感器的传感器断线特征，所述当前时刻次级特征出现数量指的是布置在所述电池包内的所有所述温度传感器在当前时刻出现的传感器断线特征和所有所述电压传感器在当前时刻出现的电压异常特征之和；
计算模块，用于计算当前时刻下所述主级特征出现数量和所述次级特征出现数量的总和；
预警模块，用于在所述总和大于预设特征数阈值的情况下，进行电池热失控预警。
可选地，所述当前温度数据包括当前温度和当前温升速率，则所述温度异常特征包括所述电池包内的所述温度传感器的当前温度超过预设温度阈值，和/或所述电池包内的所述温度传感器的当前温升速率超过预设温升速率阈值。
可选地，所述电压异常特征包括所述电池包内的所述电压传感器断线、所述电池包内的所述电压传感器的当前电压大于预设上限电压、所述电池包内的所述电压传感器的当前电压小于预设下限电压。
可选地，所述预警模块还用于，在所述主级特征出现数量等于0的情况下确定没有出现热失控。
根据本公开的第三实施例，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现根据本公开第一实施例所述方法的步骤。
根据本公开的第四实施例，提供一种电子设备，包括：存储器，其上存储有计算机程序；处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现根据本公开第一实施例所述方法的步骤。
通过采用上述技术方案，由于将热失控特征分为主级特征和次级特征，而且只有在主级特征被触发以后，次级特征才会生效，因此其能够减小热失控误报率，加快了对热失控的响应速度；另外，由于其合理地利用了温度、电压断线信息，所以能够减小热失控漏报率。此外，根据本公开实施例的方法不需要增加硬件成本，利用简便的方法提升了热失控预警的准确性和快速性。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据本公开一种实施例的电池热失控预警方法的流程图。
图2是根据本公开一种实施例的电池热失控预警装置的示意框图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是根据本公开一种实施例的电池热失控预警方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤S11至S15。
在步骤S11中，获取布置在电池包内的各个温度传感器的当前温度数据、布置在电池包内的各个电压传感器的当前电压数据以及各个温度传感器的当前传感器断线数据。
例如，假设在电池包内布置有M1个温度传感器和M2个电压传感器，则获取这M1个温度传感器感测的当前温度数据、M2个电压传感器感测的当前电压数据以及这M1个温度传感器的当前传感器断线数据。其中，当前温度数据、当前电压数据、当前传感器断线数据可以从电池管理系统获取，也可以分别直接从温度传感器和电压传感器获取。
在步骤S12中，根据当前温度数据，统计当前时刻主级特征出现数量，其中主级特征包括温度传感器的温度异常特征，当前时刻主级特征出现数量指的是布置在电池包内的所有温度传感器在当前时刻出现的温度异常特征数量之和。
在当前温度数据包括当前温度和当前温升速率的情况下，温度异常特征包括电池包内的温度传感器的当前温度超过预设温度阈值，和/或电池包内的温度传感器的当前温升速率超过预设温升速率阈值。
其中，在每一时刻开始进行统计时，主级特征出现数量n1的初值都为0。也即，例如，在上一时刻起始进行统计时，主级特征出现数量n1的初值为0；然后，在当前时刻起始进行统计时，主级特征出现数量n1的初值会被重置为0。
在该步骤中，可以首先判断前述的M1个温度传感器中的第i个温度传感器感测的当前温度数据是否触发以下两个条件：(1)温度传感器的当前温度超过预设温度阈值，也即Ti>Tmax，其中Ti是第i个温度传感器感测的当前温度，Tmax是预设温度阈值；(2)温度传感器的当前温升速率超过预设温升速率阈值，也即Ti-T′i>Smax，其中，T′i是第i个温度传感器感测的上一时刻的温度，Smax是预设温升速率阈值。
在本公开中，温升速率指的是温度传感器的当前温度与上一时刻的温度的差值。
每触发上述两个条件中的一个条件，主级特征出现数量n1的数值就会加1。例如，假设第i个温度传感器感测的当前温度超过了预设温度阈值，则主级特征出现数量n1的数值会加1，然后第i个温度传感器的当前温升速率也超过了预设温升速率阈值，则主级特征出现数量n1的数值会继续加1。当判断完所有M1个温度传感器的所有当前温度数据之后，主级特征出现数量n1的数值就等于当前时刻电池包内的所有温度传感器出现的主级特征之和，从而得到当前时刻下最终的主级特征出现数量n1。
在步骤S13中，在主级特征出现数量大于0(这说明检测到了主级特征)的情况下，根据当前电压数据以及当前传感器断线数据，统计当前时刻次级特征出现数量，其中次级特征包括电压传感器的电压异常特征和温度传感器的传感器断线特征，当前时刻次级特征出现数量指的是布置在电池包内的所有温度传感器在当前时刻出现的传感器断线特征和所有电压传感器在当前时刻出现的电压异常特征之和。
在该步骤中，可以根据温度传感器的当前传感器断线信号来依次判断前述的M1个温度传感器是否断线，并统计断线的温度传感器的数目n2_T。而且，还会依次判断前述的M2个电压传感器的当前电压数据是否异常，并统计处于异常状态的电压传感器的数目n2_V。具体地，在判断第j个电压传感器的当前电压数据是否异常时，指的是其当前电压数据是否符合以下条件中的任意一者：电压传感器断线、电压传感器的当前电压大于预设上限电压、电压传感器的当前电压小于预设下限电压。则，当前时刻出现的次级特征出现数量n2＝n2_T+n2_V。其中，在每一时刻开始进行统计时，n2、n2_T、n2_V的初值都为0。也即，例如，在上一时刻起始进行统计时，n2、n2_T、n2_V的初值为0；然后，在当前时刻起始进行统计时，n2、n2_T、n2_V的初值会被重置为0。
在本公开中，温度传感器断线指的是温度传感器被断开了，从而不能进行温度检测；电压传感器断线指的是电压传感器被断开了，从而不能进行电压检测。
另外，如果主级特征出现数量等于0，这说明当前时刻没有检测到主级特征，因此可以确定没有出现热失控，从而也就不需要进一步统计次级特征出现的数量。则根据本公开实施例的方法会等待对下一时刻的温度数据和电压数据进行处理。
在步骤S14中，计算当前时刻下主级特征出现数量和次级特征出现数量的总和N＝n1+n2。
在步骤S15中，在总和N大于预设特征数阈值Nmax的情况下，这说明当前时刻检测到了热失控故障，则进行电池热失控预警。
如果总和N不大于预设特征数阈值Nmax，则说明当前时刻未检测到热失控故障，则根据本公开实施例的方法会等待对下一时刻的温度数据和电压数据进行处理。
通过采用上述技术方案，由于将热失控特征分为主级特征和次级特征，而且只有在主级特征被触发以后，次级特征才会生效，因此其能够减小热失控误报率，加快了对热失控的响应速度；另外，由于其合理地利用了温度、电压断线信息，所以能够减小热失控漏报率。此外，根据本公开实施例的方法不需要增加硬件成本，利用简便的方法提升了热失控预警的准确性和快速性。
图2是根据本公开一种实施例的电池热失控预警装置的示意框图。如图2所示，该装置包括：获取模块21，用于获取布置在电池包内的各个温度传感器的当前温度数据、布置在电池包内的各个电压传感器的当前电压数据以及各个温度传感器的当前传感器断线数据；统计模块22，用于根据当前温度数据，统计当前时刻主级特征出现数量，在主级特征出现数量大于0的情况下，根据当前电压数据以及当前传感器断线数据，统计当前时刻次级特征出现数量，其中主级特征包括温度传感器的温度异常特征，当前时刻主级特征出现数量指的是布置在电池包内的所有温度传感器在当前时刻出现的温度异常特征数量之和，次级特征包括电压传感器的电压异常特征和温度传感器的传感器断线特征，当前时刻次级特征出现数量指的是布置在电池包内的所有温度传感器在当前时刻出现的传感器断线特征和所有电压传感器在当前时刻出现的电压异常特征之和；计算模块23，用于计算当前时刻下主级特征出现数量和次级特征出现数量的总和；预警模块24，用于在总和大于预设特征数阈值的情况下，进行电池热失控预警。
通过采用上述技术方案，由于将热失控特征分为主级特征和次级特征，而且只有在主级特征被触发以后，次级特征才会生效，因此其能够减小热失控误报率，加快了对热失控的响应速度；另外，由于其合理地利用了温度、电压断线信息，所以能够减小热失控漏报率。此外，根据本公开实施例的方法不需要增加硬件成本，利用简便的方法提升了热失控预警的准确性和快速性。
可选地，当前温度数据包括当前温度和当前温升速率，则温度异常特征包括电池包内的温度传感器的当前温度超过预设温度阈值，和/或电池包内的温度传感器的当前温升速率超过预设温升速率阈值。
可选地，电压异常特征包括电池包内的电压传感器断线、电池包内的电压传感器的当前电压大于预设上限电压、电池包内的电压传感器的当前电压小于预设下限电压。
可选地，可选地，预警模块24还用于，在主级特征出现数量等于0的情况下确定没有出现热失控。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
图3是根据一示例性实施例示出的一种电子设备700的框图。如图3所示，该电子设备700可以包括：处理器701，存储器702。该电子设备700还可以包括多媒体组件703，输入/输出(I/O)接口704，以及通信组件705中的一者或多者。
其中，处理器701用于控制该电子设备700的整体操作，以完成上述的电池热失控预警方法中的全部或部分步骤。存储器702用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备700的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备700上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件703可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器702或通过通信组件705发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口704为处理器701和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件705用于该电子设备700与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G或4G，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件705可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块。
在一示例性实施例中，电子设备700可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的电池热失控预警方法。
在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的电池热失控预警方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器702，上述程序指令可由电子设备700的处理器701执行以完成上述的电池热失控预警方法。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电池热失控预警方法，其特征在于，包括：
获取布置在电池包内的各个温度传感器的当前温度数据、布置在所述电池包内的各个电压传感器的当前电压数据以及所述各个温度传感器的当前传感器断线数据；
根据所述当前温度数据，统计当前时刻主级特征出现数量，其中所述主级特征包括所述温度传感器的温度异常特征，所述当前时刻主级特征出现数量指的是布置在所述电池包内的所有所述温度传感器在当前时刻出现的温度异常特征数量之和；
在所述主级特征出现数量大于0的情况下，根据所述当前电压数据以及所述当前传感器断线数据，统计当前时刻次级特征出现数量，其中所述次级特征包括所述电压传感器的电压异常特征和所述温度传感器的传感器断线特征，所述当前时刻次级特征出现数量指的是布置在所述电池包内的所有所述温度传感器在当前时刻出现的传感器断线特征和所有所述电压传感器在当前时刻出现的电压异常特征之和；
计算当前时刻下所述主级特征出现数量和所述次级特征出现数量的总和；
在所述总和大于预设特征数阈值的情况下，进行电池热失控预警。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前温度数据包括当前温度和当前温升速率，则所述温度异常特征包括所述电池包内的所述温度传感器的当前温度超过预设温度阈值，和/或所述电池包内的所述温度传感器的当前温升速率超过预设温升速率阈值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压异常特征包括所述电池包内的所述电压传感器断线、所述电池包内的所述电压传感器的当前电压大于预设上限电压、所述电池包内的所述电压传感器的当前电压小于预设下限电压。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述主级特征出现数量等于0的情况下，确定没有出现热失控。
5.一种电池热失控预警装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取布置在电池包内的各个温度传感器的当前温度数据、布置在所述电池包内的各个电压传感器的当前电压数据以及所述各个温度传感器的当前传感器断线数据；
统计模块，用于根据所述当前温度数据，统计当前时刻主级特征出现数量，在所述主级特征出现数量大于0的情况下，根据所述当前电压数据以及所述当前传感器断线数据，统计当前时刻次级特征出现数量，其中所述主级特征包括所述温度传感器的温度异常特征，所述当前时刻主级特征出现数量指的是布置在所述电池包内的所有所述温度传感器在当前时刻出现的温度异常特征数量之和，所述次级特征包括所述电压传感器的电压异常特征和所述温度传感器的传感器断线特征，所述当前时刻次级特征出现数量指的是布置在所述电池包内的所有所述温度传感器在当前时刻出现的传感器断线特征和所有所述电压传感器在当前时刻出现的电压异常特征之和；
计算模块，用于计算当前时刻下所述主级特征出现数量和所述次级特征出现数量的总和；
预警模块，用于在所述总和大于预设特征数阈值的情况下，进行电池热失控预警。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述当前温度数据包括当前温度和当前温升速率，则所述温度异常特征包括所述电池包内的所述温度传感器的当前温度超过预设温度阈值，和/或所述电池包内的所述温度传感器的当前温升速率超过预设温升速率阈值。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电压异常特征包括所述电池包内的所述电压传感器断线、所述电池包内的所述电压传感器的当前电压大于预设上限电压、所述电池包内的所述电压传感器的当前电压小于预设下限电压。
8.根据权利要求5至7中任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述预警模块还用于，在所述主级特征出现数量等于0的情况下确定没有出现热失控。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任一项所述方法的步骤。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求1-4中任一项所述方法的步骤。
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