CN113904008A - 一种汽车动力电池热失控预警系统 - Google Patents

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Abstract

一种汽车动力电池热失控预警系统，包括电池管理系统，电池管理系统包括温度传感器、温升记录仪、电压传感器、电压记录仪、线路故障模块及绝缘故障模块，温度传感器可对动力电池的温度进行监测并将监测的数据传递至温升记录仪，电压传感器可对动力电池内的输出电压进行监测并将监测的数据传递至电压记录仪，线路故障模块可对汽车线路进行自检，绝缘故障模块可对动力电池的绝缘故障进行自检，电池管理系统可通过线路与整车控制器信号连接。本发明可通过电池管理系统对动力电池工作时的温升、输出电压进行监控并通过线路故障模块及绝缘故障模块对汽车的线路故障及电池本身的绝缘故障进行监测，防止汽车动力电池热失控引起的安全隐患。

Description

一种汽车动力电池热失控预警系统
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，具体为一种汽车动力电池热失控预警系统。
背景技术
随着电动汽车的普及，动力电池安全问题日益受到大众的重视。其中，对于动力电池的热失控检测以及热失控发生后的处理，是动力电池安全问题中的重点研究课题。
相关技术中，针对汽车动力电池安全问题，多数采用改善电池散热系统的方法，但是这种改善电池散热系统的方法并不能根本上解决电池热失控所产生的一系列影响。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种汽车动力电池热失控预警系统，解决了现有技术中采用改善电池散热系统并不能根本上解决电池热失控所产生的一系列影响的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种汽车动力电池热失控预警系统，包括电池管理系统，所述电池管理系统包括温度传感器、温升记录仪、电压传感器、电压记录仪、线路故障模块及绝缘故障模块，所述温度传感器可对动力电池的温度进行监测并将监测的数据传递至温升记录仪，所述电压传感器可对动力电池内的输出电压进行监测并将监测的数据传递至电压记录仪，所述线路故障模块可对汽车线路进行自检，所述绝缘故障模块可对动力电池的绝缘故障进行自检，所述电池管理系统可根据所述温升记录仪记录的温升、电压记录仪记录的输出电压、线路故障模块检测的线路故障及绝缘故障模块检测的绝缘故障判断动力电池是否处于热失控，所述电池管理系统可通过线路与整车控制器信号连接。
进一步地，所述温升记录仪可根据所述温度传感器传递的数据记录动力电池的升温速度及升温温差，所述升温速度为单位时间内动力电池的升温量，所述升温温差为动力电池当前的温度与车辆刚启动时的温度差，所述电压记录仪可根据所述电压传感器传递的数据记录动力电池的输出电压。
一种汽车动力电池热失控预警系统的控制方法，包括以下步骤：
S1：所述电池管理系统对所述温升记录仪记录的录动力电池的升温速度及升温温差、电压记录仪记录的动力电池的输出电压、线路故障模块检测的线路故障及绝缘故障模块检测的绝缘故障信息进行采集；
S2：所述电池管理系统根据采集的信息判断动力电池是否处于热失控状态；
S3：当所述电池管理系统根据采集的信息判断动力电池处于热失控状态时，所述电池管理系统将该信息传递至整车控制器；
S4：所述整车控制器切断动力电池的充放电电路，限制动力电池的充放电功率为0，并通过中控显示屏及车身音响向驾驶员发出电池热失控警报。
进一步地，所述步骤S3中当电池管理系统（1）所采集的信息出现以下情况之一则判断动力电池处于热失控状态：1）电压记录仪记录的动力电池的输出电压Vmin<2V且温度传感器测得的动力电池的温度大于68℃；2）电压记录仪记录的动力电池的输出电压Vmin<2V且温升记录仪记录的动力电池的升温速度大于3℃/s；3）电压记录仪记录的动力电池的输出电压Vmin<2V且温升记录仪记录的动力电池的升温温差大于30℃；4）温升记录仪记录的动力电池的升温速度大于3℃/s且温升记录仪记录的动力电池的升温温差大于30℃；5）温升记录仪记录的动力电池的升温速度大于3℃/s且温度传感器测得的动力电池的温度大于68℃；6）线路故障模块检测到线路故障且温度传感器测得的动力电池的温度大于68℃；7）线路故障模块检测到线路故障且温升记录仪记录的动力电池的升温速度大于3℃/s；线路故障模块检测到线路故障且温升记录仪记录的动力电池的升温温差大于30℃；8）动力电池的菊花链故障或从机采集故障且温度传感器测得的动力电池的温度大于68℃；9）动力电池的菊花链故障或从机采集故障且温升记录仪记录的动力电池的升温速度大于3℃/s；10）动力电池的菊花链故障或从机采集故障且温升记录仪记录的动力电池的升温温差大于30℃；11）动力电池的菊花链故障或从机采集故障且绝缘故障模块检测到动力电池绝缘故障；12）绝缘故障模块检测到动力电池绝缘故障且温升记录仪记录的动力电池的升温温差大于30℃。
本发明中电池管理系统可通过温度传感器对动力电池的温度进行监测；通过温升记录仪对动力电池的升温速度及升温温差进行监测；通过电压传感器对动力电池的输出电压进行监测并通过电压记录仪进行记录；通过线路故障模块检测的线路故障；通过绝缘故障模块检测的绝缘故障，然后再由电池管理系统对上述信息进行收集，并根据上述的信息判断动力电池是否处于热失控状态，当汽车动力电池处于热失控时，则将该信息传递至整车控制器，整车控制器切断动力电池的充放电电路，限制动力电池的充放电功率为0，并通过中控显示屏及车身音响向驾驶员发出电池热失控警报。本发明可对动力电池的热失控情况进行预警监控，当出现热失控后可通过整车控制器切断动力电池的充放电电路，使得动力电池在热失控后立马进入休眠状态，防止其在热失控状态下继续进行充放电引起的安全隐患，并通过中控显示屏及车身音响向驾驶员发出电池热失控警报，提示驾驶员进行紧急处理，消除动力电池的热失控状态。
附图说明
图1为本发明中热失控预警系统的结构示意图；
图2为本发明中热失控预警系统的控制方法的流程图；
图中：1、电池管理系统，2、温度传感器，3、温升记录仪，4、电压传感器，5、电压记录仪，6、线路故障模块，7、绝缘故障模块，8、整车控制器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示的一种汽车动力电池热失控预警系统，包括电池管理系统1，所述电池管理系统1包括温度传感器2、温升记录仪3、电压传感器4、电压记录仪5、线路故障模块6及绝缘故障模块7，所述温度传感器2可对动力电池的温度进行监测并将监测的数据传递至温升记录仪3，所述电压传感器4可对动力电池内的输出电压进行监测并将监测的数据传递至电压记录仪5，所述线路故障模块6可对汽车线路进行自检，所述绝缘故障模块7可对动力电池的绝缘故障进行自检，所述电池管理系统1可根据所述温升记录仪记录3的温升、电压记录仪5记录的输出电压、线路故障模块6检测的线路故障及绝缘故障模块7检测的绝缘故障判断动力电池是否处于热失控，所述电池管理系统1可通过线路与整车控制器8信号连接；所述温升记录仪3可根据所述温度传感器2传递的数据记录动力电池的升温速度及升温温差，所述升温速度为单位时间内动力电池的升温量，所述升温温差为动力电池当前的温度与车辆刚启动时的温度差，所述电压记录仪5可根据所述电压传感器4传递的数据记录动力电池的输出电压。
如图2所示的上述汽车动力电池热失控预警系统的控制方法，包括以下步骤：
S1：所述电池管理系统1对所述温升记录仪3记录的录动力电池的升温速度及升温温差、电压记录仪5记录的动力电池的输出电压、线路故障模块6检测的线路故障及绝缘故障模块7检测的绝缘故障信息进行采集；
S2：所述电池管理系统1根据采集的信息判断动力电池是否处于热失控状态；
S3：当所述电池管理系统1根据采集的信息判断动力电池处于热失控状态时，所述电池管理系统1将该信息传递至整车控制器8；
S4：所述整车控制器8切断动力电池的充放电电路，限制动力电池的充放电功率为0，并通过中控显示屏及车身音响向驾驶员发出电池热失控警报。
其中：所述步骤S2中当电池管理系统1所采集的信息出现以下情况之一则判断动力电池处于热失控状态：1）电压记录仪5记录的动力电池的输出电压Vmin<2V且温度传感器2测得的动力电池的温度大于68℃；2）电压记录仪5记录的动力电池的输出电压Vmin<2V且温升记录仪3记录的动力电池的升温速度大于3℃/s；3）电压记录仪5记录的动力电池的输出电压Vmin<2V且温升记录仪3记录的动力电池的升温温差大于30℃；4）温升记录仪3记录的动力电池的升温速度大于3℃/s且温升记录仪3记录的动力电池的升温温差大于30℃；5）温升记录仪3记录的动力电池的升温速度大于3℃/s且温度传感器2测得的动力电池的温度大于68℃；6）线路故障模块6检测到线路故障且温度传感器2测得的动力电池的温度大于68℃；7）线路故障模块6检测到线路故障且温升记录仪3记录的动力电池的升温速度大于3℃/s；线路故障模块6检测到线路故障且温升记录仪3记录的动力电池的升温温差大于30℃；8）动力电池的菊花链故障或从机采集故障且温度传感器2测得的动力电池的温度大于68℃；9）动力电池的菊花链故障或从机采集故障且温升记录仪3记录的动力电池的升温速度大于3℃/s；10）动力电池的菊花链故障或从机采集故障且温升记录仪3记录的动力电池的升温温差大于30℃；11）动力电池的菊花链故障或从机采集故障且绝缘故障模块7检测到动力电池绝缘故障；12）绝缘故障模块7检测到动力电池绝缘故障且温升记录仪3记录的动力电池的升温温差大于30℃。
本发明中电池管理系统可通过温度传感器2对动力电池的温度进行监测；通过温升记录仪3对动力电池的升温速度及升温温差进行监测；通过电压传感器4对动力电池的输出电压进行监测并通过电压记录仪5进行记录；通过线路故障模块6检测的线路故障；通过绝缘故障模块7检测的绝缘故障，然后再由电池管理系统1对上述信息进行收集，并根据上述的信息判断动力电池是否处于热失控状态，当汽车动力电池处于热失控时，则将该信息传递至整车控制器8，整车控制器8切断动力电池的充放电电路，限制动力电池的充放电功率为0，并通过中控显示屏及车身音响向驾驶员发出电池热失控警报。本发明可对动力电池的热失控情况进行预警监控，当出现热失控后可通过整车控制器8切断动力电池的充放电电路，使得动力电池在热失控后立马进入休眠状态，防止其在热失控状态下继续进行充放电引起的安全隐患，并通过中控显示屏及车身音响向驾驶员发出电池热失控警报，提示驾驶员进行紧急处理，消除动力电池的热失控状态。
上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种汽车动力电池热失控预警系统，包括电池管理系统（1），其特征在于，所述电池管理系统（1）包括温度传感器（2）、温升记录仪（3）、电压传感器（4）、电压记录仪（5）、线路故障模块（6）及绝缘故障模块（7），所述温度传感器（2）可对动力电池的温度进行监测并将监测的数据传递至温升记录仪（3），所述电压传感器（4）可对动力电池内的输出电压进行监测并将监测的数据传递至电压记录仪（5），所述线路故障模块（6）可对汽车线路进行自检，所述绝缘故障模块（7）可对动力电池的绝缘故障进行自检，所述电池管理系统（1）可根据所述温升记录仪记录（3）的温升、电压记录仪（5）记录的输出电压、线路故障模块（6）检测的线路故障及绝缘故障模块（7）检测的绝缘故障判断动力电池是否处于热失控，所述电池管理系统（1）可通过线路与整车控制器（8）信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车动力电池热失控预警系统，其特征在于，所述温升记录仪（3）可根据所述温度传感器（2）传递的数据记录动力电池的升温速度及升温温差，所述升温速度为单位时间内动力电池的升温量，所述升温温差为动力电池当前的温度与车辆刚启动时的温度差，所述电压记录仪（5）可根据所述电压传感器（4）传递的数据记录动力电池的输出电压。
3.一种如权利要求2所述的汽车动力电池热失控预警系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：所述电池管理系统（1）对所述温升记录仪（3）记录的录动力电池的升温速度及升温温差、电压记录仪（5）记录的动力电池的输出电压、线路故障模块（6）检测的线路故障及绝缘故障模块（7）检测的绝缘故障信息进行采集；
S2：所述电池管理系统（1）根据采集的信息判断动力电池是否处于热失控状态；
S3：当所述电池管理系统（1）根据采集的信息判断动力电池处于热失控状态时，所述电池管理系统（1）将该信息传递至整车控制器（8）；
S4：所述整车控制器（8）切断动力电池的充放电电路，限制动力电池的充放电功率为0，并通过中控显示屏及车身音响向驾驶员发出电池热失控警报。
4.根据权利要求3所述的一种汽车动力电池热失控预警系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中当电池管理系统（1）所采集的信息出现以下情况之一则判断动力电池处于热失控状态：1）电压记录仪（5）记录的动力电池的输出电压Vmin<2V且温度传感器（2）测得的动力电池的温度大于68℃；2）电压记录仪（5）记录的动力电池的输出电压Vmin<2V且温升记录仪（3）记录的动力电池的升温速度大于3℃/s；3）电压记录仪（5）记录的动力电池的输出电压Vmin<2V且温升记录仪（3）记录的动力电池的升温温差大于30℃；4）温升记录仪（3）记录的动力电池的升温速度大于3℃/s且温升记录仪（3）记录的动力电池的升温温差大于30℃；5）温升记录仪（3）记录的动力电池的升温速度大于3℃/s且温度传感器（2）测得的动力电池的温度大于68℃；6）线路故障模块（6）检测到线路故障且温度传感器（2）测得的动力电池的温度大于68℃；7）线路故障模块（6）检测到线路故障且温升记录仪（3）记录的动力电池的升温速度大于3℃/s；线路故障模块（6）检测到线路故障且温升记录仪（3）记录的动力电池的升温温差大于30℃；8）动力电池的菊花链故障或从机采集故障且温度传感器（2）测得的动力电池的温度大于68℃；9）动力电池的菊花链故障或从机采集故障且温升记录仪（3）记录的动力电池的升温速度大于3℃/s；10）动力电池的菊花链故障或从机采集故障且温升记录仪（3）记录的动力电池的升温温差大于30℃；11）动力电池的菊花链故障或从机采集故障且绝缘故障模块（7）检测到动力电池绝缘故障；12）绝缘故障模块（7）检测到动力电池绝缘故障且温升记录仪（3）记录的动力电池的升温温差大于30℃。
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WO2023225975A1 (zh) * 2022-05-27 2023-11-30 宁德时代新能源科技股份有限公司 热失控检测的方法和装置

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