CN114559816A - 一种动力电池热失控预警方法、装置及电动汽车 - Google Patents

一种动力电池热失控预警方法、装置及电动汽车 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种动力电池热失控预警方法、装置及电动汽车，涉及电动汽车安全技术领域，所述动力电池热失控预警方法包括：实时监测动力电池中的每个电芯的工作采样数据；根据所述工作采样数据进行电池热失控状态判断，获得判断结果；在所述判断结果为存在电池热失控状态时，发送热失控预警信号。本发明的方案对车辆在不同状态下的问题电芯进行识别，提前对热失控进行报警，保证车辆和人员安全。

Description

一种动力电池热失控预警方法、装置及电动汽车
技术领域
本发明属于电动汽车安全技术领域，尤其是涉及一种动力电池热失控预警方法、装置及电动汽车。
背景技术
目前市场上电动汽车由于动力电池热失控而导致的安全事故频发，安全形势十分严峻。根据调查发现，引发电池热失控的主要原因是动力电池内部短路，大部分动力电池热失控事件是发生在车辆充电结束后的静置状态，而当前大多采用电池温度、电池荷电状态以及电池健康状态模型，进行电池热失控分析，需要电池管理系统处于工作状态，无法满足在车辆的静置状态中上报报警信号的需求，以及对电池热失控提前预警的需求。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种动力电池热失控预警方法、装置及电动汽车，从而解决现有技术中无法提前对动力电池热失控状态进行报警的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种动力电池热失控预警方法，包括：
实时监测动力电池中的每个电芯的工作采样数据；
根据所述工作采样数据进行电池热失控状态判断，获取判断结果；
在所述判断结果为存在电池热失控状态时，发送热失控预警信号。
可选地，所述实时监测动力电池中的每个电芯的工作采样数据之前，所述方法还包括：
在车辆处于行车状态、充电状态和保温状态中的任一状态时，通过电池管理系统中的采集芯片，获取采样数据；
通过所述电池管理系统中的主板，对所述采样数据进行处理，生成所述工作采样数据。
可选地，所述实时监测动力电池中的每个电芯的工作采样数据之前，所述方法还包括：
在车辆处于静置状态时，通过电池管理系统中的采集芯片，获取采样数据；
上传所述采样数据至云端服务器；
获取所述云端服务器对所述采样数据进行数据处理后的所述工作采样数据。
可选地，所述根据所述工作采样数据进行电池热失控状态判断，获取判断结果，包括以下至少一项：
在车辆处于充电状态，以及至少一个电芯的单位时间内的电压变化率为负值且与其他电芯的单位时间内的电压变化率的差值大于第一阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态；
在至少一个电芯的当前时刻的电压与上一时刻的电压的差值大于第二阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态；
在车辆处于静置状态达到预设时长之后，车辆再次上电时，至少一个电芯的电压与车辆上次下电时的电压的差值大于第三阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态。
可选地，所述根据所述工作采样数据进行电池热失控状态判断，获取判断结果，还包括：
在至少一个电芯的单位时间内的温度变化率大于第四阈值，或者，至少一个电芯的温度大于第五阈值时，发送热失控预警信号。
可选地，所述热失控预警信号包括以下至少一项：
在车辆的组合仪表上，显示电池故障灯；
在车辆的组合仪表上，显示提醒信息；
车辆的双闪灯快速闪烁。
本发明实施例还提供了一种动力电池热失控预警装置，包括：
监测模块，用于实时监测目标动力电池中的每个电芯的工作采样数据；
获取模块，用于根据所述工作采样数据进行电池热失控状态判断，获取判断结果；
发送模块，用于在所述判断结果存在电池热失控状态时，发送热失控预警信号。
可选地，所述装置还包括：
第一子获取模块，用于在车辆处于行车状态、充电状态和保温状态中的任一状态时，通过电池管理系统中的采集芯片，获取采样数据；
生成模块，用于通过所述电池管理系统中的主板，对所述采样数据进行处理，生成所述工作采样数据。
可选地，所述装置还包括：
第二子获取模块，用于在车辆处于静置状态时，通过电池管理系统中的采集芯片，获取采样数据；
上传模块，用于上传所述采样数据至云端服务器；
第三子获取模块，用于获取所述云端服务器对所述采样数据进行数据处理后的所述工作采样数据。可选地，所述获取模块用于以下至少一项：
在车辆处于充电状态，以及至少一个电芯的单位时间内的电压变化率为负值且与其他电芯的单位时间内的电压变化率的差值大于第一阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态；
在至少一个电芯的当前时刻的电压与上一时刻的电压的差值大于第二阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态；
在车辆处于静置状态达到预设时长之后，车辆再次上电时，至少一个电芯的电压与车辆上次下电时的电压的差值大于第三阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态。
可选地，所述获取模块还用于：
在至少一个电芯的单位时间内的温度变化率大于第四阈值，或者，至少一个电芯的温度大于第五阈值时，发送热失控预警信号。
本发明实施例还提供了一种电动汽车，包括如上所述的动力电池热失控预警装置。
本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：
上述方案中，所述动力电池热失控预警方法通过实时监测车辆在不同状态下的每个电芯的工作采样数据，对所述工作采样数据进行电池热失控状态判断，获取判断结果，识别问题电芯，提前发送热失控报警信号，并适用于车辆的静置状态，即电池管理系统休眠的情况。实现实时监测动力电池状态，进行电池热失控预警，检测覆盖全面，保证车辆和人员安全。
附图说明
图1为本发明实施例的动力电池热失控预警方法的流程图；
图2为本发明实施例的动力电池热失控预警装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明实施例针对现有技术中无法提前对动力电池热失控状态进行报警的问题，提供一种动力电池热失控预警方法、装置及电动汽车。
如图1所示，本发明的一实施例提供了一种动力电池热失控预警方法，包括：
步骤S11，实时监测动力电池中的每个电芯的工作采样数据；
本步骤中，所述动力电池热失控预警方法可通过采集电池电压、电池温度以及电池内阻变化等其他工作采样数据对动力电池的状态进行实时监测。
需要说明的是，如下所述的动力电池热失控预警方法中，对所述工作采样数据为电池电压数据进行实时监测，可在车辆发生热事件之前进行报警，防止安全事故发生，极大保护了车辆安全。
步骤S12，根据所述工作采样数据进行电池热失控状态判断，获取判断结果；
本步骤中，所述工作采样数据是在车辆在不同状态下进行采集的，包括车辆的静置状态，即车辆的电池管理系统处于休眠的情况，识别出电池热失控，进行提前预警，满足车辆在发生热事件之前应发出报警信号的需求，实现电池热事件的预警、预报和防护。
步骤S13，在所述判断结果为存在电池热失控状态时，发送热失控预警信号。
本步骤中，根据车辆处于的不同状态，所述热失控预警信号可发送至车端、用户以及厂家，用以上报报警信号，预防热事件发生。
本发明实施例的所述动力电池热失控预警方法，通过实时监测车辆在不同状态下的每个电芯的工作采样数据，对所述工作采样数据进行电池热失控状态判断，获取判断结果，识别问题电芯，提前发送热失控报警信号，并适用于车辆的静置状态，即电池管理系统休眠的情况，实现实时监测动力电池状态，进行电池热失控预警，检测覆盖全面，保证车辆和人员安全。
具体地，步骤S11之前，所述方法还包括：
在车辆处于行车状态、充电状态和保温状态中的任一状态时，通过电池管理系统中的采集芯片，获取采样数据；
通过所述电池管理系统中的主板，对所述采样数据进行处理，生成所述工作采样数据。
需要说明的是，在车辆处于行车状态、充电状态和保温状态中的任一状态时，电池管理系统处于工作状态，可通过电池管理系统的采集芯片采集每个电芯的采样数据，并由电池管理系统中的子板发送至主板，由主板对所述采样数据进行数据处理，生成所述工作采样数据。
以及，步骤S11之前，所述方法还包括：
在车辆处于静置状态时，通过电池管理系统中的采集芯片，获取采样数据；
上传所述采样数据至云端服务器；
获取所述云端服务器对所述采样数据进行数据处理后的所述工作采样数据。
需要说明的是，在车辆处于静置状态时，电池管理系统处于休眠状态，电池管理系统中的采集芯片由电池包供电仍处于工作状态，可通过采集芯片实时采集每个电芯的采样数据，并发送至云端服务器，由云端服务器对所述采样数据进行处理，获取所述工作采样数据，并对所述工作采样数据进行实时监控。
进一步地，步骤S12，包括以下至少一项：
在车辆处于充电状态，以及至少一个电芯的单位时间内的电压变化率为负值且与其他电芯的单位时间内的电压变化率的差值大于第一阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态；
在至少一个电芯的当前时刻的电压与上一时刻的电压的差值大于第二阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态；
在车辆处于静置状态达到预设时长之后，车辆再次上电时，至少一个电芯的电压与车辆上次下电时的电压的差值大于第三阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态。
需要说明的是，在车辆处于充电状态时，可根据电芯的电压变化趋势不一致情况，提前对电池热失控进行预警，例如，当其中一个电芯的单位时间内的电压变化率的为负值且与其他电芯的单位时间内的电压变化率的差值大于第一阈值，且排除采集线路问题等其他外部问题导致的电压变化趋势不一致情况时，该电芯的内部存在短路风险，判断存在电池热失控状态，提前对电池热失控进行报警；
在车辆处于行车状态、充电状态、保温状态以及静置状态中的任一状态时，当其中一个电芯的当前时刻的电压与上一时刻的电压的差值大于第二阈值时，该电芯的内部存在短路风险，判断存在电池热失控状态；
在车辆处于静置状态达到预设时长之后，车辆再次上电时，当其中一个电芯的电压与车辆上次下电时的电压的差值大于第三阈值时，该电芯的内部存在短路风险，云端服务器提前对热失控进行报警，用户或厂家获取到预警信号，及时进行防护，有效降低由于车辆热事件导致的安全事故风险，减少车辆损失，保证人员安全。
还需要说明的是，所述第一阈值、第二阈值以及第三阈值的设定与不同型号的动力电池有关，可根据具体需求进行设置，在此不作对比和限制。
更进一步地，步骤S12还包括：
在至少一个电芯的单位时间内的温度变化率大于第四阈值，或者，至少一个电芯的温度大于第五阈值时，发送热失控预警信号。
需要说明的是，在车辆处于行车状态、充电状态、保温状态以及静置状态中的任一状态时，当其中一个电芯的单位时间内的温度变化率大于第四阈值，或者，至少一个电芯的温度大于第五阈值时，该电芯的内部存在短路风险，发送热失控预警信号。
具体地，所述热失控预警信号包括以下至少一项：
在车辆的组合仪表上，显示电池故障灯；
在车辆的组合仪表上，显示提醒信息；
车辆的双闪灯快速闪烁。
需要说明的是，当电池管理系统在车辆处于行车状态、充电状态以及保温状态中的任一状态，或者，当云端服务器在车辆处于静置状态，实时监测到车辆存在电池热失控状态时，电池管理系统或云端服务器可唤醒车辆的组合仪表，并显示电池故障灯，或者，显示例如“请尽快撤离车辆”的提醒信息进行提前预警。为了提高预警信号的紧迫性，还可设置车辆的双闪灯的快速闪烁。
如图2所示，本发明的一实施例还提供了一种动力电池热失控预警装置，包括：
监测模块21，用于实时监测目标动力电池中的每个电芯的工作采样数据；
获取模块22，用于根据所述工作采样数据进行电池热失控状态判断，获取判断结果；
发送模块23，用于在所述判断结果存在电池热失控状态时，发送热失控预警信号。
本发明实施例的所述动力电池热失控预警装置可应用于电动汽车，还可应用于其他需要动力电池热失控预警的装置，通过实时监测车辆在不同状态下的每个电芯的工作采样数据，识别电池热失控状态，提前对热事件进行报警，并适用车辆的静置状态，检测覆盖全面。
进一步地，所述装置还包括：
第一子获取模块，用于在车辆处于行车状态、充电状态和保温状态中的任一状态时，通过电池管理系统中的采集芯片，获取采样数据；
生成模块，用于通过所述电池管理系统中的主板，对所述采样数据进行处理，生成所述工作采样数据。
以及，所述装置还包括：
第二子获取模块，用于在车辆处于静置状态时，通过电池管理系统中的采集芯片，获取采样数据；
上传模块，用于上传所述采样数据至云端服务器；
第三子获取模块，用于获取所述云端服务器对所述采样数据进行数据处理后的所述工作采样数据。
具体地，所述获取模块22用于以下至少一项：
在车辆处于充电状态，以及至少一个电芯的单位时间内的电压变化率为负值且与其他电芯的单位时间内的电压变化率的差值大于第一阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态；
在至少一个电芯的当前时刻的电压与上一时刻的电压的差值大于第二阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态；
在车辆处于静置状态达到预设时长之后，车辆再次上电时，至少一个电芯的电压与车辆上次下电时的电压的差值大于第三阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态。
进一步地，所述获取模块22还用于：
在至少一个电芯的单位时间内的温度变化率大于第四阈值，或者，至少一个电芯的温度大于第五阈值时，发送热失控预警信号。
其中，所述热失控预警信号包括以下至少一项：
在车辆的组合仪表上，显示电池故障灯；
在车辆的组合仪表上，显示提醒信息；
车辆的双闪灯快速闪烁。
本发明的一实施例还提供一种电动汽车，包括如上所述的动力电池热失控预警装置。
本发明实施例的电动汽车，采用如上所述的动力电池热失控预警装置，具有如上所述的技术效果，有效降低了由于车辆热事件导致的安全事故风险，减少车辆损失，保证人员安全。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种动力电池热失控预警方法，其特征在于，包括：
实时监测动力电池中的每个电芯的工作采样数据；
根据所述工作采样数据进行电池热失控状态判断，获取判断结果；
在所述判断结果为存在电池热失控状态时，发送热失控预警信号。
2.根据权利要求1所述的动力电池热失控预警方法，其特征在于，所述实时监测动力电池中的每个电芯的工作采样数据之前，所述方法还包括：
在车辆处于行车状态、充电状态和保温状态中的任一状态时，通过电池管理系统中的采集芯片，获取采样数据；
通过所述电池管理系统中的主板，对所述采样数据进行处理，生成所述工作采样数据。
3.根据权利要求1所述的动力电池热失控预警方法，其特征在于，所述实时监测动力电池中的每个电芯的工作采样数据之前，所述方法还包括：
在车辆处于静置状态时，通过电池管理系统中的采集芯片，获取采样数据；
上传所述采样数据至云端服务器；
获取所述云端服务器对所述采样数据进行数据处理后的所述工作采样数据。
4.根据权利要求1所述的动力电池热失控预警方法，其特征在于，所述根据所述工作采样数据进行电池热失控状态判断，获取判断结果，包括以下至少一项：
在车辆处于充电状态，以及至少一个电芯的单位时间内的电压变化率为负值且与其他电芯的单位时间内的电压变化率的差值大于第一阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态；
在至少一个电芯的当前时刻的电压与上一时刻的电压的差值大于第二阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态；
在车辆处于静置状态达到预设时长之后，车辆再次上电时，至少一个电芯的电压与车辆上次下电时的电压的差值大于第三阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态。
5.根据权利要求1所述的动力电池热失控预警方法，其特征在于，所述根据所述工作采样数据进行电池热失控状态判断，获取判断结果，还包括：
在至少一个电芯的单位时间内的温度变化率大于第四阈值，或者，至少一个电芯的温度大于第五阈值时，发送热失控预警信号。
6.根据权利要求1所述的动力电池热失控预警方法，其特征在于，所述热失控预警信号包括以下至少一项：
在车辆的组合仪表上，显示电池故障灯；
在车辆的组合仪表上，显示提醒信息；
车辆的双闪灯快速闪烁。
7.一种动力电池热失控预警装置，其特征在于，包括：
监测模块，用于实时监测目标动力电池中的每个电芯的工作采样数据；
获取模块，用于根据所述工作采样数据进行电池热失控状态判断，获取判断结果；
发送模块，用于在所述判断结果存在电池热失控状态时，发送热失控预警信号。
8.根据权利要求7所述的动力电池热失控预警装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一子获取模块，用于在车辆处于行车状态、充电状态和保温状态中的任一状态时，通过电池管理系统中的采集芯片，获取采样数据；
生成模块，用于通过所述电池管理系统中的主板，对所述采样数据进行处理，生成所述工作采样数据。
9.根据权利要求7所述的动力电池热失控预警装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二子获取模块，用于在车辆处于静置状态时，通过电池管理系统中的采集芯片，获取采样数据；
上传模块，用于上传所述采样数据至云端服务器；
第三子获取模块，用于获取所述云端服务器对所述采样数据进行数据处理后的所述工作采样数据。
10.根据权利要求7所述的动力电池热失控预警装置，其特征在于，所述获取模块用于以下至少一项：
在车辆处于充电状态，以及至少一个电芯的单位时间内的电压变化率为负值且与其他电芯的单位时间内的电压变化率的差值大于第一阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态；
在至少一个电芯的当前时刻的电压与上一时刻的电压的差值大于第二阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态；
在车辆处于静置状态达到预设时长之后，车辆再次上电时，至少一个电芯的电压与车辆上次下电时的电压的差值大于第三阈值时，所述判断结果为存在电池热失控状态。
11.根据权利要求7所述的动力电池热失控预警装置，其特征在于，所述获取模块还用于：
在至少一个电芯的单位时间内的温度变化率大于第四阈值，或者，至少一个电芯的温度大于第五阈值时，发送热失控预警信号。
12.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求7至11中任一项所述的动力电池热失控预警装置。
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CN115320385A (zh) * 2022-07-28 2022-11-11 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 车辆电池的热失控预警方法、装置、设备和存储介质
CN115320385B (zh) * 2022-07-28 2024-04-30 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 车辆电池的热失控预警方法、装置、设备和存储介质

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