CN114725551A - 一种电池包热失控检测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池包热失控检测方法和装置，所述方法包括：剔除电池包中一节电芯，在剔除电芯的位置插入加热片和隔热垫，所述加热片包括两面，其中一面加热对应电芯；在剔除电芯的相邻两个电芯之间采用跨接片连接对应的正负极极耳；利用加热片对所述电池包中的一面电芯进行加热，获取电池包和该加热电芯的温度、电流、电压数据；建立多因素的热失控判断条件，根据所述温度、电流、电压数据是否满足多因素的热失控判断条件，若满足，则输出电池包的热失控判断。在中间部位电芯相邻的两个电芯之间增加加热片、隔热垫和跨接片，所述跨接片用于连接相邻两个电芯之间的端子，从而避免BMS因为断路而无法检测相关信号。
Description
技术领域
本发明涉及热失控检测技术领域，特别涉及一种电池包热失控检测方法和系统。
背景技术
目前现有的电池包结构比较紧致，通常采用1P14S的组合形式，由于不同电芯之间连接紧密，对于电芯内部的热失控测试非常不便，现有技术中，若需要对结构紧致的1P14S结构电池包进行热失控测试时，需要对该电池包的电芯去除一块，否则将无法完成热失控组件的安装。然而若对电池包电芯去除一块后，会导致电芯内部的电回路断开，从而导致电池包的BMS芯片上报欠压故障，无法处理温度、电压和电流等信号，从而无法实现电池包热失控的检测。并且，现有技术中对于热失控的检测方法仅仅是通过单个条件判断所得，单条件判断使得热失控的检测不够精准。
发明内容
本发明其中一个发明目的在于提供一种电池包热失控检测方法和装置，所述方法和装置提供了针对紧密结构电池包的热失控测试方法，通过对紧密结构电池包中剔除一个中间部位的电芯，并在中间部位电芯相邻的两个电芯之间增加加热片、隔热垫和跨接片，所述跨接片用于连接相邻两个电芯之间的端子，从而避免BMS因为断路而无法检测相关信号。
本发明另一个发明目的在于提供一种电池包热失控检测方法和装置，所述方法和装置通过隔热垫可以有效地避免相邻电池的自身热量对热失控检测的影响，从而可以提高热失控检测的精准度，可以真实反应电池热失控状态。
本发明另一个发明目的在于提供一种电池包热失控检测方法和装置，所述方法和装置通过设计一个多因素热失控检测方法，不同的检测结果对于热失控的结果进行综合判断，从而提高电池热失控检测判断的精准性，减少热失控的误触发现象。
为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种电池包热失控检测方法，所述方法包括：
剔除电池包中一节电芯，在剔除电芯的位置插入加热片和隔热垫，所述加热片包括两面，其中一面加热对应电芯；
在剔除电芯的相邻两个电芯之间采用跨接片连接对应的正负极极耳；
利用加热片对所述电池包中的一面电芯进行加热，获取电池包和该加热电芯的温度、电流、电压数据；
建立多因素的热失控判断条件，根据所述温度、电流、电压数据是否满足多因素的热失控判断条件，若满足，则输出电池包的热失控判断。
根据本发明其中一个较佳实施例，通过电池包的BMS板将被剔除的电芯下一个相邻电芯的电压赋值给被剔除电芯的电压，并屏蔽所述被剔除电芯的电压，被赋值后，所述BMS板将正常上报被剔除电芯的电压。
根据本发明另一个较佳实施例，将铜片作为所述跨接片，分别连接被剔除电芯相邻的两个电芯对应正负极耳。
根据本发明另一个较佳实施例，所述加热片的另一面贴合所述隔热垫，所述隔热垫用于阻隔加热片热传导到另一被剔除电芯的相邻电芯。
根据本发明另一个较佳实施例，设置温升速率阈值，通过电池包的BMS板检测在不同加热温度下的被加热电芯的温度上升速率，并设置第一时间阈值，若检测到被加热电芯的温度上升速率的时间总长度超过所述第一时间阈值，则生成被加热电芯的第一热失控因素。
根据本发明另一个较佳实施例，设置电芯电压最低阈值，通过所述电池包的BMS板获取在不同加热温度下被加热电芯的电压，并设置第二时间阈值，若检测到被加热电芯的电压小于所述电芯电压最低阈值的时间超过所述第二时间阈值，则生成被加热电芯的第二热失控因素。
根据本发明另一个较佳实施例，设置电芯最高运行温度阈值，通过所述电池包的BMS板获取在不同加热温度下被加热电芯的运行温度，并设置第三时间阈值，若检测到被加热电芯的运行温度大于所述电芯最高运行温度阈值超过所述第三时间阈值，则生成被加热电芯的第三热失控因素。
根据本发明另一个较佳实施例，获取所述第一热失控因素、第二热失控因素和第三热失控因素，判断每一对应加热温下三个热失控因素的存在，若存在至少两个热失控因素，则输出加热电芯为热失控状态，并记录所述加热电芯热失控的时间。
根据本发明另一个较佳实施例，所述被剔除的电芯为所述电池包中心部位电芯，且所述电池包结构为1P14S结构。
为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种电池包热失控检测装置，所述装置包括：
加热片；
隔热垫；
跨接片；
多因素热失控分析模块；
BMS板；
所述加热片安装于电池包被剔除电芯位置，所述隔热片被安装于加热片的隔热面，所述跨接片连接被剔除电芯相邻的两个电芯，BMS板实施采集被加热电芯的温度、电压和电流数据并上传至多因素热失控分析模块，通过所述多因素热失控分析模块得出被加热电芯热失控状态。
附图说明
图1显示的是本发明一种电池包热失控检测方法流程示意图。
图2显示的是本发明中加热片和隔热垫的安装结构示意图。
图3显示的是本发明中跨接片的连接结构示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
请参考图1-3，本发明公开了一种电池包热失控检测方法和装置，其中所述装置主要包括如下部分：加热片，垫热片，跨接片、电池包自身BMS和多因素热失控分析模块组成，其中所述加热片被安装于所述电池包中，其中在电池包的中间位置剔除一个电芯，在被剔除电芯的位置插入所述加热片，所述加热片两面，一面为加热面，用于加热对应的电芯，另一面和隔热片连接，避免加热片影响到另一面。所述跨接片分别连接电池包中被剔除电芯相邻的两个电芯端子，从而使得相邻两个电芯之间可以电连接并实现电池包的电回路，所述加热片可以通过外接设备控制加热温度，所述BMS可以实时采集所有电芯的温度、电压、电流等参数，构建多因素热失控分析方法，进一步根据温度、电压、电流等参数和对应的多因素热失控分析方法判断被加热的电芯是否存在热失控。
具体而言，如图2所示，本发明以48V的1P14S结构的电池包为例，所述电池包内包括14个电芯，每个电芯之间紧密连接，其中将所述电池包的第8节电芯剔除，并在所述第8节电芯位置处插入的的导热片(heater)，并在所述导热片的右侧插入所述隔热垫，通过所述隔热垫可以有效地阻隔所述导热片发热的温度传导至第9节电芯，所述导热片面向所述第7电芯的一面为加热面，通过控制所述加热片达到指定温度，可对所述第7电芯进行加热，所述BMS板连接每一电芯，用于获取对应电芯的温度、电压和电流相关参数。
值得一提的是，如图3所示，本发明采用铜材质的跨接片分别连接所述第7电芯和第9电芯之间的端子，其中通过所述跨接片(wiring)一端连接所述第7电芯的正极极耳，所述跨接片另一端连接所述第9电芯的负极极耳，从而实现第8电芯被剔除后电池包回路的构建。在完成所述电池包回路构建后，因为会存在第8电电压消失的问题，因此本发明通过软件将所述第9芯片的电压赋值给所述第8电芯，其中所述赋值方式为：通过BMS板直接检测到所述第9电芯的电压，将检测到的第8电芯电压直接赋值给第8电芯，此时通过BMS板上传的第8电芯和第9电芯的电压是相同的。通过电压赋值的方式，同时通过程序屏蔽第8电芯，可以有效地在不改变所述BMS板结构和内置程序的情况下避免上报欠压而无法实现温度、电压、电流功能。
本发明进一步配置多因素热失控分析模块，其中所述模块可以通过计算机程序实现，所述置多因素热失控因素分析模块可以配置于所述BMS板中，或配置于上位机中，在获取到所述BMS板检测到电芯的温度、电压和电流相关参数后，将相关参数输入到所述多因素热失控因素分析模块中分析后得出最终的电芯热失控判断结构。
所述多因素热失控分析模块中存储热失控判断流程方法，所述方法包括如下步骤：1、设置所述加热板的加热温度，通过BMS板获取在对应加热温度下的被加热电芯的温度升高速度数据，在所述多因素热失控分析模块中配置温度升高速率阈值，并配置温度升高速率的第一时间阈值，若检测到的温度升高速率大于预先配置的温度升高速率阈值的连续时间超过所述第一时间阈值，则生成第一热失控因素。本发明中可以配置温升速率阈值为1
2、所述热失控判断方法还包括：设置所述加热板的加热温度，通过BMS板获取对应加热温度下的被加热电芯运行电压数据，在所述多因素热失控分析模块中配置电芯电压最低阈值，并配置第二时间阈值，若电芯运行电压小于所述电芯电压最低阈值的连续时间超过所述第二时间阈值，则生成所述第二电芯热失控因素。
3、所述热失控判断方法还包括：设置所述加热板的加热温度，通过所述BMS板获取对应加热温度下的被加热电芯温度数据，在所述多因素热失控分析模块中配置电芯最高温度阈值，并配置所述第三时间阈值，若被检测到的电芯温度大于所述电芯温度阈值的时间大于所述第三时间阈值，则生成所述第三电芯热失控因素。
值得一提的是，本发明中通过所述多因素热失控分析模块的程序设计中，通过所述BMS板获取的各个电芯温度、电压、电流数据后，计算得到上述第一电芯热失控因素、第二电芯热失控因素和第三电芯热失控因素。所述多因素热失控模块内判断在某一时间段内存在上述3种电芯热失控因素中的至少2种，则通过程序自动生成对应电芯的热失控信号。
特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线段、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线段的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线段、电线段、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明，本发明的目的已经完整并有效地实现，本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.一种电池包热失控检测方法，其特征在于，所述方法包括：
剔除电池包中一节电芯，在剔除电芯的位置插入加热片和隔热垫，所述加热片包括两面，其中一面加热对应电芯；
在剔除电芯的相邻两个电芯之间采用跨接片连接对应的正负极极耳；
利用加热片对所述电池包中的一面电芯进行加热，获取电池包和该加热电芯的温度、电流、电压数据；
建立多因素的热失控判断条件，根据所述温度、电流、电压数据是否满足多因素的热失控判断条件，若满足，则输出电池包的热失控判断。
2.根据权利要求1所述的一种电池包热失控检测方法，其特征在于，通过电池包的BMS板将被剔除的电芯下一个相邻电芯的电压赋值给被剔除电芯的电压，并屏蔽所述被剔除电芯的电压，被赋值后，所述BMS板将正常上报被剔除电芯的电压。
3.根据权利要求1所述的一种电池包热失控检测方法，其特征在于，将铜片作为所述跨接片，分别连接被剔除电芯相邻的两个电芯对应正负极耳。
4.根据权利要求1所述的一种电池包热失控检测方法，其特征在于，所述加热片的另一面贴合所述隔热垫，所述隔热垫用于阻隔加热片热传导到另一被剔除电芯的相邻电芯。
5.根据权利要求1所述的一种电池包热失控检测方法，其特征在于，设置温升速率阈值，通过电池包的BMS板检测在不同加热温度下的被加热电芯的温度上升速率，并设置第一时间阈值，若检测到被加热电芯的温度上升速率的时间总长度超过所述第一时间阈值，则生成被加热电芯的第一热失控因素。
6.根据权利要求5所述的一种电池包热失控检测方法，其特征在于，设置电芯电压最低阈值，通过所述电池包的BMS板获取在不同加热温度下被加热电芯的电压，并设置第二时间阈值，若检测到被加热电芯的电压小于所述电芯电压最低阈值的时间超过所述第二时间阈值，则生成被加热电芯的第二热失控因素。
7.根据权利要求6所述的一种电池包热失控检测方法，其特征在于，设置电芯最高运行温度阈值，通过所述电池包的BMS板获取在不同加热温度下被加热电芯的运行温度，并设置第三时间阈值，若检测到被加热电芯的运行温度大于所述电芯最高运行温度阈值超过所述第三时间阈值，则生成被加热电芯的第三热失控因素。
8.根据权利要求7所述的一种电池包热失控检测方法，其特征在于，获取所述第一热失控因素、第二热失控因素和第三热失控因素，判断每一对应加热温下三个热失控因素的存在，若存在至少两个热失控因素，则输出加热电芯为热失控状态，并记录所述加热电芯热失控的时间。
9.根据权利要求1所述的一种电池包热失控检测方法，其特征在于，被剔除的电芯为所述电池包中心部位电芯，且所述电池包结构为1P14S结构。
10.一种电池包热失控检测装置，其特征在于，所述装置包括：
加热片；
隔热垫；
跨接片；
多因素热失控分析模块；
BMS板；
所述加热片安装于电池包被剔除电芯位置，所述隔热片被安装于加热片的隔热面，所述跨接片连接被剔除电芯相邻的两个电芯，BMS板实时采集被加热电芯的温度、电压和电流数据并上传至多因素热失控分析模块，通过所述多因素热失控分析模块得出被加热电芯热失控状态。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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