CN115133154A - 电芯热失控监控方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents

电芯热失控监控方法、装置、车辆及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN115133154A
CN115133154A CN202210784668.4A CN202210784668A CN115133154A CN 115133154 A CN115133154 A CN 115133154A CN 202210784668 A CN202210784668 A CN 202210784668A CN 115133154 A CN115133154 A CN 115133154A
Authority
CN
China
Prior art keywords
thermal runaway
battery cell
real
time
terminal voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210784668.4A
Other languages
English (en)
Inventor
时培虎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Xiaopeng Motors Technology Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Xiaopeng Motors Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Xiaopeng Motors Technology Co Ltd filed Critical Guangzhou Xiaopeng Motors Technology Co Ltd
Priority to CN202210784668.4A priority Critical patent/CN115133154A/zh
Publication of CN115133154A publication Critical patent/CN115133154A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本申请公开了一种电芯热失控监控方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取电芯的实时状态信息，再根据实时状态信息和预设状态信息确定电芯是否存在热失控风险，其中预设状态信息根据电芯的电化学‑热耦合模型获得，若确定电芯存在热失控风险，则进行热失控预警。通过电芯的实时状态信息和预设状态信息判断是否存在热失控风险，对电芯存在的热失控风险进行预警，有效降低了因为电芯热失控发生安全事故的风险，极大提高了新能源汽车的安全性。

Description

电芯热失控监控方法、装置、车辆及存储介质
技术领域
本申请涉及新能源汽车安全技术领域，更具体地，涉及一种电芯热失控监控方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
目前，以电能作为主要能源的新能源汽车应用越来越广泛，新能源汽车主要通过电池提供驱动力。电池的核心零部件是电芯，电芯在工作过程中可能发生短路导致电芯热失控进而引发安全事故，但目前没有针对电芯热失控的有效预警手段，导致新能源汽车的安全性得不到保障。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了一种电芯热失控监控方法、装置、电子设备及存储介质，以改善上述问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种电芯热失控监控方法，该方法包括：获取电芯的实时状态信息；根据实时状态信息和预设状态信息确定电芯是否存在热失控风险；其中，预设状态信息根据电芯的电化学-热耦合模型获得；若确定电芯存在热失控风险，则进行热失控预警。
第二方面，本申请实施例还提供了一种电芯热失控监控装置，该装置包括：实时状态获取模块、热失控判断模块以及结果响应模块。其中，实时状态获取模块用于获取电芯的实时状态信息。热失控判断模块用于根据实时状态信息和预设状态信息确定电芯是否存在热失控风险。其中，预设状态信息根据电芯的电化学-热耦合模型获得。结果响应模块用于若确定电芯存在热失控风险，则进行热失控预警。
第三方面，本申请实施例还提供了一种车辆，该车辆包括：一个或多个处理器、存储器以及一个或多个应用程序。其中，一个或多个应用程序被存储在存储器中并被配置由一个或多个处理器执行，一个或多个应用程序配置用于执行上述方法。
第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读取存储介质，该计算机可读取存储介质中存储有程序代码，程序代码可被处理器调用执行上述方法。
本发明提供的技术方案，通过获取电芯的实时状态信息，再根据实时状态信息和预设状态信息确定电芯是否存在热失控风险，其中预设状态信息根据电芯的电化学-热耦合模型获得，若确定电芯存在热失控风险，则进行热失控预警。通过电芯的实时状态信息和预设状态信息判断是否存在热失控风险，对电芯存在的热失控风险进行预警，有效降低了因为电芯热失控发生安全事故的风险，极大提高了新能源汽车的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例及附图，都属于本发明保护的范围。
图1示出了本申请一实施例提出的一种电芯热失控监控方法的流程示意图。
图2示出了本申请一实施例通过电化学-热耦合模型仿真电芯在热失控临界状态时的电芯的温度变化曲线。
图3示出了本申请另一实施例提出的一种电芯热失控监控方法的流程示意图。
图4示出了本申请另一实施例中通过电化学-热耦合模型仿真电芯在标准工作状态下的标准端电压变化曲线，以及在热失控临界状态下的临界端电压变化曲线。
图5示出了图4中A处的放大图。
图6示出了本申请又一实施例提出的一种电芯热失控监控方法的流程示意图。
图7示出了本申请又一实施例通过模型仿真得到的电芯正常工作时的整体温度。
图8示出了本申请又一实施例通过模型仿真得到的电芯某预设采样位置的临界温度变化曲线。
图9示出了本申请再一实施例提出的一种电芯热失控监控方法的流程示意图。
图10示出了本申请一实施例提出的一种芯热失控监控装置的结构框图。
图11示出了本申请一实施例提出的一种车辆的结构框图。
图12示出了本申请一实施例提出的一种计算机可读取存储介质的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
目前，以电能作为主要能源的新能源汽车应用越来越广泛，新能源汽车主要通过电池提供驱动力。电池的核心零部件是电芯，电芯在工作过程中可能发生短路导致电芯热失控，电芯热失控时电芯的工作参数会快速改变，进而引发安全事故，例如温度会在短时间内快速上升，极易引起电池温度失控、甚至引发火灾，存在极大的安全隐患。因此需要及时发现并提醒用户电芯热失控，以提醒用户提前采取必要措施。但目前没有针对电芯热失控的有效预警手段，因此会导致新能源汽车的安全性得不到保障。
为了改善上述问题，发明人提出了本申请提供的电芯热失控监控方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取电芯的实时状态信息，再根据实时状态信息和预设状态信息确定电芯是否存在热失控风险，其中预设状态信息根据电芯的电化学-热耦合模型获得，若存在热失控风险，则进行热失控预警。通过电芯的实时状态信息和预设状态信息判断是否存在热失控风险，对电芯存在的热失控风险进行预警，有效降低了因为电芯热失控发生安全事故的风险，极大提高了新能源汽车的安全性。
下面结合具体的实施例进行阐述。
请参阅图1，本申请一实施例提供的一种电芯热失控监控方法，该方法的执行主体可以是包括有电池的设备，本实施例以执行主体为车辆为例进行说明。该方法可以包括步骤S110至步骤S130。
步骤S110、获取电芯的实时状态信息。
在本申请的实施例中，车辆中设置有供电组件，供电组件为车辆中的用电器件提供电能，供电组件可以是电池。除此之外，车辆中还可以包括用来控制车辆响应各种操作的控制器，以及用来检测供电组件实时状态信息的检测模块。
具体地，电池可以包括一个或多个电芯，当电池包括一个电芯时，本发明实施例可以实现针对单个电芯进行热失控预警；当电池包括多个电芯时，可以针对电池中的一个或多个电芯进行热失控预警。
进一步地，检测模块可以是电压传感器、温度传感器等。检测模块可以设置在容易发生热失控的位置，例如可以是电芯的中心区域、电芯的两端、电芯的温度较高的位置。具体位置可以根据实际需要进行设置，本申请对此不作限制。
实时状态信息为电芯在工作过程中定期检测获取的电芯中各参数的数值。例如可以是电芯的电压、温度、电芯的内部气压、电芯内部的气体成分等相关参数。
具体地，可以根据预设的检测周期定时获取电芯的实时状态信息，检测周期可以例如是1s、3s、5s等。可以理解地，检测周期越短，检测的频率越高，可以及时发现电芯的工作变化情况，电芯的安全性越高。
在一些实施方式中，可以通过传感器获取电芯的实时状态信息。示例性地，当获取的实时状态信息为电压时，可以采用电压传感器。当获取的实时状态信息为温度时可以采用温度传感器。当获取的实时状态信息为气压时，可以采用气压传感器。
可选地，可以采用电压传感器检测电芯的端电压情况。可选地，可以采用温度传感器检测电芯的温度情况。温度传感器可以设置在电芯的温度采样点上，其中温度采样点可以是电芯内部容易发生热失控的位置。可选地，可以采用气压传感器检测电芯内部的气压情况。
在另一种实施方式中，可以通过使用电池管理系统(Battery ManagementSystem，BMS)来获取电芯的实时状态信息，如电压、电流等。通过BMS可以智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，同时还可以监控电池的状态。
步骤S120、根据实时状态信息和预设状态信息确定电芯是否存在热失控风险。其中，预设状态信息根据电芯的电化学-热耦合模型获得。
具体地，可以通过获取得到的实时状态信息和预设状态信息进一步判断电芯在该检测时刻是否存在热失控风险。
其中，热失控为电芯处于过热、过充等工况时电芯内部会发生一系列化学反应从而释放大量热量进而导致电芯出现故障，进而导致电芯内部发生大规模短路从而引发安全事故。
具体地，电芯发生热失控一般分为三个阶段：热触发阶段、热反应阶段和热失控阶段。下面以某种热失控温度为200℃的电芯为例对热失控的三个阶段进行介绍：热触发阶段(90℃～130℃)，SEI膜(Solid Electrolyte Interphase，固体电解质界面膜)分解，产生气体；热反应阶段(130℃～200℃)，负极嵌入锂与电解液反应，正极与电解液发生反应，电芯内部隔膜开始收缩，发生微短路；热失控状态(200℃～最高温度)，电解液、溶剂发生反应，正极材料分解产生氧气，电芯内部隔膜崩溃发生大规模短路。由此可知，电芯的温度达到热失控温度时，电芯容易产生较大故障。为了防止意外的发生，应在电芯的温度达到热失控温度之前，及时发现电芯的异常。
在本申请的实施例中，可以通过构建电化学-热耦合模型获得预设状态信息，电化学-热耦合模型可以通过电化学模型和热模型来仿真电芯在不同条件下的电性能和热特性。根据实际需求的不同以及电芯的材料、结构等的不同可以构建不同的电化学-热耦合模型。电化学模型可以例如根据电荷守恒、质量守恒和电极动力学建立，热模型可以根据产热、传热与散热之间的能量守恒关系构建。具体可以根据实际需要构建不同的电化学-热耦合模型，本申请对此不做限制。
在模型中不断输入电芯的短路参数可以仿真电芯从正常工作状态下因为发生短路导致电芯发生热失控的过程，从而可以获得电芯在正常工作状态和热失控状态等情况下电芯的状态信息，即预设状态信息。
示例性地，图2为通过电化学-热耦合模型仿真电芯在临界热失控临界状态时的临界温度变化曲线110，该电芯的热失控温度为200℃。
其中，电芯的短路参数可以是电芯短路点的材质、位置、尺寸等跟电芯短路相关的参数。
进一步地，预设状态信息为根据构建的电化学-热耦合模型可以得到的相关参数，可以例如是临界端电压、临界温升速率等。其中，临界端电压可以是电化学-热耦合模型模拟电芯在热失控临界状态下电芯对应的端电压，临界温升速率可以为电芯的预设采样位置从正常工作状态到处于热失控临界状态过程中对应的温度变化曲线中的最大温升速率。
步骤S130、若确定电芯存在热失控风险，则进行热失控预警。
具体地，若通过判断确认电芯存在热失控风险，则进行热失控预警。
在一些实施方式中，若判断电芯不存在热失控风险，则继续对电芯的状态进行检测。
在一些实施方式中，若判断存在热失控风险，在进行热失控预警之后，还可以继续对电芯的状态进行检测，以及时检测电芯的状态，并及时反映电芯状态的报警信息。
在一些实施方式中，可以是通过语音进行预警，例如当存在热失控风险时可以通过车载音响语音提示。
可选地，还可以是通过文字进行预警，例如当存在热失控风险时可以通过车载显示屏显示文字进行提示。
可选地，也可以是通过图像进行预警，例如当存在热失控风险时可以通过车载显示屏显示图片信息进行提示。
可选地，当其它的智能终端和车辆连接后预警信息还可以通过与车辆连接的其他智能终端进行预警。这里所说的智能终端可以例如是手机、平板电脑、笔记本等设备。可以理解地，预警的形式和预警的内容可以根据实际需要进行设置，本申请对此不作限制。
在一种实施方式中，其它的智能终端和车辆之间进行连接可以通过有线连接即可以通过例如是数据线连接。
可选地，其它的智能终端和车辆之间进行连接可以通过无线连接即可以通过网络连接。网络通常为因特网、但也可以是其它任何网络，包括但不限于局域网(Local AreaNetwork，LAN)、城域网(Metropolitan Area Network，MAN)、广域网(Wide Area Network，WAN)、移动、有线或者无线网络、专用网络或者虚拟专用网络等任何组合。在一些实施方式中，其它的智能终端和车辆可以通过特定的通信协议进行通信传输，通信协议包括但不限于BLE(Bluetooth low energy，低功耗蓝牙)协议、WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)协议、蓝牙协议、ZigBee(紫峰)协议或者Wi-Fi(Wireless Fidelity，无线保真)协议等。
本申请一实施例提供了一种电芯热失控监控方法，通过获取电芯的实时状态信息，再根据实时状态信息和预设状态信息确定电芯是否存在热失控风险，其中预设状态信息根据电芯的电化学-热耦合模型获得，若确定电芯存在热失控风险，则进行热失控预警。通过电芯的实时状态信息和预设状态信息判断是否存在热失控风险，对电芯存在的热失控风险进行预警，有效降低了因为电芯热失控发生安全事故的风险，极大提高了新能源汽车的安全性。
请参阅图3，本申请另一实施例提供了一种电芯热失控监控方法，在该实施例中实时状态信息包括电芯的实时端电压，预设状态信息包括标准端电压，该方法可以包括步骤S210至步骤S240。
步骤S210、获取电芯的实时状态信息。
其中，步骤S210的具体描述请参阅步骤S110，在此不再进行赘述。
步骤S220、根据实时端电压和标准端电压确定偏离电压。
其中，标准端电压为电化学-热耦合模型模拟电芯在正常工作状态下，电芯的端电压所对应的值。在正常工作状态下，电芯的温度小于电芯的热失控温度。
具体地，根据电芯在工作过程中的实时端电压和预先通过模型得到的电芯的标准端电压确定偏离电压。
其中，偏离电压为电芯在工作过程中的实时端电压偏离标准端电压的电压值。
步骤S230、根据偏离电压确定电芯是否存在热失控风险。
可以理解的，若电芯的实时端电压与标准端电压的偏离电压值小于偏离电压阈值，则电芯处于正常工作过程中，一旦实时端电压偏离标准端电压的偏离电压值超过偏离电压阈值，则电芯存在热失控风险。
进一步地，偏离电压阈值可以根据标准端电压和临界端电压确定，临界端电压为电芯在热失控临界状态时电芯对应的端电压。具体地，标准端电压和临界端电压之间的偏离电压即为偏离电压阈值。
其中，临界端电压可以通过电化学-热耦合模型预先得到，即预设状态信息还可以包括临界端电压。
示例性地，图4为电芯的标准端电压变化曲线和临界端电压的变化曲线。图5为图4中A处的放大图，图5中曲线210为电芯的标准端电压变化曲线，曲线220为电芯的临界端电压的变化曲线，临界端电压和标准端电压之间的最大偏离电压为偏离电压阈值△V。
在一种实施方式中，若偏离电压大于偏离电压阈值，则确定电芯存在热失控风险。其中，偏离电压阈值根据标准端电压和临界端电压获得；临界端电压为电化学-热耦合模型模拟电芯在热失控临界状态下电芯对应的端电压；在热失控临界状态下，电芯的温度等于电芯的热失控温度。
也就是说，若实时端电压与标准端电压的差值大于偏离电压阈值，则确定电芯存在热失控风险。示例性地，若实时端电压V1与标准端电压V2的差值大于偏离电压阈值△V，即|V1-V2|>△V，则确定电芯存在热失控风险。
在另一种实施方式中，可以根据电芯的实时端电压和临界端电压确定是否存在热失控风险。例如可以是，若实时端电压V1与临界端电压V3的差值大于零，即|V1-V3|>0，则确认存在热失控风险。
步骤S240、若存在热失控风险，则进行热失控预警。
其中，步骤S240的具体描述请参阅步骤S130，在此不再进行赘述。
本申请另一实施例提供了一种电芯热失控监控方法，通过根据实时端电压和标准端电压确定偏离电压，其中标准端电压为电化学-热耦合模型模拟电芯在正常工作状态下电芯对应的端电压；在正常工作状态下，电芯的温度小于电芯的热失控温，若存在热失控风险，则进行热失控预警。使用这种方法可以从通过监控电芯的端电压确定偏离电压判断是否存在热失控风险，对电芯可能存在的热失控风险进行预警，有效降低了因为电芯热失控发生安全事故的风险。
请参阅图6，本申请又一实施例提供了一种电芯热失控监控方法，在该实施例中电芯的实时状态信息包括电芯的至少一个预设采样位置的实时温度，预设状态信息包括临界温升速率，该方法可以包括步骤S310至步骤S340。
步骤S310、获取电芯的实时状态信息。
其中，步骤S310的具体描述请参阅步骤S110，在此不再进行赘述。
步骤S320、根据预设采样位置对应的实时温度确定预设采样位置对应的实时温升速率。
具体地，通过对预设采样位置的温度进行实时监控得到预设采样位置对应的实时温度，并根据得到的实时温度确定预设采样位置对应的实时温升速率。其中，可以例如是通过设置温度传感器获得预设采样位置的实时温度。
进一步地，实时温升速率可以根据预设采样位置对应的实时温度得到的实时温度曲线，根据实时温度曲线对每个时刻实时温度取斜率可以得到对应的实时温升速率。
其中，在实际生产过程中，在电芯上布局温度传感器时布局点是有限的，因此预设采样位置为电芯上预设位置上的温度采样点。可以理解地，要根据预设采样位置对应的实时温度确定预设采样位置对应的实时温升速率则温度采样点至少需要设置一个，即预设采样位置至少需要设置一个。
在一些实施方式中，可以将温度采样点更多地布置在电芯在工作过程中的温度较高的区域，即易发生热失控的区域。具体地，如图7所示，通过在模型中输入电芯的例如是材料、设计等相关参数来计算电芯的发热情况，可以发现电芯工作过程中电芯的中心区域温度最高，因此可以在电芯的中心区域集中布置温度采样点。可以理解的，温度采样点设置得越多，越能全面的监控整个电芯的状态，从而更好地判断电芯是否有热失控风险。
可选地，可以在电芯的中心区域布置超过温度采样点总数至少一半数量的温度采样点，其他区域均匀布置剩下的温度采样点。例如一共布置100个温度采样点，可以在中心区域布置60个温度采样点，其他区域均匀的布置40个温度采样点。
可选地，可以从电芯的中心区域开始，离中心区域越远的区域，布置的温度采样点依次减少。
步骤S330、根据预设采样位置对应的实时温升速率和临界温升速率确定电芯是否存在热失控风险。
其中，临界温升速率为电化学-热耦合模型模拟电芯在热失控临界状态下，电芯的预设采样位置所对应的最大温升速率。可以理解地，临界温升速率可以通过电化学-热耦合模型预先得到，即临界温升速率是一个预设状态信息。
具体地，临界温升速率可以为电芯的预设采样位置从正常工作状态到处于热失控临界状态过程中对应的温度变化曲线中的最大温升速率。通常电芯在热失控前温度有一个持续的较快速的上升过程，这个过程可以分为两段。第一段温度变化是从正常工作状态上升到某时刻T1，这一段温度上升较平滑；第二段温度变化是从T1开始温度急剧上升直到在某时刻达到热失控温度。可以理解地，最大温升速率发生在第二段温度变化区间。示例性地，图8为电芯某预设采样位置的临界温度变化曲线310，K为电芯的预设采样位置从正常工作状态到处于热失控临界状态过程中对应的温度变化曲线310中的最大温升速率即临界温升速率。
在一种实施方式中，可以认为若至少一个预设采样位置对应的实时温升速率大于临界温升速率，则确定电芯存在热失控风险。示例性地，若实时温升速率K1>临界温升速率K，则确定电芯存在热失控风险。可以理解地，实时温升速率和临界温升速率可以通过在电芯中设置计算模组通过计算得到。
进一步地，可以将临界温升速率作为判断存在热失控风险的条件输入BMS中，在得到实时温升速率后和BMS中的判断热失控风险的条件即临界温升速率进行比较，若满足预设位置对应的实时温升速率大于临界温升速率，则认为电芯存在热失控风险，从而BMS启动预警功能发出预警信息。
步骤S340、若存在热失控风险，则进行热失控预警。
其中，步骤S340的具体描述请参阅步骤S130，在此不再进行赘述。
本申请又一实施例提供了一种电芯热失控监控方法，通过根据预设采样位置对应的实时温度确定预设采样位置对应的实时温升速率，再根据预设采样位置对应的实时温升速率和临界温升速率确定电芯是否存在热失控风险，使用这种方法可以从通过监控电芯的温度得到温升速率从而判断是否存在热失控风险，对电芯可能存在的热失控风险进行预警，有效降低了因为电芯热失控发生安全事故的风险。
请参阅图9，本申请再一实施例提供了一种电芯热失控监控方法，在该实施例中电芯的实时状态信息包括电芯的实时端电压和至少一个预设采样位置的实时温度，预设状态信息包括标准端电压和临界温升速率，该方法可以包括步骤S410至步骤S450。
步骤S410、获取电芯的实时状态信息。
其中，步骤S410的具体描述请参阅步骤S110，在此不再进行赘述。
步骤S420、根据实时端电压和标准端电压确定偏离电压。
其中，标准端电压为电化学-热耦合模型模拟电芯在正常工作状态下，电芯对应的端电压；在正常工作状态下，电芯的温度小于电芯的热失控温度。
具体地，实时状态信息可以包括实时端电压；标准端电压可以通过在电化学-热耦合模型中输入电芯的例如是材料、结构等参数得到，属于预设状态信息。
步骤S430、根据预设采样位置对应的实时温度确定预设采样位置对应的实时温升速率。
具体地，通过对预设采样位置的温度实时监控采集得到预设采样位置对应的实时温度，并根据得到的实时温度确定预设采样位置对应的实时温升速率。例如可以是根据采集得到的上一个实时温度和当前时刻实时温度的变化量确定当前时刻的实时温升速率。
步骤S440、根据预设采样位置对应的实时温升速率和临界温升速率以及偏离电压确定电芯是否存在热失控风险。
其中，临界温升速率为电化学-热耦合模型模拟电芯在热失控临界状态下，电芯的预设采样位置所对应的最大温升速率。
具体地，可以通过预设采样位置对应的实时温升速率和临界温升速率的关系同时根据标准端电压和临界端电压得到的偏离电压确定是否存在热失控风险。
在一种实施方式中，可以设置若偏离电压大于偏离电压阈值，且实时温升速率大于临界温升速率，则确定电芯存在热失控风险。同时采用偏离电压和实时温升速率进行电芯热失控风险的判断，可以提高热失控风险判断的准确性。
其中，偏离电压阈值根据标准端电压和临界端电压获得；临界端电压为电化学-热耦合模型模拟电芯在热失控临界状态下，电芯对应的端电压；在热失控临界状态下，电芯的温度等于电芯的热失控温度。
示例性地，若实时端电压V1与标准端电压V2的差值大于偏离电压阈值，且实时温升速率K1>临界温升速率K，则确定电芯存在热失控风险。
在另一种实施方式中，可以根据电芯的实时端电压和临界端电压以及预设采样位置对应的实时温升速率和临界温升速率确定是否存在热失控风险。例如可以是，若实时端电压V1与临界端电压V3的差值大于零，且实时温升速率K1>临界温升速率K，则确认存在热失控风险。
在其他一些实施方式中，在根据热失控条件进行预警之后还可以在电芯中设置冷却模块，在检测有热失控风险后可以启动冷却模块对电芯进行冷却，通过对电芯进行降温处理延缓电池热失控的发生时间，从而给予驾驶员更多的反应时间，降低发生安全事故的风险。
步骤S450、若存在热失控风险，则进行热失控预警。
其中，步骤S440的具体描述请参阅步骤S130，在此不再进行赘述。
本申请再一实施例提供了一种电芯热失控监控方法，通过根据实时端电压和标准端电压确定偏离电压，再根据预设采样位置对应的实时温度确定预设采样位置对应的实时温升速率，最后根据预设采样位置对应的实时温升速率和临界温升速率以及偏离电压确定电芯是否存在热失控风险。通过同时监控电芯的端电压和预设采样位置的温度，根据偏离电压和预设采样位置的温升速率判断电芯是否存在热失控风险，更加精准地对电芯可能存在的热失控风险进行预警，有效降低了因为电芯热失控发生安全事故的风险，提高了新能源汽车的安全性。
请参阅图10，本申请一实施例提供了一种电芯热失控监控装置400，该装置包括：实时状态获取模块410、热失控判断模块420和结果响应模块430。
具体地，实时状态获取模块410，用于获取电芯的实时状态信息。
热失控判断模块420，用于根据实时状态信息和预设状态信息确定电芯是否存在热失控风险。其中，预设状态信息根据电芯的电化学-热耦合模型获得。
结果响应模块430，用于若确定电芯存在热失控风险，则进行热失控预警。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。对于方法实施例中的所描述的任意的处理方式，在装置实施例中均可以通过相应的处理模块实现，装置实施例中不再一一赘述
请参阅图11，本申请一实施例提供了一种车辆500，该车辆500可以是纯电动汽车、混合动力汽车等。本申请中的车辆200可以包括一个或多个如下部件：处理器510、存储器520、以及一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序可以被存储在存储器520中并被配置为由一个或多个处理器510执行，一个或多个程序配置用于执行如前述方法实施例所描述的方法。
处理器510可以包括一个或者多个处理核。处理器510利用各种接口和线路连接整个电子设备500内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器520内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器520内的数据，执行电子设备500的各种功能和处理数据。可选地，处理器510可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器510可集成中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器510中，单独通过一块通信芯片进行实现。
存储器520可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。存储器520可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器520可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如热失控预警功能、计算功能、判断功能等)、用于实现下述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储终端500在使用中所创建的数据(比如实时温度、实时温升速率、临界温升速率、实时端电压、临界端电压、偏离电压等)等。
请参阅图12，本申请一实施例提供了一种计算机可读取存储介质的结构框图。该计算机可读介质600中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行上述方法实施例中所描述的方法。
计算机可读取存储介质600可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地，计算机可读取存储介质600包括非易失性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。计算机可读取存储介质600具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码610的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码610可以例如以适当形式进行压缩。
本申请提供的一种电芯热失控监控方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取电芯的实时状态信息，再根据实时状态信息和预设状态信息确定电芯是否存在热失控风险，其中预设状态信息根据电芯的电化学-热耦合模型获得，若确定电芯存在热失控风险，则进行热失控预警。通过电芯的实时状态信息和预设状态信息判断是否存在热失控风险，对电芯存在的热失控风险进行预警，有效降低了因为电芯热失控发生安全事故的风险，极大提高了新能源汽车的安全性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电芯热失控监控方法，其特征在于，所述方法包括：
获取电芯的实时状态信息；
根据所述实时状态信息和预设状态信息确定所述电芯是否存在热失控风险；其中，所述预设状态信息根据所述电芯的电化学-热耦合模型获得；
若确定所述电芯存在热失控风险，则进行热失控预警。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电芯的实时状态信息包括所述电芯的实时端电压；所述预设状态信息包括标准端电压；
所述根据所述实时状态信息和预设状态信息确定所述电芯是否存在热失控风险，包括：
根据所述实时端电压和所述标准端电压确定偏离电压；其中，所述标准端电压为所述电化学-热耦合模型模拟所述电芯在正常工作状态下，所述电芯对应的端电压；在所述正常工作状态下，所述电芯的温度小于所述电芯的热失控温度；
根据所述偏离电压确定所述电芯是否存在热失控风险。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设状态信息还包括临界端电压；
所述根据所述偏离电压确定所述电芯是否存在热失控风险，包括：
若所述偏离电压大于偏离电压阈值，则确定所述电芯存在热失控风险；
其中，所述偏离电压阈值根据所述标准端电压和所述临界端电压获得；所述临界端电压为所述电化学-热耦合模型模拟所述电芯在所述热失控临界状态下，所述电芯对应的端电压；在所述热失控临界状态下，所述电芯的温度等于所述电芯的热失控温度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电芯的实时状态信息包括所述电芯的至少一个预设采样位置的实时温度；所述预设状态信息包括临界温升速率；
所述根据所述实时状态信息和预设状态信息确定所述电芯是否存在热失控风险，包括：
根据所述预设采样位置对应的实时温度确定所述预设采样位置对应的实时温升速率；
根据所述预设采样位置对应的所述实时温升速率和所述临界温升速率确定所述电芯是否存在热失控风险；其中，所述临界温升速率为所述电化学-热耦合模型模拟所述电芯在热失控临界状态下，所述电芯的所述预设采样位置所对应的最大温升速率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设采样位置对应的实时温升速率和所述临界温升速率确定所述电芯是否存在热失控风险，包括：
若至少一个所述预设采样位置对应的实时温升速率大于所述临界温升速率，则确定所述电芯存在热失控风险。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电芯的实时状态信息包括所述电芯的实时端电压和至少一个预设采样位置的实时温度；所述预设状态信息包括标准端电压和临界温升速率；
所述根据所述实时状态信息和预设状态信息确定所述电芯是否存在热失控风险，包括：
根据所述实时端电压和所述标准端电压确定偏离电压；其中，所述标准端电压为所述电化学-热耦合模型模拟所述电芯在正常工作状态下，所述电芯对应的端电压；在所述正常工作状态下，所述电芯的温度小于所述电芯的热失控温度；
根据所述预设采样位置对应的实时温度确定所述预设采样位置对应的实时温升速率；
根据所述预设采样位置对应的所述实时温升速率和所述临界温升速率以及所述偏离电压确定所述电芯是否存在热失控风险；
其中，所述临界温升速率为所述电化学-热耦合模型模拟所述电芯在热失控临界状态下，所述电芯的所述预设采样位置所对应的最大温升速率。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设状态信息还包括临界端电压；
所述根据所述预设采样位置对应的所述实时温升速率和所述临界温升速率以及所述偏离电压确定所述电芯是否存在热失控风险，包括：
若所述偏离电压大于偏离电压阈值，且所述实时温升速率大于所述临界温升速率，则确定所述电芯存在热失控风险；
其中，所述偏离电压阈值根据所述标准端电压和所述临界端电压获得；所述临界端电压为所述电化学-热耦合模型模拟所述电芯在所述热失控临界状态下，所述电芯对应的端电压；在所述热失控临界状态下，所述电芯的温度等于所述电芯的热失控温度。
8.一种电芯热失控监控装置，其特征在于，所述装置包括：
实时状态获取模块，用于获取电芯的实时状态信息；
热失控判断模块，用于根据所述实时状态信息和预设状态信息确定所述电芯是否存在热失控风险；其中，所述预设状态信息根据所述电芯的电化学-热耦合模型获得；
结果响应模块，用于若确定所述电芯存在热失控风险，则进行热失控预警。
9.一种车辆，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器；
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个应用程序配置用于执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读取存储介质，其特征在于，所述计算机可读取存储介质中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
CN202210784668.4A 2022-07-05 2022-07-05 电芯热失控监控方法、装置、车辆及存储介质 Pending CN115133154A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210784668.4A CN115133154A (zh) 2022-07-05 2022-07-05 电芯热失控监控方法、装置、车辆及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210784668.4A CN115133154A (zh) 2022-07-05 2022-07-05 电芯热失控监控方法、装置、车辆及存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115133154A true CN115133154A (zh) 2022-09-30

Family

ID=83381172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210784668.4A Pending CN115133154A (zh) 2022-07-05 2022-07-05 电芯热失控监控方法、装置、车辆及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115133154A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024130728A1 (zh) * 2022-12-23 2024-06-27 华为技术有限公司 一种储能装置、控制方法和控制装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024130728A1 (zh) * 2022-12-23 2024-06-27 华为技术有限公司 一种储能装置、控制方法和控制装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110957542B (zh) 电池热失控的检测方法、装置、系统和电池管理单元
CN110635182B (zh) 电池热失控的预警方法和装置、电子设备、存储介质
CN111873853B (zh) 电池管理方法、装置、电池管理系统、车辆以及存储介质
CN113948781A (zh) 一种电池热失控预警方法和装置
CN111731149B (zh) 电池控制方法、装置以及电池管理系统
CN111993896A (zh) 车辆电池热失控故障诊断方法、装置、设备及存储介质
US11031639B2 (en) Metal battery, and management system and control method thereof
CN106680720A (zh) 基于车联网的车载蓄电池失效预警系统及方法
CN111942216A (zh) 电池热失控监控方法、装置、系统及车辆
CN113253120A (zh) 电池突发型内短路诊断方法、装置、存储介质及电子设备
CN111942217A (zh) 一种电池监控方法、装置、系统及车辆
CN112590613A (zh) 车辆电池热失控故障诊断方法、装置、设备及存储介质
CN110933090A (zh) 一种电动车辆的故障监控方法、装置及相关组件
CN115133154A (zh) 电芯热失控监控方法、装置、车辆及存储介质
CN116494896A (zh) 车辆休眠唤醒控制方法、电子设备及车辆
CN115377552A (zh) 一种动力电池自加热控制方法、系统、存储介质及电子设备
CN113311346B (zh) 一种电芯预警方法、装置、云平台及存储介质
CN112421141A (zh) 一种锂电池温度监控方法及系统
CN115951249B (zh) 电池状态监测方法、系统、电子设备及存储介质
CN210222760U (zh) 一种熔断器故障报警系统
CN116774063A (zh) 电芯监测方法、电池系统及相关装置
WO2023028850A1 (zh) 一种动力电池热失控的控制方法、装置及动力电池
CN114050625A (zh) 一种电芯充电控制方法、装置、电子设备和存储介质
CN112078426A (zh) 一种电池电量确定方法、装置、设备及存储介质
EP4311719A1 (en) Vehicle thermal runaway warning method, device, electronic equipment and readable storage medium

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination