CN115241552A - 一种电池系统热失控的预警方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池系统热失控的预警方法及装置,方法包括:S1,实时获取待测电池的声波波段频率信号;声波波段频率信号在待测电池因热失控而电芯产气时,测试气体通过泄压孔而产生的超音波的波段得到;S2,在声波波段频率表信号异常时,向电池管理系统发送校验请求,以获取蓄电池包内的待检验数据;S3,判断待检验数据是满足预设的热失控条件;若是,则执行步骤S4;若否,则执行步骤S5;S4,发出热失控报警信号;S5,定义待测电池正常,记录校验请求事件。通过实时检测电池的声波波段频率信号,进而确定电池是否存在异常情况,避免报警不及时的问题,以及避免误报漏报的现象。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理技术技域,尤其涉及一种电池系统热失控的预警方法及装置。
背景技术
随着在动力电池以及储能电池中的能量密度越来越高,对电池安全性要求也越来越高。电池模组中,单体电池在发生滥用时会发生热失控,进而会快速的形成高温以及火苗,其破坏力极强,容易引发极大的安全事故。
相关研究表明,目前尚无绝对可靠的方法避免热失控的发生以及热失控在电池系统中的蔓延,因此,为了降低热失控的危害,在热失控发生之前做出热失控预警极为必要。
发明内容
本发明提供了一种电池系统热失控的预警方法及装置,用于避免在电池系统出现热失控时,出现避免报警不及时及误报漏报的现象,从而提高报警的准确性和及时性。
第一方面,本发明提供的一种电池系统热失控的预警方法,包括:
S1,实时获取待测电池的声波波段频率信号;所述声波波段频率信号在所述待测电池因热失控而电芯产气时,测试气体通过泄压孔而产生的超音波的波段得到;
S2,在所述声波波段频率表信号异常时,向电池管理系统发送校验请求,以获取所述蓄电池包内的待检验数据;
S3,判断所述待检验数据是满足预设的热失控条件;若是,则执行步骤S4;若否,则执行步骤S5;
S4,发出热失控报警信号;
S5,定义所述待测电池正常,记录校验请求事件,所述校验请求事件包括:所述校验请求及其时间、所述声波波段频率信号。
可选地,所述待校验数据包括:所述待测电池的实时温度数据、实时电压数据、实时压力、实时气体成分及实时烟雾浓度;所述步骤S3包括:
S31,判断所述实时温度数据是否大于预设温度阈值和/或,所述实时电压数据是否大于预设电压阈值;若是,则执行步骤S32;若否,则执行步骤S5;
S32,判断所述实时压力是否大于预设压力阈值和/或,所述实时气体成分是否含有预设类型成分和/或,所述实时烟雾浓度是否大于预设烟雾阈值;若是,则执行步骤S4;如否,则执行步骤S5。
可选地,所述实时温度数据包括:实时温度值及实时温度变化率;所述电压数据包括:实时电压值及实时电压变化率;所述步骤S31包括:
S311,判断所述实时温度值是否大于所述预设温度阈值中的温度值阈值和/或,所述实时温度变化率是否大于所述预设温度阈值中的温度变化阈值;若是,则执行步骤S312;若否,则执行步骤S5;
S312,判断所述实时电压值是否大于所述预设电压阈值中的电压值阈值和/或,所述实时电压值变化率是否大于所述预设电压阈值中的电压变化阈值;若是,则执行步骤S4;若否,则执行步骤S5。
可选地,所述步骤S2包括:
S21,确定所述电池管理系统的所述工作状态;
S22,在所述工作状态为休眠状态时,基于所述校验请求向所述电池管理系统发送激活指令;所述激活指令用于使所述电池管理系统进入运作状态;所述电池管理系统在所述工作状态下获取所述待检验数据。
第二方面,本发明还提供了一种电池系统热失控的预警装置,包括:
波段频率信号获取模块,用于实时获取待测电池的声波波段频率信号;所述声波波段频率信号在所述待测电池因热失控而电芯产气时,测试气体通过泄压孔而产生的超音波的波段得到;
待检验数据获取模块,用于在所述声波波段频率表信号异常时,向电池管理系统发送校验请求,以获取所述蓄电池包内的待检验数据;
判断模块,判断所述待检验数据是满足预设的热失控条件;若是,则执行报警模块;若否,则执行所述记录模块;
所述报警模块,用于发出热失控报警信号;
所述记录模块,用于定义所述待测电池正常,记录校验请求事件,所述校验请求事件包括:所述校验请求及其时间、所述声波波段频率信号。
可选地,所述待校验数据包括:所述待测电池的实时温度数据、实时电压数据、实时压力、实时气体成分及实时烟雾浓度;所述判断模块包括:
第一判断子模块,判断所述实时温度数据是否大于预设温度阈值和/或,所述实时电压数据是否大于预设电压阈值;若是,则执行第二判读子模块;若否,则执行所述记录模块;
所述第二判断子模块,用于判断所述实时压力是否大于预设压力阈值和/或,所述实时气体成分是否含有预设类型成分和/或,所述实时烟雾浓度是否大于预设烟雾阈值;若是,则执行所述报警模块;如否,则执行记录模块。
可选地,所述实时温度数据包括:实时温度值及实时温度变化率;所述电压数据包括:实时电压值及实时电压变化率;所述第一判断子模块:
第一判断单元,用于判断所述实时温度值是否大于所述预设温度阈值中的温度值阈值和/或,所述实时温度变化率是否大于所述预设温度阈值中的温度变化阈值;若是,则执行所述第二判断单元;若否,则执行所述记录模块;
所述第二判断单元,判断所述实时电压值是否大于所述预设电压阈值中的电压值阈值和/或,所述实时电压值变化率是否大于所述预设电压阈值中的电压变化阈值;若是,则执行所述报警模块;若否,则执行所述记录模块。
可选地,所述待检验数据获取模块包括:
工作状态确定子模块,用于确定所述电池管理系统的所述工作状态;
激活指令发送子模块,用于在所述工作状态为休眠状态时,基于所述校验请求向所述电池管理系统发送激活指令;所述激活指令用于使所述电池管理系统进入运作状态;所述电池管理系统在所述工作状态下获取所述待检验数据。
本申请第三方面提供了一种电子设备,所述设备包括处理器以及存储器;
所述存储器用于存储程序代码,并将所述程序代码传输给所述处理器;
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的电池系统热失控的预警方法。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质,,所述计算机可读存储介质用于存储程序代码,所述程序代码用于执行第一方面所述的电池系统热失控的预警方法。
从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:
本发明通过S1,实时获取待测电池的声波波段频率信号;所述声波波段频率信号在所述待测电池因热失控而电芯产气时,测试气体通过泄压孔而产生的超音波的波段得到;S2,在所述声波波段频率表信号异常时,向电池管理系统发送校验请求,以获取所述蓄电池包内的待检验数据;S3,判断所述待检验数据是满足预设的热失控条件;若是,则执行步骤S4;若否,则执行步骤S5;S4,发出热失控报警信号;S5,定义所述待测电池正常,记录校验请求事件,通过实时检测电池的声波波段频率信号,进而确定电池是否存在异常情况,避免报警不及时的问题,提高了报警的及时性,且进一步验证待校验数据,避免误报漏报的现象,提高报警的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图;
图1为本发明的一种电池系统热失控的预警方法实施例一的步骤流程图;
图2为本发明的一种电池系统热失控的预警方法实施例二的步骤流程图;
图3为本发明的一种电池系统热失控的预警方法示例二的预警原理示意图;
图4为本发明的一种电池系统热失控的预警装置实施例的结构框图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种电池系统热失控的预警方法及装置,用于避免在电池系统出现热失控时,出现避免报警不及时及误报漏报的现象,从而提高报警的准确性和及时性。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,图1为本发明的一种电池系统热失控的预警方法实施例一的步骤流程图,具体可以包括如下步骤:
S1,实时获取待测电池的声波波段频率信号;所述声波波段频率信号在所述待测电池因热失控而电芯产气时,测试气体通过泄压孔而产生的超音波的波段得到;
S2,在所述声波波段频率表信号异常时,向电池管理系统发送校验请求,以获取所述蓄电池包内的待检验数据;
S3,判断所述待检验数据是满足预设的热失控条件;若是,则执行步骤S4;若否,则执行步骤S5;
S4,发出热失控报警信号;
S5,定义所述待测电池正常,记录校验请求事件,所述校验请求事件包括:所述校验请求及其时间、所述声波波段频率信号。
本发明实施例通过S1,实时获取待测电池的声波波段频率信号;所述声波波段频率信号在所述待测电池因热失控而电芯产气时,测试气体通过泄压孔而产生的超音波的波段得到;S2,在所述声波波段频率表信号异常时,向电池管理系统发送校验请求,以获取所述蓄电池包内的待检验数据;S3,判断所述待检验数据是满足预设的热失控条件;若是,则执行步骤S4;若否,则执行步骤S5;S4,发出热失控报警信号;S5,定义所述待测电池正常,记录校验请求事件,通过实时检测电池的声波波段频率信号,进而确定电池是否存在异常情况,避免报警不及时的问题,提高了报警的及时性,且进一步验证待校验数据,避免误报漏报的现象,提高报警的准确性。
请参阅图2,为本发明的一种电池系统热失控的预警方法实施例二的步骤流程图,具体包括:
步骤S201,实时获取待测电池的声波波段频率信号;所述声波波段频率信号在所述待测电池因热失控而电芯产气时,测试气体通过泄压孔而产生的超音波的波段得到;
在本发明实施例中,在热失控时,电池的电芯会产气,而气体在通过泄压孔时,会产生超音波的波段,此时通过测试该波段,则可以得到声波波段频率信号。
步骤S202,确定所述电池管理系统的工作状态;
步骤S203,在所述工作状态为休眠状态时,基于所述校验请求向所述电池管理系统发送激活指令;所述激活指令用于使所述电池管理系统进入运作状态;所述电池管理系统在所述工作状态下获取所述待检验数据;
在本发明实施例中,为了降低电池管理系统的能耗,为电池管理系统设置了两个状态,其中一个状态为休眠状态,而另一状态则为运作状态,而待检验数据需要电池管理系统在运作状态时才能获取。
步骤S204,判断所述实时温度值是否大于所述预设温度阈值中的温度值阈值和/或,所述实时温度变化率是否大于所述预设温度阈值中的温度变化阈值;若是,则执行步骤S205;若否,则执行步骤S208;
步骤S205,判断所述实时电压值是否大于所述预设电压阈值中的电压值阈值和/或,所述实时电压值变化率是否大于所述预设电压阈值中的电压变化阈值;若是,则执行步骤S206;若否,则执行步骤S208;
步骤S206,判断所述实时压力是否大于预设压力阈值和/或,所述实时气体成分是否含有预设类型成分和/或,所述实时烟雾浓度是否大于预设烟雾阈值;若是,则执行步骤S207;如否,则执行步骤S208;
在本发明实施例中,对于步骤S201得到的声波波段频率信号,匹配对应的气体泄漏检测传感器,来对气体泄漏进行检测,若检测确定该声波波段频率信号异常时,获取待测电池的实时温度值、实时温度变化率、实时电压值、实时电压变化率、实时电压数据、实时压力、实时气体成分及实时烟雾浓度,并从而通过待测电池的实事数据,确定待测电池是否正常。
步骤S207,发出热失控报警信号;
步骤S208,定义所述待测电池正常,记录校验请求事件,所述校验请求事件包括:所述校验请求及其时间、所述声波波段频率信号。
在本发明实施例所提供的一种电池系统热失控的预警方法,通过S1,实时获取待测电池的声波波段频率信号;所述声波波段频率信号在所述待测电池因热失控而电芯产气时,测试气体通过泄压孔而产生的超音波的波段得到;S2,在所述声波波段频率表信号异常时,向电池管理系统发送校验请求,以获取所述蓄电池包内的待检验数据;S3,判断所述待检验数据是满足预设的热失控条件;若是,则执行步骤S4;若否,则执行步骤S5;S4,发出热失控报警信号;S5,定义所述待测电池正常,记录校验请求事件,通过实时检测电池的声波波段频率信号,进而确定电池是否存在异常情况,避免报警不及时的问题,提高了报警的及时性,且进一步验证待校验数据,避免误报漏报的现象,提高报警的准确性。
为方便本领域技术人员对本发明的有益效果的理解,下面对本发明的电容器开关次数控制方法进行举例说明。
请参阅图3,图3为本发明的一种电池系统热失控的预警方法示例二的预警原理示意图,在本示例中,信号采集板实时采集电池的温度信号和电压信号,气体泄漏检测传感器实时检测是否有产生超音波的波段,压力传感器实时检测电池的实时压力、气体分成分析传感器实时检测电池是否产生有害气体,烟雾传感器实时检测电池所在环境的烟雾浓度,辅助检测电路信号实时检测电路是否发生电路异常情况。
在具体应用时,当气体泄漏检测传感器发现声波波段频率信号异常时,而信号采集板以检测出温度异常信号/电压异常信号,或压力传感器检测出压力异常,或气体分成分析传感器实时检测电池产生有害气体,或烟雾传感器实时检测电池所在环境的烟雾浓度异常,或辅助检测电路信号实时检测电路是否发生电路异常情况时,电池管理系统会判断电池存在异常情况,进而发出热失控信号。
请参阅图4,示出了一种电池系统热失控的预警装置实施例的结构框图,包括如下模块:
波段频率信号获取模块401,用于实时获取待测电池的声波波段频率信号;所述声波波段频率信号在所述待测电池因热失控而电芯产气时,测试气体通过泄压孔而产生的超音波的波段得到;
待检验数据获取模块402,用于在所述声波波段频率表信号异常时,向电池管理系统发送校验请求,以获取所述蓄电池包内的待检验数据;
判断模块403,判断所述待检验数据是满足预设的热失控条件;若是,则执行报警模块;若否,则执行所述记录模块;
所述报警模块404,用于发出热失控报警信号;
所述记录模块405,用于定义所述待测电池正常,记录校验请求事件,所述校验请求事件包括:所述校验请求及其时间、所述声波波段频率信号。
在一个可选实施例中,所述待校验数据包括:所述待测电池的实时温度数据、实时电压数据、实时压力、实时气体成分及实时烟雾浓度;所述判断模块包括:
第一判断子模块,判断所述实时温度数据是否大于预设温度阈值和/或,所述实时电压数据是否大于预设电压阈值;若是,则执行第二判读子模块;若否,则执行所述记录模块;
所述第二判断子模块,用于判断所述实时压力是否大于预设压力阈值和/或,所述实时气体成分是否含有预设类型成分和/或,所述实时烟雾浓度是否大于预设烟雾阈值;若是,则执行所述报警模块;如否,则执行记录模块。。
在一个可选实施例中,所述实时温度数据包括:实时温度值及实时温度变化率;所述电压数据包括:实时电压值及实时电压变化率;所述第一判断子模块:
第一判断单元,用于判断所述实时温度值是否大于所述预设温度阈值中的温度值阈值和/或,所述实时温度变化率是否大于所述预设温度阈值中的温度变化阈值;若是,则执行所述第二判断单元;若否,则执行所述记录模块;
所述第二判断单元,判断所述实时电压值是否大于所述预设电压阈值中的电压值阈值和/或,所述实时电压值变化率是否大于所述预设电压阈值中的电压变化阈值;若是,则执行所述报警模块;若否,则执行所述记录模块。
在一个可选实施例中,所述待检验数据获取模块402包括:
工作状态确定子模块,用于确定所述电池管理系统的所述工作状态;
激活指令发送子模块,用于在所述工作状态为休眠状态时,基于所述校验请求向所述电池管理系统发送激活指令;所述激活指令用于使所述电池管理系统进入运作状态;所述电池管理系统在所述工作状态下获取所述待检验数据。
本申请还提供了一种电子设备,设备包括处理器以及存储器;
存储器用于存储程序代码,并将程序代码传输给处理器;
处理器用于根据程序代码中的指令执行上述方法实施例中的电池系统热失控的预警方法。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质用于存储程序代码,程序代码用于执行上述方法实施例中的电池系统热失控的预警方法。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以通过一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称:Read-OnlyMemory,英文缩写:ROM)、随机存取存储器(英文全称:Random Access Memory,英文缩写:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,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应当理解: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)
1.一种电池系统热失控的预警方法,其特征在于,包括:
S1,实时获取待测电池的声波波段频率信号;所述声波波段频率信号在所述待测电池因热失控而电芯产气时,测试气体通过泄压孔而产生的超音波的波段得到;
S2,在所述声波波段频率信号异常时,向电池管理系统发送校验请求,以获取所述待测电池包内的待检验数据;
S3,判断所述待检验数据是满足预设的热失控条件;若是,则执行步骤S4;若否,则执行步骤S5;
S4,发出热失控报警信号;
S5,定义所述待测电池正常,记录校验请求事件,所述校验请求事件包括:所述校验请求及其时间、所述声波波段频率信号。
2.根据权利要求1所述的电池系统热失控的预警方法,其特征在于,所述待校验数据包括:所述待测电池的实时温度数据、实时电压数据、实时压力、实时气体成分及实时烟雾浓度;所述步骤S3包括:
S31,判断所述实时温度数据是否大于预设温度阈值和/或,所述实时电压数据是否大于预设电压阈值;若是,则执行步骤S32;若否,则执行步骤S5;
S32,判断所述实时压力是否大于预设压力阈值和/或,所述实时气体成分是否含有预设类型成分和/或,所述实时烟雾浓度是否大于预设烟雾阈值;若是,则执行步骤S4;如否,则执行步骤S5。
3.根据权利要求2所述的电池系统热失控的预警方法,其特征在于,所述实时温度数据包括:实时温度值及实时温度变化率;所述电压数据包括:实时电压值及实时电压变化率;所述步骤S31包括:
S311,判断所述实时温度值是否大于所述预设温度阈值中的温度值阈值和/或,所述实时温度变化率是否大于所述预设温度阈值中的温度变化阈值;若是,则执行步骤S312;若否,则执行步骤S5;
S312,判断所述实时电压值是否大于所述预设电压阈值中的电压值阈值和/或,所述实时电压值变化率是否大于所述预设电压阈值中的电压变化阈值;若是,则执行步骤S4;若否,则执行步骤S5。
4.根据权利要求1所述的电池系统热失控的预警方法,其特征在于,所述步骤S2包括:
S21,确定所述电池管理系统的工作状态;
S22,在所述工作状态为休眠状态时,基于所述校验请求向所述电池管理系统发送激活指令;所述激活指令用于使所述电池管理系统进入运作状态;所述电池管理系统在所述工作状态下获取所述待检验数据。
5.一种电池系统热失控的预警装置,其特征在于,包括:
波段频率信号获取模块,用于实时获取待测电池的声波波段频率信号;所述声波波段频率信号在所述待测电池因热失控而电芯产气时,测试气体通过泄压孔而产生的超音波的波段得到;
待检验数据获取模块,用于在所述声波波段频率表信号异常时,向电池管理系统发送校验请求,以获取所述蓄电池包内的待检验数据;
判断模块,判断所述待检验数据是满足预设的热失控条件;若是,则执行报警模块;若否,则执行所述记录模块;
所述报警模块,用于发出热失控报警信号;
所述记录模块,用于定义所述待测电池正常,记录校验请求事件,所述校验请求事件包括:所述校验请求及其时间、所述声波波段频率信号。
6.根据权利要求5所述的电池系统热失控的预警装置,其特征在于,所述待校验数据包括:所述待测电池的实时温度数据、实时电压数据、实时压力、实时气体成分及实时烟雾浓度;所述判断模块包括:
第一判断子模块,判断所述实时温度数据是否大于预设温度阈值和/或,所述实时电压数据是否大于预设电压阈值;若是,则执行第二判读子模块;若否,则执行所述记录模块;
所述第二判断子模块,用于判断所述实时压力是否大于预设压力阈值和/或,所述实时气体成分是否含有预设类型成分和/或,所述实时烟雾浓度是否大于预设烟雾阈值;若是,则执行所述报警模块;如否,则执行记录模块。
7.根据权利要求6所述的电池系统热失控的预警装置,其特征在于,所述实时温度数据包括:实时温度值及实时温度变化率;所述电压数据包括:实时电压值及实时电压变化率;所述第一判断子模块:
第一判断单元,用于判断所述实时温度值是否大于所述预设温度阈值中的温度值阈值和/或,所述实时温度变化率是否大于所述预设温度阈值中的温度变化阈值;若是,则执行所述第二判断单元;若否,则执行所述记录模块;
所述第二判断单元,判断所述实时电压值是否大于所述预设电压阈值中的电压值阈值和/或,所述实时电压值变化率是否大于所述预设电压阈值中的电压变化阈值;若是,则执行所述报警模块;若否,则执行所述记录模块。
8.根据权利要求5所述的电池系统热失控的预警装置,其特征在于,所述待检验数据获取模块包括:
工作状态确定子模块,用于确定所述电池管理系统的所述工作状态;
激活指令发送子模块,用于在所述工作状态为休眠状态时,基于所述校验请求向所述电池管理系统发送激活指令;所述激活指令用于使所述电池管理系统进入运作状态;所述电池管理系统在所述工作状态下获取所述待检验数据。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器以及存储器,所述存储器存储有计算机可读取指令,当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时,运行如权利要求1-4任一项所述的方法。
10.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序本处理器执行时运行如权利要求1-4任一项所述的方法。
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