CN115764080B - 一种电池热失控智能控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种电池热失控智能控制方法及系统；所述方法包括：获取电池包温升速率；根据所述电池包温升速率，基于预设的开启判定规则对电池包的电磁阀进行开闭；若所述电池包温升速率符合所述开启判定规则，则控制所述电磁阀开启；发送PWM信号驱动电子水泵以设定速度运转，以使得水冷机组注入抗冻水到所述电池包内；本申请实施例实现降低电池的温度，电池出现热失控初始阶段时，通过将大量冷却液注入到热失控的电池包内，从而控制电池热失控继续恶化，将火灾消灭在最初始阶段。
Description
技术领域
本申请实施例涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池热失控智能控制方法及系统。
背景技术
电池是项伟大的技术，为全球电能的存储和供应带来巨大的变化和贡献。尽管如此，其带来的火灾（爆炸）风险也不容忽视；其中电池内部的放热反应会导致电池内部温度和压力以很快速率上升，从而产生热失控现象；当电池进入热失控时，其会导致电池出现燃烧或者发生爆炸。对此采用电池的系统可能需要继续使用和开发一些抑制和灭火系统，用于降低负面事故的发生几率，从而控制风险。但是，当前灭火方式无法在火灾（爆炸）最初始阶段进行有效消灭源头。
发明内容
本申请实施例提供一种电池热失控智能控制方法及系统，以解决现有的当前灭火方式无法在火灾最初始阶段进行有效消灭源头的问题。
在第一方面，本申请实施例提供了一种电池热失控智能控制方法，所述方法包括以下步骤：
获取电池包温升速率；
根据所述电池包温升速率，基于预设的开启判定规则对电池包的电磁阀进行开闭；
若所述电池包温升速率符合所述开启判定规则，则控制所述电磁阀开启；
发送PWM信号驱动电子水泵以设定速度运转，以使得水冷机组注入抗冻水到所述电池包内。
进一步的，所述获取电池包温升速率，包括：
获取电池包的初始温度，并记录获取时间，得到第一温度和第一时间；
获取电池包的工作温度，并记录获取时间，得到第二温度和第二时间；
根据所述第一温度、第一时间、第二温度和第二时间，计算电池包温升速率。
进一步的，所述根据所述第一温度、第一时间、第二温度和第二时间，计算电池包温升速率，包括：
电池包温升速率为：
V=（T2-T1）/(t2-t1)；
其中，T1表示第一温度，T2表示第二温度，t1表示第一时间，t2表示第二时间。
进一步的，所述根据所述电池包温升速率，基于预设的开启判定规则对电池包的电磁阀进行开闭，包括：
根据所述电池包温升速率是否大于速率设定值，且所述第二温度是否小于温度设定值，控制电池包的电磁阀进行开闭。
进一步的，所述根据所述电池包温升速率是否大于速率设定值，控制电池包的电磁阀进行开闭，包括：
若所述电池包温升速率大于速率设定值，且所述第二温度小于温度设定值，则电池处于第一失控状态，控制电磁阀进行开启，发送PWM信号驱动电子水泵以第一设定速度运转，以使得外接补水箱注入第一排水量的抗冻水到所述电池包内；
若所述电池包温升速率大于速率设定值，且所述第二温度大于温度设定值，则电池处于第二失控状态，控制电磁阀进行开启，发送PWM信号驱动电子水泵以第二设定速度运转，以使得外接补水箱注入第二排水量的抗冻水到所述电池包内；
若所述电池包温升速率小于速率设定值，且第二温度大于温度设定值，则电池处于第三失控状态，控制电磁阀进行开启，发送PWM信号驱动电子水泵以第二设定速度运转，以使得外接补水箱注入第二排水量的抗冻水到所述电池包内。
进一步的，所述根据所述电池包温升速率是否大于速率设定值，控制电池包的电磁阀进行开闭，包括：
若所述电池包温升速率小于速率设定值，且所述第二温度小于温度设定值，则控制所述电子水泵关闭。
进一步的，所述获取电池包温升速率之前，还包括：
进行整套系统的前处理，并控制水冷机组的初始化和调节测试。
在第二方面，本申请实施例还提供一种电池热失控智能控制系统，包括：水冷机组和外接补水箱，所述水冷机组包括TMS控制器和电子水泵，所述TMS控制器连接所述电子水泵，所述水冷机组连接所述外接补水箱；
所述TMS控制器用于获取电池包温升速率，根据所述电池包温升速率，基于预设的开启判定规则对电池包的电磁阀进行开闭；
所述TMS控制器还用于若所述电池包温升速率符合所述开启判定规则，则控制所述电磁阀开启，并发送PWM信号驱动所述电子水泵以设定速度运转，以使得所述水冷机组注入抗冻水到所述电池包内。
在第三方面，本申请实施例还提供一种计算机设备，包括：存储器以及一个或多个处理器；
所述存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述的一种电池热失控智能控制方法。
在第四方面，本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的一种电池热失控智能控制方法。
本申请实施例获取电池包温升速率；根据所述电池包温升速率，基于预设的开启判定规则对电池包的电磁阀进行开闭；若所述电池包温升速率符合所述开启判定规则，则控制所述电磁阀开启；发送PWM信号驱动电子水泵以设定速度运转，以使得水冷机组注入抗冻水到所述电池包内；实现降低电池的温度，电池出现热失控初始阶段时，通过将大量冷却液注入到热失控的电池包内，从而控制电池热失控继续恶化，将火灾消灭在最初始阶段。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种电池热失控智能控制方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的一种电池热失控智能控制系统的结构图；
图3是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作（或步骤）描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
本申请实施例提供一种电池热失控智能控制方法，来避免现有的当前灭火方式无法在火灾最初始阶段进行有效消灭源头的问题。
本申请实施例获取电池包温升速率；根据所述电池包温升速率，基于预设的开启判定规则对电池包的电磁阀进行开闭；若所述电池包温升速率符合所述开启判定规则，则控制所述电磁阀开启；发送PWM信号驱动电子水泵以设定速度运转，以使得水冷机组注入抗冻水到所述电池包内；实现降低电池的温度，电池出现热失控初始阶段时，通过将大量冷却液注入到热失控的电池包内，从而控制电池热失控继续恶化，将火灾消灭在最初始阶段。
实施例中提供的电池热失控智能控制方法可以由电池热失控智能控制系统执行，该电池热失控智能控制系统可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在电池热失控智能控制设备中。其中，电池热失控智能控制设备可以是计算机等设备。
图1为本申请实施例提供的一种电池热失控智能控制方法的流程图。参考图1，所述方法包括以下步骤：
步骤110、获取电池包温升速率。
具体的，获取电池包的初始温度，并记录获取时间，得到第一温度和第一时间；获取电池包的工作温度，并记录获取时间，得到第二温度和第二时间；根据所述第一温度、第一时间、第二温度和第二时间，计算电池包温升速率。
可选的，电池包温升速率为：
V=（T2-T1）/(t2-t1)；
其中，T1表示第一温度，T2表示第二温度，t1表示第一时间，t2表示第二时间。
步骤120、根据所述电池包温升速率，基于预设的开启判定规则对电池包的电磁阀进行开闭。
具体的，根据所述电池包温升速率是否大于速率设定值，且所述第二温度是否小于温度设定值，控制电池包的电磁阀进行开闭。
步骤130、若所述电池包温升速率符合所述开启判定规则，则控制所述电磁阀开启。
可选的，若所述电池包温升速率大于速率设定值，且第二温度小于温度设定值，则电池处于第一失控状态，控制电磁阀进行开启，发送PWM信号驱动电子水泵以第一设定速度运转，以使得外接补水箱注入第一排水量的抗冻水到所述电池包内。
示例性的，一般储能电芯在0.5P功率充放电情况下，正常温升速率在0.5℃/min，若温升速率大于速率设定值2℃/min，电池已经有失控趋势，此时若第二温度不超过90℃，则需要发送PWM信号驱动电子水泵以第一设定速度运转，以使得外接补水箱注入第一排水量的抗冻水到所述电池包内，将热失控消灭在最初始的状态；可以理解的是，电子水泵的第一设定速度可以根据实际情况具体设置，本申请实施例对此不作限定，第一排水量的数值根据电池包的容积进行设置，一般为电池包容积的一半。
可选的，若所述电池包温升速率大于速率设定值，且第二温度大于温度设定值，则电池处于第二失控状态，控制电磁阀进行开启，发送PWM信号驱动电子水泵以第二设定速度运转，以使得外接补水箱注入第二排水量的抗冻水到所述电池包内。
示例性的，一般储能电芯在0.5P功率充放电情况下，正常温升速率在0.5℃/min，若温升速率大于速率设定值2℃/min，此时若第二温度超过90℃，电池可能达到最初始失控起火（爆炸）点，则需要发送PWM信号驱动电子水泵以第二设定速度运转，以使得外接补水箱注入第二排水量的抗冻水到所述电池包内，将热失控消灭在最初始的状态；可以理解的是，电子水泵的第二设定速度可以根据实际情况具体设置，本申请实施例对此不作限定，其中，第二设定速度大于第一设定速度；第二排水量的数值根据电池包的容积进行设置，一般为与电池包容积相等。
可选的，若所述电池包温升速率小于速率设定值，且第二温度大于温度设定值，则电池处于第三失控状态，控制电磁阀进行开启，发送PWM信号驱动电子水泵以第二设定速度运转，以使得外接补水箱注入第二排水量的抗冻水到所述电池包内。
示例性的，一般储能电芯在0.5P功率充放电情况下，正常温升速率在0.5℃/min，若温升速率小于速率设定值2℃/min，但此时若第二温度超过90℃，电池可能达到失控起火（爆炸）点或者已经失控起火，则需要发送PWM信号驱动电子水泵以第二设定速度运转，以使得外接补水箱注入第二排水量的抗冻水到所述电池包内，将热失控消灭在最初始的状态。
可选的，若所述电池包温升速率小于速率设定值，且第二温度小于温度设定值，则控制所述电子水泵关闭。
示例性的，一般储能电芯在0.5P功率充放电情况下，正常温升速率在0.5℃/min，若温升速率小于速率设定值2℃/min，且此时第二温度不超过90℃，则电池工作正常，没有达到热失控的初始状态或者最初始的失控起火，则控制电子水泵关闭。
步骤140、发送PWM信号驱动电子水泵以设定速度运转，以使得水冷机组注入抗冻水到所述电池包内。
在其中一些实施例中，所述获取电池包温升速率之前，还包括：进行整套系统的前处理，并控制水冷机组的初始化和调节测试。
具体的，将整套系统安装完成后，将水冷机组加注抗冻水（50%水+50%乙二醇混合溶液）；对水冷机组的TMS控制器与电池包的温度传感器进行调试通讯，使TMS控制器可以接收温度传感器传输的数据，通过此数据知道电池包当前的温度状态。
具体的，对水冷机组进行调节测试，保证机组基本功能不变工况下，TMS控制器通过CAN通信采集每个电池包的温度，当某个电池包满足预设的开启判定规则时，此电池包的电磁阀打开，通过PWM信号驱动电子水泵高速运转，将抗冻水注入到失控的电池包内，从而达到灭火目的。
在上述实施例的基础上，请参照图2，本申请实施例还提供一种电池热失控智能控制系统，所述电池热失控智能控制系统具体包括：水冷机组202和外接补水箱201，所述水冷机组包括TMS控制器（图中未示出）和电子水泵（图中未示出）和温度传感器，所述TMS控制器连接所述电子水泵，所述外接补水箱连接所述水冷机组。
所述TMS控制器用于获取电池包203温升速率，根据所述电池包温升速率，基于预设的开启判定规则对电磁阀204进行开闭；所述TMS控制器还用于若所述电池包温升速率符合所述开启判定规则，则控制所述电磁阀开启，并发送PWM信号驱动所述电子水泵以设定速度运转，以使得所述水冷机组注入抗冻水到所述电池包内。
具体的，对水冷机组进行调节测试，保证机组基本功能不变工况下，TMS控制器通过CAN通信采集每个电池包的温度，当某个电池包满足预设的开启判定规则时，此电池包的电磁阀204打开，通过PWM信号驱动电子水泵高速运转，将水冷机组的抗冻水注入到失控的电池包内，从而达到灭火目的。
上述，本申请实施例获取电池包温升速率；根据所述电池包温升速率，基于预设的开启判定规则对电池包的电磁阀进行开闭；若所述电池包温升速率符合所述开启判定规则，则控制所述电磁阀开启；发送PWM信号驱动电子水泵以设定速度运转，以使得水冷机组注入抗冻水到所述电池包内；实现降低电池的温度，电池出现热失控初始阶段时，通过将大量冷却液注入到热失控的电池包内，从而控制电池热失控继续恶化，将火灾消灭在最初始阶段。
本申请实施例提供的电池热失控智能控制系统可以用于执行上述实施例提供的电池热失控智能控制方法，具备相应的功能和有益效果。
本申请实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备可集成本申请实施例提供的电池热失控智能控制系统。图3是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。参考图3，该计算机设备包括：输入装置43、输出装置44、存储器42以及一个或多个处理器41；所述存储器42，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器41执行，使得所述一个或多个处理器41实现如上述实施例提供的电池热失控智能控制方法。其中输入装置43、输出装置44、存储器42和处理器41可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。
处理器41通过运行存储在存储器42中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的电池热失控智能控制方法。
上述提供的计算机设备可用于执行上述实施例提供的电池热失控智能控制方法，具备相应的功能和有益效果。
本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种电池热失控智能控制方法，该基于人体姿态估计的动作纠正方法包括：获取电池包温升速率；根据所述电池包温升速率，基于预设的开启判定规则对电池包的电磁阀进行开闭；若所述电池包温升速率符合所述开启判定规则，则控制所述电磁阀开启；发送PWM信号驱动电子水泵以设定速度运转，以使得水冷机组注入抗冻水到所述电池包内。
存储介质——任何的各种类型的存储器设备或存储设备。术语“存储介质”旨在包括：安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机装置存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM，兰巴斯(Rambus)RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的第一计算机装置中，或者可以位于不同的第二计算机装置中，第二计算机装置通过网络(诸如因特网)连接到第一计算机装置。第二计算机装置可以提供程序指令给第一计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括可以驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机装置中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。
当然，本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的电池热失控智能控制方法，还可以执行本申请任意实施例所提供的电池热失控智能控制方法中的相关操作。
上述实施例中提供的电池热失控智能控制系统、存储介质及计算机设备可执行本申请任意实施例所提供的电池热失控智能控制方法，未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例所提供的电池热失控智能控制方法。
上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。
Claims (7)
1.一种电池热失控智能控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获取电池包温升速率；
根据所述电池包温升速率，基于预设的开启判定规则对电池包的电磁阀进行开闭；
若所述电池包温升速率符合所述开启判定规则，则控制所述电磁阀开启；
发送PWM信号驱动电子水泵以设定速度运转，以使得水冷机组注入抗冻水到所述电池包内；
其中，所述获取电池包温升速率，包括：
获取电池包的初始温度，并记录获取时间，得到第一温度和第一时间；
获取电池包的工作温度，并记录获取时间，得到第二温度和第二时间；
根据所述第一温度、第一时间、第二温度和第二时间，计算电池包温升速率；
其中，所述根据所述电池包温升速率，基于预设的开启判定规则对电池包的电磁阀进行开闭，包括：
根据所述电池包温升速率是否大于速率设定值，且所述第二温度是否小于温度设定值，控制电池包的电磁阀进行开闭；
其中，所述根据所述电池包温升速率是否大于速率设定值，控制电池包的电磁阀进行开闭，包括：
根据电池包的温升速率和第二温度，将电池的热失控趋势由轻度到重度划分为第一失控状态、第二失控状态和第三失控状态；
若所述电池包温升速率大于速率设定值，且所述第二温度小于温度设定值，则电池处于第一失控状态，控制电磁阀进行开启，发送PWM信号驱动电子水泵以第一设定速度运转，以使得外接补水箱注入第一排水量的抗冻水到所述电池包内；
若所述电池包温升速率大于速率设定值，且所述第二温度大于温度设定值，则电池处于第二失控状态，控制电磁阀进行开启，发送PWM信号驱动电子水泵以第二设定速度运转，以使得外接补水箱注入第二排水量的抗冻水到所述电池包内；
若所述电池包温升速率小于速率设定值，且所述第二温度大于温度设定值，则电池处于第三失控状态，控制电磁阀进行开启，发送PWM信号驱动电子水泵以第二设定速度运转，以使得外接补水箱注入第二排水量的抗冻水到所述电池包内。
2.根据权利要求1所述的电池热失控智能控制方法，其特征在于，所述根据所述第一温度、第一时间、第二温度和第二时间，计算电池包温升速率，包括：
电池包温升速率为：
V=（T2-T1）/(t2-t1)；
其中，T1表示第一温度，T2表示第二温度，t1表示第一时间，t2表示第二时间。
3.根据权利要求1所述的电池热失控智能控制方法，其特征在于，所述根据所述电池包温升速率是否大于速率设定值，控制电池包的电磁阀进行开闭，包括：
若所述电池包温升速率小于速率设定值，且所述第二温度小于温度设定值，则控制所述电子水泵关闭。
4.根据权利要求1所述的电池热失控智能控制方法，其特征在于，所述获取电池包温升速率之前，还包括：
进行整套系统的前处理，并控制水冷机组的初始化和调节测试。
5.一种电池热失控智能控制系统，其特征在于，包括：水冷机组和外接补水箱，所述水冷机组包括TMS控制器和电子水泵，所述TMS控制器连接所述电子水泵，所述水冷机组连接所述外接补水箱；
所述TMS控制器用于获取电池包温升速率，根据所述电池包温升速率，基于预设的开启判定规则对电池包的电磁阀进行开闭；
所述TMS控制器还用于若所述电池包温升速率符合所述开启判定规则，则控制所述电磁阀开启，并发送PWM信号驱动所述电子水泵以设定速度运转，以使得所述水冷机组注入抗冻水到所述电池包内。
6.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器以及一个或多个处理器；
所述存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-4任一所述的一种电池热失控智能控制方法。
7.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-4任一所述的一种电池热失控智能控制方法。
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