CN115972982A - 热失控预警方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

热失控预警方法、装置、设备及可读存储介质 Download PDF

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CN115972982A
CN115972982A CN202211559633.7A CN202211559633A CN115972982A CN 115972982 A CN115972982 A CN 115972982A CN 202211559633 A CN202211559633 A CN 202211559633A CN 115972982 A CN115972982 A CN 115972982A
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CN
China
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parameter
fault
battery
thermal runaway
parameters
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CN202211559633.7A
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张俊
杜帅航
徐佳杰
葛俊夏
周侃
黄兴伟
李碧雄
刘陈石
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Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Zhejiang Yizhen Automobile Research and Development Co Ltd
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Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Zhejiang Yizhen Automobile Research and Development Co Ltd
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Abstract

本申请提供一种热失控预警方法、装置、设备及可读存储介质。所述热失控预警方法应用于服务器,所述方法包括:获取电池运行参数和故障参数;根据所述电池运行参数中满足第一判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目、和/或所述故障参数中满足第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级;根据所述热失控故障等级,进行对应等级的故障预警。应用本申请的技术方案,实现了在电池热失控发生之前进行故障预警,从而降低了电池热失控的发生机率,提高了电池的使用安全性。

Description

热失控预警方法、装置、设备及可读存储介质
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种热失控预警方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
动力电池在电动汽车、储能等多个技术领域得到广泛应用,但是仍然存在电池热失控安全性问题。
现有技术采用BMS(Battery Management System,电池管理系统)监控电池运行状态,无法在电池热失控发生之前作出准确有效预警以降低热失控发生机率。
发明内容
有鉴于此,为解决上述技术问题,本申请提供一种热失控预警方法、装置、设备及可读存储介质。
具体地,本申请是通过如下技术方案实现的:
根据本申请实施例的第一方面,提供一种热失控预警方法,所述方法应用于服务器;所述方法包括:
获取电池运行参数数据和故障参数数据,其中,每种电池运行参数对应于至少一种第一判定条件,每种故障参数对应于至少一种第二判定条件;
根据所述电池运行参数中满足第一判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,和所述故障参数中满足第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级;
根据所述热失控故障等级,进行对应等级的故障预警。
可选地,所述电池包括电动汽车电池;
所述获取电池运行参数数据和故障参数数据包括:
获取所述电动汽车的车联网智能终端T-BOX上传的电池运行参数数据和故障参数数据,所述T-BOX通过电池管理系统BMS实时获取电池运行参数数据和故障参数数据。
可选地,所述第一判定条件包括以下至少一项:
电池运行参数的数值满足第一阈值条件,且持续时间符合第一时间要求;
电池运行参数的变化率满足第二阈值条件,且持续时间符合第二时间要求。
可选地,所述第二判定条件包括以下至少一项:
故障参数对应的故障发生次数符合数目要求;
故障参数对应的故障持续时间满足设定时间要求;
故障参数的数值满足设定阈值条件。
可选地,所述电池运行参数包括第一运行参数,所述第一运行参数包括电压和温度;
所述根据所述电池运行参数中满足第一判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,和所述故障参数中满足第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级,包括:
响应于一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,确定所述热失控故障等级为第一等级。
可选地,所述故障参数包括第一故障参数和第二故障参数,所述第一故障参数包括第一运行参数对应的故障参数,第二故障参数包括通讯故障参数和内阻参数;
所述根据所述电池运行参数中满足第一判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,和所述故障参数中满足第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级,包括:
响应于一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,且第一故障参数中所述一种第一运行参数对应的故障参数和第二故障参数中至少一个参数满足所述参数对应的至少一个第二判定条件,确定所述热失控故障等级为第二等级。
可选地,所述电池运行参数还包括第二运行参数,所述第二运行参数包括气压;
所述根据所述电池运行参数中满足第一判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,和所述故障参数中满足第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级,包括:
响应于以下至少一种情况,确定所述热失控故障等级为第三等级:
一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,且所述第一故障参数中另一种第一运行参数对应的故障参数满足所述参数对应的至少一个第二判定条件;
第一故障参数中的第一运行参数对应的故障参数均满足至少一个第二判定条件;
第二运行参数数据满足所述参数对应的至少一个第一判定条件;
第一运行参数中的温度数据满足温度对应的一个第一判定条件,且电压数据满足电压对应的至少一个第一判定条件;
第一运行参数中的温度数据满足温度对应的至少两个第一判定条件。
根据本申请实施例的第二方面,提供一种热失控预警装置,所述装置应用于服务器,所述装置包括:
参数获取模块,用于获取电池运行参数数据和故障参数数据,其中,每种电池运行参数对应于至少一种第一判定条件,每种故障参数对应于至少一种第二判定条件;
等级判定模块,用于根据所述电池运行参数中满足第一判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,和所述故障参数中满足第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级;
预警模块,用于根据所述热失控故障等级,进行对应等级的故障预警。
可选地,所述电池包括电动汽车电池;
所述参数获取模块具体用于:
获取所述电动汽车的车联网智能终端T-BOX上传的电池运行参数数据和故障参数数据,所述T-BOX通过电池管理系统BMS实时获取电池运行参数数据和故障参数数据。
可选地,所述第一判定条件包括以下至少一项:
电池运行参数的数值满足第一阈值条件,且持续时间符合第一时间要求;
电池运行参数的变化率满足第二阈值条件,且持续时间符合第二时间要求。
可选地,所述第二判定条件包括以下至少一项:
故障参数对应的故障发生次数符合数目要求;
故障参数对应的故障持续时间满足设定时间要求;
故障参数的数值满足设定阈值条件。
可选地,所述电池运行参数包括第一运行参数,所述第一运行参数包括电压和温度;
所述等级判定模块具体用于:
响应于一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,确定所述热失控故障等级为第一等级。
可选地,所述故障参数包括第一故障参数和第二故障参数,所述第一故障参数包括第一运行参数对应的故障参数,第二故障参数包括通讯故障参数和内阻参数;
所述等级判定模块具体用于:
响应于一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,且第一故障参数中所述一种第一运行参数对应的故障参数和第二故障参数中至少一个参数满足所述参数对应的至少一个第二判定条件,确定所述热失控故障等级为第二等级。
可选地,所述电池运行参数还包括第二运行参数,所述第二运行参数包括气压;
所述等级判定模块具体用于:
响应于以下至少一种情况,确定所述热失控故障等级为第三等级:
一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,且所述第一故障参数中另一种第一运行参数对应的故障参数满足所述参数对应的至少一个第二判定条件;
第一故障参数中的第一运行参数对应的故障参数均满足至少一个第二判定条件;
第二运行参数数据满足所述参数对应的至少一个第一判定条件;
第一运行参数中的温度数据满足温度对应的一个第一判定条件,且电压数据满足电压对应的至少一个第一判定条件;
第一运行参数中的温度数据满足温度对应的至少两个第一判定条件。
根据本申请实施例的第三方面,提供一种电子设备,所述电子设备包括:存储器和处理器;所述存储器,用于存储计算机程序;所述处理器,用于通过调用所述计算机程序,执行上述热失控预警方法。
根据本申请实施例的第四方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现上述热失控预警方法。
本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
在上述本申请提供的技术方案中,通过多维参数综合评估电池热失控状态并划分热失控故障等级,以作出对应等级的故障预警,实现了在电池热失控发生之前进行故障预警,从而降低了电池热失控的发生机率,提高了电池的使用安全性。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的和解释性的,并不能限制本申请。此外,本申请中的任一实施例并不需要达到上述的全部效果。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是本申请一示例性实施例示出的一种热失控预警方法流程示意图;
图2是本申请一示例性实施例示出的一种应用于电动汽车的电池热失控预警方法流程示意图;
图3是本申请一示例性实施例示出的一种热失控预警装置的结构示意图;
图4是本申请一示例性实施例示出的一种电子设备的硬件示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本申请范围的情况下,第一分类阈值也可以被称为第二分类阈值,类似地,第二分类阈值也可以被称为第一分类阈值。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
动力电池在电动汽车、储能等多个技术领域得到广泛应用,但是一旦电池发生热失控,会给用户带来严重的安全风险。如电动汽车领域多应用锂电池作为动力电池,在锂电池发生热失控时,高温会导致电池负极SEI(solid electrolyte interphase,固体电解质中间相)膜分解、正极活性物质分解以及电解液氧化分解,因此产生大量的气体导致锂离子电池内部气体膨胀、气压急速升高,继而引发电池爆炸、燃烧,威胁驾驶人员安全。
现有技术采用BMS监控电池运行状态,并在电池发生热失控后进行警报提醒。鉴于运算能力有限,BMS只能简略地进行热失控风险判定,且在电池热失控已经发生且进入不可逆转的状态后作出警报提醒,无法在电池热失控发生之前作出有效预警,且可能出现误报热失控故障。
为解决上述问题,本申请提供一种热失控预警方法,该方法应用于服务器。
参见图1所示,所述方法可以包括以下步骤:
S101,获取电池运行参数数据和故障参数数据,其中,每种电池运行参数对应于至少一种第一判定条件,每种故障参数对应于至少一种第二判定条件;
电池运行参数指的是处于工作状态中的电池性能参数,如电压、电流、温度等;故障参数指的是与电池运行参数相关联的故障情况对应的参数,可以包括采集电池运行参数的线路发生故障对应的参数,例如温度采样断路故障数、数据传输通讯故障等。
其中电池运行参数与第一判定条件相对应,每种电池运行参数对应至少有一种第一判定条件。以电压和温度这两种电池运行参数为例,该电压可以对应两种第一判定条件,一种可以对应于电压值是否符合要求的判定,一种可以是电压变化速率是否符合要求的判定;温度可以对应三种第一判定条件,所述三种第一判定条件可以包括:温度数值是否符合要求的判定;温度变化率是否符合要求的判定;温度极差是否符合要求的判定,所述温度极差指的是温度的最大值与最小值的差值。
故障参数与第二判定条件相对应,每种故障参数对应至少有一种第二判定条件。举例来讲,所述故障参数可以包括温度采样断路故障数,该故障参数可以对应一种第二判定条件,比如对应于断路故障数目是否符合要求的判定;以单体内阻这种故障参数为例,该故障参数可以对应两种第二判定条件,一种可以是对应于内阻值是否符合第一阻值要求的判定,一种可以是对应于内阻值是否符合第二阻值要求的判定。
所述服务器可以通过无线通信获取电池运行参数数据和故障参数数据。在一个实例中,服务器和电池管理系统预先建立通信连接,电池管理系统实时监测并采集电池运行参数数据和故障参数数据,按照预设时间间隔传输给服务器;服务器通过通信连接获取电池管理系统传输的电池运行参数数据和故障参数数据。
S102,根据所述电池运行参数中满足第一判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,和所述故障参数中满足第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级;
服务器中预置热失控故障等级信息,所述故障等级信息包括故障等级、与该故障等级相对应的满足第一判定条件和第二判定条件的参数类型和参数类型对应的判定条件成立数目。
服务器在获取到电池运行参数数据和故障参数数据后,将每种电池运行参数数据与参数对应的第一判定条件、每种故障参数数据与参数对应的第二判定条件进行比较,确定满足第一判定条件、第二判定条件的参数类型及该参数类型对应的判定条件成立数目的组合情况;根据组合情况和预置热失控故障等级信息,确定对应的电池热失控故障等级。
仍以上述电池运行参数包括电压、温度,故障参数包括温度采样断路故障数、单体内阻为例,服务器在获取到数据后,将电压、温度这两种参数数据与这两种参数对应的第一判定条件相比较,将温度采样断路故障数、单体内阻参数数据与这两种参数对应的第二判定条件相比较,获取电压、温度、温度采样断路故障数和单体内阻对应的判定条件的成立数目,从而获取满足第一判定条件和第二判定条件的参数类型与所述参数类型对应判定条件成立数目的组合情况。
S103,根据所述热失控故障等级,进行对应等级的故障预警。
在确定所述电池热失控故障等级后,将所述故障等级通知给相关人员,并对故障作出处理,不同的故障等级对应的故障处理措施不同。
在一个示例中,将所述故障等级划分为三个等级,热失控的严重程度按照故障等级依次递增。对应于故障等级为第一等级,记录故障电池并重点关注;对应于故障等级为第二等级,通过短信的形式通知相关人员及时检查电池、排除故障;对应于故障等级为第三等级,通过短信的形式通知相关人员及时进行故障电池的更换。
根据本申请实施例提供的技术方案,通过多维参数综合评估电池热失控状态并划分热失控故障等级,以作出对应等级的故障预警,实现了在电池热失控发生之前进行故障预警,从而降低了电池热失控的发生机率,提高了电池的使用安全性。
在一些实施例中,所述电池可以包括电动汽车电池;所述服务器获取电池运行参数数据和故障参数数据可以包括以下步骤:获取所述电动汽车的车联网智能终端T-BOX上传的电池运行参数数据和故障参数数据,所述T-BOX通过电池管理系统BMS实时获取电池运行参数数据和故障参数数据。
其中,所述电动汽车包括T-BOX和BMS,T-BOX与云服务器之间可以进行通信。BMS用于实时监测电池工作状态下的各种数据,T-BOX用于获取、存储BMS监测到的数据,并在云服务器存在数据获取需求的情况下,根据服务器的数据需求将存储的目标数据通过通信连接上传到云服务器中,以供云服务器调用。
在一些实施例中,所述第一判定条件可以包括以下至少一项:电池运行参数的数值满足第一阈值条件,且持续时间符合第一时间要求;电池运行参数的变化率满足第二阈值条件,且持续时间符合第二时间要求。
其中,第一阈值条件、第二阈值条件与电池运行参数相对应。例如,电池运行参数可以包括温度、电压、气压,则所述第一阈值条件包括温度阈值、电压阈值、气压阈值,第二阈值条件包括温度变化速率、电压变化速率、气压变化速率。
所述持续时间符合第一时间要求,可以包括处于电池运行参数数据满足第一阈值条件的状态的持续时间满足时间阈值,例如温度大于温度阈值且这种大于状态持续时间等于第一时间阈值;所述持续时间符合第二时间要求,可以包括处于电池运行参数数据满足第二阈值条件的状态的持续时间满足时间阈值,例如温度变化率大于温度变化率阈值且这种大于状态持续时间等于第二时间阈值。
在本公开实施例中,通过在电池运行参数数据满足阈值条件的情况下增加持续时间满足时间要求的条件,降低了数据传输延时可能导致错误判定的机率,提高了热失控故障等级判定的准确性。
在一些实施例中,所述第二判定条件可以包括以下至少一项:故障参数对应的故障发生次数符合数目要求;故障参数对应的故障持续时间满足设定时间要求;故障参数的数值满足设定阈值条件。
其中,所述故障参数可以包括温度和电压对应的采样断路故障数目、通讯故障、单体内阻,则所述数目要求可以包括故障参数对应的温度采样断路故障数目阈值、电压采样断路故障数目阈值,所述设定时间要求可以包括通讯故障的持续时间阈值,所述设定阈值条件可以包括单体内阻对应的多个内阻阈值条件。
在本公开实施例中,通过设置第二判定条件,增加了热失控故障判定的参数类型及参数对应的判定条件,从而提高了热失控故障判定的准确性。
在一些实施例中,所述电池运行参数包括第一运行参数,所述第一运行参数包括电压和温度;所述根据所述电池运行参数中满足第一判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,和所述故障参数中满足第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级,包括:
响应于一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,确定所述热失控故障等级为第一等级。
其中,所述一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,可以包括以下的任意一项:
第一运行参数中的电压数据满足电压对应的一个第一判定条件;
第一运行参数中的温度数据满足温度对应的一个第一判定条件。
在这两种情况中,其中任意一种情况成立,则确定电池热失控故障等级为第一等级。
例如,电压对应的两个第一判定条件包括电压阈值、电压变化率阈值,温度对应的三个第一判定条件包括温度阈值、温度变化率阈值、温度极差阈值,则所述一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件包括以下的任意一项:电压数值小于电压阈值;电压变化率大于电压变化率阈值;温度数值大于温度阈值;温度变化率大于温度变化率阈值;温度最大值与最小值的差大于温度极差阈值。
在一些实施例中,所述故障参数包括第一故障参数和第二故障参数,所述第一故障参数包括第一运行参数对应的故障参数,第二故障参数包括通讯故障参数和内阻参数;所述根据所述电池运行参数中满足第一判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,和所述故障参数中满足第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级,包括:
响应于一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,且第一故障参数中所述一种第一运行参数对应的故障参数和第二故障参数中至少一个参数满足所述参数对应的至少一个第二判定条件,确定所述热失控故障等级为第二等级。
其中,所述第一运行参数包括电压和温度,则所述第一故障参数可以包括温度对应故障参数、电压对应故障参数。所述一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,且第一故障参数中所述一种第一运行参数对应的故障参数和第二故障参数中至少一个参数满足所述参数对应的至少一个第二判定条件,可以包括以下任意一项:
电压数据满足电压对应的一个第一判定条件,且电压对应故障参数、第二故障参数对应的第二判定条件中至少有一个判定条件成立;
温度数据满足温度对应的一个第一判定条件,且温度对应故障参数、第二故障参数对应的第二判定条件中至少有一个判定条件成立;
在这两种情况中,其中任意一种情况成立,则确定电池热失控故障等级为第二等级。
在一些实施例中,所述电池运行参数还包括第二运行参数,所述第二运行参数包括气压;所述根据所述电池运行参数中满足第一判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,和所述故障参数中满足第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级,包括:
响应于以下至少一种情况,确定所述热失控故障等级为第三等级:
一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,且所述第一故障参数中另一种第一运行参数对应的故障参数满足所述参数对应的至少一个第二判定条件;
第一故障参数中的第一运行参数对应的故障参数均满足至少一个第二判定条件;
第二运行参数数据满足所述参数对应的至少一个第一判定条件;
第一运行参数中的温度数据满足温度对应的一个第一判定条件,且电压数据满足电压对应的至少一个第一判定条件;
第一运行参数中的温度数据满足温度对应的至少两个第一判定条件。
其中,所述第一运行参数包括电压和温度,所述第一故障参数可以包括温度对应故障参数、电压对应故障参数;所述一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,且所述第一故障参数中另一种第一运行参数对应的故障参数满足所述参数对应的至少一个第二判定条件,包括下述两种情况:
电压数据满足电压对应的第一判定条件,且温度对应故障参数满足至少一个第二判定条件;
温度数据满足温度对应的第一判定条件,且电压对应故障参数满足至少一个第二判定条件。
在本公开实施例中,通过多种参数及参数对应的判定条件成立数目的组合情况,综合考虑判定热失控故障等级,实现了热失控故障等级更为精确地判定,降低了热失控发生机率。
下面结合动力电池热失控预警的具体应用场景,对本申请的方案进行说明。
本申请实施例以电动汽车的动力电池热失控为例,对本申请的方案作示例性详述。电动汽车中装配的电池多为三元锂电池或者铁锂电池,同时配备电池管理系统实时监测动力电池的运行状态,车载智能终端设备T-BOX可以实时获取电池管理系统监测到的电池运行参数数据和故障参数数据,并将数据上传到云服务器。
接下来详细描述的动力电池热失控预警的各个步骤,参见图2所示,该步骤可以包括:
S201,获取电池运行参数数据和故障参数数据,其中,每种电池运行参数对应于至少一种第一判定条件,每种故障参数对应于至少一种第二判定条件;
在本申请实施例中,所述电池运行参数包括单体电压、温度、气压,所述单体电压、温度、气压对应于至少一个第一判定条件。单体电压对应的第一判定条件可以包括电压阈值、电压变化率阈值以及两个阈值对应的持续时间阈值;温度对应的第一判定条件可以包括温度阈值、温度变化率阈值、温度极差阈值以及三个阈值对应的持续时间阈值;气压对应的第一判定条件可以包括气压阈值、气压变化率阈值。
以三元锂电池为例,所述温度对应的第一判定条件可以包括:温度阈值为65℃且持续时间为2秒;温度变化率阈值为1℃/秒且持续时间为1秒;温度极差阈值为5℃且持续时间为1秒。所述单体电压对应的第一判定条件可以包括:电压阈值为2伏且持续时间为300毫秒;电压变化率阈值为1伏/秒且持续时间为2s。所述气压对应的第一判定条件可以包括:第一气压阈值为外界大气压强与4千帕的和;第二气压阈值为112千帕;气压变化率为0.15千帕/秒。
以磷酸铁锂电池为例,所述温度对应的第一判定条件可以包括:温度阈值为65℃且持续时间为3秒;温度变化率阈值为0.5℃/秒且持续时间为1秒;温度极差阈值为5℃且持续时间为1秒。所述单体电压对应的第一判定条件可以包括:电压阈值为2伏且持续时间为300毫秒;电压变化率阈值为0.5伏/秒且持续时间为2s。所述气压对应的第一判定条件可以包括:第一气压阈值为外界大气压强与4千帕的和;第二气压阈值为112千帕;气压变化率为0.10千帕/秒。
所述故障参数包括温度采样断路故障数、电压采样断路故障数、通讯故障和单体内阻,所述温度采样断路故障数、电压采样断路故障数、通讯故障和单体内阻分别对应于至少一个第二判定条件。温度采样断路故障数对应的第二判定条件可以包括第一故障数值;电压采样断路故障数对应的第二判定条件可以包括第二故障数值;通讯故障对应的第二判定条件可以包括故障时间阈值;单体内阻对应的第二判定条件可以包括内阻阈值。
以三元锂电池和磷酸铁锂电池为例,所述温度采样断路故障数对应的第二判定条件可以包括第一故障数值为1;所述电压采样断路故障数对应的第二判定条件可以包括第二故障数值为1;所述通信故障对应的第二判定条件可以包括故障时间阈值为1秒;所述单体内阻对应的第二判定条件可以包括:第一内阻阈值为1毫欧;第二内阻阈值为2毫欧;第三内阻阈值为5毫欧。
所述服务器可以包括云服务器,云服务器和T-BOX之间可以进行通信。所述T-BOX实时获取电池管理系统监测的电池运行参数数据和故障参数数据并上传到云服务器中,云服务器基于通信连接获取参数。
S202,根据所述电池运行参数和故障参数中满足第一判定条件和第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级;
所述云服务器中预置热失控故障等级信息,所述热失控故障等级信息包括故障等级、故障等级对应的满足第一判定条件和第二判定条件的参数类型和参数类型对应的判定条件成立数目的组合情况。
所述云服务器在获取到电池运行参数数据和故障参数数据后,将每种电池运行参数数据与参数对应的第一判定条件进行比较,将每种故障参数数据与参数对应的第二判定条件进行比较,从而确定满足第一判定条件和第二判定条件的参数类型和参数类型对应的判定条件成立数目的组合情况。根据所述云服务器中预置热失控故障等级信息,确定所述组合情况对应的热失控故障等级。
在本申请实施例中,所述电池运行参数包括温度、单体电压、气压,所述故障参数包括温度采样断路故障数、电压采样短路故障数、通讯故障和单体内阻。云服务器在确定满足第一判定条件和第二判定条件的参数类型和参数类型对应的判定条件成立数目的组合情况后,可以根据下述策略判定热失控故障等级。
响应于温度和单体电压中的一种参数数据满足所述参数数据对应的一个第一判定条件,确定所述热失控故障等级为第一等级。
以三元锂电池为例,所述温度和单体电压中的一种参数数据满足所述参数数据对应的一个第一判定条件,可以包括以下的任意一项:
温度数值大于65℃且持续时间为2秒;
温度变化率大于2℃/秒且持续时间为1秒;
温度最大值和最小值的差值大于5℃且持续时间为1秒;
电压数值小于2伏且持续时间为300毫秒;
电压变化率大于1伏/秒且持续时间为2s;
在上述的任意一项成立的情况下,则确定三元锂电池对应的热失控故障等级为第一等级。
响应于温度和单体电压中的一种参数数据满足所述参数数据对应的一个第一判定条件,且故障参数中所述一种参数数据对应的采样短路故障数、通讯故障、和单体内阻对应的至少一个第二判定条件成立,确定所述热失控故障等级为第二等级。
所述故障参数中所述一种参数数据对应的采样断路故障数、通讯故障和单体内阻对应的至少一个第二判定条件成立,可以包括以下任意一项:
所述一种参数数据对应的采样断路故障数满足对应的故障数值;
所述通讯故障满足对应的故障时间阈值;
所述单体内阻满足对应的内阻阈值。
响应于以下至少一种情况,确定所述热失控故障等级为第三等级:
温度数据满足对应的一个第一判定条件且单体电压数据满足对应的至少一个第一判定条件;
温度数据满足对应的一个第一判定条件且电压采样断路故障数满足对应的至少一个第二判定条件;
电压数据满足对应的一个第一判定条件且温度采样断路故障数满足对应的至少一个第二判定条件;
温度和单体电压对应的采样断路故障数均满足对应的至少一个第二判定条件;
气压数据满足对应的至少一个第一判定条件;
温度数据满足对应的至少两个第一判定条件。
S203,根据所述电池热失控故障等级,将对应等级的预警信息传输到车载T-BOX并短信通知驾驶人员。
本申请实施例提供热失控预警方法应用于电动汽车电池预警的技术方案,通过多维参数综合评估电池热失控状态并划分热失控故障等级,以作出对应等级的故障预警,实现了在电池热失控发生之前进行故障预警,从而降低了电池热失控的发生机率,提高了电池的使用安全性。
此外,通过电池管理系统BMS监测电池运行参数和故障参数,并利用T-BOX上传到云服务器,实现了在不对现有电动汽车作改进的基础上采集参数数据,并通过云服务器实现热失控预警。
与前述热失控预警方法的实施例相对应,参见图3所示,本申请还提供了热失控预警装置的实施例,所述装置应用于服务器,所述装置可以包括:
参数获取模块301,用于获取电池运行参数数据和故障参数数据,其中,每种电池运行参数对应于至少一种第一判定条件,每种故障参数对应于至少一种第二判定条件;
等级判定模块302,用于根据所述电池运行参数中满足第一判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,和所述故障参数中满足第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级;
预警模块303,用于根据所述热失控故障等级,进行对应等级的故障预警。
在一些实施例中,所述电池包括电动汽车电池;
所述参数获取模块具体用于:
获取所述电动汽车的车联网智能终端T-BOX上传的电池运行参数数据和故障参数数据,所述T-BOX通过电池管理系统BMS实时获取电池运行参数数据和故障参数数据。
在一些实施例中,所述第一判定条件包括以下至少一项:
电池运行参数的数值满足第一阈值条件,且持续时间符合第一时间要求;
电池运行参数的变化率满足第二阈值条件,且持续时间符合第二时间要求。
在一些实施例中,所述第二判定条件包括以下至少一项:
故障参数对应的故障发生次数符合数目要求;
故障参数对应的故障持续时间满足设定时间要求;
故障参数的数值满足设定阈值条件。
在一些实施例中,所述电池运行参数包括第一运行参数,所述第一运行参数包括电压和温度;
所述等级判定模块具体用于:
响应于一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,确定所述热失控故障等级为第一等级。
在一些实施例中,所述故障参数包括第一故障参数和第二故障参数,所述第一故障参数包括第一运行参数对应的故障参数,第二故障参数包括通讯故障参数和内阻参数;
所述等级判定模块具体用于:
响应于一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,且第一故障参数中所述一种第一运行参数对应的故障参数和第二故障参数中至少一个参数满足所述参数对应的至少一个第二判定条件,确定所述热失控故障等级为第二等级。
在一些实施例中,所述电池运行参数还包括第二运行参数,所述第二运行参数包括气压;
所述等级判定模块具体用于:
响应于以下至少一种情况,确定所述热失控故障等级为第三等级:
一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,且所述第一故障参数中另一种第一运行参数对应的故障参数满足所述参数对应的至少一个第二判定条件;
第一故障参数中的第一运行参数对应的故障参数均满足至少一个第二判定条件;
第二运行参数数据满足所述参数对应的至少一个第一判定条件;
第一运行参数中的温度数据满足温度对应的一个第一判定条件,且电压数据满足电压对应的至少一个第一判定条件;
第一运行参数中的温度数据满足温度对应的至少两个第一判定条件。
上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程,在此不再赘述。
对于装置实施例而言,由于其基本对应于方法实施例,所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中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模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
本申请实施例还提供了一种电子设备,该电子设备的结构示意图如图4所示,该电子设备400包括至少一个处理器401、存储器402和总线403,至少一个处理器401均与存储器402电连接;存储器402被配置用于存储有至少一个计算机可执行指令,处理器401被配置用于执行该至少一个计算机可执行指令,从而执行如本申请中任意一个实施例或任意一种可选实施方式提供的任意一种热失控预警方法的步骤。
进一步,处理器401可以是FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)或者其它具有逻辑处理能力的器件,如MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)、CPU(Central Process Unit,中央处理器)。
根据本申请实施例提供的技术方案,通过多维参数综合评估电池热失控状态并划分热失控故障等级,以作出对应等级的故障预警,实现了在电池热失控发生之前进行故障预警,从而降低了电池热失控的发生机率,提高了电池的使用安全性。
本申请实施例还提供了另一种可读存储介质,存储有计算机程序,该计算机程序用于被处理器执行时实现本申请中任意一个实施例或任意一种可选实施方式提供的任意一种热失控预警方法的步骤。
本申请实施例提供的可读存储介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory,只读存储器)、RAM(Random AccessMemory,随即存储器)、EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory,可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是,可读存储介质包括由设备(例如,计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。
根据本申请实施例提供的技术方案,通过多维参数综合评估电池热失控状态并划分热失控故障等级,以作出对应等级的故障预警,实现了在电池热失控发生之前进行故障预警,从而降低了电池热失控的发生机率,提高了电池的使用安全性。
虽然本说明书包含许多具体实施细节,但是这些不应被解释为限制任何发明的范围或所要求保护的范围,而是主要用于描述特定发明的具体实施例的特征。本说明书内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面,在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外,虽然特征可以如上所述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护,但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除,并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。
类似地,虽然在附图中以特定顺序描绘了操作,但是这不应被理解为要求这些操作以所示的特定顺序执行或顺次执行、或者要求所有例示的操作被执行,以实现期望的结果。在某些情况下,多任务和并行处理可能是有利的。此外,上述实施例中的各种系统模块和组件的分离不应被理解为在所有实施例中均需要这样的分离,并且应当理解,所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中,或者封装成多个软件产品。
由此,主题的特定实施例已被描述。其他实施例在所附权利要求书的范围以内。在某些情况下,权利要求书中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍实现期望的结果。此外,附图中描绘的处理并非必需所示的特定顺序或顺次顺序,以实现期望的结果。在某些实现中,多任务和并行处理可能是有利的。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种热失控预警方法,其特征在于,应用于服务器,所述方法包括:
获取电池运行参数数据和故障参数数据,其中,每种电池运行参数对应于至少一种第一判定条件,每种故障参数对应于至少一种第二判定条件;
根据所述电池运行参数中满足第一判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,和所述故障参数中满足第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级;
根据所述热失控故障等级,进行对应等级的故障预警。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电池包括电动汽车电池;所述获取电池运行参数数据和故障参数数据包括:
获取所述电动汽车的车联网智能终端T-BOX上传的电池运行参数数据和故障参数数据,所述T-BOX通过电池管理系统BMS实时获取电池运行参数数据和故障参数数据。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一判定条件包括以下至少一项:
电池运行参数的数值满足第一阈值条件,且持续时间符合第一时间要求;
电池运行参数的变化率满足第二阈值条件,且持续时间符合第二时间要求。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二判定条件包括以下至少一项:
故障参数对应的故障发生次数符合数目要求;
故障参数对应的故障持续时间满足设定时间要求;
故障参数的数值满足设定阈值条件。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电池运行参数包括第一运行参数,所述第一运行参数包括电压和温度;
所述根据所述电池运行参数中满足第一判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,和所述故障参数中满足第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级,包括:
响应于一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,确定所述热失控故障等级为第一等级。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述故障参数包括第一故障参数和第二故障参数,所述第一故障参数包括第一运行参数对应的故障参数,第二故障参数包括通讯故障参数和内阻参数;
所述根据所述电池运行参数中满足第一判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,和所述故障参数中满足第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级,包括:
响应于一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,且第一故障参数中所述一种第一运行参数对应的故障参数和第二故障参数中至少一个参数满足所述参数对应的至少一个第二判定条件,确定所述热失控故障等级为第二等级。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述电池运行参数还包括第二运行参数,所述第二运行参数包括气压;
所述根据所述电池运行参数中满足第一判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,和所述故障参数中满足第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级,包括:
响应于以下至少一种情况,确定所述热失控故障等级为第三等级:
一种第一运行参数数据满足所述参数对应的一个第一判定条件,且所述第一故障参数中另一种第一运行参数对应的故障参数满足所述参数对应的至少一个第二判定条件;
第一故障参数中的第一运行参数对应的故障参数均满足至少一个第二判定条件;
第二运行参数数据满足所述参数对应的至少一个第一判定条件;
第一运行参数中的温度数据满足温度对应的一个第一判定条件,且电压数据满足电压对应的至少一个第一判定条件;
第一运行参数中的温度数据满足温度对应的至少两个第一判定条件。
8.一种热失控预警装置,应用于服务器,其特征在于,所述装置包括:
参数获取模块,用于获取电池运行参数数据和故障参数数据,其中,每种电池运行参数对应于至少一种第一判定条件,每种故障参数对应于至少一种第二判定条件;
等级判定模块,用于根据所述电池运行参数中满足第一判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,和所述故障参数中满足第二判定条件的参数类型和所述参数类型对应的判定条件成立数目,确定电池热失控故障等级;
预警模块,用于根据所述热失控故障等级,进行对应等级的故障预警。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储器;
所述存储器,用于存储计算机程序;
所述处理器,用于通过调用所述计算机程序,执行如权利要求1-7中任一项所述的热失控预警方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的热失控预警方法。
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