CN117613468B - 电池温度监控方法及电池温度控制系统 - Google Patents

电池温度监控方法及电池温度控制系统 Download PDF

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CN117613468B CN202410091614.9A CN202410091614A CN117613468B CN 117613468 B CN117613468 B CN 117613468B CN 202410091614 A CN202410091614 A CN 202410091614A CN 117613468 B CN117613468 B CN 117613468B
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Abstract

本申请涉及一种电池温度监控方法及电池温度控制系统。动态获取第一温度传感器输出的第一并联总电阻值R1总与第二温度传感器输出的第二并联总电阻值R2总；当R1总与R2总的电阻差值位于预设差值区间时，则根据R1总和/或R2总得到单个第一感温电阻与第二感温电阻的动态平均电阻值。当R1总与R2总的电阻差值大于预设差值区间时，利用局部温度升高的前一时刻的动态平均电阻值作为未升温区域的第一感温电阻与第二感温电阻的平均电阻值，则升温区域的当前温度根据升温区域内的第一感温电阻和/或第二感温电阻的平均电阻值得到，由于第一感温电阻与第二感温电阻的数量已知，则可以得到更加接近真实温度的温度值，提高温度检测的准确性，降低误报的概率。

Description

电池温度监控方法及电池温度控制系统
技术领域
本申请涉及电池技术领域，特别是涉及电池温度监控方法及电池温度控制系统。
背景技术
目前，锂离子电池由于具有高能量密度和较高的循环使用寿命，逐渐被用作各种移动电池、储能电池和动力电源中，但是锂离子电池使用过程中的安全问题也制约了锂离子电池的快速发展。
由于锂离子电池在充电过程中和工作过程中，内部产热不均匀，会造成局部温度过高，但是电池外表面温度变化却不是很灵敏。如果长时间维持局部高温状态，将会导致电池的电性能失效，甚至会产生热失控而引发火灾，因此，检测单个锂离子电池内部温度的变化对安全使用锂离子电池尤为重要。
传统的电池安全监测方式主要为将温度传感器伸入到单体电池内部，只能获得电池壳体内单个点的温度值，这种温度检测方式测温面积小。而为了增加测温面积，一种方式为在电池内部设置薄膜式的温度传感器，以实现电池内面的测温。然而，当电池内部局部发生温度变化时，通过这种薄膜式的温度传感器温度输出结果只能反应总体变化，而这种变化不能判断出是否为局部升温还是整体升温结果导致，进而影响对测温结果判断的准确性，出现判断误差。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够进一步提高测温准确性，降低判断误差的电池温度监控方法及电池温度控制系统。
一种电池温度监控方法，所述电池温度监控方法包括：
动态获取第一温度传感器输出的随温度变化的第一并联总电阻值R1总，与第二温度传感器输出的随温度变化的第二并联总电阻值R2总；
当所述第一并联总电阻值R1总与所述第二并联总电阻值R2总的电阻差值位于预设差值区间时，则根据动态的所述第一并联总电阻值R1总和/或根据动态的所述第二并联总电阻值R2总得到单个第一感温电阻与单个第二感温电阻的动态平均电阻值R’；
当所述第一并联总电阻值与所述第二并联总电阻值的电阻差值大于预设差值区间时，获取前一时刻的动态平均电阻值R’作为未升温区域的第一感温电阻与第二感温电阻的平均电阻值，则升温区域的当前温度根据所述升温区域内的所述第一感温电阻和/或所述第二感温电阻的平均电阻值得到；其中，未升温区域与升温区域分别为第一测温区域与第二测温区域两者中的一种。
在其中一个实施例中，所述第一温度传感器在升温区域的第一感温电阻的平均电阻值Rx1为：
；
所述第二温度传感器在升温区域的第二感温电阻的平均电阻值Rx2为：
；
其中，R1总为第一温度传感器的第一并联总电阻值；N为第一温度传感器的第一感温电阻的总数量；x为升温区域的第一测温区域或第二测温区域的第一感温电阻的数量；Rx1为升温区域的第一测温区域或第二测温区域的单个第一感温电阻的电阻值；R2总为第二温度传感器的第二并联总电阻值；L为第二温度传感器的第二感温电阻的总数量；m为升温区域的第一测温区域或第二测温区域的第一感温电阻或第二感温电阻的密度比；Rx2为升温区域的第一测温区域或第二测温区域的单个第二感温电阻的电阻值；R’为未升温区域的第一测温区域或第二测温区域的第一感温电阻与第二感温电阻的动态平均电阻值；
则未升温区域的温度值T1为：
；
则升温区域的温度值T2为：
；
其中：R0为NTC感温电阻的标准电阻值，也就是在25℃的阻值大小；T0为热力学标准温度；BN为NTC感温电阻的B值，为常数。
在其中一个实施例中，所述电池温度监控方法还包括：
判断升温区域的温度值T2与报警温度的大小；
若升温区域的温度值T2大于或等于报警温度，则启动安全处理程序。
在其中一个实施例中，所述判断升温区域的温度值T2与报警温度的大小，之后还包括：
若升温区域的温度值T2小于报警温度，则判断升温区域的温度值T2的上升变化速率；
若所述上升变化速率大于安全速率，则启动安全处理程序。
在其中一个实施例中，当所述第一并联总电阻值R1总与所述第二并联总电阻值R2总的电阻差值位于预设差值区间时，则当前电池的平均温度T为：
；
其中：R0为NTC感温电阻的标准电阻值，也就是在25℃的阻值大小；T0为热力学标准温度；BN为NTC感温电阻的B值，为常数。
在其中一个实施例中，所述当所述第一并联总电阻值与所述第二并联总电阻值的电阻差值大于预设差值区间时，之后还包括：
若所述第一并联总电阻值大于所述第二并联总电阻值，则第一测温区域局部升温；获取前一时刻的动态平均电阻值R’作为第二测温区域内的第一感温电阻与第二感温电阻的电阻值，则所述第一测温区域当前温度根据所述第一测温区域内的所述第一感温电阻和/或所述第二感温电阻的平均电阻值得到；
若所述第一并联总电阻值小于所述第二并联总电阻值，则第二测温区域局部升温，获取前一时刻的动态平均电阻值R’作为第一测温区域内的第一感温电阻与第二感温电阻的电阻值，所述第二测温区域当前温度根据所述第二测温区域内的所述第一感温电阻和/或所述第二感温电阻的平均电阻值得到。
在其中一个实施例中，所述若所述第一并联总电阻值大于所述第二并联总电阻值，之后还包括：
控制启动热泵组件的第一循环单元制冷，直至检测到所述第一并联总电阻值R1总与所述第二并联总电阻值R2总的电阻差值位于预设差值区间；
所述若所述第一并联总电阻值小于所述第二并联总电阻值，之后还包括：
控制启动热泵组件的第二循环单元制冷，直至检测到所述第一并联总电阻值R1总与所述第二并联总电阻值R2总的电阻差值位于预设差值区间。
上述电池温度监控方法，动态获取第一温度传感器输出的随温度变化的第一并联总电阻值R1总，与第二温度传感器输出的随温度变化的第二并联总电阻值R2总；当第一并联总电阻值R1总与第二并联总电阻值R2总的电阻差值位于预设差值区间时，则根据动态的第一并联总电阻值R1总和/或根据动态的第二并联总电阻值R2总得到单个第一感温电阻与单个第二感温电阻的动态平均电阻值R’。当第一并联总电阻值与第二并联总电阻值的电阻差值大于预设差值区间时，上述电池温度监控方法利用局部温度升高的前一时刻的动态平均电阻值R’作为未升温区域的第一感温电阻与第二感温电阻的平均电阻值，则升温区域的当前温度根据所述升温区域内的第一感温电阻和/或第二感温电阻的平均电阻值得到，由于第一感温电阻与第二感温电阻的数量已知，则可以得到更加接近真实温度的温度值，提高温度检测的准确性，降低误报的概率。
一种电池温度控制系统，所述电池温度控制系统包括电池单体、温度检测器件及温度调控装置，所述温度检测器件设置在所述电池单体内部，所述电池单体形成有第一测温区域与第二测温区域，所述温度检测器件包括第一温度传感器及第二温度传感器，所述第一温度传感器包括多个第一感温电阻及第一测温线组，多个所述第一感温电阻间隔设置在所述第一测温线组上，且多个所述第一感温电阻并联连接；所述第二温度传感器包括多个第二感温电阻及第二测温线组，多个所述第二感温电阻间隔设置在所述第二测温线组上，且多个所述第二感温电阻并联连接，所述第二测温线组与所述第一测温线组并列间隔设置，在所述第一测温区域，所述第二感温电阻的分布密度大于所述第一感温电阻的分布密度，在所述第二测温区域，所述第二感温电阻的分布密度小于所述第一感温电阻的分布密度；所述温度调控装置用于执行如上所述的电池温度监控方法。
在其中一个实施例中，所述电池温度控制系统还包括热泵组件，所述热泵组件包括第一循环单元、第二循环单元及制冷动力单元，所述第一循环单元与所述第二循环单元均与所述制冷动力单元连接，所述第一循环单元设置在所述电池单体的外壁上，并对位于所述第一测温区域，所述第二循环单元设置在所述电池单体的外壁上，并对位于所述第二测温区域，所述制冷动力单元用于控制所述第一循环单元和/或所述第二循环单元启动运行。
在其中一个实施例中，所述电池单体包括电池壳体、多个正极片、多个负极片及电池隔膜，多个所述负极片与多个所述正极片依次层叠设置在所述电池壳体内；每相邻的所述正极片与所述负极片之间均设置有所述电池隔膜，至少一相邻的所述正极片与所述负极片之间设置有两片相贴合的所述电池隔膜，所述第一温度传感器与所述第二温度传感器均包覆在两片相贴合所述电池隔膜之间；其中，所述电池隔膜所在平面的左侧部分为所述第一测温区域，所述电池隔膜所在平面的右侧部分为所述第二测温区域；所述第一循环单元包覆在所述电池壳体的外壁上并对位于所述第一测温区域，所述第二循环单元包覆在所述电池壳体的外壁上并对位于所述第二测温区域。
在其中一个实施例中，所述第一感温电阻在所述第一测温线组上的各个位置均匀分布，所述第一感温电阻的数量与所述第二感温电阻的数量相一致。
在其中一个实施例中，所述第一感温电阻与所述第二感温电阻均为NTC感温电阻。
上述电池温度控制系统，在电池单体内部同时设置第一温度传感器与第二温度传感器，由于第二感温电阻的分布密度与第一感温电阻的分布密度在第一测温区域与第二测温区域不同，当第二温度传感器输出的第二并联总电阻值与第一温度传感器输出的第一并联总电阻值的差值超出预设差值区间时，此时可以证明电池单体内部局部温度过高。若第一并联总电阻值大于第二并联总电阻值，则证明第一测温区域局部升温，即可利用前一时刻的动态平均电阻值作为第二测温区域内的第一感温电阻与第二感温电阻的电阻值，而第一测温区域当前温度根据第一测温区域内的第一感温电阻和/或第二感温电阻的平均电阻值得到。第一并联总电阻值小于第二并联总电阻值，则第二测温区域局部升温，即可利用前一时刻的动态平均电阻值作为第一测温区域内的第一感温电阻与第二感温电阻的电阻值，第二测温区域当前温度根据第二测温区域内的所述第一感温电阻和/或所述第二感温电阻的平均电阻值得到。
上述电池温度控制系统利用并列设置的第一温度传感器与第二温度传感器，且利用第二感温电阻与第一感温电阻的分布密度不同，不仅能够判断出来是否为局部升温过高，还能判断出来是第一测温区域升温还是第一测温区域升温，并根据第一感温电阻与第二感温电阻的数量，得到更加接近真实温度的温度值，提高温度检测的准确性，降低误报的概率。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
此外，附图并不是1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。在附图中：
图1为一实施例中的电池温度控制系统的局部结构示意图。
图2为图1所示的电池温度控制系统的局部放大图。
图3为图1中的温度检测器件的俯视图。
图4为一实施例中的电池温度监控方法的流程图。
附图标记说明：
温度检测器件10；第一温度传感器100；第一感温电阻110；第一测温线组120；第一导电丝122；第二温度传感器200；第二感温电阻210；第二测温线组220；第二导电丝222；第一测温区域20；第二测温区域30；电池隔膜40。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
参阅图1至图3，本申请一实施例中的电池温度控制系统，至少能够提高对电池内部温度检测的准确性，降低误差程度。具体地，电池温度控制系统包括电池单体及温度检测器件10，温度检测器件10设置在电池单体内部，电池单体形成有第一测温区域20与第二测温区域30，温度检测器件10包括第一温度传感器100及第二温度传感器200，第一温度传感器100包括多个第一感温电阻110及第一测温线组120，多个第一感温电阻110间隔设置在第一测温线组120上，且多个第一感温电阻110并联连接。第二温度传感器200包括多个第二感温电阻210及第二测温线组220，多个第二感温电阻210间隔设置在第二测温线组220上，且多个第二感温电阻210并联连接。第二测温线组220与第一测温线组120并列间隔设置，在第一测温区域20，第二感温电阻210的分布密度大于第一感温电阻110的分布密度，在第二测温区域30，第二感温电阻210的分布密度小于第一感温电阻110的分布密度。
在电池单体内部同时设置第一温度传感器100与第二温度传感器200，由于第二感温电阻210的分布密度与第一感温电阻110的分布密度在第一测温区域20与第二测温区域30不同，当第二温度传感器200输出的第二并联总电阻值与第一温度传感器100输出的第一并联总电阻值的差值超出预设差值区间时，此时可以证明电池单体内部局部温度过高。若第一并联总电阻值大于第二并联总电阻值，则证明第一测温区域20局部升温，即可利用前一时刻的动态平均电阻值作为第二测温区域30内的第一感温电阻110与第二感温电阻210的电阻值，而第一测温区域20当前温度根据第一测温区域20内的第一感温电阻110和/或第二感温电阻210的平均电阻值得到。第一并联总电阻值小于第二并联总电阻值，则第二测温区域30局部升温，即可利用前一时刻的动态平均电阻值作为第一测温区域20内的第一感温电阻110与第二感温电阻210的电阻值，第二测温区域30当前温度根据第二测温区域30内的所述第一感温电阻110和/或所述第二感温电阻210的平均电阻值得到。
若在电池内部只设置第一温度传感器100各个第一感温电阻110并联连接，因此外部监测电路能够检测到各个第一感温电阻110的并联总电阻。当其中一个或相邻几个第一感温电阻110所对应的区域温度升高，则可以检测到并联总电阻的变化，但是并不能可知并联总电阻的变化是由那些第一感温电阻110的变化引起，也不知道是由那个位置的第一感温电阻110的变化引起，则会导致出现检测的温度不准确，可能会出现误报情况。上述电池温度控制系统利用并列设置的第一温度传感器100与第二温度传感器200，且利用第二感温电阻210与第一感温电阻110的分布密度不同，不仅能够判断出来是否为局部升温过高，还能判断出来是第一测温区域20升温还是第一测温区域20升温，并根据第一感温电阻110与第二感温电阻210的数量，得到更加接近真实温度的温度值，提高温度检测的准确性，降低误报的概率。
一实施例中，第一测温线组120包括两条第一导电丝122，两条第一导电丝122并列间隔设置，每一第一感温电阻110均连接在两个第一导电丝122上，两条第一导电丝122的一端均为第一引脚端。通过设置两条第一导电丝122并列间隔设置，便于将多个第一感温电阻110并联连接。
具体地，每一第一感温电阻110均烧结在两个第一导电丝122上。在加工时，铺设两条间隔设置的第一导电丝122，然后按照一定间隔将第一感温电阻110材料直接烧结在两条上第一导电丝122上，形成具有多个间隔并联设置的第一感温电阻110的第一温度传感器100。第一温度传感器100在加工时第一感温电阻110材料与第一导电丝122直接烧结形成，有效简化加工工艺，且能够形成厚度较薄的第一温度传感器100。若每一第一感温电阻110独立加工两个导电引脚形成一个独立的温度传感器，然后通过将各个独立的温度传感器的两个导电引脚分别与两个第一导电丝122焊接连接，会增加焊接连接点的数量，且温度传感器的加工不能进行统一烧结加工，增加工艺流程。
一实施例中，第一温度传感器100上包覆有绝缘层，利用绝缘层避免第一温度传感器100对电池内部环境的影响。具体地，绝缘层可以为聚酰亚胺膜，聚酰亚胺膜具有较好的耐腐蚀性、耐高温性，且抗弯折，并且很薄，有利于将第一温度传感器100做到小、薄，且柔性化。
在本实施例中，第一导电丝122直径0.05mm左右。具体地，第一感温电阻110的厚度均为0.2mm-0.3mm。第一温度传感器100整体厚度较小，第一温度传感器100设置在电池单体内部，降低第一温度传感器100在空间尺寸对电池单体内部结构的影响。
一实施例中，第二测温线组220包括两条第二导电丝222，两条第二导电丝222并列间隔设置，每一第二感温电阻210均连接在两个第二导电丝222上，两条第二导电丝222的一端均为第二引脚端。通过设置两条第二导电丝222，能够有效实现各个第二感温电阻210的并联连接。具体地，每一第二感温电阻210均烧结在两个第二导电丝222上。第二温度传感器200的加工可以同第一温度传感器100一致。
一实施例中，第二温度传感器200上包覆有绝缘层，利用绝缘层避免第二导电丝222对电池内部环境的影响。具体地，绝缘层可以与第一温度传感器100上的一致，也不可以根据需要设置成不一致的，只要能够保证绝缘性能，且有较好的耐腐蚀性、耐高温性，且抗弯折即可。
在本实施例中，第二导电丝222直径0.05mm左右。具体地，第二感温电阻210的厚度均为0.2mm-0.3mm。第二温度传感器200整体厚度较小，第二温度传感器200设置在电池单体内部，降低第二温度传感器200在空间尺寸对电池单体内部结构的影响。
一实施例中，第一测温线组120呈曲折形布置在电池单体内部，第二测温线组220与第一测温线组120并列间隔设置并呈曲折形布置在电池单体内部。通过将第一测温线组120呈曲折形布置在测温区域，能够实现第一感温电阻110呈曲折形分布在测温区域的各个位置，进而实现由点到面的测温。同理第二感温电阻210同样布置，且分布密度不同，可以实现对同一或相近位置的同时检测，进而便于根据输出的并联总电阻的变化，判断是否局部温度过高。
具体地，所述第一感温电阻110在所述第一测温线组120上的各个位置均匀分布，第一感温电阻110的数量与第二感温电阻210的数量相一致。第一温度传感器100可以作为测温线，而第二温度传感器200可以作为参考对比线，便于相对于第一感温电阻110的分布设置第二感温电阻210的分布密度。通过将第一感温电阻110与第二感温电阻210的数量设置为一样的，那么当电池内部整体较均匀的升温时，第一温度传感器100输出的第一并联总电阻值与第二温度传感器200输出的第二并联总电阻值基本相同，进而方便判断是否为整体升温还是局部升温。
在其他实施例中，第一感温电阻110在第一测温线组120还可以不均匀分布，只要能够保证相对位置上，第一感温电阻110的密度与第二感温电阻210的密度不一致即可。在其他实施例中，第一感温电阻110的数量与第二感温电阻210的数量还可以不一致，那么当电池内部整体较均匀的升温时，第一温度传感器100输出的第一并联总电阻值与第二温度传感器200输出的第二并联总电阻值的电阻差值相对较确定，进而也可以判断是否为整体升温还是局部升温。
在本实施例中，第一感温电阻110与第二感温电阻210均为NTC感温电阻。NTC感温电阻为负温度系数感温电阻，随着NTC感温电阻的本体温度升高，NTC的电阻值会呈非线性的下降。它在实现小型化的同时，还具有电阻值-温度特性波动小、对各种温度变化响应快的特点，可高灵敏度、高精度的检测到电池内部的温度变化。相比于光纤测温，NTC感温电阻成本低廉，调制电路简单，易施工，而相比于传统的通过采集电池单体正极极耳或负极极耳单点温度，响应速度快，可以采集到更全面的温度状态。
在其他实施例中，第一感温电阻110与所述第二感温电阻210也可以均为PTC感温电阻。
一实施例中，电池单体包括电池壳体、多个正极片、多个负极片及电池隔膜40，多个负极片与多个正极片依次层叠设置在电池壳体内；每相邻的正极片与负极片之间均设置有电池隔膜40，至少一相邻的正极片与负极片之间设置有两片相贴合的电池隔膜40，第一温度传感器100与第二温度传感器200均包覆在两片相贴合电池隔膜40之间。其中，电池隔膜40所在平面的左侧部分为第一测温区域20，电池隔膜40所在平面的右侧部分为第二测温区域30。需要注意的是，这里的电池隔膜40所在平面的左侧部分与右侧部分，只是将电池隔膜40划分为左右两个部分，并不指代方位上的绝对左右位置。
通过将第一温度传感器100与第二温度传感器200包覆在两片电池隔膜40之间，有利于第一温度传感器100与第二温度传感器200在正极片与负极片之间的设置，且利用电池隔膜40降低第一温度传感器100与第二温度传感器200对正极片与负极片在工作时的影响，保持第一温度传感器100与第二温度传感器200设置的稳定性与可靠性。
一实施例中，电池温度控制系统还包括热泵组件（图未示），所述热泵组件包括第一循环单元、第二循环单元及制冷动力单元，第一循环单元与第二循环单元均与制冷动力单元连接，第一循环单元设置在电池单体的外壁上，并对位于第一测温区域20，第二循环单元设置在电池单体的外壁上，并对位于第二测温区域30，制冷动力单元用于控制第一循环单元和/或第二循环单元启动运行。具体地，第一循环单元包覆在电池壳体的外壁上并对位于第一测温区域20，第二循环单元包覆在电池壳体的外壁上并对位于第二测温区域30。通过设置热泵组件，能够利用第一循环单元与第二循环单元分别对第一测温区域20及第二测温区域30单独降温，进而实现电池单体内部的温度均衡。而制冷动力单元能够为第一循环单元与第二循环单元的运行提供动力。
在本实施例中，第一循环单元与第二循环单元可以为冷却管道，冷却管道绕设在电池单体的外壁上，通过外部对电池内部进行降温。在其他实施例中，第一循环单元与第二循环单元还可以为制冷片或其他能够实现换热的部件。
参阅图1、图3及图4，一实施例中，本申请还公开一种电池温度监控方法，电池温度监控方法应用在上述任意一实施例中的电池温度控制系统中。具体地，所述电池温度监控方法包括：
步骤S100：动态获取第一温度传感器100输出的随温度变化的第一并联总电阻值R1总，与第二温度传感器200输出的随温度变化的第二并联总电阻值R2总；
步骤S200：当所述第一并联总电阻值R1总与所述第二并联总电阻值R2总的电阻差值位于预设差值区间时，则根据动态的所述第一并联总电阻值R1总和/或根据动态的所述第二并联总电阻值R2总得到单个第一感温电阻110与单个第二感温电阻210的动态平均电阻值R’；
步骤S300：当所述第一并联总电阻值与所述第二并联总电阻值的电阻差值大于预设差值区间时，获取前一时刻的动态平均电阻值R’作为未升温区域的第一感温电阻110与第二感温电阻210的平均电阻值，则升温区域的当前温度根据所述升温区域内的所述第一感温电阻110和/或所述第二感温电阻210的平均电阻值得到；其中，未升温区域与升温区域分别为第一测温区域20与第二测温区域30两者中的一种。
上述电池温度监控方法，动态获取第一温度传感器100输出的随温度变化的第一并联总电阻值R1总，与第二温度传感器200输出的随温度变化的第二并联总电阻值R2总；当第一并联总电阻值R1总与第二并联总电阻值R2总的电阻差值位于预设差值区间时，则根据动态的第一并联总电阻值R1总和/或根据动态的第二并联总电阻值R2总得到单个第一感温电阻110与单个第二感温电阻210的动态平均电阻值R’。当第一并联总电阻值与第二并联总电阻值的电阻差值大于预设差值区间时，上述电池温度监控方法利用局部温度升高的前一时刻的动态平均电阻值R’作为未升温区域的第一感温电阻110与第二感温电阻210的平均电阻值，则升温区域的当前温度根据所述升温区域内的第一感温电阻110和/或第二感温电阻210的平均电阻值得到，由于第一感温电阻110与第二感温电阻210的数量已知，则可以得到更加接近真实温度的温度值，提高温度检测的准确性，降低误报的概率。
在本实施例中，由于第一感温电阻110的数量与第二感温电阻210的数量一致，进而在未发生局部升温时，第一并联总电阻值R1总与第二并联总电阻值R2总基本一致，则可以根据其中一个R1总或R2总得到第一感温电阻110与第二感温电阻210的动态平均电阻值R’。若第一感温电阻110的数量与第二感温电阻210的数量不一致，在未发生局部升温时，第一感温电阻110的动态平均电阻值由第一并联总电阻值R1总得到，第二感温电阻210的动态平均电阻值由第二并联总电阻值R2总得到，最终的动态平均电阻值R’可以取第一感温电阻110与第二感温电阻210的动态平均电阻值中的最小值，也可以取两者的平均值。
一实施例中，所述当所述第一并联总电阻值与所述第二并联总电阻值的电阻差值大于预设差值区间时，之后还包括：
若所述第一并联总电阻值大于所述第二并联总电阻值，则第一测温区域20局部升温；获取前一时刻的动态平均电阻值R’作为第二测温区域30内的第一感温电阻110与第二感温电阻210的电阻值，则所述第一测温区域20当前温度根据所述第一测温区域20内的所述第一感温电阻110和/或所述第二感温电阻210的平均电阻值得到；
若所述第一并联总电阻值小于所述第二并联总电阻值，则第二测温区域30局部升温，获取前一时刻的动态平均电阻值R’作为第一测温区域20内的第一感温电阻110与第二感温电阻210的电阻值，所述第二测温区域30当前温度根据所述第二测温区域30内的所述第一感温电阻110和/或所述第二感温电阻210的平均电阻值得到。
由于在第一测温区域20，第二感温电阻210的分布密度大于第一感温电阻110的分布密度，在第二测温区域30，第二感温电阻210的分布密度小于第一感温电阻110的分布密度。若第一并联总电阻值大于第二并联总电阻值，则证明第一测温区域20局部升温，即可利用前一时刻的动态平均电阻值作为第二测温区域30内的第一感温电阻110与第二感温电阻210的电阻值，而第一测温区域20当前温度根据第一测温区域20内的第一感温电阻110和/或第二感温电阻210的平均电阻值得到。第一并联总电阻值小于第二并联总电阻值，则第二测温区域30局部升温，即可利用前一时刻的动态平均电阻值作为第一测温区域20内的第一感温电阻110与第二感温电阻210的电阻值，第二测温区域30当前温度根据第二测温区域30内的所述第一感温电阻110和/或所述第二感温电阻210的平均电阻值得到。
一实施例中，所述若所述第一并联总电阻值大于所述第二并联总电阻值，之后还包括：
控制启动热泵组件的第一循环单元制冷，直至检测到所述第一并联总电阻值R1总与所述第二并联总电阻值R2总的电阻差值位于预设差值区间；
所述若所述第一并联总电阻值小于所述第二并联总电阻值，之后还包括：
控制启动热泵组件的第二循环单元制冷，直至检测到所述第一并联总电阻值R1总与所述第二并联总电阻值R2总的电阻差值位于预设差值区间。
由于第一循环单元设置在电池单体的外壁上并对位于第一测温区域20，则当第一测温区域20温度升高时，可以启动第一循环单元由电池的外部对第一测温区域20降温。由于第二循环单元设置在所述电池单体的外壁上，并对位于所述第二测温区域30，则当第二测温区域30温度升高时，可以启动第二循环单元由电池的外部对第二测温区域30降温。利用第一循环单元与第二循环单元能够有效降低电池内部温差，避免出现局部高温。
一实施例中，所述第一温度传感器100在升温区域的第一感温电阻110的平均电阻值Rx1为：
；
所述第二温度传感器200在升温区域的第二感温电阻210的平均电阻值Rx2为：
；
其中，R1总为第一温度传感器100的第一并联总电阻值；N为第一温度传感器100的第一感温电阻110的总数量；x为升温区域的第一测温区域20或第二测温区域30的第一感温电阻110的数量；Rx1为升温区域的第一测温区域20或第二测温区域30的单个第一感温电阻110的电阻值；R2总为第二温度传感器200的第二并联总电阻值；L为第二温度传感器200的第二感温电阻210的总数量；m为升温区域的第一测温区域20或第二测温区域30的第一感温电阻110或第二感温电阻210的密度比；Rx2为升温区域的第一测温区域20或第二测温区域30的单个第二感温电阻210的电阻值；R’为未升温区域的第一测温区域20或第二测温区域30的第一感温电阻110与第二感温电阻210的动态平均电阻值。
具体地，升温区域的第一感温电阻110的平均电阻值Rx1由以下公式推到得出：；
升温区域的第二感温电阻210的平均电阻值Rx2由以下公式推到得出：
；
一实施例中，则未升温区域的温度值T1为：
；
则升温区域的温度值T2为：
；
其中：R0为NTC感温电阻的标准电阻值，也就是在25℃的阻值大小；T0为热力学标准温度；BN为NTC感温电阻的B值，为常数。
根据上述公式，能够更加准确地得到升温区域与未升温区域的温度值，即得到第一测温区域20与第二测温区域30的温度。
一实施例中，当所述第一并联总电阻值R1总与所述第二并联总电阻值R2总的电阻差值位于预设差值区间时，则当前电池的平均温度T为：
；
其中：R0为NTC感温电阻的标准电阻值，也就是在25℃的阻值大小；T0为热力学标准温度；BN为NTC感温电阻的B值，为常数。
根据上述公式，则可以得到当前电池的平均温度T值。
一实施例中，所述电池温度监控方法还包括：
判断升温区域的温度值T2与报警温度的大小；
若升温区域的温度值T2大于或等于报警温度，则启动安全处理程序。
当升温区域的温度值T2大于或等于报警温度时，此时证明升温区域的局部温度到达了报警温度，需要进行安全处理，启动安全处理程序。如在电池单体中，安全处理程序可以为对电池单体进行断电处理，以降低电池单体内部温度。当然，安全处理程序也可以包括启动热泵组件对电池单体进行降温处理。在其他实施例中，安全处理程序可以为其他进行安全处理程序。
一实施例中，所述判断升温区域的温度值T2与报警温度的大小，之后还包括：
若升温区域的温度值T2小于报警温度，则判断升温区域的温度值T2的上升变化速率；
若所述上升变化速率大于安全速率，则启动安全处理程序。
虽然升温区域的温度值T2小于报警温度，但是温度值T2的上升变化速率大于安全速率，则可以判断此时电池单体的温度速度过快，发生危险的程度速率较快，则可以不等升温区域的温度值T2大于或等于报警温度，提前启动安全处理程序，进行安全预警，防患于未然。
参阅图1、图3及图4，一实施例中，电池温度控制系统还包括温度调控装置，温度调控装置用于执行上述任意一实施例中的电池温度监控方法。
在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池温度监控方法，其特征在于，所述电池温度监控方法包括：
动态获取第一温度传感器输出的随温度变化的第一并联总电阻值，与第二温度传感器输出的随温度变化的第二并联总电阻值/>；
当所述第一并联总电阻值与所述第二并联总电阻值/>的电阻差值位于预设差值区间时，则根据动态的所述第一并联总电阻值/>和根据动态的所述第二并联总电阻值/>得到单个第一感温电阻与单个第二感温电阻的动态平均电阻值/>；
当所述第一并联总电阻值与所述第二并联总电阻值的电阻差值大于预设差值区间时，获取前一时刻的动态平均电阻值作为未升温区域的第一感温电阻与第二感温电阻的平均电阻值，则未升温区域的温度值/>为：
；
则升温区域的当前温度值根据所述升温区域内的所述第一感温电阻的平均电阻值和所述第二感温电阻的平均电阻值/>得到，升温区域的温度值/>为：
；
其中：为NTC感温电阻的标准电阻值，也就是在25℃的阻值大小；/>为热力学标准温度；/>为NTC感温电阻的B值，为常数；而未升温区域与升温区域分别为第一测温区域与第二测温区域两者中的一种。
2.根据权利要求1所述的电池温度监控方法，其特征在于，
所述电池温度监控方法还包括：
判断升温区域的温度值与报警温度的大小；
若升温区域的温度值大于或等于报警温度，则启动安全处理程序。
3.根据权利要求2所述的电池温度监控方法，其特征在于，所述判断升温区域的温度值与报警温度的大小，之后还包括：
若升温区域的温度值小于报警温度，则判断升温区域的温度值/>的上升变化速率；
若所述上升变化速率大于安全速率，则启动安全处理程序。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电池温度监控方法，其特征在于，当所述第一并联总电阻值与所述第二并联总电阻值的电阻差值位于预设差值区间时，则当前电池的平均温度T为：
。
5.根据权利要求1-3任一项所述的电池温度监控方法，其特征在于，所述当所述第一并联总电阻值与所述第二并联总电阻值的电阻差值大于预设差值区间时，之后还包括：
若所述第一并联总电阻值大于所述第二并联总电阻值，则第一测温区域局部升温；获取前一时刻的动态平均电阻值作为第二测温区域内的第一感温电阻与第二感温电阻的电阻值，则所述第一测温区域当前温度根据所述第一测温区域内的所述第一感温电阻和/或所述第二感温电阻的平均电阻值得到；
若所述第一并联总电阻值小于所述第二并联总电阻值，则第二测温区域局部升温，获取前一时刻的动态平均电阻值作为第一测温区域内的第一感温电阻与第二感温电阻的电阻值，所述第二测温区域当前温度根据所述第二测温区域内的所述第一感温电阻和/或所述第二感温电阻的平均电阻值得到。
6.根据权利要求5所述的电池温度监控方法，其特征在于，所述若所述第一并联总电阻值大于所述第二并联总电阻值，之后还包括：
控制启动热泵组件的第一循环单元制冷，直至检测到所述第一并联总电阻值与所述第二并联总电阻值/>的电阻差值位于预设差值区间；
所述若所述第一并联总电阻值小于所述第二并联总电阻值，之后还包括：
控制启动热泵组件的第二循环单元制冷，直至检测到所述第一并联总电阻值与所述第二并联总电阻值/>的电阻差值位于预设差值区间。
7.一种电池温度控制系统，其特征在于，所述电池温度控制系统包括：
电池单体；
温度检测器件，所述温度检测器件设置在所述电池单体内部，所述电池单体形成有第一测温区域与第二测温区域，所述温度检测器件包括第一温度传感器及第二温度传感器，所述第一温度传感器包括多个第一感温电阻及第一测温线组，多个所述第一感温电阻间隔设置在所述第一测温线组上，且多个所述第一感温电阻并联连接；所述第二温度传感器包括多个第二感温电阻及第二测温线组，多个所述第二感温电阻间隔设置在所述第二测温线组上，且多个所述第二感温电阻并联连接，所述第二测温线组与所述第一测温线组并列间隔设置，在所述第一测温区域，所述第二感温电阻的分布密度大于所述第一感温电阻的分布密度，在所述第二测温区域，所述第二感温电阻的分布密度小于所述第一感温电阻的分布密度；及
温度调控装置，所述温度调控装置用于执行如权利要求1-6任一项所述的电池温度监控方法。
8.根据权利要求7所述的电池温度控制系统，其特征在于，所述电池温度控制系统还包括热泵组件，所述热泵组件包括第一循环单元、第二循环单元及制冷动力单元，所述第一循环单元与所述第二循环单元均与所述制冷动力单元连接，所述第一循环单元设置在所述电池单体的外壁上，并对位于所述第一测温区域，所述第二循环单元设置在所述电池单体的外壁上，并对位于所述第二测温区域，所述制冷动力单元用于控制所述第一循环单元和/或所述第二循环单元启动运行。
9.根据权利要求8所述的电池温度控制系统，其特征在于，所述电池单体包括电池壳体、多个正极片、多个负极片及电池隔膜，多个所述负极片与多个所述正极片依次层叠设置在所述电池壳体内；每相邻的所述正极片与所述负极片之间均设置有所述电池隔膜，至少一相邻的所述正极片与所述负极片之间设置有两片相贴合的所述电池隔膜，所述第一温度传感器与所述第二温度传感器均包覆在两片相贴合所述电池隔膜之间；其中，所述电池隔膜所在平面的左侧部分为所述第一测温区域，所述电池隔膜所在平面的右侧部分为所述第二测温区域；所述第一循环单元包覆在所述电池壳体的外壁上并对位于所述第一测温区域，所述第二循环单元包覆在所述电池壳体的外壁上并对位于所述第二测温区域。
10.根据权利要求8所述的电池温度控制系统，其特征在于，所述第一感温电阻在所述第一测温线组上的各个位置均匀分布，所述第一感温电阻的数量与所述第二感温电阻的数量相一致；和/或
所述第一感温电阻与所述第二感温电阻均为NTC感温电阻。
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KR20220034419A (ko) * 2020-09-11 2022-03-18 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 관리 시스템 및 저항 상태 추정 방법
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