JP2022538573A - 電池パックの安全処理装置、電気エネルギー貯蔵装置及びその制御方法 - Google Patents
電池パックの安全処理装置、電気エネルギー貯蔵装置及びその制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022538573A JP2022538573A JP2021576661A JP2021576661A JP2022538573A JP 2022538573 A JP2022538573 A JP 2022538573A JP 2021576661 A JP2021576661 A JP 2021576661A JP 2021576661 A JP2021576661 A JP 2021576661A JP 2022538573 A JP2022538573 A JP 2022538573A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery pack
- temperature change
- temperature
- energy storage
- storage device
- 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
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
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
-
- 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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- 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
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
- H01M10/635—Control systems based on ambient temperature
-
- 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
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
- H01M2200/10—Temperature sensitive devices
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
本発明は、電池パックの安全処理装置、電気エネルギー貯蔵装置及びその制御方法を開示する。そのうち、安全処理装置は、電池パックにおける各セルのセル温度変化を採集するための温度検測モジュールと、前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断し、含まれると判断する場合に、前記最大セル温度変化を含む温度変化範囲に従って電池パック処理方式を含む温度制御命令を生成するための温度制御モジュールと、前記温度制御命令を実行するための安全予防モジュールを含む。電池パックにおける最大セル温度変化を検測すると共に、電池パックにおける最大セル温度変化を含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って当該電池パックを処理することから、積極的に、電池パックの熱が制御不能になってしまうことを効果的に防ぎ、償還できない損失を避けることができる。
Description
本願は、出願日が2019年06月27日である、201910566870.8という中国特許出願の優先権を主張する。本願は、上記の中国特許出願の全文を引用したものである。
本発明は、電気エネルギーを貯蔵する分野に関し、特に、電池パックの安全処理装置、電気エネルギー貯蔵装置及びその制御方法に関する。
電気エネルギー貯蔵装置は、電気エネルギーを貯蔵して提供することが可能なシステムであり、円滑な移行、ピークカット(peak cut)、変調・電圧調整などの機能を有する。リチウムイオン電池向けの新たな材料が開発されるにつれて、電池を作製する技術の創新と数多くのの科学研究機構や企業の参入により、リチウムイオン電池の性能がますます向上し、電池のコストがますます低下し、電池の安全性も大幅に高まる。リチウムイオン電池は、エネルギーを貯蔵する分野において、適用の優位性が次第に現れていく。
しかしながら、リチウム電池は、単一のセルの電圧が低く、容量が小さいという欠点を有しており、工業化に適用されるエネルギー貯蔵システムに千数個以上のセルが必要となり、同時に、リチウム電池は、低温の場合に性能が悪く、過充電、短絡、プレス加工、穿刺、振動、高温や熱衝撃などの濫用条件に、爆発や燃焼などの危険な行為が極めて発生し易い。
従来の技術では、電池管理システムによって、電池について、温度、電圧や電流を採集して処理し、従動式の消防設備を用いて監視や予防を行う場合に、熱的制御ができない問題があると、熱的制御が不能な単一の電池モジュールを効果的に処理できず、エネルギー貯蔵システムに償還できない重大な損失を生じる恐れがある。
本発明は、従来の技術において、電気エネルギー貯蔵装置に従動式の安全対策を採用する欠陥を克服するために、電池パックの安全処理装置、電気エネルギー貯蔵装置及びその制御方法を提供することを、解決すべき技術問題とする。
本発明は、下記の技術的手段によって、上記の技術問題を解決する。
電池パックの安全処理装置は、
電池パックにおける各セルのセル温度変化を採集するための温度検測モジュールと、
前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断し、含まれると判断する場合に、前記最大セル温度変化を含む温度変化範囲に従って温度制御命令を生成し、そのうち、異なる温度変化範囲が異なる電池パックの処理方式と対応しており、前記温度制御命令は、含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って電池パックを処理するものを含む、温度制御モジュールと、
前記温度制御命令を実行するための安全予防モジュールを含む、ことを特徴とする。
電池パックにおける各セルのセル温度変化を採集するための温度検測モジュールと、
前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断し、含まれると判断する場合に、前記最大セル温度変化を含む温度変化範囲に従って温度制御命令を生成し、そのうち、異なる温度変化範囲が異なる電池パックの処理方式と対応しており、前記温度制御命令は、含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って電池パックを処理するものを含む、温度制御モジュールと、
前記温度制御命令を実行するための安全予防モジュールを含む、ことを特徴とする。
好ましくは、前記処理方式は、隔離を含み、前記安全予防モジュールは、電池パックを所定の距離だけ押し出すための隔離手段を含む。
好ましくは、前記隔離手段は、弾性部材、プッシュロッド部材及びエアバッグ部材のうちのいずれか一つを含む。
好ましくは、前記処理方式は、電源切れを含み、前記安全予防モジュールは、電池パックの電気接続を切るためのスイッチ手段を含む。
好ましくは、前記処理方式は、温度降下を含み、前記安全予防モジュールは、電池パックを温度降下させるための温度降下手段を含む。
電気エネルギー貯蔵装置は、
前記電気エネルギー貯蔵装置は、温度制御モジュール、安全予防モジュール及び一つ以上の電池箱を含み、前記電池箱には、電池パック及び温度検測モジュールが設けられ、
前記電池パックは、一つ以上のセルを含み、
前記温度検測モジュールは、前記電池パックにおける各セルのセル温度変化を採集するためのものであり、
前記温度制御モジュールは、前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断し、含まれると判断する場合に、前記最大セル温度変化を含む温度変化範囲に従って温度制御命令を生成し、そのうち、異なる温度変化範囲が異なる電池パックの処理方式に対応しており、前記温度制御命令は、含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って前記電池パックを処理するものを含む、ためのものであり、
前記安全予防モジュールは、前記温度制御命令を実行するためのものである、ことを特徴とする。
前記電気エネルギー貯蔵装置は、温度制御モジュール、安全予防モジュール及び一つ以上の電池箱を含み、前記電池箱には、電池パック及び温度検測モジュールが設けられ、
前記電池パックは、一つ以上のセルを含み、
前記温度検測モジュールは、前記電池パックにおける各セルのセル温度変化を採集するためのものであり、
前記温度制御モジュールは、前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断し、含まれると判断する場合に、前記最大セル温度変化を含む温度変化範囲に従って温度制御命令を生成し、そのうち、異なる温度変化範囲が異なる電池パックの処理方式に対応しており、前記温度制御命令は、含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って前記電池パックを処理するものを含む、ためのものであり、
前記安全予防モジュールは、前記温度制御命令を実行するためのものである、ことを特徴とする。
好ましくは、前記温度検測モジュールは、具体的に、前記電池パックにおける各セルの複数の局所位置の局所セル温度変化を採集するためのものであり、
前記温度制御モジュールは、具体的に、前記電池パックにおける最大局所セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するためのものであり、
含まれると判断する場合に、前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれると特定する。
前記温度制御モジュールは、具体的に、前記電池パックにおける最大局所セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するためのものであり、
含まれると判断する場合に、前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれると特定する。
好ましくは、前記処理方式は、隔離を含み、前記電池箱は、扉を含み、前記安全予防モジュールは、前記電池箱に設けられるトリガー機構を含み、前記トリガー機構が前記扉に対向して設置され、前記電池パックは、前記扉と前記トリガー機構との間に設置され、
前記温度制御モジュールは、具体的に、前記電池パックにおける最大セル温度変化が第一温度変化範囲に含まれるかどうかを判断し、含まれると判断する場合に、第一温度制御命令を生成するためのものであり、
最大セル温度変化が前記第一温度変化範囲に含まれるセルを含む第一電池パックを設けた第一電池箱は、扉が前記第一温度制御命令に従って開き、
前記第一電池箱におけるトリガー機構は、前記第一温度制御命令に従って前記第一電池パックを前記第一電池箱から押し出す。
前記温度制御モジュールは、具体的に、前記電池パックにおける最大セル温度変化が第一温度変化範囲に含まれるかどうかを判断し、含まれると判断する場合に、第一温度制御命令を生成するためのものであり、
最大セル温度変化が前記第一温度変化範囲に含まれるセルを含む第一電池パックを設けた第一電池箱は、扉が前記第一温度制御命令に従って開き、
前記第一電池箱におけるトリガー機構は、前記第一温度制御命令に従って前記第一電池パックを前記第一電池箱から押し出す。
好ましくは、前記トリガー機構は、弾性部材、プッシュロッド部材及びエアバッグ部材のうちのいずれか一つを含み、
前記第一電池箱における弾性部材は、前記第一温度制御命令に従って弾き出されて、前記第一電池パックを前記第一電池箱から押し出すためのものであり、
前記第一電池箱におけるプッシュロッド部材は、前記第一温度制御命令に従って押されて、前記第一電池パックを前記第一電池箱から押し出すためのものであり、
前記第一電池箱におけるエアバッグ部材は、前記第一温度制御命令に従ってガス充填され、前記第一電池パックを前記第一電池箱から押し出すためのものである。
前記第一電池箱における弾性部材は、前記第一温度制御命令に従って弾き出されて、前記第一電池パックを前記第一電池箱から押し出すためのものであり、
前記第一電池箱におけるプッシュロッド部材は、前記第一温度制御命令に従って押されて、前記第一電池パックを前記第一電池箱から押し出すためのものであり、
前記第一電池箱におけるエアバッグ部材は、前記第一温度制御命令に従ってガス充填され、前記第一電池パックを前記第一電池箱から押し出すためのものである。
好ましくは、前記電池箱は、一つ以上の転がり軸受が底部に設けられ、前記電池パックは、前記一つ以上の転がり軸受に設けられる。
好ましくは、前記第一温度変化範囲の最小値を第一閾値とすると、前記第一閾値の値取り範囲が20~22℃とされる。
好ましくは、前記安全予防モジュールは、一つ以上の電力変換システム(Power Conversion System)を含み、
各電池パックは、電力変換システムに電気接続され、
各電力変換システムは、少なくとも、電池パックに電気接続される。
各電池パックは、電力変換システムに電気接続され、
各電力変換システムは、少なくとも、電池パックに電気接続される。
好ましくは、前記処理方式は、電源切れを含み、前記温度制御モジュールは、具体的に、前記電池パックにおける最大セル温度変化が第二温度変化範囲に含まれるかどうかを判断するためのものであり、
含まれると判断する場合に、第二温度制御命令を生成し、前記第二温度制御命令は、最大セル温度変化を含む前記第二温度変化範囲のセルを含む第二電池パックの電気接続を切るものを含み、
前記第二電池パックに電気接続される電力変換システムは、前記第二温度制御命令を実行するためのものである。
含まれると判断する場合に、第二温度制御命令を生成し、前記第二温度制御命令は、最大セル温度変化を含む前記第二温度変化範囲のセルを含む第二電池パックの電気接続を切るものを含み、
前記第二電池パックに電気接続される電力変換システムは、前記第二温度制御命令を実行するためのものである。
好ましくは、前記第二温度変化範囲の最小値を第二閾値とすると、前記第二閾値の値取り範囲が10~12℃とされる。
好ましくは、前記電池箱は、前記電力変換システムの上部に設けられると共に、前記電池箱と前記電力変換システムとの間に断熱層が設けられる。
好ましくは、前記安全予防モジュールは、電気エネルギー貯蔵装置と外部空気との間の熱交換を実現するための一つ以上の空気交換装置を含む。
好ましくは、前記処理方式は、温度降下を含み、前記温度制御モジュールは、具体的に、前記電池パックにおける最大セル温度変化が第三温度変化範囲に含まれるかどうかを判断するためのものであり、
含まれると判断する場合に、第三温度制御命令を生成し、
前記空気交換装置は、前記第三温度制御命令に従って起動する。
含まれると判断する場合に、第三温度制御命令を生成し、
前記空気交換装置は、前記第三温度制御命令に従って起動する。
好ましくは、前記第三温度変化範囲の最小値を第三閾値とすると、前記第三閾値の値取り範囲が5~7℃とされる。
好ましくは、前記電気エネルギー貯蔵装置は、前記電気エネルギー貯蔵装置内の温度場を検測するための温度場検測モジュールをさらに含み、
前記温度制御モジュールは、さらに、前記温度場における最大温度差分が第四閾値よりも大きいかどうかを判断するためのものであり、
大きいと判断する場合に、第四温度制御命令を生成し、
前記空気交換装置は、前記第四温度制御命令に従って起動する。
前記温度制御モジュールは、さらに、前記温度場における最大温度差分が第四閾値よりも大きいかどうかを判断するためのものであり、
大きいと判断する場合に、第四温度制御命令を生成し、
前記空気交換装置は、前記第四温度制御命令に従って起動する。
好ましくは、前記第四閾値の値取り範囲が5~7℃とされる。
好ましくは、前記一つ以上の空気交換装置は、それぞれ、前記電気エネルギー貯蔵装置の先端及び電力変換システムと近接する位置に設けられる。
電気エネルギー貯蔵装置の制御方法は、前記電気エネルギー貯蔵装置は、一つ以上の電池箱を含み、前記電池箱には電池パックが設けられ、前記電池パックは、一つ以上のセルを含み、前記制御方法は、
前記電池パックにおける各セルのセル温度変化を採集すること、
前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断し、そのうち、異なる温度変化範囲が異なる電池パックの処理方式に対応すること、
含まれると判断する場合に、前記最大セル温度変化を含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って前記電池パックを処理する、ことを含む、ことを特徴とする。
前記電池パックにおける各セルのセル温度変化を採集すること、
前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断し、そのうち、異なる温度変化範囲が異なる電池パックの処理方式に対応すること、
含まれると判断する場合に、前記最大セル温度変化を含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って前記電池パックを処理する、ことを含む、ことを特徴とする。
好ましくは、前記の前記電池パックにおける各セルのセル温度変化を採集するステップは、
前記電池パックにおける各セルの複数の局所位置の局所セル温度変化を採集することを含み、
前記の前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するステップは、
前記電池パックにおける最大局所セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断すること、及び、
含まれると判断する場合に、前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれると特定することを含む。
前記電池パックにおける各セルの複数の局所位置の局所セル温度変化を採集することを含み、
前記の前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するステップは、
前記電池パックにおける最大局所セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断すること、及び、
含まれると判断する場合に、前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれると特定することを含む。
好ましくは、前記処理方式は、隔離を含み、前記電池箱は、扉を含み、前記電池箱は、トリガー機構をさらに含み、前記トリガー機構が前記扉と対向して設置され、前記電池パックは前記扉と前記トリガー機構との間に設けられ、前記の前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するステップは、
前記電池パックにおける最大セル温度変化が第一温度変化範囲に含まれるかどうかを判断すること、
含まれると判断する場合に、最大セル温度変化を含む前記第一温度変化範囲のセルを含む第一電池パックを設けた第一電池箱の扉が開き、前記トリガー機構が前記第一電池パックを前記第一電池箱から押し出す、ことを含む。
前記電池パックにおける最大セル温度変化が第一温度変化範囲に含まれるかどうかを判断すること、
含まれると判断する場合に、最大セル温度変化を含む前記第一温度変化範囲のセルを含む第一電池パックを設けた第一電池箱の扉が開き、前記トリガー機構が前記第一電池パックを前記第一電池箱から押し出す、ことを含む。
好ましくは、前記第一温度変化範囲の最小値を第一閾値とすると、前記第一閾値の値取り範囲が20~22℃とされる。
好ましくは、前記処理方式は、電源切れを含み、前記電気エネルギー貯蔵装置は、一つ以上の電力変換システムをさらに含み、各電池パックが電力変換システムに電気接続され、各電力変換システムは、少なくとも電池パックに電気接続され、前記の前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するステップは、
前記電池パックにおける最大セル温度変化が第二温度変化範囲に含まれるかどうかを判断すること、
含まれると判断する場合に、最大セル温度変化を含む前記第二温度変化範囲のセルを含む第二電池パックに電気接続される電力変換システムが前記第二電池パックの電気接続を切ることを含む。
前記電池パックにおける最大セル温度変化が第二温度変化範囲に含まれるかどうかを判断すること、
含まれると判断する場合に、最大セル温度変化を含む前記第二温度変化範囲のセルを含む第二電池パックに電気接続される電力変換システムが前記第二電池パックの電気接続を切ることを含む。
好ましくは、前記第二温度変化範囲の最小値を第二閾値とすると、前記第二閾値の値取り範囲が10~12℃とされる。
好ましくは、前記処理方式は、温度降下を含み、前記電気エネルギー貯蔵装置は、電気エネルギー貯蔵装置と外部空気との間の熱交換を実現するための一つ以上の空気交換装置をさらに含み、前記の前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するステップは、
前記電池パックにおける最大セル温度変化が第三温度変化範囲に含まれるかどうかを判断すること、及び、
含まれると判断する場合に、前記空気交換装置が起動することを含む。
前記電池パックにおける最大セル温度変化が第三温度変化範囲に含まれるかどうかを判断すること、及び、
含まれると判断する場合に、前記空気交換装置が起動することを含む。
好ましくは、前記第三温度変化範囲の最小値を第三閾値とすると、前記第三閾値の値取り範囲が5~7℃とされる。
好ましくは、前記電気エネルギー貯蔵装置は、電気エネルギー貯蔵装置と外部空気との間の熱交換を実現するための一つ以上の空気交換装置をさらに含み、前記制御方法は、
前記電気エネルギー貯蔵装置内の温度場を検測すること、
前記温度場における最大温度差分が第四閾値よりも大きいかどうかを判断すること、及び、
大きいと判断する場合に、前記空気交換装置が起動すること、をさらに含む。
前記電気エネルギー貯蔵装置内の温度場を検測すること、
前記温度場における最大温度差分が第四閾値よりも大きいかどうかを判断すること、及び、
大きいと判断する場合に、前記空気交換装置が起動すること、をさらに含む。
好ましくは、前記第四閾値の値取り範囲が5~7℃とされる。
本発明による積極的な進歩や効果は、本発明に、電池パックにおける最大セル温度変化を検測すると共に、電池パックにおける最大セル温度変化を含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って当該電池パックを処理することから、積極的に、電池パックの熱が制御不能になってしまうことを効果的に防ぎ、償還できない損失を避けることができるということにある。
以下、実施例の形態に基づいて本発明を詳しく説明するが、それによって本発明を前記の実施例による範囲に限定するわけではない。
第一実施例
第一実施例
本実施例は、電池パックの安全処理装置を提供しており、図1は、本実施例を示すモジュールの模式図である。図1を参照すると、本実施例に係る安全処理装置は、温度検測モジュール11、温度制御モジュール12及び安全予防モジュール13を含む。具体的に、本実施例では、温度検測モジュール11は、電池パックにおける各セルのセル温度変化を採集するためのものであり、そのうち、温度検測モジュール11に、光ファイバー温度センサーなどの温度センサーを採用してもよく、セル温度変化は、セルの温度上昇や温度差分を含んでもよいが、それらの限りでない。
温度制御モジュール12は、温度検測モジュール11により採集された電池パックにおけるあらゆるセル温度変化のうちの最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するためのものである。そのうち、各温度変化範囲は、実際の適用場面に応じてカスタマイズして設置されてもよい。また、異なる温度変化範囲は、異なる電池パックの処理方式と対応するものである。温度制御モジュール12が含まれると判断する場合には、最大セル温度変化を含む温度変化範囲に従って温度制御命令を生成し、当該温度制御命令は、含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って電池パックを処理するものを含む。
安全予防モジュール13は、温度制御モジュール12の生成した温度制御命令を実行して、最大セル温度変化を含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って電池パックを処理することにより、電池パックに安全予防の役割を図るためのものである。
本実施例では、電池パックを処理する方式が、温度降下、電源切れ及び隔離を含むが、それらの限りでない。そのうち、温度降下、電源切れ及び隔離は、電池パックを安全予防する時の役割が段々に深まるものであることから、温度降下、電源切れ及び隔離という三つの処理方式が対応する温度変化範囲は、その最小値が低いものから高いものに変わるものであり、具体的に、図2は、上記の三つの処理方式と温度変化範囲との関係を示している。セル温度変化が電池パックの使用につれ、必ず、小さいものから大きいものに変わっていく過程を含むことから、所定の複数の温度変化範囲については、それぞれ、電池パックを温度降下させる(温度降下に該当するが電源切れに該当しないということに対応する温度変化範囲)処理方式、電池パックを温度降下させながら電源を切れ(電源切れに該当するが隔離に該当しないということに対応する温度変化範囲)処理方式、電池パックを温度降下させながら電源を切る際に電池パックを隔離(隔離に該当するということに対応する温度変化範囲)処理方式という三つの組み合わせ処理方式が存在する。
具体的に、安全予防モジュール13は、温度降下手段131を含む。最大セル温度変化を含む温度変化範囲と対応する処理方式が温度降下である場合には、温度降下手段131を、電池パックを温度降下させることに用いて、電池パックの外部から安全予防を行い、電池パックの温度が一層に上がるのを避ける。
安全予防モジュール13は、スイッチ手段132をさらに含む。最大セル温度変化を含む温度変化範囲と対応する処理方式が電源切れである場合には、スイッチ手段132を、電池パックの電気接続を切って、電池パックが放電過程において継続的に放熱することにより熱的危険性を生じるのを防ぐことに用いる。又は、電源切れ処理方式と対応する温度変化範囲の最小値が温度降下処理方式と対応する温度変化範囲の最小値よりも大きい場合には、現在の最大セル温度も、処理方式が温度降下であるという温度変化範囲に含まれることから、温度降下という処理方式を用いても、セルの温度変化が一層に上がるのを阻むことができず、電池パックを温度降下させながら電源を切ることを必要とする、と理解可能である。
安全予防モジュール13は、隔離手段133をさらに含み、最大セル温度変化を含む温度変化範囲と対応する処理方式が隔離である場合に、隔離手段133を、電池パックを所定の距離だけ押すことに用いる。そのうち、所定の距離は、電池パックを載置している実際位置に従って設置されてもよい。そして、電池パックは、そもそもの載置位置に火災が発生するなどの事情によって、その周囲に位置している電気モジュールに電力が用いられ、安全性に影響を与えてしまうことが避けられる。本実施例では、隔離手段133は、弾性部材、プッシュロッド部材及びエアバッグ部材などを含むが、それらの限りでない。
本実施例では、電池パックにおける最大セル温度変化を検測し、電池パックにおける最大セル温度変化を含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って当該電池パックを処理することにより、積極的に、電池パックの熱が制御不能になってしまうことを効果的に防ぎ、償還できない損失を避けることができる。
第二実施例
本実施例は、電気エネルギー貯蔵装置を提供しており、図3は、本実施例を示すモジュールの模式図である。図3を参照すると、本実施例に係る電気エネルギー貯蔵装置は、温度制御モジュール21、安全予防モジュール22及び一つ以上の電池箱23を含む。
本実施例は、電気エネルギー貯蔵装置を提供しており、図3は、本実施例を示すモジュールの模式図である。図3を参照すると、本実施例に係る電気エネルギー貯蔵装置は、温度制御モジュール21、安全予防モジュール22及び一つ以上の電池箱23を含む。
図3を参照すると、本実施例では、電池箱23において、一つ以上のセルを含む電池パック231、及び、電池パック231における各セルのセル温度変化を採集するための温度検測モジュール232が設けられる。そのうち、温度検測モジュール232は、光ファイバー温度センサーなどの温度センサーを含んでもよく、セル温度変化は、セルの温度上昇又は温度差分を含むがそれらの限りでない。
温度制御モジュール21は、温度検測モジュール232により採集された電池パック231におけるあらゆるセル温度変化における最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するためのものであり、そのうち、異なる温度変化範囲は、異なる電池パックへの処理方式に対応してもよい。含まれると温度制御モジュール21が判断する場合には、最大セル温度変化を含む温度変化範囲に従って温度制御命令を生成し、当該温度制御命令は、含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って電池パック231を処理するものを含む。
安全予防モジュール22は、温度制御モジュール21により生成された温度制御命令を実行して、最大セル温度変化を含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って電池パック231を処理することにより、電池パックを安全予防する役割を図るためのものである。
本実施例では、温度検測モジュール232は、具体的に、電池パック231における各セルの複数(例えば五つ以上)の局所位置の局所セル温度変化を採集するためのものであり、温度制御モジュール21は、具体的に、電池パック231におけるあらゆる局所セル温度変化において、最大局所セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断し、含まれると判断する場合に、電池パック231における最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれると特定するためのものである。従って、本実施例では、セル温度の変化に対して一層敏感になり、セル温度変化をより正確的にフィードバックすることができる。
本実施例では、最小値が小さな値から大きな値になる第三温度変化範囲、第二温度変化範囲及び第一温度変化範囲が、それぞれ、温度降下、電源切れ及び隔離という電池パックの処理方式に対応すると予め設定してもよい。理解するべきことは、本実施例に係る三つの温度変化範囲及び三つの電池パックの処理方式が、本実施例を説明するためのものに過ぎず、限定するためのものではない。また、本実施例では、温度降下、電源切れ及び隔離は、電池パックを安全予防する際の役割が段々に深まるものであり、セル温度変化が電池パックの使用につれ、必ず、小さいものから大きいものに変わっていく過程を含むことから、所定の第三温度変化範囲、第二温度変化範囲及び第一温度変化範囲が、それぞれ、電池パックを温度降下させる処理方式、電池パックを温度降下させながら電源を切る処理方式、電池パックを温度降下させながら電源を切る際に電池パックを隔離させる処理方式、という三つの組み合わせ処理方式と対応する。
図3を参照すると、本実施例では、安全予防モジュール22が、電気エネルギー貯蔵装置と外部空気との間の熱交換を実現するための一つ以上の空気交換装置221を含み、電池パック231の外部から、安全予防を行い、電池パック231の温度が一層上がるのを避ける。
具体的に、本実施例では、温度制御モジュール21は、電池パック231における最大セル温度変化が第三温度変化範囲に含まれるかどうかを判断し、そのうち、第三温度変化範囲の最小値を第三閾値とすると、第三閾値の値取り範囲が5~7℃とされてもよい。温度制御モジュール21は、含まれると判断する場合に、第三温度制御命令を生成し、空気交換装置221が第三温度制御命令に従って起動して、電気エネルギー貯蔵装置と外部空気との熱交換を行い、電池パック231を温度降下させる。
図3を参照すると、本実施例では、安全予防モジュール22は、一つ以上の電力変換システム222をさらに含む。図4は、電力変換システム222と電池パック231との回路接続を示す図である。そのうち、各電池パック231は、電力変換システム222に電気接続され、各電力変換システム222は、少なくとも電池パック231に電気接続されることから、電力変換システム222により、複数の電池パック231を独立して制御することができる。
具体的に、電池パック231を温度降下させると同時に、セル温度変化がさらに増えるのを防ぐためには、温度制御モジュール21が、電池パック231における最大セル温度変化が第二温度変化範囲に含まれるかどうかをさらに判断し、そのうち、第二温度変化範囲の最小値を第二閾値とすると、第二閾値の値取り範囲が10~12℃とされてもよい。温度制御モジュール21は、含まれると判断する場合に、最大セル温度変化を含む第二温度変化範囲のセルを含む第二電池パックの電気接続を切るための第二温度制御命令を生成する。第二電池パックに電気接続された電力変換システム222は、第二温度制御命令を実行して第二電池パックの電気接続を切り、第二電池パックが放電過程において継続的に放熱することにより熱的危険性を生じるのを防ぐためのものである。理解するべきことは、温度降下という処理方式を用いても、セル温度変化がさらに増えることを抑制できないため、電池パックを温度降下させながら電源を切ってもよい。
図3を参照すると、本実施例では、電池箱23が扉233をさらに含み、安全予防モジュール22が電池箱23に設けられるトリガー機構223をさらに含み、トリガー機構223が扉233に対向して設置され、電池パック231が扉233とトリガー機構223との間に設けられる。
具体的に、電池パック231を温度降下させながら電力変換システム222の電気接続を切る場合に、セル温度変化がさらに増えるのを避けるために、温度制御モジュール21が、電池パック231における最大セル温度変化が第一温度変化範囲に含まれるかどうかをさらに判断し、そのうち、第一温度変化範囲の最小値を第一閾値とすると、第一閾値の値取り範囲が20~22℃とされてもよい。温度判断モジュール21は、含まれると判断する場合に、第一温度制御命令を生成して、最大セル温度変化を含む第一温度変化範囲のセルを含む第一電池パックを設けた第一電池箱の扉が第一温度制御命令に従って開き、しかも、第一電池箱におけるトリガー機構223が第一温度制御命令に従って第一電池パックを第一電池箱から押し出し、第一電池パックと第一電池箱との物理的隔離を実現し、ひいては、第一電池パックは、第一電池箱に火災が発生することにより第一電池箱の周囲に位置する電気エネルギー貯蔵装置における他の電気モジュールに電力が用いられることに影響を与えてしまうことが避けられる。
さらに、本実施例では、トリガー機構223が弾性部材、プッシュロッド部材及びエアバッグ部材のうちのいずれか一つを含んでもよく、そのうち、弾性部材は、第一温度制御命令に従って弾き出され、第一電池パックを第一電池箱から押し出すためのものであり、プッシュロッド部材は、第一温度制御命令に従って押されて、第一電池パックを第一電池箱から押し出すためのものであり、エアバッグ部材は、第一温度制御命令に従ってガス充填され、第一電池パックを第一電池箱から押し出すためのものである。また、本実施例では、電池箱23は、一つ以上の転がり軸受がさらに底部に設けられ、電池パック231は、一つ以上の転がり軸受上に設けられ、当トリガー機構223が第一温度制御命令に従ってトリガーする場合に、第一電池パックを第一電池箱から押し出すことが容易く、ひいては、電気エネルギー貯蔵装置の安全性が一層に高まる。
図3を参照すると、本実施例では、電気エネルギー貯蔵装置は、電気エネルギー貯蔵装置内の温度場を検測するための温度場検測モジュール24をさらに含む。温度制御モジュール21は、温度場における最大温度差分が第四閾値よりも大きいかどうかをさらに判断するためのものである。そのうち、第四閾値は、実際の適用に応じてカスタマイズして設置されてもよい。本実施例では、第四閾値の値取り範囲が5~7℃とされてもよい。温度制御モジュール21は、含まれると判断する場合に、第四温度制御命令を生成する。空気交換装置221は、第四温度制御命令に従って起動し、ひいては、電気エネルギー貯蔵装置と外部空気との熱交換を行い、電池パック231を温度降下させる。そして、本実施例では、空気交換装置221は、電池パック231におけるセル温度変化に対する検測により生成された第三温度制御命令に従って起動してもよいし、電気エネルギー貯蔵装置が位置する温度場に対する検測により生成された第四命令に従って起動してもよい。
本実施例では、電池パック231は、電池収納部に収納されており、図5は、本実施例における電池収納部の部分の構成を示す模式図である。図5を参照すると、電池収納部は、電池パック231、トリガー機構223及び電力変換システムキャビネットを含み、そのうち、電池パック231は、電力変換システムキャビネットの上部に設けられてもよいし、電池箱23に設けられてもよい。電力変換システム222は、電力変換システムキャビネットに設けられてもよい。つまり、本実施例において、電池箱23は、電力変換システム222の上部に設けられてもよい。また、本実施例では、電池箱23と電力変換システム222との間に断熱層を設けてもよい。
図6は、本実施例による電気エネルギー貯蔵装置の構成を示す模式図である。図6を参照すると、電気エネルギー貯蔵装置は、箱体として構成されてもよい。そのうち、電気エネルギー貯蔵装置は、電池収納部及び一つ以上の空気交換装置221を含んでもよい。本実施例においては、電力変換システム(不図示)が電池収納部の下部に設けられると共に電気エネルギー貯蔵装置の先端及び電力変換システムと近接する位置に、それぞれ、空気交換装置221が設けられ、ひいては、電気エネルギー貯蔵装置における残りの空間に、熱交換通路を形成して、空気交換を循環的に実現することができ、従来において空調によって温度を調整して制御する手法に比べると、エネルギーの消費を削減することができる。
本実施例では、電池パックにおける最大セル温度変化を検測し、電池パックにおける最大セル温度変化を含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って当該電池パックを処理することにより、積極的に、電池パックの熱が制御不能になってしまうことを効果的に防ぎ、償還できない損失を避けることができる。
第三実施例
本実施例は、電気エネルギー貯蔵装置の制御方法を提供しており、そのうち、電気エネルギー貯蔵装置は、一つ以上の電池箱を含み、電池箱には、電池パックが設けられ、電池パックは、一つ以上のセルを含む。図7は、本実施例のフローチャートであり、図7を参照すると、本実施例に係る制御方法は、
電池パックにおける各セルのセル温度変化を採集するS101と、
電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するS102と、
含まれると判断する場合に最大セル温度変化を含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って電池パックを処理するS103を含む。
本実施例は、電気エネルギー貯蔵装置の制御方法を提供しており、そのうち、電気エネルギー貯蔵装置は、一つ以上の電池箱を含み、電池箱には、電池パックが設けられ、電池パックは、一つ以上のセルを含む。図7は、本実施例のフローチャートであり、図7を参照すると、本実施例に係る制御方法は、
電池パックにおける各セルのセル温度変化を採集するS101と、
電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するS102と、
含まれると判断する場合に最大セル温度変化を含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って電池パックを処理するS103を含む。
本実施例では、セル温度変化は、セルの温度上昇と温度差分を含むがこれらの限りでない。図8を参照すると、ステップS101は、電池パックにおける各セルの複数の局所位置の局所セル温度変化を採集するS101Aを含んでもよい。そのうち、各セルについて、少なくとも5個の局所セル温度変化を採集してもよい。ステップS102は、さらに、電池パックにおける最大局所セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するS102Aを含んでもよい。含まれると判断する場合には、電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれると特定するS102Bに移行する。
従って、本実施例では、セル温度の変化に対して一層敏感になり、セル温度変化をより正確的にフィードバックすることができる。
本実施例では、最小値が小さな値から大きな値になる第三温度変化範囲、第二温度変化範囲及び第一温度変化範囲が、それぞれ、温度降下、電源切れ及び隔離という電池パックの処理方式に対応すると予め設定してもよい。理解するべきことは、本実施例に係る三つの温度変化範囲及び三つの電池パックの処理方式が、本実施例を説明するためのものに過ぎず、限定するためのものではない。また、本実施例では、温度降下、電源切れ及び隔離は、電池パックを安全予防する際の役割が段々に深まるものであり、セル温度変化が電池パックの使用につれ、必ず、小さいものから大きいものに変わっていく過程を含むことから、所定の第三温度変化範囲、第二温度変化範囲及び第一温度変化範囲が、それぞれ、電池パックを温度降下させる処理方式、電池パックを温度降下させながら電源を切る処理方式、電池パックを温度降下させながら電源を切る際に電池パックを隔離させる処理方式、という三つの組み合わせ処理方式と対応する。
本実施例では、電気エネルギー貯蔵装置は、電気エネルギー貯蔵装置と外部空気との間の熱交換を実現するための一つ以上の空気交換装置をさらに含み、電池パックの外部から安全予防を行い、電池パックの温度が一層上がるのを避ける。本実施例では、電気エネルギー貯蔵装置は、一つ以上の電力変換システムをさらに含んでもよい。各電池パックは、電力変換システムに電気接続され、各電力変換システムは、少なくとも、電池パックに電気接続されることから、電力変換システムにより、複数の電池パックを独立して制御することができる。本実施例では、電池箱は、扉を含んでもよい。電池箱は、トリガー機構をさらに含み、トリガー機構が扉に対向して設置され、電池パックが扉とトリガー機構との間に設けられる。
以上より、図9を参照すると、ステップS102は、具体的に、S1021、S1022、S1023、S1024、S1025及びS1026を含む。
S1021は電池パックにおける最大セル温度変化が第三温度変化範囲に含まれるかどうかを判断する。含まれると判断する場合には、ステップS1022に移行しており、さもなければ、ステップS1021に戻る。
S1022は、空気交換装置が起動する。
S1023は、電池パックにおける最大セル温度変化が第二温度変化範囲に含まれるかどうかを判断する。含まれると判断する場合には、ステップS1024に移行しており、さもなければ、ステップS1021に戻る。
S1024は、最大セル温度変化を含む第二温度変化範囲のセルを含む第二電池パックに電気接続される電力変換システムは、第二電池パックの電気接続を切る。
S1025は、電池パックにおける最大セル温度変化が第一温度変化範囲に含まれるかどうかを判断する。含まれると判断する場合には、ステップS1026に移行しており、さもなければ、ステップS1023に戻る。
S1026は、最大セル温度変化を含む第一温度変化範囲のセルを含む第一電池パックを設けた第一電池箱の扉が開き、トリガー機構により第一電池パックを第一電池箱から押し出す。
S1021は電池パックにおける最大セル温度変化が第三温度変化範囲に含まれるかどうかを判断する。含まれると判断する場合には、ステップS1022に移行しており、さもなければ、ステップS1021に戻る。
S1022は、空気交換装置が起動する。
S1023は、電池パックにおける最大セル温度変化が第二温度変化範囲に含まれるかどうかを判断する。含まれると判断する場合には、ステップS1024に移行しており、さもなければ、ステップS1021に戻る。
S1024は、最大セル温度変化を含む第二温度変化範囲のセルを含む第二電池パックに電気接続される電力変換システムは、第二電池パックの電気接続を切る。
S1025は、電池パックにおける最大セル温度変化が第一温度変化範囲に含まれるかどうかを判断する。含まれると判断する場合には、ステップS1026に移行しており、さもなければ、ステップS1023に戻る。
S1026は、最大セル温度変化を含む第一温度変化範囲のセルを含む第一電池パックを設けた第一電池箱の扉が開き、トリガー機構により第一電池パックを第一電池箱から押し出す。
本実施例では、第三温度変化範囲、第二温度変化範囲及び第一温度変化範囲は、それらの最小値が、それぞれ、第三閾値、第二閾値及び第一閾値であり、そのうち、第三閾値の値取り範囲が5~7℃とされ、第二閾値の値取り範囲が10~12℃とされ、第一閾値の値取り範囲が20~22℃とされる。
ステップS1022を経て電池パックを温度降下させると、電池パックの放電と伴い、最大セル温度変化が降下してから再び上がり、そして、第二温度変化範囲に含まれることによりステップS1024を経て電池パックの電気接続を切る恐れがある。そして、温度降下という処理方式を用いても、セルの温度変化が一層に増えるのを防ぐことができない。電池パックが放電過程において継続的に放熱することにより熱的危険性を生じることを防ぎ、セルの温度変化が一層に増えるのを避けるためには、電池パックを温度降下させながら電源を切ることも可能である。
ステップS1024を経ると、最大セル温度変化が依然として増えて、さらに、第一温度変化範囲に含まれる場合には、電源を切った電池パックについて自然発火を防ぐためにさらに安全予防を行うことを必要とすると、ステップS1026を経て電池パックと電池箱との物理的隔離を実現して、電池パックが電池箱において自然発火によって電池箱の周囲に位置する電気エネルギー貯蔵装置における他の電気モジュールに電力が用いられる安全に影響を与えてしまうのを防ぐことができる。
本実施例では、ステップS1021において含まれると判断する場合に空気交換装置が起動する。これは、電池パックにおけるセル温度変化に対する検測に基づくことである。さらに、本実施例では、さらに、電気エネルギー貯蔵装置が位置する温度場に対する検測に従って空気交換装置が起動してもよい。そして、本実施例に係る制御方法は、電気エネルギー貯蔵装置内の温度場を検測し、温度場における最大温度差分が第四閾値よりも大きいかどうかを判断し、大きいと判断すると、空気交換装置が起動するというステップをさらに含んでもよい。
そのうち、第四閾値の値取り範囲が5~7℃とされてもよい。
本実施例では、電池パックにおける最大セル温度変化を検測し、電池パックにおける最大セル温度変化を含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って当該電池パックを処理することにより、積極的に、電池パックの熱が制御不能になってしまうことを効果的に防ぎ、償還できない損失を避けることができる。
以上、本発明における具体的な実施形態を説明したが、当業者にとって理解することは、これらが例示的説明に過ぎず、本発明による保護範囲が特許請求の範囲より限定されるものである。当業者にとっては、本発明の原理や趣旨を逸脱しない限り、これらの実施形態に対して様々な変更や修正も可能であり、しかし、これらの変更や修正のいずれも、本発明の保護範囲に含まれる。
Claims (22)
- 電池パックの安全処理装置であって、
電池パックにおける各セルのセル温度変化を採集するための温度検測モジュールと、
前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断し、含まれると判断する場合に、前記最大セル温度変化を含む温度変化範囲に従って温度制御命令を生成し、そのうち、異なる温度変化範囲が異なる電池パックの処理方式と対応しており、前記温度制御命令は、含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って電池パックを処理するものを備える、温度制御モジュールと、
前記温度制御命令を実行するための安全予防モジュールを含む、ことを特徴とする電池パックの安全処理装置。 - 前記処理方式は、隔離を含み、前記安全予防モジュールは、電池パックを所定の距離だけ押し出すための隔離手段を含み、又は、
前記処理方式は、電源切れを含み、前記安全予防モジュールは、電池パックの電気接続を遮断するためのスイッチ手段を含み、又は、
前記処理方式は、温度降下を含み、前記安全予防モジュールは、電池パックを温度降下させるための温度降下手段を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の電池パックの安全処理装置。 - 前記隔離手段は、弾性部材、プッシュロッド部材、及び、エアバッグ部材のうちのいずれか一つを含む、ことを特徴とする請求項2に記載の電池パックの安全処理装置。
- 電気エネルギー貯蔵装置は、温度制御モジュール、安全予防モジュール及び一つ以上の電池箱を含み、前記電池箱に、電池パック及び温度検測モジュールが設けられており、
前記電池パックは、一つ以上のセルを含み、
前記温度検測モジュールは、前記電池パックにおける各セルのセル温度変化を採集するためのものであり、
前記温度制御モジュールは、前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断し、含まれると判断する場合に、前記最大セル温度変化を含む温度変化範囲に従って温度制御命令を生成し、そのうち、異なる温度変化範囲が異なる電池パックの処理方式と対応しており、前記温度制御命令は、含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って前記電池パックを処理するものを含み、
前記安全予防モジュールは、前記温度制御命令を実行するためのものである、ことを特徴とする電気エネルギー貯蔵装置。 - 前記温度検測モジュールは、具体的に、前記電池パックにおいて、各セルにおける複数の局所位置の局所セル温度変化を採集するためのものであり、
前記温度制御モジュールは、具体的に、前記電池パックにおける最大局所セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するためのものであり、
含まれると判断する場合には、前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれると特定する、ことを特徴とする請求項4に記載の電気エネルギー貯蔵装置。 - 前記処理方式は、隔離を含み、前記電池箱は、扉を含み、前記安全予防モジュールは、前記電池箱内に設置されるトリガー機構を含み、前記トリガー機構は、前記扉に対向して設置され、前記電池パックは、前記扉と前記トリガー機構との間に設置され、
前記温度制御モジュールは、具体的に、前記電池パックにおける最大セル温度変化が第一温度変化範囲に含まれるかどうかを判断し、含まれると判断する場合に、第一温度制御命令を生成するためのものであり、
最大セル温度変化が前記第一温度変化範囲に含まれるセルを含む第一電池パックを設けた第一電池箱は、扉が前記第一温度制御命令に従って開き、
前記第一電池箱におけるトリガー機構は、前記第一温度制御命令に従って、前記第一電池パックを前記第一電池箱から押し出す、ことを特徴とする請求項4又は5に記載の電気エネルギー貯蔵装置。 - 前記トリガー機構は、弾性部材、プッシュロッド部材及びエアバッグ部材のうちのいずれか一つを含み、
前記弾性部材は、前記第一温度制御命令に従って弾き出されて、前記第一電池パックを前記第一電池箱から押し出すためのものであり、
前記プッシュロッド部材は、前記第一温度制御命令に従って押されて、前記第一電池パックを前記第一電池箱から押し出すためのものであり、
前記エアバッグ部材は、前記第一温度制御命令に従ってガス充填され、前記第一電池パックを前記第一電池箱から押し出すためのものである、ことを特徴とする請求項6に記載の電気エネルギー貯蔵装置。 - 前記電池箱は、一つ以上の転がり軸受が底部に設けられ、前記電池パックは、前記一つ以上の転がり軸受に設けられる、ことを特徴とする請求項6又は7に記載の電気エネルギー貯蔵装置。
- 前記第一温度変化範囲の最小値を第一閾値とすると、前記第一閾値の値取り範囲が20~22℃とされる、ことを特徴とする請求項6~8のいずれか一項に記載の電気エネルギー貯蔵装置。
- 前記安全予防モジュールは、一つ以上の電力変換システムを含み、
各電池パックは、電力変換システムに電気接続され、
各電力変換システムは、少なくとも、電池パックに電気接続され、
前記安全予防モジュールは、電気エネルギー貯蔵装置と外部空気との間の熱交換を実現する一つ以上の空気交換装置を含む、ことを特徴とする請求項4に記載の電気エネルギー貯蔵装置。 - 前記処理方式は、電源切れを含み、前記温度制御モジュールは、具体的に、前記電池パックにおける最大セル温度変化が第二温度変化範囲に含まれるかどうかを判断するためのものであり、
含まれると判断する場合に、第二温度制御命令を生成し、前記第二温度制御命令は、最大セル温度変化が前記第二温度変化範囲に含まれるセルを含む第二電池パックの電気接続を切るものを含み、
前記第二電池パックに電気接続される電力変換システムは、前記第二温度制御命令を実行するためのものであり、又は、
前記処理方式は、温度降下を含み、前記温度制御モジュールは、具体的に、前記電池パックにおける最大セル温度変化が第三温度変化範囲に含まれるかどうかを判断するためのものであり、
含まれると判断する場合に、第三温度制御命令を生成し、
前記空気交換装置は、前記第三温度制御命令に従って起動する、ことを特徴とする請求項10に記載の電気エネルギー貯蔵装置。 - 前記第二温度変化範囲の最小値を第二閾値とすると、前記第二閾値の値取り範囲が10~12℃とされ、
前記第三温度変化範囲の最小値を第三閾値とすると、前記第三閾値の値取り範囲が5~7℃とされる、ことを特徴とする請求項11に記載の電気エネルギー貯蔵装置。 - 前記電池箱は、前記電力変換システムの上部に設けられると共に前記電池箱と前記電力変換システムとの間に断熱層が設けられる、ことを特徴とする請求項10~12のいずれか一項に記載の電気エネルギー貯蔵装置。
- 前記電気エネルギー貯蔵装置は、前記電気エネルギー貯蔵装置内の温度場を検測するための温度場検測モジュールをさらに含み、
前記温度制御モジュールは、さらに、前記温度場における最大温度差分が第四閾値よりも大きいかどうかを判断するためのものであり、
大きいと判断する場合に、第四温度制御命令を生成し、
前記空気交換装置は、前記第四温度制御命令に従って起動する、ことを特徴とする請求項10~13のいずれか一項に記載の電気エネルギー貯蔵装置。 - 前記第四閾値の値取り範囲が5~7℃とされる、ことを特徴とする請求項14に記載の電気エネルギー貯蔵装置。
- 前記一つ以上の空気交換装置は、それぞれ、前記電気エネルギー貯蔵装置の先端及び電力変換システムと近接する位置に設けられる、ことを特徴とする請求項10~15のいずれか一項に記載の電気エネルギー貯蔵装置。
- 電気エネルギー貯蔵装置の制御方法であって、
前記電気エネルギー貯蔵装置は、一つ以上の電池箱を含み、前記電池箱には、一つ以上のセルを含む電池パックが設けられており、
前記制御方法は、
前記電池パックにおける各セルのセル温度変化を採集すること、
前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断し、そのうち、異なる温度変化範囲が異なる電池パックの処理方式と対応すること、及び、
含まれると判断する場合に、前記最大セル温度変化を含む温度変化範囲と対応する処理方式に従って前記電池パックを処理することを含む、ことを特徴とする電気エネルギー貯蔵装置の制御方法。 - 前記の前記電池パックにおける各セルのセル温度変化を採集するステップは、
前記電池パックにおける各セルの複数の局所位置の局所セル温度変化を採集することを含み、
前記の前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するステップは、
前記電池パックにおける最大局所セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断すること、及び、
含まれると判断する場合に、前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれると特定することを含む、ことを特徴とする請求項17に記載の電気エネルギー貯蔵装置の制御方法。 - 前記処理方式は、隔離を含み、前記電池箱は、扉を含み、前記電池箱は、トリガー機構をさらに含み、前記トリガー機構が前記扉に対向して設置され、前記電池パックは、前記扉と前記トリガー機構との間に設けられ、前記の前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するステップは、
前記電池パックにおける最大セル温度変化が第一温度変化範囲に含まれるかどうかを判断すること、及び、
含まれると判断する場合に、最大セル温度変化を含む前記第一温度変化範囲のセルを含む第一電池パックを設けた第一電池箱の扉が開き、前記トリガー機構は、前記第一電池パックを前記第一電池箱から押し出すこと、を含み、又は、
前記処理方式は、電源切れを含み、前記電気エネルギー貯蔵装置は、一つ以上の電力変換システムをさらに含み、各電池パックが電力変換システムに電気接続され、各電力変換システムは、少なくとも、電池パックに電気接続され、前記の前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するステップは、
前記電池パックにおける最大セル温度変化が第二温度変化範囲に含まれるかどうかを判断すること、及び、
含まれると判断する場合に、最大セル温度変化を含む前記第二温度変化範囲のセルを含む第二電池パックに電気接続されている電力変換システムによって、前記第二電池パックの電気接続を切ることを含み、又は、
前記処理方式は、温度降下を含み、前記電気エネルギー貯蔵装置は、電気エネルギー貯蔵装置と外部空気との間の熱交換を実現するための一つ以上の空気交換装置をさらに含み、前記の前記電池パックにおける最大セル温度変化が複数の温度変化範囲のうちの一つに含まれるかどうかを判断するステップは、
前記電池パックにおける最大セル温度変化が第三温度変化範囲に含まれるかどうかを判断すること、及び、
含まれると判断する場合に、前記空気交換装置が起動する、ことを含む、ことを特徴とする請求項17又は18に記載の電気エネルギー貯蔵装置の制御方法。 - 前記第一温度変化範囲の最小値を第一閾値とすると、前記第一閾値の値取り範囲が20~22℃とされ、
前記第二温度変化範囲の最小値を第二閾値とすると、前記第二閾値の値取り範囲が10~12℃とされ、
前記第三温度変化範囲の最小値を第三閾値とすると、前記第三閾値の値取り範囲が5~7℃とされる、ことを特徴とする請求項19に記載の電気エネルギー貯蔵装置の制御方法。 - 前記電気エネルギー貯蔵装置は、電気エネルギー貯蔵装置と外部空気との間の熱交換を実現するための一つ以上の空気交換装置をさらに含み、
前記制御方法は、
前記電気エネルギー貯蔵装置内の温度場を検測すること、
前記温度場における最大温度差分が第四閾値よりも大きいかどうかを判断すること、
大きいと判断する場合に、前記空気交換装置が起動すること、をさらに含む、ことを特徴とする請求項17~20のいずれか一項に記載の電気エネルギー貯蔵装置の制御方法。 - 前記第四閾値の値取り範囲が5~7℃とされる、ことを特徴とする請求項21に記載の電気エネルギー貯蔵装置の制御方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910566870.8 | 2019-06-27 | ||
CN201910566870.8A CN112151886B (zh) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | 电池包的安全处理装置、电力储能装置及其控制方法 |
PCT/CN2020/098607 WO2020259699A1 (zh) | 2019-06-27 | 2020-06-28 | 电池包的安全处理装置、电力储能装置及其控制方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022538573A true JP2022538573A (ja) | 2022-09-05 |
Family
ID=73868690
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021576661A Pending JP2022538573A (ja) | 2019-06-27 | 2020-06-28 | 電池パックの安全処理装置、電気エネルギー貯蔵装置及びその制御方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022538573A (ja) |
CN (2) | CN112151886B (ja) |
WO (1) | WO2020259699A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112895976B (zh) * | 2021-02-01 | 2022-06-24 | 重庆峘能电动车科技有限公司 | 电芯预警保护方法及系统 |
CN113500917B (zh) * | 2021-06-24 | 2023-04-28 | 烟台创为新能源科技股份有限公司 | 一种锂离子电池箱充保护气体的方法 |
CN113561851B (zh) * | 2021-07-22 | 2023-03-28 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 电池管理系统温控方法、车辆及计算机可读存储介质 |
CN115333049B (zh) * | 2022-10-14 | 2023-02-14 | 深圳海润新能源科技有限公司 | 电池模块热失控处理方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN115483512B (zh) * | 2022-10-14 | 2023-09-08 | 厦门海辰储能科技股份有限公司 | 一种储能装置 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100492752C (zh) * | 2001-01-10 | 2009-05-27 | 杨泰和 | 供对可充电电池充电的充电装置 |
JP2005011757A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Toyota Motor Corp | 二次電池の温度異常検知装置および異常検知方法 |
US7531270B2 (en) * | 2006-10-13 | 2009-05-12 | Enerdel, Inc. | Battery pack with integral cooling and bussing devices |
US8219333B2 (en) * | 2010-06-29 | 2012-07-10 | O2Micro, Inc | Battery management systems for protecting batteries from fault conditions |
JP5951959B2 (ja) * | 2011-10-28 | 2016-07-13 | 株式会社マキタ | 温度検出装置及びバッテリパック |
CN102842738B (zh) * | 2012-09-04 | 2015-01-07 | 西安交通大学 | 一种电动汽车用锂离子电池阻燃防爆装置及方法 |
CN104979594B (zh) * | 2014-04-02 | 2018-02-09 | 比亚迪股份有限公司 | 动力电池的控制方法及系统 |
JP6717123B2 (ja) * | 2016-08-31 | 2020-07-01 | トヨタ自動車株式会社 | 組電池の異常検出装置 |
CN106374152B (zh) * | 2016-09-30 | 2019-08-13 | 北京珠穆朗玛移动通信有限公司 | 一种电池异常处理方法、装置、移动终端和系统 |
CN106505269A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-03-15 | 蔡秋华 | 一种智能家居用锂离子电池运行激活系统 |
CN106785220B (zh) * | 2017-01-23 | 2019-02-05 | 威马汽车科技集团有限公司 | 一种电池包温度控制方法 |
CN107768749B (zh) * | 2017-09-22 | 2020-02-14 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种具备自动灭火功能的电池箱 |
CN108376810B (zh) * | 2018-02-12 | 2021-02-05 | 威马智慧出行科技(上海)有限公司 | 动力电池热管理方法及系统 |
CN108490367B (zh) * | 2018-05-28 | 2020-09-04 | 青岛美凯麟科技股份有限公司 | 动力电池自动检测系统及方法、电池安全判定及处置方法 |
CN109742458A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-05-10 | 上海松岳电源科技有限公司 | 一种用于动力电池系统锂电池组充放电能力提升的装置 |
CN109698310B (zh) * | 2018-12-21 | 2022-05-27 | 江苏正力新能电池技术有限公司 | 一种管道连通型电源系统及其安全管理方法 |
CN109638369B (zh) * | 2018-12-26 | 2021-06-04 | 无锡锐祺通讯技术有限公司 | 具有一体化bms控制板的电池组、控制板布置和工作方法 |
CN109747479A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-05-14 | 芜湖鑫芯微电子有限公司 | 一种混合动力汽车的电源管理芯片及系统 |
-
2019
- 2019-06-27 CN CN201910566870.8A patent/CN112151886B/zh active Active
- 2019-06-27 CN CN202210305173.9A patent/CN114883672A/zh active Pending
-
2020
- 2020-06-28 JP JP2021576661A patent/JP2022538573A/ja active Pending
- 2020-06-28 WO PCT/CN2020/098607 patent/WO2020259699A1/zh active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112151886B (zh) | 2022-02-08 |
WO2020259699A1 (zh) | 2020-12-30 |
CN112151886A (zh) | 2020-12-29 |
CN114883672A (zh) | 2022-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2022538573A (ja) | 電池パックの安全処理装置、電気エネルギー貯蔵装置及びその制御方法 | |
US9413031B2 (en) | Apparatus and system for an internal fuse in a battery cell | |
JP6639788B2 (ja) | 二次電池用保護装置 | |
JP6549306B2 (ja) | 車両 | |
US9627678B2 (en) | Battery module with a controllable external heat sink | |
US9391465B2 (en) | Electrical storage device management system | |
JP6033210B2 (ja) | 異状態監視装置、異状態監視システム、異状態監視方法、及びプログラム | |
WO2019010657A1 (zh) | 电芯分容方法和装置 | |
KR20160040326A (ko) | 본질 안전 배터리 셀의 작동 방법 | |
Khan et al. | Novel battery thermal management system for greater lifetime ratifying current quality and safety standard | |
KR20160134601A (ko) | 스마트폰 리튬이온 배터리 폭발방지 및 안전을 위한 시스템 | |
JP7321298B2 (ja) | バッテリーモジュール、それを含むバッテリーラック及び電力貯蔵装置 | |
CN107240734A (zh) | 一种可双向温度控制的车载电池系统 | |
JP2023500547A (ja) | 電池モジュールおよびエネルギー貯蔵装置 | |
Becker et al. | Design of a safe and reliable li-ion battery system for applications in airborne system | |
US11495846B2 (en) | Secondary aggregate battery with spatial separation of operation temperatures | |
KR20200000990A (ko) | 모듈 보호 회로 및 이를 이용한 모듈 보호 방법 | |
US20240088461A1 (en) | Dispersion of Stored Energy Within a Battery System at Risk of Failure | |
JP7342266B2 (ja) | バッテリーパック、それを含むバッテリーラック及び電力貯蔵装置 | |
US20230339336A1 (en) | System and method with a direct current to direct current (dc/dc) pre-charger | |
JP7000843B2 (ja) | 電池パック | |
RU180774U1 (ru) | Источник аварийного питания мобильных радиоэлектронных устройств для полевых условий эксплуатации | |
KR20170094689A (ko) | 배터리 팩 관리 장치 및 관리 방법 | |
KR20230041487A (ko) | 이종 셀을 포함하는 전력 장치 | |
KR20230110716A (ko) | 재충전가능 배터리들에서의 열 폭주를 방지하기 위한 스마트 열 관리 시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230529 |