CN105589046A - 一种动力电池组热失控扩散的检测警报方法 - Google Patents

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张建利
方兰兰
蒋红坤
熊金峰
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    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
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Abstract

本发明公开了一种动力电池组热失控扩散的检测警报方法，电池管理***BMS通过如下步骤检测热失控扩散：S1、检测是否有某一个单体电池发生热失控，S2、同时检测该单体的电压，确定热失控不可逆转；S3、检测与该单体有直接热接触的单体，重复上述步骤，用以判定是否有某个单体发生热失控和热失控不可逆转；S4、如果步骤S3中检测到有发生热失控的单体，则电池管理***BMS发出热失控扩散传播的警报。本发明在单体热失控之后，警报热失控传播扩散，能更加确定采取安全措施的必要性，热失控扩散到起火或***等安全事故有一段时间，这段时间可以将损失降低。

Description

一种动力电池组热失控扩散的检测警报方法
技术领域
本发明涉及电动汽车，特别涉及一种动力电池组热失控扩散的检测警报方法。
背景技术
动力电池组是电动车辆的核心部件，也是电动车辆最大的危险源。动力电池的安全事故一般在起火或者***后发展到严重的程度，在此之前，电池***一般会经历一个失控的过程。在热失控中，电池内部发生放热反应使得电池的温度剧烈上升，而内部短路、容量衰减、活性物质损失等原因导致电池电压下降。专利申请201410470610.8提供了一种锂离子电池热失控的建模方法，同时研究电池温度上升和电池电压下降的规律，有助于识别热失控。而在实际的电动车辆中，由于需要几百伏的电压和很大的容量，电池组由大量的电池单体组成。由于电池的单体通常非常紧密的包装在一起，因此如果电池组中一个单体发生热失控，那么就有一定的几率由于该单体的高温和释放的大量热量而触发附近单体的热失控。这种单体热失控引发临近单体热失控的现象可以逐级发生而传播热失控过程，释放更多的热量，最后造成灾害。发明专利申请201510015352.9研究了一种锂离子电池热控制反应热的估算方法。专利申请201510285595.4提供了一种电池单体热失控的检测和警报方法。为了防止某个单体发生热失控后出现热失控的传播，专利申请201410232531.3研究了热失控传播与电池电压容量温度等参数的关系。各种预防热失控传播的电池组设计,比如按照电池容量和尺寸设置电池单体之间的间距，比如在单体间隔热并且把电池热量导出到外科，比如在每个电池单体加装保险丝。但是所有的设计，都不能确保热失控的传播扩散不会发生。
一旦电池的热失控发生扩散传播，后果将是起火***车毁人亡的结局，因此，检测到热失控，发出预警这么重要的技术的缺失就是一个很大的不足。
发明内容
本发明目的是：提供一种动力电池组热失控扩散的检测警报方法。
本发明的技术方案是：
一种动力电池组热失控扩散的检测警报方法，由电池管理***BMS检测每节电池温度和电压及其变化的信息，电池管理***BMS通过如下步骤检测热失控扩散：
S1、检测是否有某一个单体电池发生热失控，锂离子电池热失控分为三个阶段，第一阶段在50℃以下温度升高速率达到0.2℃/min；第二阶段60℃以下温度升高速率达到10℃/min；第三阶段温度超过60℃温度升高速率超过10℃/min；以上述三个阶段判断该单体电池发生热失控；
S2、同时检测该单体的电压，如果电压每分钟降低幅度大于0.2V，则确定热失控不可逆转，会持续到该单体放热反应全部完成为止；
S3、检测与该单体有直接热接触的单体，重复步骤S1和S2，用以判定是否有某个单体发生热失控和热失控不可逆转；
S4、如果步骤S3中检测到有发生热失控的单体，则电池管理***BMS发出热失控扩散传播的警报。
需要注意的是，在步骤中，可能发生温度传感器损坏或者温度采集信号线损坏的情况，因此出现温度信号丢失的现象属于正常。
本发明的优点是：
本发明所提供的动力电池组热失控扩散的检测警报方法，利用BMS的架构，不需要增加额外的检测监控装置，在单体热失控之后，警报热失控传播扩散，能更加确定采取安全措施的必要性，热失控扩散到起火或***等安全事故有一段时间，这段时间可以将损失降低。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明所述的动力电池组热失控扩散的检测警报方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所揭示的动力电池组热失控扩散的检测警报方法，由电池管理***BMS检测每节电池温度和电压及其变化的信息，电池管理***BMS通过如下步骤检测热失控扩散：
S1、检测是否有某一个单体电池发生热失控，锂离子电池热失控分为三个阶段，第一阶段在50℃以下温度升高速率达到0.2℃/min；第二阶段60℃以下温度升高速率达到10℃/min；第三阶段温度超过60℃温度升高速率超过10℃/min；以上述三个阶段判断该单体电池发生热失控；
S2、同时检测该单体的电压，如果电压每分钟降低幅度大于0.2V，则确定热失控不可逆转，会持续到该单体放热反应全部完成为止；
S3、检测与该单体有直接热接触的单体，重复步骤S1和S2，用以判定是否有某个单体发生热失控和热失控不可逆转；
S4、如果步骤S3中检测到有发生热失控的单体，则电池管理***BMS发出热失控扩散传播的警报。
需要注意的是，在步骤中，可能发生温度传感器损坏或者温度采集信号线损坏的情况，因此出现温度信号丢失的现象属于正常。
本发明所提供的动力电池组热失控扩散的检测警报方法，利用BMS的架构，不需要增加额外的检测监控装置，在单体热失控之后，警报热失控传播扩散，能更加确定采取安全措施的必要性，热失控扩散到起火或***等安全事故有一段时间，这段时间可以将损失降低。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种动力电池组热失控扩散的检测警报方法，由电池管理***BMS检测每节电池温度和电压及其变化的信息，其特征在于，电池管理***BMS通过如下步骤检测热失控扩散：
S1、检测是否有某一个单体电池发生热失控，锂离子电池热失控分为三个阶段，第一阶段在50℃以下温度升高速率达到0.2℃/min；第二阶段60℃以下温度升高速率达到10℃/min；第三阶段温度超过60℃温度升高速率超过10℃/min；以上述三个阶段判断该单体电池发生热失控；
S2、同时检测该单体的电压，如果电压每分钟降低幅度大于0.2V，则确定热失控不可逆转，会持续到该单体放热反应全部完成为止；
S3、检测与该单体有直接热接触的单体，重复步骤S1和S2，用以判定是否有某个单体发生热失控和热失控不可逆转；
S4、如果步骤S3中检测到有发生热失控的单体，则电池管理***BMS发出热失控扩散传播的警报。
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