CN113682140A - 一种控制电池包的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种控制电池包的方法及装置，该电池包包括依次连接的多个电芯，电池包通过连接线与车辆上的用电负载连接，该方法包括：在车辆充电、车辆行驶、车辆驻车以及车辆静止中的任意一种模式中，检测电池包中是否有异常电芯；若有，则控制异常电芯或异常电芯和其周围电芯通过连接线进行放电，放电倍率大于预设放电倍率，从而降低电芯的荷电状态，在该荷电状态降低之后，能够很大程度上降低电荷失控时释放的热量，从而阻止电芯内部高温条件而引发电解液分解产生高温气体，防爆阀开启向周围喷发高温气体，进而避免了因热辐射触发其周围电芯最终导致电池包起火和***。

Description

一种控制电池包的方法及装置
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种控制电池包的方法及装置。
背景技术
在相关技术中，电池包在进行工作时，会出现热失控的问题，在单个电芯热失控热量过大时，会触发周围其他电芯的接连热失控，会出现类似于“多米诺骨牌效应”。
因此，如何避免整个电池包由于热失控问题造成的电池包起火甚至***是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的控制电池包的方法及装置。
第一方面，本发明提供了一种控制电池包的方法，该电池包，包括：依次连接的多个电芯，所述电池包通过连接线与车辆上的用电负载连接，包括：
在车辆充电、车辆行驶、车辆驻车以及车辆静止中的任意一种模式中，检测所述电池包中是否有异常电芯；
若有，则控制所述异常电芯或所述异常电芯和其周围电芯通过所述连接线进行放电，放电倍率大于预设倍率。
进一步地，所述在车辆充电、车辆行驶、车辆驻车、车辆静止中的任意一种模式中，检测所述电池包中是否有异常电芯，包括：
在车辆充电、车辆行驶、车辆驻车以及车辆静止中的任意一种模式中，检测所述电池包中是否有任一电芯出现如下任意一种情况：
温度异常和电压异常。
进一步地，所述温度异常包括：电芯温度大于或等于预设温度值且升温速率大于或等于第一预设速率；
所述电压异常包括：电芯的电压下降值与额定电压的比值小于或等于预设比值且电压降速率大于或等于第二预设速率。
进一步地，所述预设倍率为大于或等于6C的放电倍率。
进一步地，所述用电负载包括超过预设功率的用电负载，所述控制所述异常电芯或所述异常电芯和其周围电芯通过连接线进行放电，放电倍率大于预设放电倍率，包括：
控制所述异常电芯或所述异常电芯和其周围电芯通过所述连接线对所述超过预设功率的用电负载进行放电，放电倍率大于预设放电倍率。
进一步地，所述超过预设功率的用电负载为如下任意一种：空调、液冷水泵。
进一步地，所述异常电芯的周围电芯具体为：在所述电池包为单层且多排结构时，所述异常电芯的周围电芯为紧靠所述异常电芯且排布在所述异常电芯前后左右的电芯；
在所述电池包为多层且多排结构时，所述异常电芯的周围电芯为紧靠所述异常电芯且排布在所述异常电芯前后左右以及上下的电芯。
第二方面，本发明还提供了一种控制电池包的装置，该电池包，包括：依次连接的多个电芯，所述电池包通过连接线与车辆上的用电负载连接包括：
检测模块，用于在车辆充电、车辆行驶、车辆驻车、车辆静止中的任意一种模式中，检测所述电池包中是否有异常电芯；
控制模块，用于若有，则控制所述异常电芯或所述异常电芯和其周围电芯通过连接线进行放电，放电倍率大于预设放电倍率。
第三方面，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的方法步骤。
第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的方法步骤。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供了一种控制电池包的方法，该电池包包括依次连接的多个电芯，电池包通过连接线与车辆上的用电负载连接，该方法包括：在车辆充电、车辆行驶、车辆驻车以及车辆静止中的任意一种模式中，检测电池包中是否有异常电芯；若有，则控制异常电芯或异常电芯和其周围电芯通过连接线进行放电，放电倍率大于预设放电倍率，从而降低电芯的荷电状态，在该荷电状态降低之后，能够很大程度上降低电荷失控时释放的热量，从而阻止电芯内部高温条件而引发电解液分解产生高温气体，防爆阀开启向周围喷发高温气体，进而避免了因热辐射触发其周围电芯最终导致电池包起火和***。
同时，由于本发明中在不增加其他线束的情况下，通过原有的连接线进行放电，不需要在电池包内额外布置大量电路，对异常电芯的放电也采用原有的连接线，从而降低了电池包内部电路线束的复杂度，从而降低电路线束相互粘连的风险。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例中电池包的结构示意图；
图2示出了本发明实施例中控制电池包的方法的步骤流程示意图；
图3示出了本发明实施例中一种电池包中确定异常电芯的周围电芯的结构示意图；
图4示出了本发明实施例中另一种电池包中确定异常电芯的周围电芯的结构示意图；
图5示出了本发明实施例中控制电池包的装置的结构示意图；
图6示出了本发明实施例中实现控制电池包的方法的计算机设备结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
本发明的实施例提供了一种控制电池包的方法，应用于于电池管理***中，如图1所示，该电池包101包括依次连接的多个电芯1011，电池包101通过连接线102与车辆上的用电负载103。
如图2所示，该方法包括：
S201，在车辆充电、车辆行驶、车辆驻车以及车辆静止中的任意一种模式时，检测电池包中是否有异常电芯；
S202，若有，则控制异常电芯或异常电芯和其周围电芯通过连接线进行放电，放电倍率大于预设放电倍率。
首先，该电池包101是通过连接线102与用电负载连接，在正常情况下电池包101也是正常通过连接线102向用电负载供电的。但是，在本发明的方案中，S201中，在车辆处于如下任意一种模式时，开启对电池包的检测：
车辆充电、车辆行驶、车辆驻车以及车辆静止。
具体的检测为检测电池包101中是否有异常电芯。
检测电池包101中是否存在异常电芯的过程为：
检测电池包中是否有任一电芯出现如下任意一种情况：
温度异常和电压异常。
其中，该温度异常是指电芯温度大于或等于预设温度值且升温速率大于或等于第一预设速率。该电压异常是指电芯的电压下降值与额定电压值的比值小于或等于预设比值且电压降速率大于或等于第二预设速率。
具体的，该预设温度为55℃，第一预设速率为1.5℃·min-1。该预设比值为0.7，第二预设速率为0.2V·s-1。
因此，在检测到电池包中任一电芯温度≥55℃且升温速率≥1.5℃·min-1，或者检测到电池包中任一电芯所对应的电压下降值与额定电压的比值≤0.7且电压降速率≥0.2V·s-1，则确定该电池包中有电芯出现异常，则该电池包有异常。
接着，执行S102，在电池包有异常时，控制异常电芯或异常电芯和其周围电芯通过该连接线进行放电，放电倍率大于预设放电倍率。
也就是说，在电池包出现异常时，通过将该电池包中异常电芯或者异常电芯和其周围电芯通过连接线进行放电，该放电倍率大于预设倍率。
第一方面，在选择进行放电的电芯时，有两种方案，一种是选择异常电芯，即温度异常或者电压异常的电芯。另一种是选择异常电芯和其周围电芯。通过两种方式，能够选择性地对电芯进行合理管理，并确保电芯的安全性。
第二方面，在进行放电时，是通过连接线进行放电，即原有连接至用电负载的线束，此时，没有增加多余的线束，能够降低电路的复杂程度。
第三方面，是按照大于预设倍率的放电倍率进行放电，具体是大于6C的放电倍率进行放电，进而提高放电效率，且保障异常电芯能够及时且快速地放电，保障电池包的安全性。
其中，在第一方面中，对于异常电芯的周围电芯的确定方法，在电池包为单层且多排结构时，异常电芯的周围电芯为紧靠异常电芯且排布在异常电芯前后左右的电芯。
如图3所示，以单层单排电芯为例，若异常电芯为6#电芯，则异常电芯的周围电芯为5#电芯和7#电芯。
当然，如果有多排电芯时，还包括该6#电芯前排和后排对应6#位置的电芯。
在电池包为多层且多排结构时，异常电芯的周围电芯为紧靠异常电芯且排布在异常电芯前后左右以及上下的电芯。
如图4所示，以双层双排电芯为例，若异常电芯为2#电芯，则异常电芯的周围电芯为1#电芯、2#电芯以及5#电芯。
该用电负载中包括超过预设功率的用电负荷，即为高功率用电负载，具体为空调或者液冷水泵，当然，在此并不作限定。以其开启不会对车辆行驶造成影响即可。
因此，在S102中，进行放电，具体是控制异常电芯或该异常电芯和其周围电芯通过连接线对超过预设功率的用电设备进行放电，该放电倍率大于预设放电倍率。
通过对上述异常电芯的处理方式之后，使得该异常电芯的周围电芯的温度小于或等于100℃。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供了一种控制电池包的方法，该电池包包括依次连接的多个电芯，电池包通过连接线与车辆上的用电负载连接，该方法包括：在车辆充电、车辆行驶、车辆驻车以及车辆静止中的任意一种模式中，检测电池包中是否有异常电芯；若有，则控制异常电芯或异常电芯和其周围电芯通过连接线进行放电，放电倍率大于预设放电倍率，从而降低电芯的荷电状态，在该荷电状态降低之后，能够很大程度上降低电荷失控时释放的热量，从而阻止电芯内部高温条件而引发电解液分解产生高温气体，防爆阀开启向周围喷发高温气体，进而避免了因热辐射触发其周围电芯最终导致电池包起火和***。
同时，由于本发明中在不增加其他线束的情况下，通过原有的连接线进行放电，不需要在电池包内额外布置大量电路，对异常电芯的放电也采用原有的连接线，从而降低了电池包内部电路线束的复杂度，从而降低电路线束相互粘连的风险。
由于该电池包中没有增加额外线束，进而为电池包节约空间，提高了电池包的能量密度，提高了电池的性能。
实施例二
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种控制电池包的装置，该电池包，包括：依次连接的多个电芯，所述电池包通过连接线与车辆上的用电负载连接，如图5所示，包括：
检测模块501，用于在车辆充电、车辆行驶、车辆驻车、车辆静止中的任意一种模式中，检测所述电池包中是否有异常电芯；
控制模块502，用于若有，则控制所述异常电芯或所述异常电芯和其周围电芯通过连接线进行放电，放电倍率大于预设放电倍率。
在一种可选的实施方式中，检测模块501，用于：
在车辆充电、车辆行驶、车辆驻车以及车辆静止中的任意一种模式中，检测所述电池包中是否有任一电芯出现如下任意一种情况：
温度异常和电压异常。
在一种可选的实施方式中，所述温度异常包括：电芯温度大于或等于预设温度值且升温速率大于或等于第一预设速率；
所述电压异常包括：电芯的电压下降值与额定电压的比值小于或等于预设比值且电压降速率大于或等于第二预设速率。
在一种可选的实施方式中，所述预设倍率为大于或等于6C的放电倍率。
在一种可选的实施方式中，所述用电负载包括超过预设功率的用电负载，所述控制模块502用于：
控制所述异常电芯或所述异常电芯和其周围电芯通过所述连接线对所述超过预设功率的用电负载进行放电，放电倍率大于预设放电倍率。
在一种可选的实施方式中，所述超过预设功率的用电负载为如下任意一种：空调、液冷水泵。
在一种可选的实施方式中，所述异常电芯的周围电芯具体为：在所述电池包为单层且多排结构时，所述异常电芯的周围电芯为紧靠所述异常电芯且排布在所述异常电芯前后左右的电芯；
在所述电池包为多层且多排结构时，所述异常电芯的周围电芯为紧靠所述异常电芯且排布在所述异常电芯前后左右以及上下的电芯。
实施例三
基于相同的发明构思，本发明实施例提供了一种计算机设备，如图6所示，包括存储器604、处理器602及存储在存储器604上并可在处理器602上运行的计算机程序，所述处理器602执行所述程序时实现上述控制电池包的方法的步骤。
其中，在图6中，总线架构(用总线600来代表)，总线600可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线600将包括由处理器602代表的一个或多个处理器和存储器604代表的存储器的各种电路链接在一起。总线600还可以将诸如***设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口606在总线600和接收器601和发送器603之间提供接口。接收器601和发送器603可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器602负责管理总线600和通常的处理，而存储器604可以被用于存储处理器602在执行操作时所使用的数据。
实施例四
基于相同的发明构思，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述控制电池包的方法的步骤。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟***或者其它设备固有相关。各种通用***也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类***所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的控制电池包的装置、计算机设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种控制电池包的方法，该电池包，包括：依次连接的多个电芯，所述电池包通过连接线与车辆上的用电负载连接，其特征在于，包括：
在车辆充电、车辆行驶、车辆驻车以及车辆静止中的任意一种模式中，检测所述电池包中是否有异常电芯；
若有，则控制所述异常电芯或所述异常电芯和其周围电芯通过所述连接线进行放电，放电倍率大于预设倍率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在车辆充电、车辆行驶、车辆驻车、车辆静止中的任意一种模式中，检测所述电池包中是否有异常电芯，包括：
在车辆充电、车辆行驶、车辆驻车以及车辆静止中的任意一种模式中，检测所述电池包中是否有任一电芯出现如下任意一种情况：
温度异常和电压异常。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述温度异常包括：电芯温度大于或等于预设温度值且升温速率大于或等于第一预设速率；
所述电压异常包括：电芯的电压下降值与额定电压的比值小于或等于预设比值且电压降速率大于或等于第二预设速率。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设倍率为大于或等于6C的放电倍率。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用电负载包括超过预设功率的用电负载，所述控制所述异常电芯或所述异常电芯和其周围电芯通过连接线进行放电，放电倍率大于预设放电倍率，包括：
控制所述异常电芯或所述异常电芯和其周围电芯通过所述连接线对所述超过预设功率的用电负载进行放电，放电倍率大于预设放电倍率。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述超过预设功率的用电负载为如下任意一种：空调、液冷水泵。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述异常电芯的周围电芯具体为：在所述电池包为单层且多排结构时，所述异常电芯的周围电芯为紧靠所述异常电芯且排布在所述异常电芯前后左右的电芯；
在所述电池包为多层且多排结构时，所述异常电芯的周围电芯为紧靠所述异常电芯且排布在所述异常电芯前后左右以及上下的电芯。
8.一种控制电池包的装置，该电池包，包括：依次连接的多个电芯，所述电池包通过连接线与车辆上的用电负载连接，其特征在于，包括：
检测模块，用于在车辆充电、车辆行驶、车辆驻车、车辆静止中的任意一种模式中，检测所述电池包中是否有异常电芯；
控制模块，用于若有，则控制所述异常电芯或所述异常电芯和其周围电芯通过连接线进行放电，放电倍率大于预设放电倍率。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～7中任一权利要求所述的方法步骤。
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，该程序被处理器执行时实现如权利要求1～7中任一权利要求所述的方法步骤。
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