CN116520153B - 一种锂电池热失控预警保护方法和*** - Google Patents
一种锂电池热失控预警保护方法和*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出了一种锂电池热失控预警保护方法及***。所述锂电池热失控预警保护方法包括:实时对所述锂电池进行热失控检测,获取所述锂电池对应的第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组;利用所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组获取与所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组对应的第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数;利用所述第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取综合参数,通过综合参数判断是否对锂电池进行热失控预警。所述***包括与所述方法步骤对应的模块。
Description
技术领域
本发明提出了一种锂电池热失控预警保护方法和***,属于电池热失控预警技术领域。
背景技术
由于锂电池的高工作运行性能和低污染的有点,使锂电池的运用场景十分广泛,因此,锂离子的安全性是电池使用过程中需首先考虑的问题。近年来,基于锂离子电池的电池***的热失控事故层出不穷,因此,针对热失控的预警保护是锂电池安全运行的必要手段。
然而,锂离子电池的内部状态很难直接测量,并且,当锂离子电池进行多电池块级联时,由于每个电池块的运行形成存在差异,导致级联的锂离子电池的预测监控无法统一指标,进而导致多电池块级联的锂电池***无法进行高准确性的热失控预警。
发明内容
本发明提供了一种锂电池热失控预警保护方法和***,用以解决现有技术中对于级联的锂电池快的热失控预警准确度较差的问题,所采取的技术方案如下:
一种锂电池热失控预警保护方法,所述锂电池热失控预警保护方法包括:
实时对所述锂电池进行热失控检测,获取所述锂电池对应的第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组;
利用所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组获取与所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组对应的第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数;
利用所述第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取综合参数,通过综合参数判断是否对锂电池进行热失控预警。
进一步地,实时对所述锂电池进行热失控检测,获取所述锂电池对应的第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组,包括:
对所述锂电池进行温度上升、电压上升以及气压上升检测,获取温度上升数据、电压上升数据以及气压上升数据,作为第一检测数据组;
对所述锂电池进行电压突降检测,获取所述电压突降数据,作为第二检测数据组;
对所述锂电池进行当前产热量检测,获得当前所述锂电池的总产热量,作为第三检测数据组。
进一步地,利用所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组获取与所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组对应的第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数,包括:
利用所述第一检测数据组结合第一综合模型获取第一预测参数;
具体的,所述第一预测参数如下:
U1=f(Vij)·λ1+f(Tij)·λ2+f(Pij)·λ3
其中,U1表示第一预测参数;Vij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应热失控电压检测点的电压值,且,i=1,2,……,m,j=1,2,……,n;Tij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应的电池温度值;Pij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应的电池气压值;λ1、λ2和λ3分别表示锂电池的电压变化、温度变化和气压变化对应的权重值;
具体的,f(Vij)、f(Tij)和f(Pij)的对应模型如下:
其中,abs()表示在括号内的函数产生的多个计算结果中,提取计算结果为正数的正数值;mabs1表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的电压差异值为正数值的个数;mabs2表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的温度差异值为正数值的个数;mabs3表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的气压差异值为正数值的个数;C1表示一个锂电池在一个单时间内的电压上升幅度超过电压上升幅度一致性差异指标ΔV1时,级联锂电池中,电压上升幅度超过电压上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;C2表示一个锂电池在一个单时间内的温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标ΔT时,级联锂电池中,温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;C3表示一个锂电池在一个单时间内的气压上升幅度超过气压上升幅度一致性差异指标ΔP时,级联锂电池中,气压上升幅度超过气压上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;
同时,权重值λ1、λ2和λ3的取值条件为:λ1的取值范围为0.12-0.18;且,λ2和λ3的取值条件如下:
其中,k1表示级联锂电池中,一个单位时间内的abs(Vij-V(i-1)j)所获得的正数值的锂电池个数;k2表示一个单位时间内的仅存在abs(Vij-V(i-1)j)和abs(Tij-T(i-1)j)两项同时为正数值的锂电池个数;k3表示一个单位时间内的abs(Vij-V(i-1)j)、abs(Tij-T(i-1)j)和abs(Pij-P(i-1)j)三项同时为正数值的锂电池个数;
利用所述第二检测数据组结合第二综合模型获取第二预测参数;其中,所述第二预测参数如下:
其中,U2表示第二预测参数;Vpij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应热失控电压检测点的电压值;C4表示一个锂电池的在一个单时间内的电压下降幅度超过电压突降幅度一致性差异指标ΔV2时,级联锂电池中,电压下降幅度超过电压下降幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;
利用所述第三检测数据组结合第三综合模型获取第三预测参数。其中,所述第三预测参数如下:
其中,U3表示第三预测参数;cej表示第j个锂电池的比热容;C2表示一个锂电池在一个单时间内的温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标ΔT时,级联锂电池中,温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;Tj表示第j个锂电池对应的当前电池外部表面温度值;T0j表示第j个锂电池对应的热失控的临界温度;t表示当前第j个的运行时长。
进一步地,利用所述第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取综合参数,通过综合参数判断是否对锂电池进行热失控预警,包括:
综合模块,用于结合参数综合模型利用第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取锂电池当前对应的综合参数;
判断及预警模块,用于将所述综合参数与所述综合参数阈值进行比较,当所述综合参数超过综合参数阈值时,则进行报警,并断开锂电池的供电通路。
进一步地,所述参数综合模型如下:
U=u1·U1+u2·U2+u3·U3
其中,U表示综合参数;u1、u2和u3分别表示第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数对应的调整系数;λ1、λ2和λ3分别表示锂电池的电压变化、温度变化和气压变化对应的权重值;λ4和λ5分别表示第二预测参数和第三预测参数对应的权重系数;Q表示锂电池热失控预警保护***进行热失控预测所监控的目标对象物理量的数量;Q1、Q2和Q3分别表示第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取过程中采用的目标对象物理量的数量;Ts表示锂电池达到热失控预警到出现热失控现象之间的理论过渡时间最大值;T1、T2和T3对应表示分别由第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数为主要因素导致热失控现象出现时,锂电池达到热失控预警到出现热失控现象之间的理论过渡时间。
一种锂电池热失控预警保护***,所述锂电池热失控预警保护***包括:
实时检测模块,用于实时对所述锂电池进行热失控检测,获取所述锂电池对应的第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组;
预测参数获取模块,用于利用所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组获取与所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组对应的第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数;
预警判断模块,用于利用所述第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取综合参数,通过综合参数判断是否对锂电池进行热失控预警。
进一步地,所述实时检测模块包括:
第一检测模块,用于对所述锂电池进行温度上升、电压上升以及气压上升检测,获取温度上升数据、电压上升数据以及气压上升数据,作为第一检测数据组;
第二检测模块,用于对所述锂电池进行电压突降检测,获取所述电压突降数据,作为第二检测数据组;
第三检测模块,用于对所述锂电池进行当前产热量检测,获得当前所述锂电池的总产热量,作为第三检测数据组。
进一步地,所述预测参数获取模块包括:
第一预测参数获取模型,用于利用所述第一检测数据组结合第一综合模型获取第一预测参数;
具体的,所述第一预测参数如下:
U1=f(Vij)·λ1+f(Tij)·λ2+f(Pij)·λ3
其中,U1表示第一预测参数;Vij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应热失控电压检测点的电压值,且,i=1,2,……,m,j=1,2,……,n;Tij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应的电池温度值;Pij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应的电池气压值;λ1、λ2和λ3分别表示锂电池的电压变化、温度变化和气压变化对应的权重值;
具体的,f(Vij)、f(Tij)和f(Pij)的对应模型如下:
其中,abs()表示在括号内的函数产生的多个计算结果中,提取计算结果为正数的正数值;mabs1表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的电压差异值为正数值的个数;mabs2表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的温度差异值为正数值的个数;mabs3表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的气压差异值为正数值的个数;C1表示一个锂电池的电压上升幅度超过电压上升幅度一致性差异指标ΔV1时,级联锂电池中,电压上升幅度超过电压上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;C2表示一个锂电池的温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标ΔT时,级联锂电池中,温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;C3表示一个锂电池的气压上升幅度超过气压上升幅度一致性差异指标ΔP时,级联锂电池中,气压上升幅度超过气压上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;
同时,权重值λ1、λ2和λ3的取值条件为:λ1的取值范围为0.12-0.18;且,λ2和λ3的取值条件如下:
其中,k1表示级联锂电池中,一个单位时间内的abs(Vij-V(i-1)j)所获得的正数值的锂电池个数;k2表示一个单位时间内的仅存在abs(Vij-V(i-1)j)和abs(Tij-T(i-1)j)两项同时为正数值的锂电池个数;k3表示一个单位时间内的abs(Vij-V(i-1)j)、abs(Tij-T(i-1)j)和abs(Pij-P(i-1)j)三项同时为正数值的锂电池个数;
第二预测参数获取模型,用于利用所述第二检测数据组结合第二综合模型获取第二预测参数;其中,所述第二预测参数如下:
其中,U2表示第二预测参数;Vpij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应热失控电压检测点的电压值;C4表示一个锂电池的电压下降幅度超过电压突降幅度一致性差异指标ΔV2时,级联锂电池中,电压下降幅度超过电压下降幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;
第三预测参数获取模型,用于利用所述第三检测数据组结合第三综合模型获取第三预测参数。其中,所述第三预测参数如下:
其中,U3表示第三预测参数;cej表示第j个锂电池的比热容;C2表示一个锂电池的温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标ΔT时,级联锂电池中,温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;Tj表示第j个锂电池对应的当前电池外部表面温度值;T0j表示第j个锂电池对应的热失控的临界温度;t表示当前第j个的运行时长。
进一步地,所述预警判断模块包括:
综合模块,用于结合参数综合模型利用第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取锂电池当前对应的综合参数;
预警模块,用于将所述综合参数与所述综合参数阈值进行比较,当所述综合参数超过综合参数阈值时,则进行报警,并断开锂电池的供电通路。
进一步地,所述参数综合模型如下:
U=u1·U1+u2·U2+u3·U3
其中,U表示综合参数;u1、u2和u3分别表示第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数对应的调整系数;λ1、λ2和λ3分别表示锂电池的电压变化、温度变化和气压变化对应的权重值;λ4和λ5分别表示第二预测参数和第三预测参数对应的权重系数;Q表示锂电池热失控预警保护***进行热失控预测所监控的目标对象物理量的数量;Q1、Q2和Q3分别表示第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取过程中采用的目标对象物理量的数量;Ts表示锂电池达到热失控预警到出现热失控现象之间的理论过渡时间最大值;T1、T2和T3对应表示分别由第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数为主要因素导致热失控现象出现时,锂电池达到热失控预警到出现热失控现象之间的理论过渡时间。
本发明有益效果:
本发明提出的一种锂电池热失控预警保护方法和***能够根据每个单位时间下的不同锂离子电池块的多种物理指标量获取的预测参数进行融合的方式,获取针对这个锂电池的热失控预测综合参数,通过这种方式能够有效提高多电池块级联状态下的锂离子电池的热失控预警的准确性。同时,由于综合考虑了每个锂离子电池块的运行参数,因此,通过本发明提出的一种锂电池热失控预警保护方法和***能够针对各种级联结构的锂电池进行高准确性的热失控预警,提高锂电池热失控预警保护方法和***的应用广泛性。同时,通过电压、温度、气压,产热等多角度参数进行综合评价,能够进一步提高级联锂电池的热失控预测的准确性。
附图说明
图1为本发明所述锂电池热失控预警保护方法的流程图;
图2为本发明所述锂电池热失控预警保护***的***框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提出了一种锂电池热失控预警保护方法,如图1所示,所述锂电池热失控预警保护方法包括:
S1、实时对所述锂电池进行热失控检测,获取所述锂电池对应的第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组;
S2、利用所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组获取与所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组对应的第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数;
S3、利用所述第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取综合参数,通过综合参数判断是否对锂电池进行热失控预警。
上述技术方案的工作原理为:首先,实时对所述锂电池进行热失控检测,获取所述锂电池对应的第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组;在这个阶段,实时监测锂电池并进行热失控检测。可以通过使用传感器或其他用于采集先关参数的相关设备来实现。通过对锂电池的监控,获取所述锂电池运行过程中的实时对应的第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组。这些数据组可能包括电池温度、电池电压、电池容量等相关信息。
然后,利用所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组获取与所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组对应的第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数;利用所述第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取综合参数,通过综合参数判断是否对锂电池进行热失控预警。利用所述第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数来获取综合参数。这些综合参数可以根据预测模型和实时检测数据计算得出。综合参数可能反映出锂电池的健康状况和可能的热失控风险。本实施例使用综合参数来判断是否需要对锂电池进行热失控预警。如果预测出可能的热失控风险,则将会发出预警信号,以便采取相应的措施来保护锂电池和周围环境的安全。
上述技术方案的效果为:本实施例提出的一种锂电池热失控预警保护方法能够根据每个单位时间下的不同锂离子电池块的多种物理指标量获取的预测参数进行融合的方式,获取针对这个锂电池的热失控预测综合参数,通过这种方式能够有效提高多电池块级联状态下的锂离子电池的热失控预警的准确性。同时,由于综合考虑了每个锂离子电池块的运行参数,因此,通过本实施例提出的一种锂电池热失控预警保护方法能够针对各种级联结构的锂电池进行高准确性的热失控预警,提高锂电池热失控预警保护方法和***的应用广泛性。同时,通过电压、温度、气压,产热等多角度参数进行综合评价,能够进一步提高级联锂电池的热失控预测的准确性。
本发明的一个实施例,实时对所述锂电池进行热失控检测,获取所述锂电池对应的第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组,包括:
S101、对所述锂电池进行温度上升、电压上升以及气压上升检测,获取温度上升数据、电压上升数据以及气压上升数据,作为第一检测数据组;
S102、对所述锂电池进行电压突降检测,获取所述电压突降数据,作为第二检测数据组;
S103、对所述锂电池进行当前产热量检测,获得当前所述锂电池的总产热量,作为第三检测数据组。
上述技术方案的工作原理为:首先,对所述锂电池进行温度上升、电压上升以及气压上升检测,获取温度上升数据、电压上升数据以及气压上升数据,作为第一检测数据组;在这个阶段,对所述锂电池进行温度上升、电压上升以及气压上升的检测。这些检测数据作为第一检测数据组。这些数据可以用来判断锂电池是否处于过热、过充或过压等状态。
然后,对所述锂电池进行电压突降检测,获取所述电压突降数据,作为第二检测数据组;在这个阶段,对所述锂电池进行电压突降检测。如果电压突降检测到,将获取所述电压突降数据并作为第二检测数据组。所述电压突降检测可以用来判断锂电池是否处于过放或短路等状态。
最后,对所述锂电池进行当前产热量检测,获得当前所述锂电池的总产热量,作为第三检测数据组。在这个阶段,将对所述锂电池进行当前产热量的检测。这将获得当前所述锂电池的总产热量,并将其作为第三检测数据组。这些数据可以用来判断锂电池是否处于过载或其他超负荷状态。
上述技术方案的效果为:本实施例提出的一种锂电池热失控预警保护方法能够根据每个单位时间下的不同锂离子电池块的多种物理指标量获取的预测参数进行融合的方式,获取针对这个锂电池的热失控预测综合参数,通过这种方式能够有效提高多电池块级联状态下的锂离子电池的热失控预警的准确性。同时,由于综合考虑了每个锂离子电池块的运行参数,因此,通过本实施例提出的一种锂电池热失控预警保护方法能够针对各种级联结构的锂电池进行高准确性的热失控预警,提高锂电池热失控预警保护方法和***的应用广泛性。同时,通过电压、温度、气压,产热等多角度参数进行综合评价,能够进一步提高级联锂电池的热失控预测的准确性。
将综合第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组,通过第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组来分析锂电池的健康状况,以提供相应的健康监测和警告信息,能够帮助用户及时采取相应的措施来保护锂电池和周围环境的安全。
本发明的一个实施例,利用所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组获取与所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组对应的第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数,包括:
S201、利用所述第一检测数据组结合第一综合模型获取第一预测参数;
具体的,所述第一预测参数如下:
U1=f(Vij)·λ1+f(Tij)·λ2+f(Pij)·λ3
其中,U1表示第一预测参数;Vij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应热失控电压检测点的电压值,且,i=1,2,……,m,j=1,2,……,n;Tij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应的电池温度值;Pij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应的电池气压值;λ1、λ2和λ3分别表示锂电池的电压变化、温度变化和气压变化对应的权重值;
具体的,f(Vij)、f(Tij)和f(Pij)的对应模型如下:
其中,abs()表示在括号内的函数产生的多个计算结果中,提取计算结果为正数的正数值;mabs1表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的电压差异值为正数值的个数;mabs2表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的温度差异值为正数值的个数;mabs3表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的气压差异值为正数值的个数;C1表示一个锂电池的电压上升幅度超过电压上升幅度一致性差异指标ΔV1时,级联锂电池中,电压上升幅度超过电压上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;C2表示一个锂电池的温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标ΔT时,级联锂电池中,温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;C3表示一个锂电池的气压上升幅度超过气压上升幅度一致性差异指标ΔP时,级联锂电池中,气压上升幅度超过气压上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;
同时,权重值λ1、λ2和λ3的取值条件为:λ1的取值范围为0.12-0.18;且,λ2和λ3的取值条件如下:
其中,k1表示级联锂电池中,一个单位时间内的abs(Vij-V(i-1)j)所获得的正数值的锂电池个数;k2表示一个单位时间内的仅存在abs(Vij-V(i-1)j)和abs(Tij-T(i-1)j)两项同时为正数值的锂电池个数;k3表示一个单位时间内的abs(Vij-V(i-1)j)、abs(Tij-T(i-1)j)和abs(Pij-P(i-1)j)三项同时为正数值的锂电池个数;
S202、利用所述第二检测数据组结合第二综合模型获取第二预测参数;其中,所述第二预测参数如下:
其中,U2表示第二预测参数;Vpij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应热失控电压检测点的电压值;C4表示一个锂电池的电压下降幅度超过电压突降幅度一致性差异指标ΔV2时,级联锂电池中,电压下降幅度超过电压下降幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;
S203、利用所述第三检测数据组结合第三综合模型获取第三预测参数。其中,所述第三预测参数如下:
其中,U3表示第三预测参数;cej表示第j个锂电池的比热容;C2表示一个锂电池的温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标ΔT时,级联锂电池中,温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;Tj表示第j个锂电池对应的当前电池外部表面温度值;T0j表示第j个锂电池对应的热失控的临界温度;t表示当前第j个的运行时长;Mj表示第j个电池的质量。
上述技术方案的原理及效果为:本实施例提出的一种锂电池热失控预警保护方法能够根据每个单位时间下的不同锂离子电池块的多种物理指标量获取的预测参数进行融合的方式,获取针对这个锂电池的热失控预测综合参数,通过这种方式能够有效提高多电池块级联状态下的锂离子电池的热失控预警的准确性。同时,由于综合考虑了每个锂离子电池块的运行参数,因此,通过本实施例提出的一种锂电池热失控预警保护方法能够针对各种级联结构的锂电池进行高准确性的热失控预警,提高锂电池热失控预警保护方法和***的应用广泛性。同时,通过电压、温度、气压,产热等多角度参数进行综合评价,能够进一步提高级联锂电池的热失控预测的准确性。
同时,通过上述方式获取第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数,能够针对不同热失控指标物理量,生成对应的预测参数,有效提高热失控监控的准确性和全面性。另一方面,通过上述第一综合模型、第二综合模型和第三综合模型获取的第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数能够有效提高其与电池运行状态的跟随性和匹配性,进而有效提高参数对于电池热失控表征的准确性。同时,在电池级联状态下,尤其是在各个电池模块的实际规格参数存在差异的情况下,通过上述第一综合模型、第二综合模型和第三综合模型能够进一步针对不同的观测指标,提高对整体电池运行状态的综合评价预测的准确性。防止电池级联情况下,因各个电池模块的实际规格参数存在差异导致整体电池热失控检测准确性和整体电池评价误差增大,并且及时性较差的问题发生。
本发明的一个实施例,利用所述第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取综合参数,通过综合参数判断是否对锂电池进行热失控预警,包括:
S301、结合参数综合模型利用第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取锂电池当前对应的综合参数;
S302、将所述综合参数与所述综合参数阈值进行比较,当所述综合参数超过综合参数阈值时,则进行报警,并断开锂电池的供电通路。
其中,所述参数综合模型如下:
U=u1·U1+u2·U2+u3·U3
其中,U表示综合参数;u1、u2和u3分别表示第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数对应的调整系数;λ1、λ2和λ3分别表示锂电池的电压变化、温度变化和气压变化对应的权重值;λ4和λ5分别表示第二预测参数和第三预测参数对应的权重系数;Q表示锂电池热失控预警保护***进行热失控预测所监控的目标对象物理量的数量;Q1、Q2和Q3分别表示第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取过程中采用的目标对象物理量的数量;Ts表示锂电池达到热失控预警到出现热失控现象之间的理论过渡时间最大值;T1、T2和T3对应表示分别由第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数为主要因素导致热失控现象出现时,锂电池达到热失控预警到出现热失控现象之间的理论过渡时间。
上述技术方案的工作原理及效果为:首先,结合参数综合模型利用第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取锂电池当前对应的综合参数;然后,将所述综合参数与所述综合参数阈值进行比较,当所述综合参数超过综合参数阈值时,则进行报警,并断开锂电池的供电通路。
本实施例提出的一种锂电池热失控预警保护方法能够根据每个单位时间下的不同锂离子电池块的多种物理指标量获取的预测参数进行融合的方式,获取针对这个锂电池的热失控预测综合参数,通过这种方式能够有效提高多电池块级联状态下的锂离子电池的热失控预警的准确性。同时,由于综合考虑了每个锂离子电池块的运行参数,因此,通过本实施例提出的一种锂电池热失控预警保护方法能够针对各种级联结构的锂电池进行高准确性的热失控预警,提高锂电池热失控预警保护方法和***的应用广泛性。同时,通过电压、温度、气压,产热等多角度参数进行综合评价,能够进一步提高级联锂电池的热失控预测的准确性。
另一方面,通过上述参数综合模型获取的综合参数能够有效提高依据第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取电池综合参数的准确性,及所述综合参数对多电池块级联的锂电池的热失控的综合监控准确性,提高热失控综合监测及其综合参数与多电池块级联的锂电池的实际运行情况的匹配性和表征反应的准确性,防止多电池块级联的锂电池的热失控预警不及时导致电池出现热失控现象的问题发生,并且,也能够防止因为级联电池块较多产生热失控监测准确性降低的问题发生。
本发明实施例提出了一种锂电池热失控预警保护***,如图2所示,所述锂电池热失控预警保护***包括:
实时检测模块,用于实时对所述锂电池进行热失控检测,获取所述锂电池对应的第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组;
预测参数获取模块,用于利用所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组获取与所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组对应的第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数;
预警判断模块,用于利用所述第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取综合参数,通过综合参数判断是否对锂电池进行热失控预警。
上述技术方案的工作原理为:首先,通过实时检测模块于实时对所述锂电池进行热失控检测,获取所述锂电池对应的第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组;在这个阶段,实时监测锂电池并进行热失控检测。可以通过使用传感器或其他用于采集先关参数的相关设备来实现。通过对锂电池的监控,获取所述锂电池运行过程中的实时对应的第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组。这些数据组可能包括电池温度、电池电压、电池容量等相关信息。
然后,通过预测参数获取模块利用所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组获取与所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组对应的第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数;最后,通过预警判断模块利用所述第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取综合参数,通过综合参数判断是否对锂电池进行热失控预警。综合参数可能反映出锂电池的健康状况和可能的热失控风险。本实施例使用综合参数来判断是否需要对锂电池进行热失控预警。如果预测出可能的热失控风险,则将会发出预警信号,以便采取相应的措施来保护锂电池和周围环境的安全。
上述技术方案的效果为:本实施例提出的一种锂电池热失控预警保护***能够根据每个单位时间下的不同锂离子电池块的多种物理指标量获取的预测参数进行融合的方式,获取针对这个锂电池的热失控预测综合参数,通过这种方式能够有效提高多电池块级联状态下的锂离子电池的热失控预警的准确性。同时,由于综合考虑了每个锂离子电池块的运行参数,因此,通过本实施例提出的一种锂电池热失控预警保护***能够针对各种级联结构的锂电池进行高准确性的热失控预警,提高锂电池热失控预警保护方法和***的应用广泛性。同时,通过电压、温度、气压,产热等多角度参数进行综合评价,能够进一步提高级联锂电池的热失控预测的准确性。
本发明的一个实施例,所述实时检测模块包括:
第一检测模块,用于对所述锂电池进行温度上升、电压上升以及气压上升检测,获取温度上升数据、电压上升数据以及气压上升数据,作为第一检测数据组;
第二检测模块,用于对所述锂电池进行电压突降检测,获取所述电压突降数据,作为第二检测数据组;
第三检测模块,用于对所述锂电池进行当前产热量检测,获得当前所述锂电池的总产热量,作为第三检测数据组。
上述技术方案的工作原理为:首先,通过第一检测模块对所述锂电池进行温度上升、电压上升以及气压上升检测,获取温度上升数据、电压上升数据以及气压上升数据,作为第一检测数据组;在这个阶段,对所述锂电池进行温度上升、电压上升以及气压上升的检测。这些检测数据作为第一检测数据组。这些数据可以用来判断锂电池是否处于过热、过充或过压等状态。
然后,利用第二检测模块对所述锂电池进行电压突降检测,获取所述电压突降数据,作为第二检测数据组;在这个阶段,对所述锂电池进行电压突降检测。如果电压突降检测到,将获取所述电压突降数据并作为第二检测数据组。所述电压突降检测可以用来判断锂电池是否处于过放或短路等状态。
最后,通过第三检测模块对所述锂电池进行当前产热量检测,获得当前所述锂电池的总产热量,作为第三检测数据组。在这个阶段,将对所述锂电池进行当前产热量的检测。这将获得当前所述锂电池的总产热量,并将其作为第三检测数据组。这些数据可以用来判断锂电池是否处于过载或其他超负荷状态。
上述技术方案的效果为:本实施例提出的一种锂电池热失控预警保护***能够根据每个单位时间下的不同锂离子电池块的多种物理指标量获取的预测参数进行融合的方式,获取针对这个锂电池的热失控预测综合参数,通过这种方式能够有效提高多电池块级联状态下的锂离子电池的热失控预警的准确性。同时,由于综合考虑了每个锂离子电池块的运行参数,因此,通过本实施例提出的一种锂电池热失控预警保护方法能够针对各种级联结构的锂电池进行高准确性的热失控预警,提高锂电池热失控预警保护方法和***的应用广泛性。同时,通过电压、温度、气压,产热等多角度参数进行综合评价,能够进一步提高级联锂电池的热失控预测的准确性。
将综合第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组,通过第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组来分析锂电池的健康状况,以提供相应的健康监测和警告信息,能够帮助用户及时采取相应的措施来保护锂电池和周围环境的安全。
本发明的一个实施例,所述预测参数获取模块包括:
第一预测参数获取模型,用于利用所述第一检测数据组结合第一综合模型获取第一预测参数;
具体的,所述第一预测参数如下:
U1=f(Vij)·λ1+f(Tij)·λ2+f(Pij)·λ3
其中,U1表示第一预测参数;Vij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应热失控电压检测点的电压值,且,i=1,2,……,m,j=1,2,……,n;Tij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应的电池温度值;Pij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应的电池气压值;λ1、λ2和λ3分别表示锂电池的电压变化、温度变化和气压变化对应的权重值;
具体的,f(Vij)、f(Tij)和f(Pij)的对应模型如下:
/>
其中,abs()表示在括号内的函数产生的多个计算结果中,提取计算结果为正数的正数值;mabs1表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的电压差异值为正数值的个数;mabs2表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的温度差异值为正数值的个数;mabs3表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的气压差异值为正数值的个数;C1表示一个锂电池的电压上升幅度超过电压上升幅度一致性差异指标ΔV1时,级联锂电池中,电压上升幅度超过电压上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;C2表示一个锂电池的温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标ΔT时,级联锂电池中,温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;C3表示一个锂电池的气压上升幅度超过气压上升幅度一致性差异指标ΔP时,级联锂电池中,气压上升幅度超过气压上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;
同时,权重值λ1、λ2和λ3的取值条件为:λ1的取值范围为0.12-0.18;且,λ2和λ3的取值条件如下:
其中,k1表示级联锂电池中,一个单位时间内的abs(Vij-V(i-1)j)所获得的正数值的锂电池个数;k2表示一个单位时间内的仅存在abs(Vij-V(i-1)j)和abs(Tij-T(i-1)j)两项同时为正数值的锂电池个数;k3表示一个单位时间内的abs(Vij-V(i-1)j)、abs(Tij-T(i-1)j)和abs(Pij-P(i-1)j)三项同时为正数值的锂电池个数;
第二预测参数获取模型,用于利用所述第二检测数据组结合第二综合模型获取第二预测参数;其中,所述第二预测参数如下:
其中,U2表示第二预测参数;Vpij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应热失控电压检测点的电压值;C4表示一个锂电池的电压下降幅度超过电压突降幅度一致性差异指标ΔV2时,级联锂电池中,电压下降幅度超过电压下降幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;
第三预测参数获取模型,用于利用所述第三检测数据组结合第三综合模型获取第三预测参数。其中,所述第三预测参数如下:
其中,U3表示第三预测参数;cej表示第j个锂电池的比热容;C2表示一个锂电池的温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标ΔT时,级联锂电池中,温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;Tj表示第j个锂电池对应的当前电池外部表面温度值;T0j表示第j个锂电池对应的热失控的临界温度;t表示当前第j个的运行时长。
上述技术方案的工作原理及效果为:本实施例提出的一种锂电池热失控预警保护***能够根据每个单位时间下的不同锂离子电池块的多种物理指标量获取的预测参数进行融合的方式,获取针对这个锂电池的热失控预测综合参数,通过这种方式能够有效提高多电池块级联状态下的锂离子电池的热失控预警的准确性。同时,由于综合考虑了每个锂离子电池块的运行参数,因此,通过本实施例提出的一种锂电池热失控预警保护***能够针对各种级联结构的锂电池进行高准确性的热失控预警,提高锂电池热失控预警保护方法和***的应用广泛性。同时,通过电压、温度、气压,产热等多角度参数进行综合评价,能够进一步提高级联锂电池的热失控预测的准确性。
同时,通过上述方式获取第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数,能够针对不同热失控指标物理量,生成对应的预测参数,有效提高热失控监控的准确性和全面性。另一方面,通过上述第一综合模型、第二综合模型和第三综合模型获取的第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数能够有效提高其与电池运行状态的跟随性和匹配性,进而有效提高参数对于电池热失控表征的准确性。同时,在电池级联状态下,尤其是在各个电池模块的实际规格参数存在差异的情况下,通过上述第一综合模型、第二综合模型和第三综合模型能够进一步针对不同的观测指标,提高对整体电池运行状态的综合评价预测的准确性。防止电池级联情况下,因各个电池模块的实际规格参数存在差异导致整体电池热失控检测准确性和整体电池评价误差增大,并且及时性较差的问题发生。
本发明的一个实施例,所述预警判断模块包括:
综合模块,用于结合参数综合模型利用第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取锂电池当前对应的综合参数;
预警模块,用于将所述综合参数与所述综合参数阈值进行比较,当所述综合参数超过综合参数阈值时,则进行报警,并断开锂电池的供电通路。
其中,所述参数综合模型如下:
U=u1·U1+u2·U2+u3·U3
其中,U表示综合参数;u1、u2和u3分别表示第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数对应的调整系数;λ1、λ2和λ3分别表示锂电池的电压变化、温度变化和气压变化对应的权重值;λ4和λ5分别表示第二预测参数和第三预测参数对应的权重系数;Q表示锂电池热失控预警保护***进行热失控预测所监控的目标对象物理量的数量;Q1、Q2和Q3分别表示第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取过程中采用的目标对象物理量的数量;Ts表示锂电池达到热失控预警到出现热失控现象之间的理论过渡时间最大值;T1、T2和T3对应表示分别由第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数为主要因素导致热失控现象出现时,锂电池达到热失控预警到出现热失控现象之间的理论过渡时间。
上述技术方案的工作原理及效果为:首先,通过综合模块结合参数综合模型利用第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取锂电池当前对应的综合参数;然后,利用预警模块将所述综合参数与所述综合参数阈值进行比较,当所述综合参数超过综合参数阈值时,则进行报警,并断开锂电池的供电通路。
本实施例提出的一种锂电池热失控预警保护***能够根据每个单位时间下的不同锂离子电池块的多种物理指标量获取的预测参数进行融合的方式,获取针对这个锂电池的热失控预测综合参数,通过这种方式能够有效提高多电池块级联状态下的锂离子电池的热失控预警的准确性。同时,由于综合考虑了每个锂离子电池块的运行参数,因此,通过本实施例提出的一种锂电池热失控预警保护***能够针对各种级联结构的锂电池进行高准确性的热失控预警,提高锂电池热失控预警保护方法和***的应用广泛性。同时,通过电压、温度、气压,产热等多角度参数进行综合评价,能够进一步提高级联锂电池的热失控预测的准确性。
另一方面,通过上述参数综合模型获取的综合参数能够有效提高依据第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取电池综合参数的准确性,及所述综合参数对多电池块级联的锂电池的热失控的综合监控准确性,提高热失控综合监测及其综合参数与多电池块级联的锂电池的实际运行情况的匹配性和表征反应的准确性,防止多电池块级联的锂电池的热失控预警不及时导致电池出现热失控现象的问题发生,并且,也能够防止因为级联电池块较多产生热失控监测准确性降低的问题发生。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种锂电池热失控预警保护方法,其特征在于,所述锂电池热失控预警保护方法包括:
实时对所述锂电池进行热失控检测,获取所述锂电池对应的第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组;
利用所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组获取与所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组对应的第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数;
利用所述第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取综合参数,通过综合参数判断是否对锂电池进行热失控预警;
利用所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组获取与所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组对应的第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数,包括:
利用所述第一检测数据组结合第一综合模型获取第一预测参数;
所述第一预测参数如下:
U1=f(Vij)·λ1+f(Tij)·λ2+f(Pij)·λ3
其中,U1表示第一预测参数;Vij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应热失控电压检测点的电压值,且,i=1,2,……,m,j=1,2,……,n;Tij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应的电池温度值;Pij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应的电池气压值;λ1、λ2和λ3分别表示锂电池的电压变化、温度变化和气压变化对应的权重值;
f(Vij)、f(Tij)和f(Pij)的对应模型如下:
其中,abs()表示在括号内的函数产生的多个计算结果中,提取计算结果为正数的正数值;mabs1表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的电压差异值为正数值的个数;mabs2表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的温度差异值为正数值的个数;mabs3表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的气压差异值为正数值的个数;C1表示一个锂电池在一个单时间内的电压上升幅度超过电压上升幅度一致性差异指标ΔV1时,级联锂电池中,电压上升幅度超过电压上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;C2表示一个锂电池在一个单时间内的温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标ΔT时,级联锂电池中,温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;C3表示一个锂电池在一个单时间内的气压上升幅度超过气压上升幅度一致性差异指标ΔP时,级联锂电池中,气压上升幅度超过气压上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;
同时,权重值λ1、λ2和λ3的取值条件为:λ1的取值范围为0.12-0.18;且,λ2和λ3的取值条件如下:
其中,k1表示级联锂电池中,一个单位时间内的abs(Vij-V(i-1)j)所获得的正数值的锂电池个数;k2表示一个单位时间内的仅存在abs(Vij-V(i-1)j)和abs(Tij-T(i-1)j)两项同时为正数值的锂电池个数;k3表示一个单位时间内的abs(Vij-V(i-1)j)、abs(Tij-T(i-1)j)和abs(Pij-P(i-1)j)三项同时为正数值的锂电池个数;
利用所述第二检测数据组结合第二综合模型获取第二预测参数;其中,所述第二预测参数如下:
其中,U2表示第二预测参数;Vpij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应热失控电压检测点的电压值;C4表示一个锂电池的在一个单时间内的电压下降幅度超过电压突降幅度一致性差异指标ΔV2时,级联锂电池中,电压下降幅度超过电压下降幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;
利用所述第三检测数据组结合第三综合模型获取第三预测参数,其中,所述第三预测参数如下:
其中,U3表示第三预测参数;cej表示第j个锂电池的比热容;C2表示一个锂电池在一个单时间内的温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标ΔT时,级联锂电池中,温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;Tj表示第j个锂电池对应的当前电池外部表面温度值;T0j表示第j个锂电池对应的热失控的临界温度;tj表示当前第j个锂电池的运行时长;
利用所述第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取综合参数,通过综合参数判断是否对锂电池进行热失控预警,包括:
结合参数综合模型利用第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取锂电池当前对应的综合参数;
将所述综合参数与综合参数阈值进行比较,当所述综合参数超过综合参数阈值时,则进行报警,并断开锂电池的供电通路;
所述参数综合模型如下:
U=u1·U1+u2·U2+u3·U3
其中,U表示综合参数;U1、U2和U3分别表示第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数;u1、u2和u3分别表示第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数对应的调整系数;λ1、λ2和λ3分别表示锂电池的电压变化、温度变化和气压变化对应的权重值;λ4和λ5分别表示第二预测参数和第三预测参数对应的权重系数;Q表示锂电池热失控预警保护***进行热失控预测所监控的目标对象物理量的数量;Q1、Q2和Q3分别表示第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取过程中采用的目标对象物理量的数量;Ts表示锂电池达到热失控预警到出现热失控现象之间的理论过渡时间最大值;T1、T2和T3对应表示分别由第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数为主要因素导致热失控现象出现时,锂电池达到热失控预警到出现热失控现象之间的理论过渡时间。
2.根据权利要求1所述锂电池热失控预警保护方法,其特征在于,实时对所述锂电池进行热失控检测,获取所述锂电池对应的第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组,包括:
对所述锂电池进行温度上升、电压上升以及气压上升检测,获取温度上升数据、电压上升数据以及气压上升数据,作为第一检测数据组;
对所述锂电池进行电压突降检测,获取电压突降数据,作为第二检测数据组;
对所述锂电池进行当前产热量检测,获得当前所述锂电池的总产热量,作为第三检测数据组。
3.一种锂电池热失控预警保护***,其特征在于,所述锂电池热失控预警保护***包括:
实时检测模块,用于实时对所述锂电池进行热失控检测,获取所述锂电池对应的第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组;
预测参数获取模块,用于利用所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组获取与所述第一检测数据组、第二检测数据组和第三检测数据组对应的第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数;
预警判断模块,用于利用所述第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取综合参数,通过综合参数判断是否对锂电池进行热失控预警;
所述预测参数获取模块包括:
第一预测参数获取模型,用于利用所述第一检测数据组结合第一综合模型获取第一预测参数;
所述第一预测参数如下:
U1=f(Vij)·λ1+f(Tij)·λ2+f(Pij)·λ3
其中,U1表示第一预测参数;Vij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应热失控电压检测点的电压值,且,i=1,2,……,m,j=1,2,……,n;Tij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应的电池温度值;Pij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应的电池气压值;λ1、λ2和λ3分别表示锂电池的电压变化、温度变化和气压变化对应的权重值;
具体的,f(Vij)、f(Tij)和f(Pij)的对应模型如下:
其中,abs()表示在括号内的函数产生的多个计算结果中,提取计算结果为正数的正数值;mabs1表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的电压差异值为正数值的个数;mabs2表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的温度差异值为正数值的个数;mabs3表示第i个和第i-1个单位时间内,锂电池的气压差异值为正数值的个数;C1表示一个锂电池在一个单时间内的电压上升幅度超过电压上升幅度一致性差异指标ΔV1时,级联锂电池中,电压上升幅度超过电压上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;C2表示一个锂电池在一个单时间内的温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标ΔT时,级联锂电池中,温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;C3表示一个锂电池在一个单时间内的气压上升幅度超过气压上升幅度一致性差异指标ΔP时,级联锂电池中,气压上升幅度超过气压上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;
同时,权重值λ1、λ2和λ3的取值条件为:λ1的取值范围为0.12-0.18;且,λ2和λ3的取值条件如下:
其中,k1表示级联锂电池中,一个单位时间内的abs(Vij-V(i-1)j)所获得的正数值的锂电池个数;k2表示一个单位时间内的仅存在abs(Vij-V(i-1)j)和abs(Tij-T(i-1)j)两项同时为正数值的锂电池个数;k3表示一个单位时间内的abs(Vij-V(i-1)j)、abs(Tij-T(i-1)j)和abs(Pij-P(i-1)j)三项同时为正数值的锂电池个数;
第二预测参数获取模型,用于利用所述第二检测数据组结合第二综合模型获取第二预测参数;其中,所述第二预测参数如下:
其中,U2表示第二预测参数;Vpij表示第i个单位时间内第j个锂电池对应热失控电压检测点的电压值;C4表示一个锂电池的在一个单时间内的电压下降幅度超过电压突降幅度一致性差异指标ΔV2时,级联锂电池中,电压下降幅度超过电压下降幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;
第三预测参数获取模型,用于利用所述第三检测数据组结合第三综合模型获取第三预测参数,其中,所述第三预测参数如下:
其中,U3表示第三预测参数;cej表示第j个锂电池的比热容;C2表示一个锂电池在一个单时间内的温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标ΔT时,级联锂电池中,温度上升幅度超过温度上升幅度一致性差异指标的锂电池在一个单位时间内所辐射影响的锂电池数量;Tj表示第j个锂电池对应的当前电池外部表面温度值;T0j表示第j个锂电池对应的热失控的临界温度;tj表示当前第j个锂电池的运行时长;
所述预警判断模块包括:
综合模块,用于结合参数综合模型利用第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取锂电池当前对应的综合参数;
预警模块,用于将所述综合参数与综合参数阈值进行比较,当所述综合参数超过综合参数阈值时,则进行报警,并断开锂电池的供电通路;
所述参数综合模型如下:
U=u1·U1+u2·U2+u3·U3
其中,U表示综合参数;U1、U2和U3分别表示第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数;u1、u2和u3分别表示第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数对应的调整系数;λ1、λ2和λ3分别表示锂电池的电压变化、温度变化和气压变化对应的权重值;λ4和λ5分别表示第二预测参数和第三预测参数对应的权重系数;Q表示锂电池热失控预警保护***进行热失控预测所监控的目标对象物理量的数量;Q1、Q2和Q3分别表示第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数获取过程中采用的目标对象物理量的数量;Ts表示锂电池达到热失控预警到出现热失控现象之间的理论过渡时间最大值;T1、T2和T3对应表示分别由第一预测参数、第二预测参数和第三预测参数为主要因素导致热失控现象出现时,锂电池达到热失控预警到出现热失控现象之间的理论过渡时间。
4.根据权利要求3所述锂电池热失控预警保护***,其特征在于,所述实时检测模块包括:
第一检测模块,用于对所述锂电池进行温度上升、电压上升以及气压上升检测,获取温度上升数据、电压上升数据以及气压上升数据,作为第一检测数据组;
第二检测模块,用于对所述锂电池进行电压突降检测,获取电压突降数据,作为第二检测数据组;
第三检测模块,用于对所述锂电池进行当前产热量检测,获得当前所述锂电池的总产热量,作为第三检测数据组。
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