[发明专利]一种锂电池热失控预警保护系统及方法

权利要求书

1.一种锂电池热失控预警保护系统，其特征在于，按照电压电流异常、温度异常、烟雾感应异常的策略进行逐级保护的方式监测锂电池内部短路，包括：

电压电流异常检测子系统，用于在锂电池充放电过程中实时采集所述锂电池两端的电压数据和通过所述锂电池的电流数据，判断所述电压数据和所述电流数据是否异常；当所述电压和/或所述电流异常时，停止充放电；

温度异常检测子系统，用于在所述锂电池充放电过程中实时采集所述锂电池的温度，判断所述温度是否超过预先设置的温度阈值，当所述温度超过所述温度阈值时，发出温度异常报警；进行整盘停止并启动消防观察的动作；

烟雾感应异常检测子系统，用于在所述锂电池充放电过程中实时探测是否有烟雾，当探测到烟雾时，启动报警和消防喷淋；

所述电压电流异常检测子系统会先于所述温度异常检测子系统和所述烟雾感应异常检测子系统捕捉到异常信号；

当所述烟雾感应异常检测子系统发出预警而所述电压电流异常检测子系统和所述温度异常检测子系统未预警时，判断为所述烟雾感应异常检测子系统误报。

2.如权利要求1所述的锂电池热失控预警保护系统，其特征在于，所述电压电流异常检测子系统同步实时采集所述锂电池两端的电压数据和通过所述锂电池的电流数据中的至少一者，并进行内短路指标监测，并判断所述电压数据和所述电流数据中的至少一者的内短路指标是否异常。

3.如权利要求2所述的锂电池热失控预警保护系统，其特征在于，判断所述电压数据是否异常包括如下步骤：

滤除所述电压数据的噪音，实时选取欠采样率达到设定数值的所述电压数据，并动态更新最大记录电压；

进行所述内短路指标监测，所述内短路指标监测包括同步进行电压上升异常检测、电压异常下降检测、电压下降趋势异常检测中的至少一者。

4.如权利要求3所述的锂电池热失控预警保护系统，其特征在于，所述电压上升异常检测包括：

计算实时的电压数据V_n与充电起始电压V_start的差值V_ras＝V_n-V_start；

判断所述差值是否小于预先设置的电压上升阈值，若所述差值小于所述预先设置的电压上升阈值则电压上升异常；

所述电压异常下降检测包括：

计算所述最大记录电压V_max与实时的电压数据V_n的差值ΔV＝V_max-V_n；

判断所述差值是否超过预先设置的电压下降阈值，若所述差值超过所述预先设置的电压下降阈值则电压下降异常；

所述电压下降趋势异常检测包括：

计算实时采集的所述锂电池两端的电压数据的差分：dn＝V_n-V_n-1并获取dn的正负的符号d_sng-n，

计算所述符号的和是否超过预先设置的电压下降趋势阈值，若所述符号的和小于所述预先设置的电压下降趋势阈值，则记录电压下降趋势起始点电压V_ref，

计算电压下降斜率：S＝(V_ref-V_n)/N，其中N为电压欠采样率；

判断所述电压下降斜率是否超过预先设置的下降斜率阈值，如果所述电压下降斜率超过所述预先设置的下降斜率阈值则电压下降趋势异常。

5.如权利要求1所述的锂电池热失控预警保护系统，其特征在于，所述锂电池处于恒流充电、恒压充电或恒流放电状态，对应的所述电流异常为：恒流充电异常、恒压充电异常或恒流放电异常。