[发明专利]一种电池热失控预警系统及方法

权利要求书

1.一种电池热失控预警系统，其特征在于：包括：热失控数据诊断中心、热失控预警装置、信号监测单元、设置于待监控电池模组两端的压力探测装置和设置于待监控模组充电回路中的充电开关；所述热失控预警装置包括控制器和报警器；所述压力探测装置与信号监测单元连接，所述信号监测单元与控制器连接，所述控制器分别与报警器、热失控数据诊断中心连接和充电开关连接；

所述热失控数据诊断中心，用于确定不同工况下的热失控触发概率，并依据压力参数划分热失控发生的安全等级，确定各安全等级对应的压力信号阈值，作为热失控诊断标准传输给控制器；

所述信号监测单元，用于通过压力探测装置感应压力信号，并将感应到的压力信号进行AD转换后传输给控制器；

所述控制器，用于根据热失控数据诊断中心的信息，对来自信号监测单元的压力信号进行热失控安全等级划分，并根据热失控诊断标准，实现报警器和待监控电池模组充电回路中充电开关的控制；

所述热失控数据诊断中心包括：

数据采集单元，用于获取待监控电池模组在不同充电倍率、老化阶段、环境温度下过充过程中的压力，并采集过充过程中的电池模组电压、电流和温度信息；

数据分析单元，用于分析对比各参数在过充热失控过程中的敏感度，确定以压力作为热失控主要诊断参数；

影响因子确定单元，用于量化老化、环境温度、充电电流对热失控行为的影响程度，获取同种影响程度下的各参数的归一化数值，从而识别出不同影响参数的影响因子；

安全等级划分单元，用于确定不同工况下的热失控触发概率，并依据压力参数划分热失控发生的安全等级，确定各安全等级对应的压力信号阈值，作为热失控诊断标准传输给控制器。

2.根据权利要求1所述的一种电池热失控预警系统，其特征在于：所述压力探测装置包括压力传感器和信号放大器，所述压力传感器的输出端与信号放大器连接，信号放大器的输出端与信号监测单元连接。

3.根据权利要求1所述的一种电池热失控预警系统，其特征在于：所述信号监测单元包括多路AD转换器，用于对压力探测装置输出的信号进行AD转换后传输给控制器。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种电池热失控预警系统的预警方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.在热失控数据诊断中心进行数据统计和数据分析，确定热失控诊断标准；

S2.热失控诊断预警装置接收热失控诊断标准，并根据热失控诊断标准，在控制器内部生成热失控预警控制算法；

S3.信号监测单元通过压力探测装置感应压力信号，并将感应到的压力信号进行AD转换后传输给控制器；

S4.控制器根据生成的热失控预警控制算法，将待监控电池模组两端的压力信号与热失控诊断标准进行对比，确定热失控安全等级，并基于热失控安全等级，实现报警器和待监控电池模组充电回路中充电开关的控制。

5.根据权利要求4所述的一种电池热失控预警系统的预警方法，其特征在于：所述步骤S1包括以下子步骤：

S101.获取待监控电池模组在不同充电倍率、老化阶段、环境温度下过充过程中的压力，并采集过充过程中的电池模组电压、电流和温度信息；

S102.分析对比各参数在过充热失控过程中的敏感度，确定以压力作为热失控主要诊断参数；

S103.量化老化、环境温度、充电电流对热失控行为的影响程度，获取同种影响程度下的各参数的归一化数值，从而识别出不同影响参数的影响因子；

S104.确定不同工况下的热失控触发概率，并依据压力参数划分热失控发生的安全等级，确定各安全等级对应的压力信号阈值，作为热失控诊断标准传输给控制器。

6.根据权利要求4所述的一种电池热失控预警系统的预警方法，其特征在于：所述步骤S1包括以下子步骤：所述步骤S4包括以下子步骤：

S401.控制器将待监控电池模组两端的压力信号与热失控诊断标准进行对比，确定热失控安全等级；

S402.在热失控安全等级达到设定的回路关断等级时，控制器通过控制充电开关使得整个充电回路断开；

S403.在热失控安全等级达到设定的预警等级时，控制器控制报警器进行热失控报警。