[发明专利]一种全状态电池热失控安全管理的方法及装置

权利要求书

1.一种全状态电池热失控安全管理的装置，其特征在于由基础数据存储器、回路检测模块、回路状态判定器、阈值设定器、热失控保护器、预警模块和回路切断告警模块组成；热失控保护器由恒流充电保护器、恒压充电保护器、放电状态保护器和静置状态保护器组成；

基础数据存储器用来存储系统配置参数，系统配置参数包括：恒流充电限流点、恒压充电电压、回路电池单体数；恒流充电限流点就是恒流充电时的最大电流，由电池厂商提供，并同时提供检测精度范围；恒压充电电压就是恒流充电过度到恒压充电时的稳定的充电电压，由电池厂商提供，并同时提供检测精度范围；回路电池单体数就是整个回路中参与充电和放电的所有电池的数目，由组建系统时确定并写入基础数据存储器；

回路检测模块的回路电流采集器采集回路电流值，充电电流为正值，放电电流为负值；回路检测模块的回路电压采集器采集回路电压值；

回路状态判定器负责判定回路所处的状态：当回路电流值为正值，且在恒流充电限流点的检测精度范围内时，回路状态判定器判定此时回路状态为恒流充电阶段，并将恒流充电阶段信号通知热失控保护器；当回路电流为正值，且在恒流充电限流点的检测精度范围外，且回路电压值在恒压充电电压的检测精度范围内时，回路状态判定器判定此时回路状态为恒压充电阶段，并将恒压充电阶段信号通知热失控保护器；当回路电流值为负值时，回路状态判定器判定此时回路状态为放电阶段，并将放电阶段信号通知热失控保护器；当回路电流值为零时，回路状态判定器判定此时回路状态为静置阶段，并将静置阶段信号通知热失控保护器；

由阈值设定器设定回路切断阈值、第一告警阈值、第二告警阈值和第三告警阈值；由阈值设定器设定单体电池正常充电时的温度上升速率阈值，温度上升速率是温度对时间的积分；由阈值设定器设定单体电池正常充电时温度加速度阈值，温度加速度是温度上升速率对时间的积分；

热失控保护器收到恒流充电阶段信号，由恒流充电保护器检测单元检测模块的电池温度采集器采集的电池温度，当电池温度达到回路切断阈值时，恒流充电保护器通知回路切断告警模块发出告警信号，并切断回路；当电池温度达到第一告警阈值，且电池电压采集器采集的电池电压高于回路单体平均电压的百分之五，恒流充电保护器通知预警模块发出预警信号，电池单体平均电压由回路电压采集器采集的回路电压值除以回路电池单体数得到；

热失控保护器收到恒压充电阶段信号，由恒压充电保护器检测单元检测模块的电池温度采集器采集的电池温度，当电池温度达到回路切断阈值时，由恒压充电保护器通知回路切断告警模块发出告警信号，并切断回路；恒压充电保护器检测回路电流采集器采集的回路电流值，并将回路电流值以时间进行积分，当回路电流值的时间积分值连续变大时，恒压充电保护器通知预警模块发出预警信号，判断连续变大的时间周期设定范围为2分钟到10分钟；恒压充电保护器检测单元检测模块的电池温度采集器采集的电池温度，当电池温度高于第二告警阈值，且电池温度上升速率大于温度上升速率阈值时，恒压充电保护器通知预警模块发出预警信号；当电池温度高于第三告警阈值，且电池温度上升的温度加速度大于温度加速度阈值时，恒压充电保护器通知预警模块发出预警信号；

热失控保护器收到放电阶段信号，由放电状态保护器检测单元检测模块的电池温度采集器采集的电池温度，当电池温度达到回路切断阈值时，放电状态保护器通知回路切断告警模块发出告警信号，并切断回路；当电池温度达到第一告警阈值，且电池电压采集器采集的电池电压高于回路单体平均电压的百分之五，放电状态保护器通知预警模块发出预警信号；

热失控保护器收到静置阶段信号，由静置状态保护器检测单元检测模块的电池温度采集器采集的电池温度，当电池温度达到回路切断阈值时，静置状态保护器通知回路切断告警模块发出告警信号，并切断回路；静置状态保护器采集环境温度，当电池温度采集器采集的电池温度上升速度大于环境温度上升速度，静置状态保护器通知预警模块发出预警信号。

2.根据权利要求1所述的一种全状态电池热失控安全管理的装置，其特征在于由阈值设定器根据电池厂商给出的热失控温度阈值乘以百分之90设定回路切断阈值；由阈值设定器设定第一告警阈值和第二告警阈值及第三告警阈值；第一告警阈值的选取范围为电池厂商给出的热失控温度阈值的百分之80到百分之89；第二告警阈值的选取范围为电池厂商给出的热失控温度阈值的百分之70到百分之79；第三告警阈值的选取范围为电池厂商给出的热失控温度阈值的百分之60到百分之69。