[发明专利]电池包热失控无源检测防护系统及方法

说明书

本发明公开了电池包热失控无源检测防护系统及方法，涉及电池包热控制领域。电池包热失控无源检测防护系统包括检测回路单元和冷却回路单元，检测回路单元包括检测主电路以及第一温控开关；冷却回路单元包括冷却主电路以及第二温控开关；当电池包内的实时温度高于检测温度阈值时，第一温控开关闭合导通检测主电路，检测主电路执行对电池包的检测指令；当电池包内的实时温度高于冷却温度阈值时，第二温控开关闭合导通冷却主电路，冷却主电路执行对冷却防护指令。本发明提供的电池包热失控无源检测防护系统及方法，使用合适的居里温度材料进行无源检测，集检测和控制功能为一体，检测时效性强、无时间迟滞，对电池包热失控形成有效可靠的防护作用。

技术领域

本发明涉及电池包热控制领域，具体是涉及电池包热失控无源检测防护系统及方法。

背景技术

近年来，储能系统对能量的贮存技术提出更高能量密度的要求，伴随着对能量贮存装置的能量密度越来越高，它面临的安全问题也越来越严峻，当前已经严重限制了高能量密度电池集成贮存装置在终端的使用。

能量贮存装置的安全问题主要是由于电池的热失控产生的。电池内部因为异常产热反应，导致电池内部温度持续升高，继而引发更多产热副反应，导致电池起火甚至爆炸，从而严重威胁使用者的生命财产安全。

为了改善这一问题，现有技术中采用各种有源传感器和软件策略来提高电池的使用安全特性，但是有源传感器在电池包内异常状况下存在失效、时间迟滞以及不可靠的问题，最终无法可靠有效的保证电池安全，而且系统复杂，电池包内接线繁杂，甚至由于采样线束布局不合理、控制线束设计不合理、装配不合理等问题引发电池包安全隐患。为了规避有源传感器和线控输出在电池包内的不利因素，本发明利用无源温感传感器和可靠的机械开关让电池包在高温状况下有效进行冷却，在热失控下有效发出告警。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供电池包热失控无源检测防护系统及方法。

第一方面，本发明提供一种电池包热失控无源检测防护系统，包括检测回路单元和冷却回路单元，所述检测回路单元包括用于检测电池包状态的检测主电路，以及与所述检测主电路电连接的第一温控开关；所述冷却回路单元，包括用于降低电池包内温度的冷却主电路，以及与所述冷却主电路电连接的第二温控开关；

当电池包内的实时温度高于检测温度阈值时，所述第一温控开关闭合、以导通所述检测主电路，所述检测主电路执行对电池包的检测指令；

当电池包内的实时温度高于冷却温度阈值时，所述第二温控开关闭合、以导通所述冷却主电路，所述冷却主电路执行对电池包的冷却防护指令；

其中，所述冷却温度阈值低于所述检测温度阈值。

根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一温控开关包括磁性连接的第一开关和第一磁铁，所述第一开关与所述检测主电路配合，所述第一磁铁选用居里温度与检测温度阈值相同的材料制成；

当所述温度检测传感器检测到电池包内的实时温度高于检测温度阈值时，所述第一磁铁的磁性消失，所述第一磁铁与第一开关的磁性连接失效，所述第一开关闭合、以导通所述检测主电路；

当电池包内温度低于检测温度阈值时，所述第一磁铁的磁性为铁磁性，所述第一磁铁磁性吸附所述第一开关，所述第一开关打开、以断开所述检测主电路。

根据第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第二温控开关包括磁性连接的第二开关和第二磁铁，所述第一开关与所述冷却主电路配合，所述第二磁铁选用居里温度与检测温度阈值相同的材料制成；

当电池包内温度高于检测温度阈值时，所述第二磁铁的磁性消失，所述第二磁铁与所述第二开关的磁性连接失效，所述第二开关闭合、以导通所述冷却主电路；