[发明专利]一种动力电池包先期变形预警方法及预警系统

说明书

本发明提出了一种动力电池包先期变形预警方法及预警系统，该方法包括：分析出电池包上易发生冲击变形的结构风险点；在结构风险点安装监测模块；电池管理系统BMS接收监测模块发出的信号，判断是否为变形突变信号；如果是，电池管理系统BMS与整车控制单元通讯，并向整车发送电池包池结构出现巨大变形的预警信号，请求执行断电操作；如果否，电池管理系统BMS判断当前变形量及变形速率是否达到预警门限；如果达到，电池管理系统BMS与整车控制单元通讯，并向整车发送请求检查电池包结构的信号，同时限制输出电流。本发明可以实时监测电池包内易导致电芯挤压的变形点和关键结构支撑点，预警缓慢挤压风险，及时告知突变挤压危险。

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，具体涉及电动汽车用电池，尤其涉及一种动力电池包先期变形预警方法及预警系统。

背景技术

当前，我国新能源汽车普及度逐步提高，在我国电动汽车三大主力——纯电动汽车BEV、插电混合动力汽车PHEV和燃料电池汽车(FCEV)中，基本都搭载了不同电量的高能量密度的动力电池系统。组成车用动力电池系统核心单元的电芯具有“怕挤压”的特点，目前只能通过增加笨重的结构防护设计来改善，这种办法会导致较明显的材料浪费和动力电池包重量增加，无法在动力电池包关键结构发生变化时做到主动提醒，且与国家提出的提高动力电池系统能量密度的发展思路相违背。此外，由于动力电池包大多布置在车辆底部，车辆行驶过程中的极端颠簸路况和容易出现的“托底”现象均会增加动力电池包的结构部分出现受挤压、变形、支撑件断裂等三大结构侵入和性能降级的风险。其中，动力电池包中电芯直接受到挤压时，易导致动力电池包冒烟、起火，甚至爆炸，且动力电池包箱体的变形有可能导致箱体结构出现裂纹或开放性间隙，致使箱体结构IP防护等级失效，引发进水和短路故障，这对车辆和车内人员安全造成了极大的风险威胁。

为了应对动力电池包变形的问题，现阶段，通常采用的方案是通过在常规设计结束后，单独对动力电池包箱体做结构滥用工况有限元分析，来找出结构变形后的风险点，做结构性加强，如电池包内部增加加强筋、扩大电池包内部电芯与底部蒙皮外板间隙等。

但这样的解决方案存在一些问题：既增加结构成本，又增加电池包重量，电池包能量密度降低，同时电池包结构出现异常变化时无任何主动反馈。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种动力电池包先期变形预警方法及预警系统，在不额外增加池包内部结构加强筋及电池包内间隙的前提下，来实现对动力电池包变形进行先期预警的目的。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种动力电池包先期变形预警方法，该方法包括：

步骤1、根据动力电池在整车上布置位置不同，分析出电池包上易发生冲击变形的结构风险点；

步骤2、在结构风险点安装监测模块，开始进行变形信号监测；

步骤3、电池管理系统BMS接收监测模块发出的信号，判断是否为变形突变信号；

步骤4、如果是，则电池管理系统BMS根据预设数据库及策略判断是否为错误信号；

步骤5、当信号正确时，电池管理系统BMS与整车控制单元通讯，并向整车发送电池包结构出现巨大变形的预警信号，请求执行断电操作；

步骤6、在步骤4中，如果否，电池管理系统BMS判断当前变形量及变形速率是否达到预警门限；

步骤7，如果达到，电池管理系统BMS与整车控制单元通讯，并向整车发送请求检查电池包结构的信号，同时限制输出电流。

进一步的，在步骤4中，当信号错误时，电池管理系统BMS屏蔽错误信号，不做处理。

进一步的，在步骤6中，如果未达到，电池管理系统BMS继续接受信号，不做处理。