[发明专利]一种锂电池短路热失控火灾探测预警方法

说明书

本发明涉及一种锂电池短路热失控火灾探测预警方法，包括：判断同一时间采集的锂电池的电压、工作电流和电池表面温度是否均不在安全区间内，如果均不在安全区间内，一级报警时间增加1；判断一级报警时间是否超过预设时间，如果超过，发出一级报警；二级报警判断步骤，根据预设时段内采集的锂电池的电压、工作电流和电池表面温度获得电压变化率、电流变化率及温度变化率；判断预设时段内的电压变化率、电流变化率和温度变化率是否均不在合理区间内，如果均不在合理区间内，发出二级报警。本发明一种锂电池短路热失控火灾探测预警方法，能够对锂电池当前的短路安全状态进行实时监测，并产生预警，保证了锂电池的使用安全。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，特别涉及一种锂电池短路热失控火灾探测预警方法。

背景技术

世界上首个锂离子电池自20世纪70年代以来，现如今锂电池已经发展到具备了清洁无污染、高能量密度比、循环使用寿命长等优点，已经广泛地应用于新能源汽车、太阳能存储、移动通讯设备。但是对锂电池不合理的使用或者是破坏性操作，会造成一定的危害甚至热失控爆炸。

在造成锂电池热失控的众多原因中，由短路造成的锂电池热失控危害尤其严重。新能源汽车的碰撞、电池箱浸水、锂电池通讯设备的跌落挤压、废旧电池的处理等都有可能造成锂电池发生短路危害，锂电池的短路是指由阻值较小的导体，直接连接在电池的正负极两端造成的强烈放电行为。

当锂电池合理使用时，电池自身产热和对外的散热达到动态平衡，一旦锂电池发生短路，电压迅速下降，一旦降低至放电截止电压时锂电池将会产生过放损坏，同时短路将会使锂电池迅速产生较大短路电流，继而产生大量焦耳热，锂电池迅速升温，当温度超出锂电池合理使用温度后，锂电池损坏以及产生热失控。锂电池短路热失控严重威胁到人们的生命财产安全，国家标准委员会也颁布了相应锂电池短路安全测试标准《GB 31241-2014便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》和《GB/T 31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》，所以对锂电池短路的探测和预警尤为必要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种锂电池短路热失控火灾探测预警方法，能够对锂电池当前的短路安全状态进行实时监测，并产生预警，保证了锂电池的使用安全。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种锂电池短路热失控火灾探测预警方法，包括：

一级报警判断步骤，判断同一时间采集的锂电池的电压、工作电流和电池表面温度是否均不在安全区间内，如果均不在安全区间内，一级报警时间增加1；判断一级报警时间是否超过预设时间，如果超过，发出一级报警；

二级报警判断步骤，根据预设时段内采集的锂电池的电压、工作电流和电池表面温度获得电压变化率、电流变化率及温度变化率；判断预设时段内的电压变化率、电流变化率和温度变化率是否均不在合理区间内，如果均不在合理区间内，发出二级报警。

优选的，所述一级报警判断步骤，具体包括：

将电压安全参数SU、电流安全参数SI和温度安全参数ST均设置为1，采集第n秒的特征参量值；所述特征参量值包括电压、工作电流和电池表面温度；

判断电压是否在电压安全上下限范围内，若在，则判定为正常，将SU设置为1，否则，判定为不正常，将SU设置为0；判断工作电流是否在电流安全上下限范围内，若在，则判定为正常，将SI设置为1，否则，判定为不正常，将SI设置为0；判断电池表面温度是否在温度安全上下限范围内，若在，则判定为正常，将ST设置为1，否则，判定为不正常，将ST设置为0；

判断电压安全参数SU、电流安全参数SI和温度安全参数ST是否均为0，若是，将一级报警累计时间SUM加1；

判断一级报警累计时间SUM是否大于等于预设值，如果是，产生一级报警，否则不产生一级报警。