[发明专利]动力电池系统热失控探测预警系统及热失控判定方法

说明书

动力电池系统热失控探测预警系统及热失控判定方法，包括电池包，电池包内设有控制器、压力传感器和烟雾传感器，控制器接收压力传感器和烟雾传感器的数据，控制器输出控制信号至电池管理系统，电池包壳体设有防爆泄压阀，烟雾传感器靠近防爆泄压阀，控制器靠近电池管理系统设置，控制器与外部设备连接，电池包内线束的走线路径远离电芯设置；本发明利用热失控状态下产生的不同物质，采用不同种类特征信号探测器件，探测各特征质物的在同一时刻存在情况，相互补充相互印证，有效感知热失控的进展及真实状态；同一种传感器采用2个以上，有效防止单个失效带来的误判断,提高系统可靠性；烟雾传感器和防爆泄压阀配合使用，有效发挥烟雾传感器作用。

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种动力电池系统热失控探测预警系统及热失控判定方法。

背景技术

新能源动力电动汽车已进入人们的生活中，逐步成为出行的主要方式，但随着新能源汽车动力电池系统能量和功率密度越来越大，车载的动力电池系统发生失控可能性也在增大。

根据不完全统计，热失控的引起的危害是动力电池系统所有潜在安全问题中最大的，现有动力电池系统中对电池热失控探测的技术，基本处于空白状态或还处于摸索阶段，完全可以在乘用车中使用的几乎没有，主要原因是原有测量方法在探测特征信号的选择不当、测量器件的质量可靠性低，且容易产生误报或不报等现象，此外，使用成本过高。

发明内容

本发明的目的是提供动力电池系统热失控探测预警系统及热失控判定方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种动力电池系统热失控探测预警系统，其特征在于，包括电池包，所述电池包内设有控制器、压力传感器和烟雾传感器，所述控制器通过采集线束与压力传感器和烟雾传感器连接，所述控制器接收压力传感器和烟雾传感器采集的数据，所述控制器通过控制线束输出控制信号至电池管理系统，所述电池包的壳体设有防爆泄压阀，所述烟雾传感器靠近防爆泄压阀设置，所述控制器通过线束与外部设备连接，所述压力传感器、烟雾传感器和防爆泄压阀组成一个独立探测组，所述独立探测组以轴对称的方式安装在电池包内。

进一步地，所述控制器与电池管理系统和外部设备的信息交换采用CAN、LIN总线或PWM调制方式。

进一步地，所述控制器靠近电池管理系统设置。

进一步地，所述线束的走线路径远离电池包各器件的电芯设置，所述线束的外部设有防火隔热材料。

一种动力电池系统热失控判定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1）获取一组压力传感器的压力数据和一组烟雾传感器的烟雾数据；

步骤S2）从探测获得的数据中识别正常数据，去除干扰形成的数据；

步骤S3）计算两个压力传感器数据的差值，如果两个压力数据差值小于3Kpa，则探测到的电池包内的压力是真实的；

步骤S4）对比两个烟雾传感器同时获得的数据，如果两个烟雾浓度差值小于20ug/m3, 则探测到的电池包内的烟雾浓度是真实的；

步骤S5）计算两个压力传感器的均值，计算两个烟雾传感器的均值，将压力值与一个设定的压力阈值比较，将烟雾浓度值与两个设定的第一浓度阈值和第二浓度阈值比较，第二浓度阈值大于第一浓度阈值；

步骤S6）I. 如果烟雾浓度第一浓度阈值且气压大小压力阈值，则报1级预警；

II. 如果烟雾浓度第一浓度阈值且气压大小压力阈值，则报2级预警；

III. 如果第二浓度阈值烟雾浓度第一浓度阈值且气压大小压力阈值，则报1级预警；

IV. 如果烟雾第二浓度阈值, 则报2级预警。

进一步地，通过外部软件对压力传感器和烟雾传感器进行实时运行状态评估和在线故障检查，所述控制器发现压力传感器或烟雾传感器存在故障时预警，同时隔离故障传感器的数据。