分布式电池热失控检测制造技术

本公开提供“分布式电池热失控检测”。一种系统包括：主监控系统，所述主监控系统用于确定电池组的电池状态；和辅监控系统，所述辅监控系统被配置为监控如由所述主监控系统经由网络传送的所述电池状态。当所述电池状态包括达到预定水平的热事件时，所述主监控系统和所述辅监控系统中的至少一者生成警告信号。

Distributed battery thermal runaway detection

【技术实现步骤摘要】
分布式电池热失控检测
本公开涉及用于电池组的主监控系统和辅监控系统，所述主监控系统和辅监控系统彼此通信以检测超过预定水平的热事件。
技术介绍
已有文献详细记载了对减少汽车燃料消耗和排放的期望。因此，正在开发减少或完全消除对内燃发动机的依赖性的车辆。电动化车辆是当前为此目的而开发的一种类型的车辆。一般来讲，电动化车辆与常规的机动车辆不同，因为电动化车辆是通过一个或多个电池供电的电机选择性地驱动的。相比之下，常规的机动车辆完全依靠内燃发动机来驱动车辆。高压电池组通常为电动化车辆的电机和其他电气负载供电。电池组包括以一个或多个电池单元堆或组布置的多个电池单元。电池单元需要进行监控以最大化效率、最大化性能并检测潜在的电池故障。重要的是，要以有效和可靠的方式识别任何潜在的电池故障。
技术实现思路
根据本公开的示例性方面的系统尤其包括：主监控系统，所述主监控系统用于确定电池组的电池状态；和辅监控系统，所述辅监控系统被配置为监控如由所述主监控系统经由网络传送的所述电池状态。当电池状态包括达到预定水平的热事件时，主监控系统和辅监控系统中的至少一者生成警告信号。在前述系统的另一非限制性实施例中，主监控系统监控至少一个电池特性并且基于至少一个电池特性来确定电池状态。在前述系统中的任一个的另一非限制性实施例中，至少一个电池特性包括电池温度、电压或电流中的至少一者。在任何前述系统的另一非限制性实施例中，主监控系统位于电池组内。在任何前述系统的另一非限制性实施例中，辅监控系统位于电池组的外部。在任何前述系统的另一非限制性实施例中，网络包括CAN。在任何前述系统的另一非限制性实施例中，辅监控系统使用外部信息和电池状态来确定何时生成警告信号。在任何前述系统的另一非限制性实施例中，外部信息包括与主监控系统的通信丢失。在任何前述系统的另一非限制性实施例中，所述热事件包括热失控事件，并且其中所述预定水平至少包括其中所述电池状态正常的第一水平和其中至少一个电池组故障被识别的第二水平。在任何前述系统的另一非限制性实施例中，当达到第二水平时，警告信号由主监控系统或辅监控系统生成。在任何前述系统的另一非限制性实施例中，当所述主监控系统已传送所述电池状态处于所述第二水平并且一旦所述第二水平已被识别则存在随后的与所述主监控系统的通信丢失时，所述警告信号由所述辅监控系统生成。根据本公开的另一个示例性方面的系统尤其包括：主监控系统，所述主监控系统位于电池组中以确定电池状态；和辅监控系统，所述辅监控系统位于所述电池组的外部并被配置为经由CAN监控所述电池状态。当所述电池状态指示热失控事件时，所述主监控系统和所述辅监控系统中的至少一者生成警告信号在任何前述系统的另一非限制性实施例中，主监控系统监控电池特性以确定电池状态，并且其中当至少一个电池特性超过预定水平时，主监控系统生成检测信号。在任何前述系统的另一非限制性实施例中，电池特性至少包括电池温度、电压和电流。在任何前述系统的另一非限制性实施例中，响应于接收到检测信号的通信来激活辅监控系统。在任何前述系统的另一非限制性实施例中，辅监控系统使用外部信息和检测信号来确定何时生成警告信号。在任何前述系统的另一非限制性实施例中，所述外部信息包括与所述主监控系统的通信丢失，并且其中如果在所述检测信号已被传送之后存在与所述主监控系统的通信丢失，则所述辅监控系统生成所述警告信号。根据本公开的另一个示例性方面的方法尤其包括：在电池组中提供主监控系统以确定电池状态；在所述电池组的外部定位辅监控系统，以经由CAN监控所述电池状态；以及当所述电池状态指示热失控事件时，经由所述主监控系统和所述辅监控系统中的至少一者生成警告信号。在前述方法的另一非限制性实施例中，主监控系统监控电池特性以确定电池状态，并且该方法包括：当至少一个电池特性超过预定水平时，经由主监控系统生成检测信号；以及响应于接收到检测信号的通信来激活辅监控系统。在前述方法中的任一个的另一非限制性实施例中，该方法包括：如果在所述检测信号已被传送到所述辅监控系统之后存在与所述主监控系统的通信丢失，则经由所述辅监控系统生成所述警告信号。前述段落、权利要求或以下描述和附图的实施例、示例和替代方案，包括其各个方面或相应单独特征中的任何一个，可以独立地或以任何组合方式被采用。结合一个实施例描述的特征可适用于所有实施例，除非此类特征是不兼容的。根据以下具体实施方式，本公开的各种特征和优点对于本领域技术人员将变得明显。随附于具体实施方式的附图可以如下简要描述。附图说明图1示意性地示出了电动化车辆的电池组。图2是电池组的主监控系统的流程图。图3是与主监控系统通信的辅监控系统的流程图。具体实施方式本公开详述了系统和方法，其中用于电池组的主监控系统和辅监控系统彼此通信以检测不期望的热事件。更具体地，本公开详述了用于在电池组的电池状态指示热失控事件时生成警告信号的系统和方法。图1示意性地示出了电动化车辆12，其可以是混合动力电动车辆(HEV)或其他电动化车辆，其包括但不限于插电式混合动力电动车辆(PHEV)、电池电动车辆(BEV)、燃料电池车辆等。车辆12包括电池组14，电池组14是示例性的电动化车辆电池。电池组14可以是高压牵引电池组，其包括能够输出电力和/或电气化车辆12的其他电气负载的多个电池总成16(即，电池阵列或电池单元组)。如果电池变得热不稳定，则用于车辆电动化的高压电池可给车辆乘员带来不期望的状况。一个热不稳定的电池单元可引发相邻单元的热不稳定性。多单元热事件(例如热传播)可能释放足够的能量，以要求生成警告信号，从而使乘员可以离开车辆。本专利技术提供了一种热事件检测系统，该热事件检测系统在一个示例性配置中包括：主监控系统20，其位于电池组14中以确定电池状态；和辅监控系统30，其位于电池组14的外部并被配置为例如经由诸如控制器局域网(CAN)40或其他类似网络之类的网络来监控电池状态。当电池状态包括达到预定水平的热事件时，主监控系统20和辅监控系统30中的至少一者生成警告信号50。一个此类热事件的示例是可能发生热传播的热失控事件。警告信号50可以触发警报器60，警报器60可以包括(一个或多个)视觉、触觉和/或可听部件。主监控系统20监控一个或多个电池特性以确定电池状态。在一个示例中，当至少一个电池特性超过预定水平时，主监控系统20生成检测信号。电池特性可以包括电池温度、电压、电流等中的一者或多者。主监控系统20将检测信号传送到辅监控系统30。如图2的示例中所示，主监控系统20可以将电池状态表征为风险等级。例如，如果没有一个电池特性超过预定水平，则存在一级低风险，例如无风险状况。这在图2的回路100中示出。如果电池特性中的至少一个超过预定水平，则存在二级或轻度风险。这将意味着发生热失控事件的风险的概率较低。这在图2中的步骤200处示出。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，其包括：/n主监控系统，所述主监控系统用于确定电池组的电池状态；/n辅监控系统，所述辅监控系统被配置为监控如由所述主监控系统经由网络传送的所述电池状态；并且/n其中当所述电池状态包括达到预定水平的热事件时，所述主监控系统和所述辅监控系统中的至少一者生成警告信号。/n

【技术特征摘要】
20181119 US 16/194,6801.一种系统，其包括：
主监控系统，所述主监控系统用于确定电池组的电池状态；
辅监控系统，所述辅监控系统被配置为监控如由所述主监控系统经由网络传送的所述电池状态；并且
其中当所述电池状态包括达到预定水平的热事件时，所述主监控系统和所述辅监控系统中的至少一者生成警告信号。


2.如权利要求1所述的系统，其中所述主监控系统监控至少一个电池特性并且基于所述至少一个电池特性来确定所述电池状态，并且任选地，其中所述至少一个电池特性包括电池温度、电压或电流中的至少一者。


3.如权利要求1所述的系统，其中所述主监控系统位于所述电池组内。


4.如权利要求1所述的系统，其中所述辅监控系统位于所述电池组的外部。


5.如权利要求1所述的系统，其中所述网络包括CAN。


6.如权利要求1所述的系统，其中所述辅监控系统使用外部信息和所述电池状态来确定何时生成所述警告信号，并且任选地，其中所述外部信息包括与所述主监控系统的通信丢失。


7.如权利要求6所述的系统，其中所述热事件包括热失控事件，并且其中所述预定水平至少包括其中所述电池状态正常的第一水平和其中至少一个电池组故障被识别的第二水平，并且任选地，
其中当达到所述第二水平时，所述警告信号由所述主监控系统或所述辅监控系统生成，或者
其中当所述主监控系统已传送所述电池状态处于所述第二水平并且一旦所述第二水平已被识别则存在随后的与所述主监控系统的通信丢失时，所述警告信号由所述辅监控系统生成。


8.一种系统，其包括：
主监控系统，所述主监控系统位于电池组中以确...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳维德·拉赫巴里阿斯，杰弗里·R·格兰姆斯，方外华，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US