一种电池系统的安全管理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于新能源电池技术领域，具体涉及一种电池系统的安全管理方法及装置。该方法包括温度滤波方法，该方法首先获取电池的温度数据，判断温度数据中是否出现异常温度数据；若温度数据中出现异常温度数据，则获取与异常温度数据对应的电池的气压数据，并判断气压数据是否为正常气压数据；然后将与正常气压数据对应的异常温度数据进行剔除，以根据剔除后的温度数据进行电池系统的安全管理。本发明专利技术利用获取的气压数据来修正获取的温度数据，起到异常温度数据滤波的作用，以防温度误报警的情况出现。现。现。

【技术实现步骤摘要】
一种电池系统的安全管理方法及装置


[0001]本专利技术属于新能源电池
，具体涉及一种电池系统的安全管理方法及装置。

技术介绍

[0002]近几年，全球气候变暖问题越来越严重，各个国家开始进行节能减排，各种环保新能源产品陆续生产出现。其中，为了防止电池的污染，新能源电池应用而生，令污染情况得到大幅度改善。而新能源电池(例如锂离子电池)的使用多有讲究，例如，电池包中串并联有多个单体电池，各单体电池的性能若不一致将使性能稍差的电池遭到恶性循环使用；电池温度不能过高，否则容易出现鼓胀甚至爆炸的风险；机械碰撞、挤压、过充、过放、内部短路等均可能造成热失控，使电池温度骤升、冒烟、起火等。
[0003]为了防止这些现象的发生，一般电池系统(包含电池本体和电池管理系统)会监测电池的电压、电流、温度、阻抗、压力等数据，以对电池是否安全可靠运行进行判断、对电池的SOX(SOP、SOH等)进行计算、或者指导模组设计、防爆阀设计，以对电池系统的寿命和安全进行管理和设计。例如，在一个电池包内布置6～8个温度探头，可对热失控进行安全预警；在设备上安装压力传感器，以检测电池的膨胀程度。
[0004]在使用温度传感器进行温度检测时，其处理方式为，获取温度数据并对其进行判断，在判断温度数据骤然升高的情况下，进行温度升高报警。但是该种情况忽视了一个问题，那就是检测的温度数据的骤然升高除了因为电池本身温度升高的造成的，还可能因为温度传感器本身、或者温度传感器检测的数据在数据传输过程出现了问题，使得本应该是正常的温度数据变成了温度异常的温度数据，那么便会出现误报的情况。
[0005]而且，温度传感器仅具备热失控的安全预警功能，无电芯胀气导致电芯破裂、漏液引起的安全问题预警功能，需要配合其他传感器或者检测装置以实现电池的综合安全预警。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种电池系统的安全管理方法及装置，用以解决温度传感器本身或者温度传感器检测的数据在数据传输过程出现问题造成温度升高误报的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案包括：
[0008]本专利技术提供了一种电池系统的安全管理方法，包括温度滤波方法，所述温度滤波方法包括如下步骤：
[0009]获取电池的温度数据，判断温度数据中是否出现异常温度数据；
[0010]若温度数据中出现异常温度数据，则获取与异常温度数据对应的电池的气压数据，并判断气压数据是否为正常气压数据；
[0011]将与正常气压数据对应的异常温度数据进行剔除，以根据剔除后的温度数据进行电池系统的安全管理。
[0012]上述技术方案的有益效果为：本专利技术在确定温度数据中出现异常温度数据时，利用气压数据来判断该异常温度数据是真的由于电池温度异常造成的，还是由于其他原因(例如传感器自身故障、传感器采集数据传输过程造成数据传输有误)造成的，即在气压数据为正常气压数据时，便可确定电池温度本身应该是正常的，将这些异常温度数据剔除即可，从而使系统根据剔除后的温度数据进行电池系统的安全管理即可。本专利技术利用获取的气压数据来修正获取的温度数据，起到异常温度数据滤波的作用，以防温度误报警的情况出现。
[0013]作为方法的进一步改进，所述气压数据为气压值，对应的判断气压数据为正常气压数据的条件为：气压值小于正常气压阈值P1。
[0014]作为方法的进一步改进，所述气压数据为气压变化速率，对应的判断气压数据为正常气压数据的条件为：气压变化率大于等于泄漏气压变化率阈值V1且小于正常气压变化率阈值V2，所述泄漏气压变化率阈值V1小于正常气压变化率阈值V2。
[0015]作为方法的进一步改进，为了准确判断电池气压是否为正常气压数据，所述气压数据包括气压值和气压变化速率，对应的判断气压数据为正常气压数据的条件为：气压值小于正常气压阈值P1且气压变化率大于等于泄漏气压变化率阈值V1且小于正常气压变化率阈值V2，所述泄漏气压变化率阈值V1小于正常气压变化率阈值V2。
[0016]作为方法的进一步改进，还包括气压判断方法，所述气压判断方法包括如下步骤：
[0017]获取电池的气压数据，并根据电池的气压数据对电池气压是否正常进行判断；
[0018]其中，所述电池的气压数据为气压值和气压变化速率，对应的确定电池气压正常的条件为：设定时间内气压值持续小于正常气压阈值P1且设定时间内气压变化率大于等于泄漏气压变化率阈值V1且小于正常气压变化率阈值V2，所述泄漏气压变化率阈值V1小于正常气压变化率阈值V2；否则，电池气压异常。
[0019]作为方法的进一步改进，电池气压异常时，根据气压值所处的气压值异常区间和气压变化率所处的气压变化率异常区间，进行相应等级的报警；其中，所述气压值异常区间为根据异常气压值的大小划分的区间，且各区间对应不同的报警等级，所述气压变化率异常区间为根据异常气压变化率的大小划分的区间，且各区间对应不同的报警等级。
[0020]作为方法的进一步改进，电池气压异常时，根据气压值确定所处的层次，再在该层次下根据气压变化率确定所处的区间，进行相应等级的报警；其中，所述层次和区间的划分方法为：先根据异常气压值的大小划分若干个层次，每个层次又根据气压变化率的大小划分为若干个区间，每个区间对应相应的报警等级。
[0021]作为方法的进一步改进，电池气压异常时，根据报警等级的高低限制电池系统的输入功率和输出功率。
[0022]本专利技术还提供了一种电池系统的安全管理装置，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的指令以实现上述介绍的电池系统的安全管理方法，并达到与方法相同的效果。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的集成设置有温度传感器的单体电池示意图；
[0024]图2是本专利技术的方法实施例1中温度滤波方法的流程图；
[0025]图3是本专利技术的方法实施例1中气压判断方法的流程图；
[0026]图4是本专利技术的方法实施例2中气压判断方法的流程图；
[0027]图5是本专利技术的方法实施例2中层次、区间划分和对应的报警等级的示意图；
[0028]图6是本专利技术的电池系统的安全管理装置的结构图；
[0029]其中，1-单体电池壳体，2-电池顶盖，3-正极柱，4-负极柱，5-防爆阀，6-气压传感器。
具体实施方式
[0030]锂离子电池副反应会产生氨气、氢气、氧气、水、二氧化碳等气体，随着循环次数增加，气体产生量逐渐增加，单体电池是密封腔体，内部气压逐步增大。电池温度过高或充电电压过高时副反应加剧，气压增加速率增大。当放热副反应的产热速率高于电池的散热速度时，电池内压及温度急剧上升，导致电池进入到无法控制的自加温(即热失控)状态，发生爆炸和/或燃烧。
[0031]基于该现象，本专利技术在每个单体电池上均集成设置一个气压传感器，动态监测单体电池内部气压，作为电池系统的一个重要参数，输出给BMS进行管理。除此以外，本专利技术还在每个单体电池上均集成设置一个温度传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池系统的安全管理方法，其特征在于，包括温度滤波方法，所述温度滤波方法包括如下步骤：获取电池的温度数据，判断温度数据中是否出现异常温度数据；若温度数据中出现异常温度数据，则获取与异常温度数据对应的电池的气压数据，并判断气压数据是否为正常气压数据；将与正常气压数据对应的异常温度数据进行剔除，以根据剔除后的温度数据进行电池系统的安全管理。2.根据权利要求1所述的电池系统的安全管理方法，其特征在于，所述气压数据为气压值，对应的判断气压数据为正常气压数据的条件为：气压值小于正常气压阈值P1。3.根据权利要求1所述的电池系统的安全管理方法，其特征在于，所述气压数据为气压变化速率，对应的判断气压数据为正常气压数据的条件为：气压变化率大于等于泄漏气压变化率阈值V1且小于正常气压变化率阈值V2，所述泄漏气压变化率阈值V1小于正常气压变化率阈值V2。4.根据权利要求1所述的电池系统的安全管理方法，其特征在于，所述气压数据包括气压值和气压变化速率，对应的判断气压数据为正常气压数据的条件为：气压值小于正常气压阈值P1且气压变化率大于等于泄漏气压变化率阈值V1且小于正常气压变化率阈值V2，所述泄漏气压变化率阈值V1小于正常气压变化率阈值V2。5.根据权利要求1所述的电池系统的安全管理方法，其特征在于，还包括气压判断方法，所述气压判断方法包括如下步骤：获取电池的气压数据，并根据电池的气压数据对电池气压是否正常进行判断；其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇士，李启东，赵志伟，赵宇斌，郑俊江，隋志献，
申请(专利权)人：郑州宇通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：