【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于动力电池，具体涉及一种基于电芯数据分析的电池包热失控防护系统及方法。
技术介绍
1、动力电池可为交通工具提供电力支持，相比于普通电池，动力电池的放电能力较强，比能量较高。动力电池包内置多个电池单体，电池单体也被称为电芯，多个电芯经过串并联的方式组合形成电池模组，若干个电池模组与连接器、电池管理系统及散热系统组成动力电池包。电池包的电芯老化或受外力挤压变形的情况下，其内部容易出现微短路现象，导致电池包发热量增多，如果电池包未能得到及时有效的降温，那么则会导致热失控现象，从而产生安全隐患。
2、申请号为cn202222530342.7的中国专利文献公开了一种电池热失控预防系统，包括由若干个模组串联而成的电池包，各模组具有相对独立的冷却单元，并设有接触器，系统在电芯受损并有可能自燃时，切断负载电路，接通空调系统电路，通过空调系统对电池模组进行降温，避免电池包自燃情况的发生。然而，该系统仅通过温度传感器对各个电池模组进行整体温度监测，判断出电池包中某异常电芯快速升温或达到额定值时，切断负载电路，此时该异常电芯很可能已然受损，开启热失控防护的时间节点滞后，仍存在一定的安全隐患，电池包使用寿命容易受到损失。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的基于电芯数据分析的电池包热失控防护系统及方法。
2、本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
3、一种基于电芯数据分析的电池包热失控防护系统，所述电池包
4、bms系统，用于监测电池包的电芯数据，bms系统即电池管理系统；
5、中央处理模块，用于分析bms系统采集的电芯数据；
6、热管理系统，用于根据中央处理模块的分析结果及自身检测结果对电池包进行主动散热；
7、其中，所述热管理系统包括用于采集各列电池单体温度信息并对各列电池单体进行冷却降温的热防护模块，以及用于向热防护模块输送液冷介质的介质输送模块，介质输送模块工作状态下，热防护模块能够根据各列电池单体的温度变化对液冷介质的流量进行自调节。
8、作为本专利技术的进一步优化方案，所述热防护模块包括包围设置在每列电池单体外侧的蛇形板，和设于蛇形板端部的温度传感器，以及用于接收温度传感器采集的温度信息的控制器。
9、作为本专利技术的进一步优化方案，所述热防护模块还包括设于蛇形板一端的进水口、设于蛇形板另一端的出水口和分别设于蛇形板两侧的两组液冷通道，且两组液冷通道均与蛇形板的进水口和出水口连通，每组液冷通道均纵向排列在蛇形板的内部，上下相邻的液冷通道之间设有流量调节通道。
10、作为本专利技术的进一步优化方案，上下相邻液冷通道之间的流量调节通道设有多个，且多个流量调节通道呈波浪形排列在蛇形板内部，所述流量调节通道的两端分别与两个液冷通道连通，且流量调节通道上设有调节槽，所述调节槽底部固设有热膨胀件，所述热膨胀件顶端固设有闸板。
11、作为本专利技术的进一步优化方案，所述介质输送模块包括储液箱以及与储液箱连通的水泵；所述热防护模块还包括与储液箱和每个蛇形板进水口连通的给水管系，以及与水泵和每个蛇形板出水口连通的排水管系。
12、作为本专利技术的进一步优化方案，所述给水管系包括与储液箱连通的进水管、与进水管连通的第一分流管和第二分流管；所述排水管系包括与水泵连通的出水管以及与出水管连通的第一汇流管和第二汇流管，相邻所述蛇形板的进水口以及出水口均反向设置，所述第一分流管与前侧的蛇形板进水口连通，所述第二分流管与后侧的蛇形板进水口连通，所述第一汇流管与前侧的蛇形板出水口连通，所述第二汇流管与后侧的蛇形板出水口连通。
13、作为本专利技术的进一步优化方案，所述蛇形板的前后两侧均设有温度传感器。
14、作为本专利技术的进一步优化方案，所述中央处理模块包括用于接收bms系统发送的电芯数据的信号接收单元、用于存储充放电时电压及电流预设值、温度设定值和温度阈值的信息存储单元、用于分析电芯数据中的电压信息和电流信息以及各列电池单体温度信息的分析比较单元和用于发送控制指令的信号发送单元。
15、作为本专利技术的进一步优化方案，所述信号发送单元连接有语音播报模块。
16、一种基于电芯数据分析的电池包热失控防护方法，包括以下步骤：
17、s1、通过bms系统采集电池模组内各个电池单体的电芯数据，通过热防护模块采集电池模组内各列电池单体的温度数据，将所述电芯数据和温度数据发送给中央处理模块，判断各电池单体是否存在电芯数据异常以及判断各列电池单体的温度是否存在超过温度设定值的状况，其中，所述电芯数据包括电压数据和电流数据；
18、s2、当至少存在一个电池单体的电压或电流值异常，或至少存在一列电池单体的温度超过温度设定值时，中央处理模块向热管理系统发送控制指令，使介质输送模块向热防护模块输送液冷介质，通过热防护模块对电池模组进行主动散热；
19、s3、主动散热过程中，通过中央处理模块判断各列电池单体的温度是否存在超过温度阈值的状况，当至少存在一列电池单体的温度超过温度阈值时，中央处理模块向语音播报模块发送控制指令，使语音播报模块播放语音提示。
20、本专利技术的有益效果在于：
21、本专利技术通过bms系统、热管理系统配合中央处理模块对电芯数据及温度进行分析，电池单体的电压值、电流值或温度值异常时，中央处理模块向热管理系统发送控制指令，使介质输送模块配合热防护模块对电池模组进行主动散热，及时吸收异常电池单体上的热量，避免电池单体热防护开启时间节点滞后，导致的电池单体温度快速上升，防止电池单体在过高的温度下内部出现微短路现象，降低安全隐患，提高电池包使用寿命；
22、本专利技术电池模组每列电池单体上设有前后两个温度检测位点，提高测量精度，在介质输送模块工作状态下，热防护模块能够根据各列电池单体的温度变化对蛇形板内的液冷介质的流量进行自调节，将介质输送模块输送的冷量有针对性地分布至各列电池单体上，减少能源浪费，并实现对电池模组的及时散热；
23、本专利技术通过热膨胀件配合闸板调控流量调节通道的开闭状态，通过热膨胀件的向上膨胀，使闸板向上运动并与调节槽顶部相抵，此时闸板上的通孔与流量调节通道交汇，增大蛇形板内的流量，下方液冷通道波峰部上的两流量调节通道的上端分别连接在与其紧邻的液冷通道的前后两个波谷部上，流量调节通道上下两侧液冷通道内的液冷介质能够交汇换热，提高电池模组垂直方向的温度均匀性；
24、本专利技术的蛇形板内还可以使用热膨胀系数不同的热膨胀件，从而使电池单体的温度介于温度设定值与温度阈值之间时，蛇形板内各流量调节通道依次打开，提高热防护模块的流量自调节精度；
25、本专利技术冷板上相邻的液冷通道的进水口以及出水口均反向设置，第一分流管和第二分流管分别与蛇形板前后两侧的进水口本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于电芯数据分析的电池包热失控防护系统，所述电池包由多个电池模组构成，所述电池模组包括箱体和设于箱体内部的多列电池单体，其特征在于，该电池包热失控防护系统包括：
2.根据权利要求1所述的电池包热失控防护系统，其特征在于：所述热防护模块包括包围设置在每列电池单体外侧的蛇形板，和设于蛇形板端部的温度传感器，以及用于接收温度传感器采集的温度信息的控制器。
3.根据权利要求2所述的电池包热失控防护系统，其特征在于：所述热防护模块还包括设于蛇形板一端的进水口、设于蛇形板另一端的出水口和分别设于蛇形板两侧的两组液冷通道，且两组液冷通道均与蛇形板的进水口和出水口连通，每组液冷通道均纵向排列在蛇形板的内部，上下相邻的液冷通道之间设有流量调节通道。
4.根据权利要求3所述的电池包热失控防护系统，其特征在于：上下相邻液冷通道之间的流量调节通道设有多个，且多个流量调节通道呈波浪形排列在蛇形板内部，所述流量调节通道的两端分别与两个液冷通道连通，且流量调节通道上设有调节槽，所述调节槽底部固设有热膨胀件，所述热膨胀件顶端固设有闸板。
5.根据权利要求4
6.根据权利要求5所述的电池包热失控防护系统，其特征在于：所述给水管系包括与储液箱连通的进水管、与进水管连通的第一分流管和第二分流管；所述排水管系包括与水泵连通的出水管以及与出水管连通的第一汇流管和第二汇流管，相邻所述蛇形板的进水口以及出水口均反向设置，所述第一分流管与前侧的蛇形板进水口连通，所述第二分流管与后侧的蛇形板进水口连通，所述第一汇流管与前侧的蛇形板出水口连通，所述第二汇流管与后侧的蛇形板出水口连通。
7.根据权利要求2所述的电池包热失控防护系统，其特征在于：所述蛇形板的前后两侧均设有温度传感器。
8.根据权利要求1所述的电池包热失控防护系统，其特征在于：所述中央处理模块包括用于接收BMS系统发送的电芯数据的信号接收单元、用于存储充放电时电压及电流预设值、温度设定值和温度阈值的信息存储单元、用于分析电芯数据中的电压信息和电流信息以及各列电池单体温度信息的分析比较单元和用于发送控制指令的信号发送单元。
9.根据权利要求8所述的电池包热失控防护系统，其特征在于：所述信号发送单元连接有语音播报模块。
10.一种基于电芯数据分析的电池包热失控防护方法，其特征在于：应用于权利要求9所述的电池包热失控防护系统，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于电芯数据分析的电池包热失控防护系统，所述电池包由多个电池模组构成，所述电池模组包括箱体和设于箱体内部的多列电池单体，其特征在于，该电池包热失控防护系统包括：
2.根据权利要求1所述的电池包热失控防护系统，其特征在于：所述热防护模块包括包围设置在每列电池单体外侧的蛇形板，和设于蛇形板端部的温度传感器，以及用于接收温度传感器采集的温度信息的控制器。
3.根据权利要求2所述的电池包热失控防护系统，其特征在于：所述热防护模块还包括设于蛇形板一端的进水口、设于蛇形板另一端的出水口和分别设于蛇形板两侧的两组液冷通道，且两组液冷通道均与蛇形板的进水口和出水口连通，每组液冷通道均纵向排列在蛇形板的内部，上下相邻的液冷通道之间设有流量调节通道。
4.根据权利要求3所述的电池包热失控防护系统，其特征在于：上下相邻液冷通道之间的流量调节通道设有多个，且多个流量调节通道呈波浪形排列在蛇形板内部，所述流量调节通道的两端分别与两个液冷通道连通，且流量调节通道上设有调节槽，所述调节槽底部固设有热膨胀件，所述热膨胀件顶端固设有闸板。
5.根据权利要求4所述的电池包热失控防护系统，其特征在于：所述介质输送模块包括储液箱以及与储液箱连通的水泵；所述热防护模块还包括与储液箱和每个蛇形板进水口连通的给水管系，...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗刚，刘振国，张颖，
申请(专利权)人：安徽国麒科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。