用于对电池进行安全状态评估的方法及电池管理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于对电池进行安全状态评估的方法，该方法包括：第一步骤(S1)，在该第一步骤中，采集表征电池的实时状态的检测数据，第二步骤(S2)，在该第二步骤中，对所采集到的检测数据进行数据处理(S21

【技术实现步骤摘要】
用于对电池进行安全状态评估的方法及电池管理系统


[0001]本专利技术涉及一种用于对电池、尤其是锂离子电池进行安全状态评估的方法及电池管理系统。

技术介绍

[0002]在现有技术中已知多种锂离子电池，其可以应用于固定式储能领域，如风力发电，光伏，5G基站等，也可以应用于移动设备，例如作为车用动力电池等。
[0003]多种用于电池管理的方法和系统，其中对于电池的安全状态作出评估。例如，CN110323805A公开了一种电池管理模块及电路；其中，电池保护及电量计算单元对电池进行过充电保护、过热保护和对电池的电量进行计算以及检测电池的状态，既检测电池的温度及电压等，实现延长电池的使用寿命及安全性；电池保护及电量计算单元检测到电池满足正常的工作状态后控制单向开关单元进行正向导通使电池的电能输向电能输出单元，实现供电输出。
[0004]CN113410520A公开了一种改善软包装锂离子电池热滥用安全性能的方法，包括将错位结构正负极片头部导热系数高的金属集流体的空箔区用薄型胶带覆盖，增加热滥用测试过程中电池内部产生的气体的膨胀空间；选用金属带经过削边处理的正、负极耳以提高顶封边极耳及其附近区域的封装强度；顶封边、侧封边和二封边内部预留位保持较大水平可以增加热滥用测试过程中电池内部产生的气体的膨胀空间，电池密封性不易遭到破坏；以及选用热收缩率较小的陶瓷隔膜作为正负极片的隔离膜。其可以大幅度提高在热滥用测试过程中快速大量产气的电池型号的热滥用测试通过率。
[0005]CN113412208A公开了一种用于确定指示车辆的能量存储系统(ESS)的功率容量的运行参数的方法，其中，所述方法包括以下步骤：确定所述ESS的状态温度；基于所确定的所述ESS的状态温度和所述ESS的最大温度阈值来确定在给定时间段内所述ESS的容许温度升高值，该最大温度阈值指示了所述ESS的安全温度水平和所述ESS的工作使用寿命温度水平中的任一个；以及，基于所确定的所述ESS的容许温度升高值来确定所述给定时间段内所述ESS的最大运行功率水平。
[0006]在现有技术中，一方面仅通过对电池的电压、温度、电流检测来评估危险情况，因而评估不够准确及时。另一方面，现有技术中的方法往往仅针对一种安全状况进行评估，而不能综合性地对于电池的安全状态作出评估。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是：提出一种用于对电池进行安全状态评估的方法及电池管理系统，其能够实现对安全状态的及时、准确、全面的评估，并且同时能够提高电池寿命估算的准确性。
[0008]根据本专利技术，用于对电池进行安全状态评估的方法包括：
[0009]第一步骤，在该第一步骤中，采集表征电池的实时状态的检测数据，
[0010]第二步骤，在该第二步骤中，对所采集到的检测数据进行数据处理，
[0011]第三步骤，在该第三步骤中，根据所述数据处理的结果进行综合分析，从而得出危险评估结果，
[0012]第四步骤，在该第四步骤中，根据所得出的危险评估结果，执行应对措施，
[0013]其特征在于，
[0014]所述危险评估结果能够表明电池是否处于不同的危险阶段，所述应对措施根据所述危险阶段的不同而不同。
[0015]根据本专利技术的方法，对于电池的不同的危险阶段做出区分并且分别地采取相应的应对措施，从而实现了从提前早期预警到单体热失控报警的全时间段覆盖。因而，能够在热失控还未发生的早期便通过相应的评估和应对，从而更早地应对热状况、进而提高电池的使用寿命。
[0016]根据一种优选的实施方式，所述不同的危险阶段包括以下阶段中的一个或多个：滥用阶段、自发热阶段、热失控阶段。
[0017]根据一种优选的实施方式，针对滥用阶段采取的应对措施包括限制充放电和/或限制功率输出，或者针对自发热阶段采取的应对措施包括利用热管理系统进行主动冷却，或者针对热失控阶段采取的应对措施包括发出警报和/激活灭火操作。
[0018]根据一种优选的实施方式，所述检测数据包括以下数据中的一项或多项：电池模块壳体的应变量数据、电池温度数据、充放电电流数据、电池内阻抗数据、电池外壳变形数据、电池电压数据、气体浓度数据、气体压力数据。
[0019]根据一种优选的实施方式，第二步骤包括多个子步骤，在这些子步骤中分别对不同的检测数据进行处理。
[0020]根据一种优选的实施方式，所述多个子步骤并行进行。
[0021]根据一种优选的实施方式，仅根据部分的数据处理结果得出综合分析结果。
[0022]根据一种优选的实施方式，仅根据电池模块壳体的应变量数据得出危险评估结果，和/或
[0023]仅根据电池温度数据得出危险评估结果，和/或
[0024]仅根据充放电电流数据得出危险评估结果，和/或
[0025]仅根据电池内阻抗数据得出危险评估结果，和/或
[0026]仅根据电池外壳变形数据得出危险评估结果，和/或
[0027]仅根据电池电压数据得出危险评估结果，和/或
[0028]仅根据气体浓度数据得出危险评估结果，和/或
[0029]仅根据气体压力数据得出危险评估结果。
[0030]根据一种优选的实施方式，在第三步骤中，对所有的数据处理结果进行综合分析，以得出危险评估结果。
[0031]本专利技术还涉及一种电池管理系统，该电池管理系统包括控制器，该控制器用于实施本专利技术的方法。
附图说明
[0032]图1是根据本专利技术方法的流程图。
具体实施方式
[0033]下面将参照附图并通过具体的实施例来描述根据本专利技术的用于对电池进行安全状态评估的方法及电池管理系统。然而，示例性实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术全面和完整，并将示例性实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。
[0034]图1示出根据本专利技术方法的流程图。首先，在第一步骤S1中，将各个检测装置的检测数据传递给电池管理系统的控制器。在此示例中，检测装置包括：电池模块应变传感器、电池温度监测装置、充放电电流监测装置、电池内阻抗监测装置、电池外壳变形监测装置、电池电压传感器、气体浓度传感器、气体压力传感器。
[0035]优选地，电池模块应力传感器为贴在电池模块壳体上的应变片，其将电池模块壳体的应变量数据传递给电池管理系统的控制器。电池温度监测装置可以包括一个或多个温度传感器，其将所监测装置到的温度数据传递给控制器。优选地，可以设置多个温度传感器并且将多个温度值传递给控制器。充放电电流监测装置用于监测电池的充电电流以及放电电流，并且将该充放电电流数据传递给控制器。电池内阻抗监测装置用于检测或计算出电池内阻抗，例如，电池内阻监测装置可以包括电压、电流传感器，并且基于电压、电流传感器的测量数据计算出电池内阻抗，最终将该电池内阻抗传输给控制器。或者也可以将相关的原始数据传递给控制器，再由控制器得出内阻抗值。电池外壳变形监测装置例如检测电池整体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于对电池进行安全状态评估的方法，该方法包括：第一步骤(S1)，在该第一步骤中，采集表征电池的实时状态的检测数据，第二步骤(S2)，在该第二步骤中，对所采集到的检测数据进行数据处理(S21
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S28)，第三步骤(S3)，在该第三步骤中，根据所述数据处理的结果进行综合分析，从而得出危险评估结果(S3)，第四步骤(S4)，在该第四步骤中，根据所得出的危险评估结果，执行应对措施，其特征在于，所述危险评估结果能够表明电池是否处于不同的危险阶段，所述应对措施根据所述危险阶段的不同而不同。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同的危险阶段包括以下阶段中的一个或多个：滥用阶段、自发热阶段、热失控阶段。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，针对滥用阶段采取的应对措施包括限制充放电和/或限制功率输出，或者针对自发热阶段采取的应对措施包括利用热管理系统进行主动冷却，或者针对热失控阶段采取的应对措施包括发出警报和/激活灭火操作。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测数据包括以下数据中的一项或多项：电池模块壳体的应变量数据、电池温度数据、充放电电流数据、电池内阻抗数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锋，叶强，
申请(专利权)人：纬湃科技投资中国有限公司，
类型：发明
国别省市：