电池箱、电动汽车及电池箱热失控控制方法与流程

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池箱、电动汽车及电池箱热失控控制方法。

背景技术：

锂离子电池在新能源电动汽车，储能，船舶，航空航天和军用领域均有广阔的市场，但其固有的安全风险一直是困扰其应用发展的一个关键因素。具体而言，锂离子电池能量密度和功率密度均较大，电池内部的正负极、电解液等材料均包含化学活性较高、容易发生燃烧起火的化学敏感性物质。因此，锂离子电池一旦发生热失控，自身容易迅速燃烧起火，进而发生热蔓延，导致临近的电池发生热失控，进一步加剧热失控的严重程度。目前新能源汽车、储能电站的起火事件多数是由电池系统发生热失控而导致。

为降低热失控风险，现有电池系统采用的安全措施包含加装隔热垫、导热材料、开启冷却装置等方式。然而，上述现有安全措施只能延缓电池的热失控，很难完全阻止电池系统的热失控。并且，隔热垫、导热材料的使用挤占电池系统空间，造成电池系统空间利用率下降，能量密度下降。再者，现有电池系统采用的安全措施能够应对的热失控模式比较单一，仅能够应对单点或者局部位置的电池发生热失控的情况，难以应对系统中多个位置同时发生热失控的情况，且难以涵盖外短、内短、局部外短，外部整体/局部高温，机械滥用(针刺、挤压、跌落、翻滚等)等各类热失控模式的安全防控要求。

技术实现要素：

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够有效遏制热失控蔓延的电池箱。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供一种电池箱；其中，所述电池箱包含电池单元、冷却系统、旁支电路、检测单元以及控制系统；所述冷却系统用以冷却所述电池单元；所述旁支电路连接于所述电池单元与所述冷却系统之间，所述旁支电路设置有泄放开关；所述检测单元用以检测所述电池单元的热失控预警参数；所述控制系统连接于所述检测单元和所述泄放开关，用以根据所述热失控预警参数判断所述电池单元是否存在热失控风险，以在所述电池单元存在热失控风险时控制所述泄放开关，而使所述电池单元放电，并利用泄放的电量为所述冷却系统供电。

由上述技术方案可知，本发明提出的电池箱的优点和积极效果在于：

本发明提出的电池箱，利用检测单元检测电池单元是否存在热失控风险，并通过控制系统对旁支回路的通断状态的控制，实现对存在热失控风险的电池单元的电量泄放。通过上述设计，本发明提出的电池箱能够减少热失控的发生，并能够有效遏制热失控的蔓延。并且，本发明提出的电池箱通过旁支回路将电池单元与冷却系统连接，使得电池单元泄放的电量能够供给冷却系统。通过上述设计，本发明提出的电池箱能够有效利用泄放的电量，更具经济性和环保性，并能够利用冷却系统对电池单元进行冷却，进一步减少热失控的发生、遏制热失控的蔓延。

本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够有效遏制热失控蔓延的电池箱的热失控控制方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供一种电池箱热失控控制方法；其中，包含以下步骤：

检测所述电池单元的热失控预警参数；

根据所述热失控预警参数判断所述电池单元是否存在热失控风险；

对存在热失控风险的所述电池单元进行放电，并利用泄放的电量为冷却系统供电。

由上述技术方案可知，本发明提出的电池箱热失控控制方法的优点和积极效果在于：

本发明提出的电池箱热失控控制方法，根据对电池单元的热失控预警参数的检测而判断电池单元是否存在热失控风险，并将存在热失控风险的电池单元的电量泄放。通过上述设计，本发明提出的电池箱热失控控制方法能够减少热失控的发生，并能够有效遏制热失控的蔓延。通过上述设计，本发明提出的电池箱热失控控制方法能够有效利用泄放的电量，更具经济性和环保性。

本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种安全性较高的电动汽车。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供一种电动汽车；其中，所述电动汽车包含本发明提出的并在上述实施方式中详细说明的电池箱。

由上述技术方案可知，本发明提出的电动汽车的优点和积极效果在于：

本发明提出的电动汽车，通过采用本发明提出的电池箱，能够减少电池箱热失控的发生，并能够有效遏制热失控的蔓延，使得本发明提出的电动汽车具有较高的安全性和可靠性。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种电池箱的示意图；

图2是根据另一示例性实施方式示出的一种电池箱的示意图；

图3是根据另一示例性实施方式示出的一种电池箱的示意图；

图4是根据另一示例性实施方式示出的一种电池箱的示意图；

图5是根据另一示例性实施方式示出的一种电池箱的示意图；

图6是根据一示例性实施方式示出的一种电池箱热失控控制方法的流程示意图；

图7是根据另一示例性实施方式示出的一种电池箱热失控控制方法的流程示意图；

图8是根据另一示例性实施方式示出的一种电池箱热失控控制方法的流程示意图；

图9是根据另一示例性实施方式示出的一种电池箱热失控控制方法的流程示意图。

附图标记说明如下：

100.电池单元；

210.第一冷却单元；

220.第二冷却单元；

300.旁支电路；

310.泄放开关；

400.动力线；

500.电机。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。

在对本发明的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。

电池箱实施方式一

参阅图1，其代表性地示出了本发明提出的电池箱的示意图。在该示例性实施方式中，本发明提出的电池箱是以应用于电动汽车为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本发明的相关设计应用于其他类型的应用场合中，例如储能设备、船舶、航空航天、军工等，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的电池箱的原理的范围内。

如图1所示，在本实施方式中，本发明提出的电池箱包含电池单元100、冷却系统、旁支电路300、检测单元以及控制系统。具体而言，冷却系统用以冷却电池单元100。旁支电路300连接于电池单元100与冷却系统之间，旁支电路300设置有泄放开关310。检测单元用以检测电池单元100的热失控预警参数。控制系统连接于检测单元和泄放开关310，用以根据热失控预警参数判断电池单元100是否存在热失控风险，以在电池单元100存在热失控风险时控制泄放开关310，例如控制泄放开关310的导通和闭合状态以及开度(通过开度控制实现对放电倍率的控制，即电量泄放量和泄放速度的调节)，有助于保障安全的同时，使大部分电池单元100能重新使用，不至于报废，避免不必要的财产损失。通过泄放开关310的闭合使得对应的旁支电路300导通，从而通过旁支电路300将电池单元100的电量泄放出去，并利用这些泄放出来的电量为冷却系统供电。通过上述设计，本发明提出的电池箱能够减少热失控的发生，并能够有效遏制热失控的蔓延。并且，本发明提出的电池箱通过旁支回路将电池单元100与冷却系统连接，使得电池单元100泄放的电量能够供给冷却系统。通过上述设计，本发明提出的电池箱能够有效利用泄放的电量，更具经济性和环保性，并能够利用冷却系统对电池单元100进行冷却，进一步减少热失控的发生、遏制热失控的蔓延。

可选地，在本实施方式中，电池箱的电池成组形式可以为电池-模组-pack、ctp(celltopack，即电池-pack)或者ctc(celltochassis即电池-车架)。并且，本发明适用的电池体系广泛，涵盖几乎所有体系的电池，锂离子电池，镍氢电池，镍镉电池等具有安全风险的电池。锂离子电池包括但不限于有机电解液体系、固态电池，li-s电池等。材料体系涵盖磷酸铁锂体系，磷酸锰锂、磷酸钒锂、三元体系，四元体系、锰酸锂、镍酸锂、钴酸锂、无钴材料电池等。

可选地，在本实施方式中，旁支回路可以在电池单元100的极柱、电池箱的导电排、动力线400路上的合适位置增加旁路而成，结构简单，成本较低，空间占用率小，比较容易实现。

可选地，如图1所示，在本实施方式中，冷却系统可以包含第一冷却单元210，该第一冷却单元210可以包含风扇、水冷排等。在其他实施方式中，第一冷却单元210亦可包含其他风冷装置或者液冷装置，或者同时包含风冷装置和液冷装置，并不以本实施方式为限。据此，电池箱能够将电池单元100泄放的电流供给冷却系统的第一冷却单元210，并利用第一冷却单元210对电池单元100进行冷却。通过上述设计，本发明提出的电池箱的冷却系统，能够利用独立于电动汽车的自载冷却装置的第一冷却单元210实现对泄放电量的再利用，并实现对电池单元100的冷却。

进一步地，如图1所示，基于冷却系统包含第一冷却单元210的设计，在本实施方式中，冷却系统还可以包含第二冷却单元220。具体而言，以电池箱用以设置于电动汽车为例，电动汽车包含自带的自载冷却装置，该自载冷却装置即可理解为冷却系统的第二冷却单元220。据此，电池箱能够通过旁支电路300连接于电池单元100与自载冷却装置之间，将电池单元100泄放的电量供给自载冷却装置，并利用自载冷却装置对电池单元100和整个电池箱(全部电池单元100)进行冷却。通过上述设计，本发明提出的电池箱的冷却系统，能够利用电动汽车的自载冷却装置实现对泄放电量的再利用，并实现对电池单元100的冷却。在其他实施方式中，本发明提出的电池箱的冷却单元可以仅包含上述的第一冷却单元210，或可仅包含上述的第二冷却单元220，并不以本实施方式为限。

可选地，在本实施方式中，检测单元可以包含压力传感器，该压力传感器能够检测电池单元100的压力变化率，以供控制系统以电池单元100的压力变化率表征其热失控预警参数。其中，电池单元100的电压变化率越高，则意味着该电池单元100的热失控预警参数越高。换言之，当电池单元100的电压变化率大于一阀值时，则该电池单元100即存在热失控风险。其中，由于电池箱对电池单元100的电压采集较为便利，采用电压变化率表征热失控预警参数的设计便于具体实施、不会对电池箱原有结构产生较大影响。在其他实施方式中，检测单元亦可包含其他类型的测量器件，例如温度传感器，该温度传感器能够检测电池单元100的温度变化率，以供控制系统以温度变化率表征热失控预警参数，并不以本实施方式为限。

另外，在另一实施方式中，亦可采用整个pack系统的电压差参数、烟雾报警信息等标准电池单元100的热失控预警参数。例如，当整个pack系统的电压差参数大于一阀值时，控制系统控制全部电池单元100放电，或者进一步通过其他检测单元对每一个电池单元100进行检测，以判断何者存在热失控风险，再对应存在热失控风险的电池单元100的数量和位置选择相应的放电控制方案。

进一步地，基于采用电池单元100的压力变化率表征热失控预警参数的设计，在本实施方式中，在对电池单元100是否存在热失控风险进行判断时，电压变化率的上述阀值可以为0，换言之，一旦电池单元100的电压变化率大于0，则控制系统判断该电池单元100存在热失控风险。据此，电池单元100一旦出现电压变化率，则电池箱的控制系统即判断该电池单元100存在热失控风险，并对应给出相应的放电控制方案。通过上述设计，本发明提出的电池箱能够保证对热失控风险的精确、可靠的判断和控制。在其他实施方式中，判断电池单元100是否存在热失控风险的电压变化率的阀值，亦可为大于0的其他数值，例如0.01mv/s、0.05mv/s、0.1mv/s等，并不以本实施方式为限。

需说明的是，在符合本发明提出的电池箱的设计构思的各种可能的实施方式中，热失控预警参数可以为电压或温度，亦可是其他形式的预警信号或者监测参数。

可选地，本发明提出的电池箱可以包含至少两个电池单元100，如图1所示，在本实施方式中，是以电池箱包含八个电池单元100为例进行说明。具体而言，八个电池单元100分别为1#单元、2#单元、3#单元、4#单元、5#单元、6#单元、7#单元、8#单元。1#单元的正极连接于2#单元的负极，2#单元的正极连接于3#单元的负极，依次以此连接，直至7#单元的正极连接于8#单元的负极。在此基础上，电池箱的动力线400连接于1#单元的负极、8#单元的正极与电动汽车的用电设备(例如电动汽车的三电系统的电机500)之间。

如图1所示，基于上述的电池单元100的数量和布局方案，在本实施方式中，电池箱可以包含一条旁支回路。其中，该旁支回路连接于冷却系统与首尾两个电池单元100(即1#单元和8#单元)之间。具体而言，该旁支回路连接于冷却系统的第一冷却单元210、1#单元的负极与8#单元的正极之间。据此，当检测到任意电池单元100存在热失控风险时，控制系统可以控制旁支回路上的泄放开关310闭合，从而将旁支回路导通，使得全部电池单元100均通过旁支回路泄放电量，并供给第一冷却单元210，以供第一冷却单元210对电池箱进行冷却。经过一段时间的放电，当任意电池单元100均不存在热失控风险时，控制系统可以控制泄放开关310关断，从而将旁支回路断开，完成该次电量泄放。据此，电池箱仅需布置一条旁支电路300与一个泄放开关310，且无论哪个电池单元100存在热失控风险，控制系统仅需控制全部电池单元100放电。通过上述设计，本发明提出的电池箱采用简洁的线路布局和较少的电气开关器件，控制系统的控制逻辑简洁、直接，能够实现对电池箱热失控风险的有效控制。

可选地，如图1所示，在本实施方式中，电池箱还可以包含另一条旁支回路。其中，该旁支回路可以连接于动力线400与第二冷却单元220(例如电动汽车的自载冷却单元)直接。具体而言，该旁支回路连接于冷却系统的第二冷却单元220、动力线400的正负极之间。据此，当检测到任意电池单元100存在热失控风险时，控制系统可以选择性地进行控制，使得上述两条旁支回路的泄放开关310的至少其中之一闭合，即选择性地将全部电池单元100泄放的电量，供给第一冷却单元210，或者供给第二冷却单元220，又或同时供给第一冷却单元210和第二冷却单元220。通过上述设计，本发明提出的电池箱能够实现将泄放电量供给电动汽车的自载冷却单元，进一步扩展泄放电量的再利用范围，实现更加多元化的热失控风险控制功能。在其他实施方式中，基于上述的电池单元100的数量和布局方案，电池箱亦可仅通过旁支回路连接于第二冷却单元220，即电池箱的冷却系统亦可仅包含第二冷却单元220，并不以本实施方式为限。

可选地，在本实施方式中，控制系统可以例如为电池箱的bms系统，或者，控制系统可以为集成与bms系统的独立的控制单元。

可选地，在本实施方式中，控制系统可以共享或者联入pack的bms系统、大数据系统，数据之间可以相互共享，以此对泄放全过程进行监控和远程控制。

电池箱实施方式二

如图2所示，其代表性地示出了本发明提出的电池箱在另一实施方式中的示意图。在本实施方式中，电池箱采用与上述图1示出的第一实施方式大致相同的设计。以下将结合图2，对电池箱在该第二实施方式中与上述实施方式的主要区别进行说明。

如图2所示，在本实施方式中，除去连接于第二冷却单元220的旁支回路以外，电池箱可以包含与电池单元100数量相等的旁支回路，换言之，每个电池单元100与冷却系统的第一冷却单元210之间分别连接有一条旁支回路。据此，当检测到任意电池单元100存在热失控风险时，控制系统可以根据存在热失控风险的电池单元100(以下简称为目标电池单元)的数量和位置，选择相应的控制方案，并控制对应的旁支回路上的泄放开关310导通，从而实现对任意电池单元100的放电，根据不同的控制方案，亦可实现对多个电池单元100的同时放电和放电倍率的单独控制。

可选地，如图2所示，基于电池箱包含与电池单元100数量相等的旁支回路的设计，在本实施方式中，每条旁支回路上可以分别设置有第一冷却单元210。据此，可以将与电池单元100数量相同的第一冷却单元210，分别与其所对应的电池单元100相对布置，使得电池箱的每个电池单元100均具有一个能够实现冷却共能的第一冷却单元210。通过上述设计，本发明提出的电池箱能够分别利用单独的冷却单元实现对电池单元100的冷却。在其他实施方式中，多条旁支回路亦可采用并联方式连接于同一个(或一组)第一冷却单元210，并不以本实施方式为限。

进一步地，如图2所示，基于电池箱包含与电池单元100数量相等的旁支回路的设计，在本实施方式中，每条旁支回路与相邻的一条旁支回路，可以共用一条连接于电池单元100的正极或者负极的引线。举例而言，对应于1#单元的旁支回路与对应于2#单元的旁支回路，共用一条引线连接于1#单元和2#单元的导电连接排。在此基础上，每条旁支回路的连接于电池单元100正极和负极的两条引线上分别设置有泄放开关310，即相的邻两条旁支回路共用一个泄放开关310。举例而言，5#单元与4#单元共用一个泄放开关310，且5#单元与6#单元共用另一个泄放开关310，则对应于5#单元的旁支回路具有两个泄放开关310。据此，控制系统通过对上述各泄放开关310的控制，能够实现对任意一个电池单元100的放电控制。进一步地，控制系统能够选择属于不同的旁支电路300的泄放开关310进行控制，从而实现某一区域的多个电池单元100的同时放电。

电池箱实施方式三

如图3所示，其代表性地示出了本发明提出的电池箱在另一实施方式中的示意图。在本实施方式中，电池箱采用与上述图1示出的第一实施方式大致相同的设计。以下将结合图3，对电池箱在该第三实施方式中与上述实施方式的主要区别进行说明。

如图3所示，在本实施方式中，除去连接于第二冷却单元220的旁支回路以外，电池箱可以包含两条旁支电路300，其中一条旁支电路300连接于1#单元的负极与5#单元的正极之间，其中另一条旁支电路300连接于6#单元的负极与8#单元的正极之间，从而利用两条旁支电路300将八个电池单元100分为两个区域，即两个电池组。据此，上述的一条旁支回路能够供1#单元、2#单元、3#单元、4#单元、5#单元放电，上述的另一条旁支回路能够供6#单元、7#单元、8#单元放电。换言之，这两条旁支回路分别涵盖两组电池组，两组电池单元100完全不相同，且两组电池单元100的总合即为整个电池箱的全部电池单元100。据此，当检测到任意电池单元100存在热失控风险时，控制系统可以根据热失控风险的等级，选择相应的控制方案，控制该目标电池单元所在的电池组放电，或者控制全部电池组放电，即控制电池箱的全部电池单元100放电。通过上述设计，本发明提出的电池箱能够利用旁支回路对电池单元100进行分组，以此利用控制系统单独对多组电池单元100进行放电控制。

电池箱实施方式四

如图4所示，其代表性地示出了本发明提出的电池箱在另一实施方式中的示意图。在本实施方式中，电池箱采用与上述图3示出的第三实施方式大致相同的设计。以下将结合图4，对电池箱在该第四实施方式中与上述实施方式的主要区别进行说明。

如图4所示，在本实施方式中，除去连接于第二冷却单元220的旁支回路以外，电池箱可以包含四条旁支电路300，其中一条旁支电路300连接于1#单元的负极与2#单元的正极之间，其中另一条旁支电路300连接于3#单元的负极与4#单元的正极之间，其中又一条旁支电路300连接于5#单元的负极与6#单元的正极之间，其中再一条旁支电路300连接于7#单元的负极与8#单元的正极之间，从而利用四条旁支电路300将八个电池单元100分为四个区域，即四个电池组，每个电池组包含的电池单元100的数量相同，且四组电池单元100完全不相同。据此，上述的一条旁支回路能够供1#单元、2#单元放电，上述的另一条旁支回路能够供3#单元、4#单元放电，上述的又一条旁支回路能够供5#单元、6#单元放电，上述的再一条旁支回路能够供7#单元、8#单元放电。通过上述设计，基于针对多个电池单元100的分区域的旁支回路的布局设计，本发明提出的电池箱能够使得多个电池单元100划分出的多个电池组(区域)更加均匀。

电池箱实施方式五

如图5所示，其代表性地示出了本发明提出的电池箱在另一实施方式中的示意图。在本实施方式中，电池箱采用与上述图3示出的第三实施方式大致相同的设计。以下将结合图5，对电池箱在该第五实施方式中与上述实施方式的主要区别进行说明。

如图5所示，在本实施方式中，除去连接于第二冷却单元220的旁支回路以外，电池箱可以包含三条旁支电路300，其中一条旁支电路300连接于1#单元的负极与4#单元的正极之间，其中另一条旁支电路300连接于5#单元的负极与8#单元的正极之间，其中又一条旁支电路300连接于3#单元的负极与6#单元的正极之间，从而利用三条旁支电路300将八个电池单元100分为三个区域，即三个电池组，每个电池组包含的电池单元100的数量相同，且四组电池单元100不完全相同。对于上述的“不完全相同”，可以理解为每个电池组涵盖的电池单元100与其他电池组涵盖的电池单元100存在部分相同和部分不相同，即“不完全”的相同。据此，上述的一条旁支回路能够供1#单元、2#单元、3#单元、4#单元放电，上述的另一条旁支回路能够供5#单元、6#单元、7#单元、8#单元放电，上述的又一条旁支回路能够供3#单元、4#单元、5#单元、6#单元放电。其中，当任意电池单元100存在热失控风险时，控制系统能够根据目标电池单元的位置和热失控风险的等级，选择相应的控制方案，控制该目标电池单元所在的全部电池组放电，或者选择性地控制该目标电池单元所在的全部电池组的其中之一放电，亦或控制全部电池组放电，即控制电池箱的全部电池单元100放电。

进一步地，如图5所示，在本实施方式中，每个电池组包含四个电池单元100，即，每个电池组包含的电池单元100的数量为总数量的1/2。据此，通过上述电池组的数量的设计，能够保证电池箱的全部电池单元100均能够被划分到至少一个电池组中，从而在分区域放电的设计方案下，能够保证每一个电池单元100的放电控制。在其他实施方式中，每个电池组包含的电池单元100的数量亦可大于总数量的1/2，则即使仅包含两个电池组，这两个电池组也具有部分相同的电池单元100。当然，每个电池组包含的电池单元100的数量也可小于总数量的1/2，另外，各电池组包含的电池单元100的数量可以但不限于相同，均不以本实施方式为限。

承上所述，如图3至图5所示，在本发明的一些实施方式中，当电池箱包含至少三个电池单元100时，可以利用至少两条旁支电路300以分区域的方式分别连接于电池单元100与冷却系统之间，从而使得电池单元100因连接于不同的旁支电路300而被划分出多个电池组。其中，多个电池组所涵盖的电池单元100的数量可以相同，亦可不完全相同，或可完全不相同。并且，每个电池组所涵盖的电池单元100的数量可以为一个、两个或者两个以上，多个电池组所涵盖的电池单元100可以不完全相同。其中，上述的“不完全相同”可以理解为部分相同或者完全不相同，即“不”完全相同。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电池箱仅仅是能够采用本发明原理的许多种电池箱中的几个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的电池箱的任何细节或任何部件。

综上所述，本发明能够涵盖各类材料体系电池系统的热失控安全防控问题。本发明无需额外引入灭火降温装置或者阻燃绝热物质，空间占用极小，重量增加极小，对电池系统的能量密度几乎不构成显著影响。本发明能够有效的阻断电池系统局部或者整体热失控的发生，尤其是在单个电池单元发生热失控后，能快速有效的阻断相邻电池的热失控，控制热蔓延范围。本发明能够应对多种原因导致的热失控和热蔓延，比如热滥用，电滥用，机械滥用，内短路等。

基于上述对本发明提出的电池箱的几个示例性实施方式的详细说明，以下将结合图6至图9，对本发明提出的电池箱热失控控制方法的几个示例性实施方式进行说明。

电池箱热失控控制方法实施方式一

参阅图6，其代表性地示出了本发明提出的电池箱热失控控制方法的流程示意图。在该示例性实施方式中，本发明提出的电池箱热失控控制方法是以应用于电动汽车的电池箱为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本发明的相关设计应用于其他类型的应用场合中，例如储能设备、船舶、航空航天、军工等，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的电池箱热失控控制方法的原理的范围内。

如图6所示，在本实施方式中，本发明提出的电池箱热失控控制方法包含以下步骤：

检测电池单元的热失控预警参数；

根据热失控预警参数判断电池单元是否存在热失控风险；

对存在热失控风险的电池单元进行放电，并利用泄放的电量为冷却系统供电。

通过上述设计，本发明提出的电池箱热失控控制方法能够有效利用泄放的电量，更具经济性和环保性。

可选地，如图6所示，在本实施方式中，本发明提出的电池箱热失控控制方法还可以包含“利用冷却系统对电池单元进行冷却”的步骤。其中，冷却系统提供冷却功能的电量，可以至少部分由电池箱泄放的电量提供。通过上述设计，本发明提出的电池箱热失控控制方法能够利用冷却系统对电池单元进行冷却，进一步减少热失控的发生、遏制热失控的蔓延。

电池箱热失控控制方法实施方式二

如图7所示，其代表性地示出了本发明提出的电池箱热失控控制方法在另一实施方式中的流程示意图。在本实施方式中，电池箱热失控控制方法采用与上述图6示出的第一实施方式大致相同的方法。以下将结合图7，对电池箱热失控控制方法在该第二实施方式中与上述实施方式的主要区别进行说明。

可选地，如图7所示，在本实施方式中，在判断热失控风险时，可以将热失控预警参数分为连续的两个阀值范围，并分别对应于两个风险等级，例如低风险和高风险。据此，在控制电池单元放电时，可以对应于不同的风险等级，以不同的放电倍率对电池单元进行放电。例如，对应低风险时，可以控制电池单元以低放电倍率进行放电，对应高风险时，可以控制电池单元以低放电倍率进行放电。通过上述设计，本发明提出的电池箱热失控控制方法，能够根据电池单元的热失控风险的严重程度，相应控制电池单元以不同的放电倍率进行放电，避免风险等级较低时过量放电导致电池箱的电量损失，同时避免风险等级较高时放电不足导致热失控风险难以消除。

可选地，如图7所示，在本实施方式中，在控制电池单元进行放电时，当风险等级为低风险时，可以控制存在热失控风险的目标电池单元与相邻的其他电池单元进行放电。当风险等级为高风险时，可以控制电池箱的全部电池单元进行放电。通过上述设计，本发明提出的电池箱热失控控制方法，能够根据电池单元的热失控风险的严重程度，选择性地控制不同数量的电池单元进行放电，在低风险时保证目标电池单元与相邻的其他电池单元的控制需要，在高风险时保证全部电池单元的控制需要。

需说明的是，在其他实施方式中，无论是否划分风险等级，或者无论风险等级的高度，对于任意存在热失控风险的电池单元而言，均可单独对该目标电池单元放电，或可对该目标电池单元和相邻的其他电池单元放电，也可对全部电池单元放电，均不以本实施方式为限。

进一步地，基于对应不同的风险等级以不同的放电倍率进行放电的设计，在本实施方式中，在控制电池单元放电时，当风险等级为低风险时，可以控制目标电池单元和相邻的其他电池单元以低放电倍率进行放电，当风险等级为高风险时，可以控制全部电池单元以高放电倍率进行放电。

电池箱热失控控制方法实施方式三

如图8所示，其代表性地示出了本发明提出的电池箱热失控控制方法在另一实施方式中的流程示意图。在本实施方式中，电池箱热失控控制方法采用与上述图7示出的第二实施方式大致相同的方法。以下将结合图8，对电池箱热失控控制方法在该三实施方式中与上述实施方式的主要区别进行说明。

可选地，如图8所示，在本实施方式中，在判断热失控风险时，可以将热失控预警参数分为三个连续的阀值范围，例如由小至大的第一阀值范围、第二阀值范围和第三阀值范围，并分别对应于低风险等级、中风险等级和高风险等级。据此，在控制电池单元放电时，对应于低风险等级、中风险等级和高风险等级，分别以第一放电倍率、第二放电倍率放电和第三放电倍率对电池单元进行放电，其中，第二放电倍率大于第一放电倍率且小于第三放电倍率。

进一步地，在本实施方式中，热失控预警参数可以由电池单元的电压变化率表征。在此基础上，第一阀值范围可以为0～1mv/s，即，电池单元的电压变化率大于0且小于1mv/s时，该电池单元存在低风险等级的热失控风险。在其他实施方式中，第一阀值范围亦可选择其他数值范围，即下限可以大于0，上限可以小于或者大于1mv/s，并不以本实施方式为限。

进一步地，在本实施方式中，热失控预警参数可以由电池单元的电压变化率表征。在此基础上，第二阀值范围可以为1～10mv/s，即，电池单元的电压变化率大于等于1mv/s且小于10mv/s时，该电池单元存在中风险等级的热失控风险。在其他实施方式中，第二阀值范围亦可选择其他数值范围，即下限可以小于或者大于1mv/s，上限可以小于或者大于10mv/s，并不以本实施方式为限。

进一步地，在本实施方式中，热失控预警参数可以由电池单元的电压变化率表征。在此基础上，第三阀值范围可以为10mv/s以上，即，电池单元的电压变化率大于等于10mv/s时，该电池单元存在高风险等级的热失控风险。在其他实施方式中，第三阀值范围亦可选择其他数值范围，即下限可以小于或者大于10mv/s，并不以本实施方式为限。

进一步地，在本实施方式中，第一放电倍率可以为3c～7c，例如3c、4c、5c、7c等。在其他实施方式中，第一放电倍率亦可小于3c，或可大于7c，例如2c、8c等，并不以本实施方式为限。另外，在本实施方式中，第一放电倍率可以但不限于为5c。

进一步地，在本实施方式中，第二放电倍率可以为5c～10c，例如5c、6c、8c、10c等。在其他实施方式中，第二放电倍率亦可小于5c，或可大于10c，例如4c、11c等，并不以本实施方式为限。另外，在本实施方式中，第一放电倍率可以但不限于为7c。

进一步地，在本实施方式中，第三放电倍率可以为8c～12c，例如8c、10c、11c、12c等。在其他实施方式中，第三放电倍率亦可小于8c，或可大于12c，例如7c、13c等，并不以本实施方式为限。另外，在本实施方式中，第一放电倍率可以但不限于为10c。

可选地，如图8所示，在本实施方式中，在控制电池单元进行放电时，当电池单元为低风险时，可以控制目标电池单元和相邻的其他电池单元进行放电，当电池单元为中风险时，亦可控制目标电池单元和相邻的其他电池单元进行放电，当电池单元为高风险时，可以控制全部电池单元进行放电。另外，在各风险等级下，对于上述放电模式中的各电池单元，可以采用本实施方式中所述的各放电倍率进行放电，亦可采用相同的放电倍率进行放电，并不以本实施方式为限。通过上述设计，本发明可以对远离目标电池单元的其他不相邻区域的电池单元或者电池组进行泄放，这样能在热蔓延过程中有足够时间将其他不相邻区域的电池单元或者电池组的能量释放掉，同时驱动冷却系统降温，以此能够将电池箱的热失控控制在一定的程度内。本发明可以通过控制系统对特定电池单元，特定电池组进行电量泄放，针对存在热失控风险的目标电池单元、相邻的其他电池单元、远离的其余电池单元、全部的电池单元，均能进行精准的电量泄放控制，能够实现特定顺序的电池单元、特定放电倍率的智慧型控制，能够做到即便某串电池单元发生热失控，其相邻的电池串在能量泄放并重新利用后也能保持稳定，不发生热蔓延，从而保证整个模组乃至pack不发生热失控起火、冒烟现象。

可选地，基于上述放电方案的方法设计，在控制电池单元进行放电时，当电池单元为低风险时，可以控制与目标电池单元相邻的其他电池单元，以小于目标电池单元的放电倍率的一较小放电倍率进行放电。在此基础上，可以同时控制其余电池单元(除目标电池单元与相邻的其他电池单元以外)，以小于上述较小放电倍率的一最小放电倍率进行放电。类似地，当电池单元为中风险时，亦可采用上述放电方案，且各电池单元的放电倍率可以安装上述大小关系整体增加。当电池单元为高风险时，亦可采用上述放电方案，且各电池单元的放电倍率可以安装上述大小关系整体增加，或可将各电池单元采用相同的最大放电倍率进行放电。另外，当存在热失控风险的目标电池单元位于电池箱端部时，例如1#单元或者8#单元，且热失控风险等级为低风险时，亦可仅控制目标电池单元与相邻的其他电池单元进行泄放，而其余电池单元不泄放。

电池箱热失控控制方法实施方式四

如图9所示，其代表性地示出了本发明提出的电池箱热失控控制方法在另一实施方式中的流程示意图。在本实施方式中，电池箱热失控控制方法采用与上述图8示出的第三实施方式大致相同的方法。以下将结合图9，对电池箱热失控控制方法在该四实施方式中与上述实施方式的主要区别进行说明。

可选地，如图9所示，在本实施方式中，在控制电池单元进行放电时，当电池单元为低风险时，可以控制目标电池单元进行放电，当电池单元为中风险时，可以控制目标电池单元和相邻的其他电池单元进行放电，当电池单元为高风险时，可以控制全部电池单元进行放电。

承上所述，如图7至图9所示，在本发明的一些实施方式中，当电池箱包含至少三个电池单元时，可以将热失控预警参数分为连续的至少两个阀值范围，并分别对应于至少两个风险等级。据此，在控制电池单元放电时，可以对应于不同的风险等级，以不同的放电倍率对电池单元进行放电。其中，放电倍率的大小与风险等级的高低正相关。通过上述设计，本发明提出的电池箱热失控控制方法，能够根据电池单元的热失控风险的严重程度，相应控制电池单元以不同的放电倍率进行放电，避免风险等级较低时过量放电导致电池箱的电量损失，同时避免风险等级较高时放电不足导致热失控风险难以消除。

承上所述，如图7至9所示，在本发明的一些实施方式中，当电池箱包含至少两个电池单元时，在检测到任意电池单元存在热失控风险时，可以选择性地采用以下不同的方式进行放电：可以对全部电池单元进行放电；可以对目标电池单元进行放电；可以对目标电池单元和与其相邻的其他电池单元进行放电。再者，当电池箱包含至少三个电池单元时，可以将至少三个电池单元分为至少两个电池组，每个电池组包含至少两个电池单元，至少两个电池组包含的电池单元不完全相同。在此基础上，在检测到任意电池单元存在热失控风险时，可以选择性地采用以下不同的方式进行放电：如目标单元仅涵盖于一个电池组，则控制该电池组进行放电；如目标单元涵盖于至少两个电池组，则控制其中的一个电池组或者其中的全部电池组进行放电；可以控制全部电池组进行放电。

承上所述，如图7至9所示，在本发明的一些实施方式中，当检测到任意电池单元存在热失控风险时，且采用目标电池单元与其他电池单元配合放电的放电方案时，其他电池单元的放电倍率可以小于目标电池单元的放电倍率。进一步地，其他电池单元的放电倍率可以但不限于目标电池单元的放电倍率的30％～50％。

承上所述，基于对本发明提出的电池箱热失控控制方法的第二实施方式至第四实施方式的详细说明，可知在符合本发明的设计构思的部分实施方式中，当电池箱包含至少两个所述电池单元时，如果检测到任意电池单元存在热失控风险，可以设定并根据风险等级，对存在热失控风险的电池单元和周围的电池单元选择性进行放电。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电池箱热失控控制方法仅仅是能够采用本发明原理的许多种控制方法中的几个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的控制方法的任何细节或任何步骤。

综上所述，本发明提出的电池箱热失控控制方法，根据对电池单元的热失控预警参数的检测而判断电池单元是否存在热失控风险，并将存在热失控风险的电池单元的电量泄放。通过上述设计，本发明提出的电池箱热失控控制方法能够减少热失控的发生，并能够有效遏制热失控的蔓延。通过上述设计，本发明提出的电池箱热失控控制方法能够有效利用泄放的电量，更具经济性和环保性。

基于上述对本发明提出的电池箱及电池箱热失控控制方法的几个示例性实施方式的详细说明，以下将对本发明提出的电动汽车的一示例性实施方式进行说明。

在本实施方式中，本发明提出的电动汽车，包含本发明提出的并在上述实施方式中详细说明的电池箱。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电动汽车仅仅是能够采用本发明原理的许多种电动汽车中的几个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的电动汽车的任何细节或任何部件。

综上所述，本发明提出的电动汽车，通过采用本发明提出的电池箱，能够减少电池箱热失控的发生，并能够有效遏制热失控的蔓延，使得本发明提出的电动汽车具有较高的安全性和可靠性。

基于上述对本发明提出的电池箱及电池箱热失控控制方法的几个示例性实施方式的详细说明，以下将对应用本发明提出的电池箱或者电池箱热失控控制方法的几个具体实施例进行说明。

具体实施例一

以图2为例，当检测到5#单元的电压变化率大于10mv/s时，控制系统判断电池箱存在热失控风险，且风险等级为严重程度最高级别(例如高风险)。此时控制系统发出泄放开关310启动指令，并发出冷却系统的第一冷却单元210和第二冷却单元220启动指令。据此，全部泄放开关310闭合，从而将全部电池单元100与冷却系统的第一冷却单元210和第二冷却单元220导通，通过对放电倍率的控制，以最大放电倍率10c放电。

如图2所示，当检测到5#单元的电压变化率大于0且小于1mv/s时，控制系统判断电池箱存在热失控风险，严重程度为轻微(例如低风险)。此时，控制系统发出泄放开关310启动指令，将5#单元及与其相邻的4#单元和6#单元进行泄放，通过对放电倍率的控制，5#单元以5c的放电倍率进行泄放，4#单元和6#单元分别以2c的放电倍率进行泄放。其余电池单元100(1#单元～3#单元，7#单元～8#单元)分别以0.5c的放电倍率泄放。

如图2所示，当检测到8#单元的电压变化率小于1mv/s，bms判定电池箱存在热失控风险，严重程度为轻微，此时控制系统发出泄放开关310启动指令，将8#单元及其相邻的7#单元进行泄放，通过对放电倍率的控制，8#单元以5c的放电倍率进行泄放，7#单元以2c的放电倍率进行泄放，其余电池单元100不泄放。

具体实施例二

以图5为例，当检测到8#单元发生热失控，可以导通连接于5#单元至8#单元的旁支回路，或者导通连接于1#单元至4#单元的旁支回路，或者导通连接于3#单元至6#单元的旁支回路，可以最低保证有50％的电量能够泄放出去。

如图5所示，当检测到5#单元发生热失控，可以导通连接于5#单元至8#单元的旁支回路，或者导通连接于1#单元至4#单元的旁支回路，同样可以最低保证有50％的电量能够泄放出去。

以上详细地描述和/或图示了本发明提出的电池箱、电动汽车及电池箱热失控控制方法的示例性实施方式。但本发明的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本发明提出的电池箱、电动汽车及电池箱热失控控制方法进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本发明的实施进行改动。