一种电池包热失控检测方法及系统与流程

本发明属于动力电池系统的，具体涉及一种电池包热失控检测方法及系统。

背景技术：

1、电池管理系统中，监控电池包是否发生热失控是一项重要需求。

2、在现有技术中，监控电池包的温度，存在采用单个线型感温探测器对电池包局部温度检测的结构，这类方案将所检测到的温度或温度的平均值，直接与设定的温度告警阈值进行比较来判断电池包是否出现热失控。线型感温探测器主要的感温部件为其探温线缆，通过外围电路处理探温线缆的信号来实现对温度的感应。

3、但是，采用单个线型感温探测器对电池包进行温度检测的方式时，单根探温线缆之间在电池包上需要留有一定的间距，这造成了探温线缆覆盖密度低的缺点，难以覆盖电池包的多处位置；当单个线型感温探测器失效时还带来无法全面检测电池包的温度的问题；单个线型感温探测器也存在受制于电池包外形，容易误报热失控发生位置的缺陷；将所检测到的温度或温度的平均值直接与设定的温度告警阈值进行比较的方式，也难以准确描述电池包热失控事件发生的过程，存在温度判断精度低、难以准确定位热失控位置的问题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明的第一目的在于提供一种电池包热失控检测方法，第二目的在于提供一种电池包热失控检测系统，用于对电池包的热失控事件进行准确的检测。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种电池包热失控检测方法，包括步骤如下：

4、在电池包的表面，分别沿着第一设定路径、第二设定路径获取多个位点上对应的温度值，利用温度值形成第一设定路径的第一位置温度曲线、第二设定路径的第二位置温度曲线；第一设定路径与第二设定路径相交；

5、对第一位置温度曲线进行求导得到第一温度导数绝对值，对第二位置温度曲线进行求导得到第二温度导数绝对值；当存在位点的第一温度导数绝对值和/或第二温度导数绝对值不小于设定的温度导数阈值时，则判断电池包在第一设定路径和/或第二设定路径上发生了热失控事件。

6、优选地，对第一位置温度曲线和/或第二位置温度曲线进行求导后，在第一设定路径上，将首个第一温度导数绝对值不小于设定的温度导数阈值的位点、最后一个第一温度导数绝对值不小于设定的温度导数阈值的位点之间，判断为发生了热失控事件的范围；

7、和/或在第二设定路径上，将首个第二温度导数绝对值不小于设定的温度导数阈值的位点、最后一个第二温度导数绝对值不小于设定的温度导数阈值的位点之间，判断为热失控事件的范围。

8、优选地，第一设定路径、第二设定路径分别设有若干条；

9、任意两条第一设定路径之间不相交，任意两条第二设定路径之间不相交；

10、优选地，任意一条第一设定路径与任意一条第二设定路径相交，根据相交位点获取第一位置温度曲线、第二位置温度曲线。

11、优选地，第一设定路径、第二设定路径设于电池包的同一个表面上且相互垂直。

12、优选地，第一位置温度曲线、第二位置温度曲线的横坐标分别为第一设定路径、第二设定路径上的相应位点，纵坐标为相应位点上的温度值；

13、第一温度导数绝对值、第二温度导数绝对值，分别为第一位置温度曲线的一阶导数绝对值、第二位置温度曲线的一阶导数绝对值。

14、一种电池包热失控检测系统，包括热失控判断模块、温度数据采集模块、一组带探温线缆的第一线型感温探测器、一组带探温线缆的第二线型感温探测器；

15、第一线型感温探测器的探温线缆与第二线型感温探测器的探温线缆相互连接；

16、第一线型感温探测器的探温线缆设于电池包表面，设为第一设定路径；第二线型感温探测器的探温线缆设于电池包表面，设为第二设定路径；

17、第一线型感温探测器、第二线型感温探测器分别用于采集第一设定路径、第二设定路径上相应位点的温度信号；

18、温度数据采集模块用于获取温度信号并转换为温度数据；

19、温度数据采集模块设有相互电性连接的位点获取单元、温度获取单元；

20、位点获取单元分别与第一线型感温探测器、第二线型感温探测器电性连接，用于根据第一设定路径、第二设定路径确定温度信号的相应位点并传输温度信号；

21、温度获取单元用于将温度信号及其相应位点转换为温度数据并进行存储；

22、热失控判断模块与温度获取单元电性连接；

23、热失控判断模块用于将温度数据转换为第一位置温度曲线、第二位置温度曲线后，然后对第一位置温度曲线进行求导得到第一温度导数绝对值、对第二位置温度曲线进行求导得到第二温度导数绝对值，接着根据第一温度导数绝对值和/或第二温度导数绝对值与设定的温度导数阈值的大小比较，判断电池包在第一设定路径和/或第二设定路径上是否发生热失控事件。

24、优选地，热失控判断模块用于对第一位置温度曲线和/或第二位置温度曲线进行求导后，在第一设定路径上，将首个第一温度导数绝对值不小于设定的温度导数阈值的位点、最后一个第一温度导数绝对值不小于设定的温度导数阈值的位点之间，判断为发生了热失控事件的范围；

25、和/或在第二设定路径上，将首个第二温度导数绝对值不小于设定的温度导数阈值的位点、最后一个第二温度导数绝对值不小于设定的温度导数阈值的位点之间，判断为热失控事件的范围。

26、优选地，位点获取单元包括切换开关；温度获取单元包括模数转换器、温度数据存储器；

27、切换开关分别与第一线型感温探测器、第二线型感温探测器电性连接，用于获取第一设定路径、第二设定路上相应位点及相应位点的温度信号；

28、模数转换器与切换开关电性连接，用于将相应位点对应的温度信号转换为温度数据；

29、温度数据存储器分别与热失控判断模块、模数转换器电性连接，用于存储温度数据。

30、进一步地，切换开关设有两组，模数转换器设有两个，数据存储器设有两个；

31、一组切换开关分别与第一线型感温探测器、一个模数转换器电性连接，另一组切换开关分别与第二线型感温探测器、另一个模数转换器电性连接；一个模数转换器与一个温度数据存储器电性连接，另一个模数转换器与另一个温度数据存储器电性连接。

32、优选地，热失控判断模块包括依次连接的温度曲线拟合单元、温度曲线导数计算单元、导数阈值比较单元、电池包坐标映射单元；

33、温度曲线拟合单元与温度数据采集模块电性连接，用于将温度数据拟合为第一位置温度曲线、第二位置温度曲线；

34、温度曲线导数计算单元用于确定第一位置温度曲线、第二位置温度曲线的相交位点后，计算相交位点之外的位点在第一位置温度曲线的第一温度导数绝对值和/或第二位置温度曲线的第二温度导数绝对值；

35、导数阈值比较单元用于将第一温度导数绝对值和/或第二温度导数绝对值与设定的温度导数阈值进行大小比较，从而判断电池包上的第一设定路径、第二设定路径是否发生热失控事件；

36、电池包坐标映射单元用于将第一设定路径、第二设定路径上发生热失控事件的相应位点与电池包上的实际位置进行关联。

37、本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

38、相比现有技术简单对比温度值或温度平均值的方式，本发明的方法通过对第一设定路径、第二设定路径获取第一位置温度曲线、第二位置温度曲线，利用第一温度导数绝对值、第二温度导数绝对值与设定的温度导数阈值相比较来判断热失控事件，能更准确描述热失控事件发生时在相应位点上温度快速上升的特点，提升了检测的精度，也实现准确定位热失控事件位置的效果；相比使用单个线型感温探测器对电池包进行局部温度检测的结构，本发明的系统使用第一线型感温探测器、第二线型感温探测器各自的探温线缆进行交叉采集电池包的温度，结合热失控判断模块、温度数据采集模块，给到了利用位置温度曲线判断热失控事件在电池包上位置的基础，从而通过位置温度曲线的温度导数绝对值与设定的温度导数阈值的大小比较，判断热失控事件是否发生，再结合第一位置温度曲线、第二位置温度曲线的相交位点判断热失控事件的发生的范围。