一种液冷电池的电池管理系统及其漏液点朔源方法与流程

本发明涉及液冷储能领域，更具体地说，它涉及一种液冷电池的电池管理系统及其漏液点朔源方法。

背景技术：

1、随着电化学储能行业的快速发展，对于储能系统的使用寿命、系统体积比容量、系统功耗、电芯一致性等方面的要求越来越高，相比于传统的风冷对电芯散热形式，液冷散热系统拥有更小的空间占有率，更低的系统功耗，同时在对电芯降温时拥有更高的效率，也可以更好的降低系统内电芯的温差，提高系统内电芯的一致性，提高全系统的使用寿命，减少全生命周期内的维护。

2、液冷电池模组降温和升温通常是采用液冷板进行热交换，液冷板一般在电池底部，液冷板中有带压的水和乙二醇混合冷却液流动。目前冷却液的泄露检测一般通过冷却液管路设置压力传感器或者在液冷板底部设置漏液传感器进行检测，前一种只能检测管路泄露，后一种只能检测模组外部冷却液泄露，电池模组内部缺少有效检测手段，如果液冷板因为质量问题导致冷却液泄露到电池模组内部，会造成电池的短路，导致电池起火或爆炸。

3、因此，亟需一种液冷电池的电池管理系统及其漏液点朔源方法，具有电压、温度、电解液、湿度等检测功能，除了提供单节电芯电压和温度的实时监测，还同时监控模组内的电解液气体浓度和空气湿度数据，在电芯电解液或液冷板冷却液泄露在模组内时，发出报警信号，及时进行维护检查，防止发生短路事故。

技术实现思路

1、本发明克服了现有的电池管理系统检测的不足，提供了一种液冷电池的电池管理系统及其漏液点朔源方法，它具有电压、温度、电解液、湿度等检测功能，除了提供单节电芯电压和温度的实时监测，还同时监控模组内的电解液气体浓度和空气湿度数据，在电芯电解液或液冷板冷却液泄露在模组内时，发出报警信号，及时进行维护检查，防止发生短路事故。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种液冷电池的电池管理系统，包括处理器、控制器和环境传感器，处理器根据环境传感器的数据闭环控制控制器，环境传感器为温度传感器、电压传感器以及电解液传感器和湿度传感器中的至少一种。

4、处理器包括内置于电池包内部的处理器和外置的主控式处理器以及联结多个主控式处理器的总控式处理器。分别用于应对模块化部署的电池包-电池簇-储能箱。所谓闭环式控制指的是，通过控制器同步的调节装置，例如水泵在调节后，温度产生变化，处理器接收新的环境处理器信息后继续下发控制命令给控制器，例如维持现状或加大或减小调整幅度。通过上述结构，电池管理系统对电池内部进行监控，维持电池的正常工作环境，从而降低事故发生概率。

5、作为优选，温度传感器设置在液冷电池的各个电芯上；处理器统一分析各个电芯的温度和最大温差，通过控制器控制外部设备执行升温或降温或报警。处理器管理各个电芯的温度，由于不同电芯之间的温度差会影响到电芯的充放电速度，因此通过温度传感器检测各个电池的电芯，当温度偏高，则通过控制器调节水泵工作，通过冷凝式结构进行升温或降温。当温差超过限度，则选择停止充放电直至温度趋于一致。

6、作为优选，电压传感器设置在液冷电池的各个电芯上；处理器统一监测每个电芯的电压，在电芯电压差异较大时，通过控制器控制电池执行充电或放电或报警。上述结构有有助于提高电池的各个电芯的电量一致性。

7、作为优选，处理器根据电解液传感器和湿度传感器的信号通过控制器发出泄露报警信号。当电芯中的电解液发生泄露或者液冷管路中的电解液泄露，就会触发电解液传感器和湿度传感器，从而触发警报。

8、作为优选，湿度传感器设置在各个电池包内部；湿度传感器包绕在各个液冷管路上。

9、一种液冷电池的漏液点朔源方法，包括如前文所述的一种液冷电池的电池管理系统，处理器包括设置在电池包内部的从控电池管理系统、电池簇的主控电池管理系统和总控电池管理系统，步骤包括：

10、步骤一、通过从控电池管理系统标记各个环境传感器的平面位置，通过主控电池管理系统标记各个电池包的位置得到各个环境传感器的高度位置；

11、步骤二、根据各个环境传感器反馈的湿度信息构建热力图；

12、其中，构建热力图时根据位置信息对湿度传感器提供的数据进行加权行为。

13、本申请通过持续接收各个环境传感器的信息，从而获得相应的湿度电讯号，并通过其与物理位置的标记，形成相应的湿度地图，通过在这一过程中进行加权，放大漏液点，从而帮助运维快速发现漏液点。

14、作为优选，加权行为包括对各层的电池包内的湿度传感器逐层递减。对于一产生了漏液信号的点位来说，其除了作为自身的漏液信号，也可以与加权相乘后赋予上方层电池包的点位。当上方点位也具有漏液信号时，在前述的加权下，其热力值会更加凸出，表示其中存在的电池包漏液的可能性。其中，越是靠近本层电池包的上层电池包，对其赋予的加权值越大。

15、作为优选，加权行为包括对同一电池包内的湿度传感器根据平面位置的距离远近逐渐增加。当点位出现漏液信号后，除了作为自身的漏液信号，也可以沿与该信号在水平方向的远近，沿从小到大的加权赋予相近附件的其他点位，当出现严重漏液时，漏液会出现在多个点位，这些点位之间的加权相互作用，可以帮助快速定位漏液位置。

16、作为优选，构建热力图还包括记录各个时间下的热力图切片，对加权后的点位进行积分和微分以提供积分热力图和微分热力图。积分可以帮助确定通过漏液的量，微分可以帮助确认漏液量变化，从而辅助确认漏液点。

17、作为优选，控制器还通过温度传感器和电压传感器分析各个电芯的工况，在热力图、积分热力图或微分热力图上标记异常电芯。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、（1）通过配置环境传感器，具有电压、温度、电解液、湿度等检测功能，除了提供单节电芯电压和温度的实时监测，还同时监控模组内的电解液气体浓度和空气湿度数据，在电芯电解液或液冷板冷却液泄露在模组内时，发出报警信号，及时进行维护检查，防止发生短路事故；

20、（2）通过持续接收各个环境传感器的信息，通过其与物理位置的标记，形成相应的湿度地图，产生热力图，从而快速发现漏液点。

技术特征：

1.一种液冷电池的电池管理系统，其特征是，包括处理器、控制器和环境传感器，处理器根据环境传感器的数据闭环控制控制器，环境传感器为温度传感器、电压传感器以及电解液传感器和湿度传感器中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种液冷电池的电池管理系统，其特征是，温度传感器设置在液冷电池的各个电芯上；处理器统一分析各个电芯的温度和最大温差，通过控制器控制外部设备执行升温或降温或报警。

3.根据权利要求1所述的一种液冷电池的电池管理系统，其特征是，电压传感器设置在液冷电池的各个电芯上；处理器统一监测每个电芯的电压，在电芯电压差异较大时，通过控制器控制电池执行充电或放电或报警。

4.根据权利要求1所述的一种液冷电池的电池管理系统，其特征是，处理器根据电解液传感器和湿度传感器的信号通过控制器发出泄露报警信号。

5.根据权利要求4所述的一种液冷电池的电池管理系统，其特征是，湿度传感器设置在各个电池包内部；湿度传感器包绕在各个液冷管路上。

6.一种液冷电池的漏液点朔源方法，其特征是，包括如权利要求5所述的一种液冷电池的电池管理系统，处理器包括设置在电池包内部的从控电池管理系统、电池簇的主控电池管理系统和总控电池管理系统，步骤包括：

7.根据权利要求6所述的一种液冷电池的漏液点朔源方法，其特征是，加权行为包括对各层的电池包内的湿度传感器逐层递减。

8.根据权利要求6所述的一种液冷电池的漏液点朔源方法，其特征是，加权行为包括对同一电池包内的湿度传感器根据平面位置的距离远近逐渐增加。

9.根据权利要求6至8任意一项所述的一种液冷电池的漏液点朔源方法，其特征是，构建热力图还包括记录各个时间下的热力图切片，对加权后的点位进行积分和微分以提供积分热力图和微分热力图。

10.根据权利要求6至8任意一项所述的一种液冷电池的漏液点朔源方法，其特征是，控制器还通过温度传感器和电压传感器分析各个电芯的工况，在热力图、积分热力图或微分热力图上标记异常电芯。

技术总结
本发明公开了一种液冷电池的电池管理系统及其漏液点朔源方法，旨在解决现有的电池管理系统检测的不足，该发明包括处理器、控制器和环境传感器，处理器根据环境传感器的数据闭环控制控制器，环境传感器为温度传感器、电压传感器以及电解液传感器和湿度传感器中的至少一种，具有电压、温度、电解液、湿度等检测功能，除了提供单节电芯电压和温度的实时监测，还同时监控模组内的电解液气体浓度和空气湿度数据，在电芯电解液或液冷板冷却液泄露在模组内时，发出报警信号，及时进行维护检查，防止发生短路事故。

技术研发人员：陈艺宗,相佳媛,付亮,万梓,郑帅杰
受保护的技术使用者：浙江南都能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15