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电池热管理方法、装置、介质和设备与流程

2022-02-24 13:33:20 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及电池管理技术领域,具体地,涉及一种电池热管理方法、装置、介质和设备。


背景技术:

2.目前,在进行电池热管理时,通常会利用电池的电压、电流、温度等的变化速率进行热失控判断。然而,在热失控发生时,由于高温气流、火焰、大电流、剧烈理化反应等的干扰,温度、电压、电流等信号可能会产生较大波动,此时依靠上升或下降速率来判断是否超出阈值,可能会导致热失控预警的漏报或者误报。


技术实现要素:

3.本公开的目的是提供一种电池热管理方法、装置、介质和设备,能够实现热失控预警的高度可靠性,降低热失控预警的误报率和漏报率。
4.根据本公开的第一实施例,提供一种电池热管理方法,包括:获取对电池包进行温度检测的所有温度传感器的当前温度数据和对所述电池包的单体电池进行电压检测的所有电压传感器的当前电压数据;基于所述当前温度数据和所述当前电压数据,确定所述电池包的断线故障等级;基于所述当前温度数据,确定所述电池包的温度故障等级;基于所述当前电压数据,确定所述电池包的电压故障等级;基于所述断线故障等级、所述温度故障等级和所述电压故障等级,进行热失控预警。
5.可选地,所述基于所述当前温度数据和所述当前电压数据,确定所述电池包的断线故障等级,包括:基于所述当前温度数据和所述当前电压数据,确定处于断线状态的温度传感器和电压传感器;统计处于断线状态的温度传感器和电压传感器的断线持续时长;统计断线持续时长大于预设断线持续时长的温度传感器和电压传感器的总数量;基于所述总数量确定所述断线故障等级。
6.可选地,所述基于所述当前温度数据,确定所述电池包的温度故障等级,包括:计算所有所述当前温度数据中所有有效温度数据的平均温度,其中所述有效温度数据满足以下条件:所述有效温度数据小于所述当前温度数据中的最大当前温度数据并大于所述当前温度数据中的最小当前温度数据,而且所述有效温度数据用于指示相对应的温度传感器不断线;基于每个所述当前温度数据与所述平均温度的差值所属的温度区间,确定每个所述温度传感器的当前温度风险等级;确定每个所述温度传感器的当前温度风险等级相比于自当前时刻算起的第一历史预设时段内该温度传感器的最高历史温度风险等级而言温度风险等级是否上升,并统计该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数;基于当前时刻所有所述温度传感器中的最大温度风险等级上升次数,确定所述温度故障等级。
7.可选地,所述统计该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数,包括:若所述当前温度风险等级相比于所述最高历史温度风险等级而言上升,则将该温度传感器在前一时刻的温度风险等级上升次数增加1,作为该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上
升次数;若所述当前温度风险等级相比于所述最高历史温度风险等级而言未上升、且该温度传感器在当前时刻之前一直未发生温度风险等级上升的时长短于第一预设时长,则将该温度传感器在前一时刻的温度风险等级上升次数作为该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数;若在当前时刻之前的所述第一预设时长内该温度传感器的温度风险等级均未上升,则将该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数置为0。
8.可选地,所述基于所述当前电压数据,确定所述电池包的电压故障等级,包括:计算所有所述当前电压数据中所有有效电压数据的平均电压,其中所述有效电压数据满足以下条件:所述有效电压数据小于所述当前电压数据中的最大当前电压数据并大于所述当前电压数据中的最小当前电压数据,而且所述有效电压数据用于指示相对应的电压传感器不断线;基于每个所述当前电压数据与所述平均电压的差值所属的电压区间,确定每个所述电压传感器的当前电压风险等级;确定每个所述电压传感器的当前电压风险等级相比于自当前时刻算起的第二历史预设时段内该电压传感器的最高历史电压风险等级而言电压风险等级是否上升,并统计该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数;基于当前时刻所有所述电压传感器中的最大电压风险等级上升次数,确定所述电压故障等级。
9.可选地,所述统计该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数,包括:若所述当前电压风险等级相比于所述最高历史电压风险等级而言上升,则将该电压传感器在前一时刻的电压风险等级上升次数增加1,作为该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数;若所述当前电压风险等级相比于所述最高历史电压风险等级而言未上升、且该电压传感器在当前时刻之前一直未发生电压风险等级上升的时长短于第二预设时长,则将该电压传感器在前一时刻的电压风险等级上升次数作为该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数;若在当前时刻之前的所述第二预设时长内该电压传感器的电压风险等级均未上升,则将该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数置为0。
10.可选地,所述基于所述断线故障等级、所述温度故障等级和所述电压故障等级,进行热失控预警,包括:基于所述断线故障等级、所述温度故障等级和所述电压故障等级中的最高故障等级及该最高故障等级的数量,确定热失控预警级别;基于所述热失控预警级别进行热失控预警。
11.可选地,所述热失控预警级别随着所述最高故障等级的增加而增加,以及随着所述最高故障等级的数量的增加而增加。
12.根据本公开的第二实施例,提供一种电池热管理装置,包括:获取模块,用于获取对电池包进行温度检测的所有温度传感器的当前温度数据和对所述电池包的单体电池进行电压检测的所有电压传感器的当前电压数据;第一确定模块,用于基于所述当前温度数据和所述当前电压数据,确定所述电池包的断线故障等级;第二确定模块,用于基于所述当前温度数据,确定所述电池包的温度故障等级;第三确定模块,用于基于所述当前电压数据,确定所述电池包的电压故障等级;预警模块,用于基于所述断线故障等级、所述温度故障等级和所述电压故障等级,进行热失控预警。
13.可选地,所述第一确定模块还用于:基于所述当前温度数据和所述当前电压数据,确定处于断线状态的温度传感器和电压传感器;统计处于断线状态的温度传感器和电压传感器的断线持续时长;统计断线持续时长大于预设断线持续时长的温度传感器和电压传感器的总数量;基于所述总数量确定所述断线故障等级。
14.可选地,所述第二确定模块还用于:
15.计算所有所述当前温度数据中所有有效温度数据的平均温度,其中所述有效温度数据满足以下条件:所述有效温度数据小于所述当前温度数据中的最大当前温度数据并大于所述当前温度数据中的最小当前温度数据,而且所述有效温度数据用于指示相对应的温度传感器不断线;基于每个所述当前温度数据与所述平均温度的差值所属的温度区间,确定每个所述温度传感器的当前温度风险等级;确定每个所述温度传感器的当前温度风险等级相比于自当前时刻算起的第一历史预设时段内该温度传感器的最高历史温度风险等级而言温度风险等级是否上升,并统计该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数;基于当前时刻所有所述温度传感器中的最大温度风险等级上升次数,确定所述温度故障等级。
16.可选地,所述统计该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数,包括:若所述当前温度风险等级相比于所述最高历史温度风险等级而言上升,则将该温度传感器在前一时刻的温度风险等级上升次数增加1,作为该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数;若所述当前温度风险等级相比于所述最高历史温度风险等级而言未上升、且该温度传感器在当前时刻之前一直未发生温度风险等级上升的时长短于第一预设时长,则将该温度传感器在前一时刻的温度风险等级上升次数作为该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数;若在当前时刻之前的所述第一预设时长内该温度传感器的温度风险等级均未上升,则将该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数置为0。
17.可选地,所述第三确定模块还用于:
18.计算所有所述当前电压数据中所有有效电压数据的平均电压,其中所述有效电压数据满足以下条件:所述有效电压数据小于所述当前电压数据中的最大当前电压数据并大于所述当前电压数据中的最小当前电压数据,而且所述有效电压数据用于指示相对应的电压传感器不断线;基于每个所述当前电压数据与所述平均电压的差值所属的电压区间,确定每个所述电压传感器的当前电压风险等级;确定每个所述电压传感器的当前电压风险等级相比于自当前时刻算起的第二历史预设时段内该电压传感器的最高历史电压风险等级而言电压风险等级是否上升,并统计该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数;基于当前时刻所有所述电压传感器中的最大电压风险等级上升次数,确定所述电压故障等级。
19.可选地,所述统计该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数,包括:若所述当前电压风险等级相比于所述最高历史电压风险等级而言上升,则将该电压传感器在前一时刻的电压风险等级上升次数增加1,作为该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数;若所述当前电压风险等级相比于所述最高历史电压风险等级而言未上升、且该电压传感器在当前时刻之前一直未发生电压风险等级上升的时长短于第二预设时长,则将该电压传感器在前一时刻的电压风险等级上升次数作为该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数;若在当前时刻之前的所述第二预设时长内该电压传感器的电压风险等级均未上升,则将该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数置为0。
20.可选地,所述预警模块还用于:基于所述断线故障等级、所述温度故障等级和所述电压故障等级中的最高故障等级及该最高故障等级的数量,确定热失控预警级别;基于所述热失控预警级别进行热失控预警。
21.可选地,所述热失控预警级别随着所述最高故障等级的增加而增加,以及随着所述最高故障等级的数量的增加而增加。
22.根据本公开的第三实施例,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现根据本公开第一实施例所述方法的步骤。
23.根据本公开的第四实施例,提供一种电子设备,包括:存储器,其上存储有计算机程序;处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现根据本公开第一实施例所述方法的步骤。
24.通过采用上述技术方案,由于首先基于当前温度数据和当前电压数据确定断线故障等级、温度故障等级和电压故障等级,然后基于断线故障等级、温度故障等级和电压故障等级进行热失控预警,因此避免了现有技术中因单纯依靠温度、电压的上升或下降速率进行热失控预警导致的漏报或误报,使得可识别的热失控更加全面,对于突发型或缓变型热失控均可以做到迅速报警,甚至提前预警;另外,在进行热失控预警时还考虑了断线信息,使得能够在缺失了电池包的温度数据和电压数据的情况下依然能够进行可靠的热失控预警,降低了热失控预警的误报率和漏报率。
25.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
26.附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
27.图1是根据本公开一种实施例的电池热管理方法的流程图。
28.图2是根据本公开一种实施例的电池热管理方法的又一流程图。
29.图3是根据本公开一种实施例的电池热管理方法的又一流程图。
30.图4是根据本公开一种实施例的电池热管理方法的又一流程图。
31.图5是根据本公开一种实施例的电池热管理装置的示意框图。
32.图6是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
33.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
34.图1是根据本公开一种实施例的电池热管理方法的流程图。如图1所示,该方法包括以下步骤s11至s15。
35.在步骤s11中,获取对电池包进行温度检测的所有温度传感器的当前温度数据和对电池包的单体电池进行电压检测的所有电压传感器的当前电压数据。
36.其中,可以从电池管理系统中获取当前温度数据和当前电压数据,也可以直接从温度传感器和电压传感器中分别获取当前温度数据和当前电压数据。
37.在步骤s12中,基于当前温度数据和当前电压数据,确定电池包的断线故障等级。
38.断线,指的是温度传感器、电压传感器等出现断线现象。在发生热失控之后,电池包泄压阀喷发后有可能会导致大量的温度传感器和电压传感器出现断线,进而断线的温度传感器和电压传感器不能继续对电池包的温度和电压进行检测。
39.断线故障等级,指的是存在若干个断线故障级别,用于分别表示不同的断线故障严重程度。
40.在步骤s13中,基于当前温度数据,确定电池包的温度故障等级。
41.温度故障等级,指的是存在着若干个温度故障级别,用于分别表示不同的温度故障严重程度。在本公开中,温度故障等级体现了热失控时的温度与其他正常(或相对正常)温度(也即未发生热失控时的温度)之间的离散程度。
42.在步骤s14中,基于当前电压数据,确定电池包的电压故障等级。
43.电压故障等级,指的是存在着若干个电压故障级别,用于分别表示不同的电压故障严重程度。在本公开中,电压故障等级体现了热失控时的电压与其他正常(或相对正常)电压(也即未发生热失控时的电压)之间的离散程度。
44.本领域技术人员应当理解的是,上述的步骤s12至s14可以同时执行,当然也可以按照先后顺序执行,例如按照步骤s14、s13、s12的先后顺序执行,或者先同时执行步骤s14、s12、然后执行步骤s13,等等。
45.在步骤s15中,基于断线故障等级、温度故障等级和电压故障等级,进行热失控预警。
46.通过采用上述技术方案,由于首先基于当前温度数据和当前电压数据确定断线故障等级、温度故障等级和电压故障等级,然后基于断线故障等级、温度故障等级和电压故障等级进行热失控预警,因此避免了现有技术中因单纯依靠温度、电压的上升或下降速率进行热失控预警导致的漏报或误报,使得可识别的热失控更加全面,对于突发型或缓变型热失控均可以做到迅速报警,甚至提前预警;另外,在进行热失控预警时还考虑了断线信息,使得能够在缺失了电池包的温度数据和电压数据的情况下依然能够进行可靠的热失控预警,降低了热失控预警的误报率和漏报率。
47.图2是根据本公开一种实施例的电池热管理方法的又一流程图,其示出了如何基于当前温度数据和当前电压数据来确定电池包的断线故障等级。如图2所示,其包括如下步骤s12a至s12d。
48.在步骤s12a中,基于当前温度数据和当前电压数据,确定处于断线状态的温度传感器和电压传感器。
49.在一种实施例中,在某个当前温度数据等于预设的采样断线返回温度值的情况下,则可以确定出该当前温度数据所对应的温度传感器出现了断线。同样地,在某个当前电压数据等于预设的采样断线返回电压值的情况下,则可以确定出该当前电压数据所对应的电压传感器出现了断线。
50.在步骤s12b中,统计处于断线状态的温度传感器和电压传感器的断线持续时长。
51.断线持续时长,指的是温度传感器或电压传感器自出现了断线之后持续处于断线状态的时长。如果温度传感器或电压传感器在断线之后的某一时刻又恢复正常,则该温度传感器或电压传感器的断线持续时长会清零。
52.在步骤s12c中,统计断线持续时长大于预设断线持续时长的温度传感器和电压传感器的总数量。
53.预设断线持续时长根据电池包的实际使用情况进行设置。例如,其可以为3秒、5秒或者其他数值。
54.在一个实施方式中,假设断线持续时长大于预设断线持续时长的温度传感器有n个,断线持续时长大于预设断线持续时长的电压传感器有m个,则该步骤中,所计算的断线持续时长大于预设断线持续时长的温度传感器和电压传感器的总数量为n m。
55.在步骤s12d中,基于总数量确定断线故障等级。
56.断线故障等级的等级数量可以根据实际情况进行预先设置。例如,可以预先设置断线故障等级的等级数量为n级,且从0级至n-1级的故障严重程度逐渐增加。
57.断线传感器的总数量与各个断线故障等级之间的对应关系也可以根据实际情况进行预先设置。
58.例如,可以预先设置为,在步骤s12c中统计出的总数量为零个时,断线故障等级为0级,表示电池包无断线风险;在该总数量为x个时,断线故障等级为1级;在该总数量为x 1个时,断线故障等级为2级;以此类推,总数量每增加一个,则断线故障等级就会增加一级,最终,在该总数量大于等于x n-2个时,断线故障等级增加至n-1级。x的数值可以根据实际情况进行设置,例如可以为1、2或者其他数值。
59.再例如,还可以预先设置为,在步骤s12c中统计出的总数量为零个时,断线故障等级为0级,表示电池包无断线风险;在该总数量位于x至x i的范围内时,断线故障等级为1级;在该总数量位于x i 1至x j范围内时,断线故障等级为2级,其中j》i 1;其他断线故障等级与总数量的对应关系以此类推。
60.通过采用上述技术方案就能够确定电池包的断线故障等级,得到采样断线现象的严重程度。而且,该技术方案是基于断线持续时长来确定断线的传感器的总数量,而非一确定传感器断线就统计断线的传感器的总数量,因此其给出了一个缓冲的时间窗口来确认变化趋势,使得热失控的识别率更高,降低了热失控预警的漏报率和误报率。
61.图3是根据本公开一种实施例的电池热管理方法的又一流程图,其示出了如何基于当前温度数据来确定电池包的温度故障等级。如图3所示,该流程包括如下步骤s13a至s13d。
62.在步骤s13a中,计算所有当前温度数据中所有有效温度数据的平均温度,其中有效温度数据满足以下条件:有效温度数据小于当前温度数据中的最大当前温度数据并大于当前温度数据中的最小当前温度数据,而且有效温度数据用于指示相对应的温度传感器(也即检测到该有效温度数据的温度传感器)不断线。
63.如果某个温度传感器发生了断线,则该温度传感器检测到的温度就为断线温度数据,该断线温度数据就是非有效温度数据,而且在这种情况下,认为该温度传感器的温度风险等级为0。
64.例如,假设对电池包的温度进行检测的温度传感器总共有a个,则当前温度数据总共有a个,而在这a个当前温度数据中,假设有a个断线温度数据、1个最大当前温度数据、1个最小当前温度数据,则去除a个断线温度数据、1个最大当前温度数据、1个最小当前温度数据,也即在该步骤中会计算总共a-a-2个有效温度数据的平均温度。另外,需要说明的是,如果有b个温度传感器检测到的当前温度相等且都为最大当前温度数据,则在计算平均温度时需要去除b个最大当前温度数据,对于最小当前温度数据而言也是如此。
65.在步骤s13b中,基于每个当前温度数据与平均温度的差值所属的温度区间,确定每个温度传感器的当前温度风险等级。
66.温度风险等级与温度区间的对应关系可以预先设置。例如,可以预先设置温度风险等级的等级数量总共有n级,温度区间(-∞,c1)对应的温度风险等级为0级,表示电池包无温度风险,温度区间[c1,c2)对应的温度风险等级为1级,温度区间[c2,c3)对应的温度风险等级为2级,以此类推,温度区间[c
n-2
,c
n-1
)对应的温度风险等级为n-2级,温度区间[c
n-1
, ∞)对应的温度风险等级为n-1级。
[0067]
在该步骤中,得到了每个当前温度数据与平均温度的差值所属的温度区间之后,就能够基于温度风险等级与温度区间的预设对应关系,来确定每个温度传感器的当前温度风险等级,例如,对于最大当前温度数据而言,可以首先计算最大当前温度数据域平均温度的差值所属的温度区间,然后基于温度风险等级与温度区间的预设对应关系确定检测到该最大当前温度数据的温度传感器的当前温度风险等级。另外,检测到断线温度数据的温度传感器的当前温度风险等级为0,与温度区间无关。
[0068]
在步骤s13c中,确定每个温度传感器的当前温度风险等级相比于自当前时刻算起的第一历史预设时段内该温度传感器的最高历史温度风险等级而言温度风险等级是否上升,并统计该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数。
[0069]
在一个实施例中,假设第一历史预设时段的时长为t1,某个温度传感器在当前时刻的当前温度风险等级为二级,而该温度传感器在当前时刻之前的t1时长内的最高历史温度风险等级为一级,因此,该温度传感器的当前温度风险等级相比于当前时刻之前的t1时长内的最高历史温度风险等级而言,温度风险等级上升了。
[0070]
在一个实施例中,若当前温度风险等级相比于最高历史温度风险等级而言上升,则将该温度传感器在前一时刻的温度风险等级上升次数增加1,作为该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数。例如,假设某个温度传感器在前一时刻的温度风险等级上升次数为n,而且该温度传感器的当前温度风险等级与最高历史温度风险等级相比上升了,则该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数为n 1。
[0071]
在一个实施例中,若当前温度风险等级相比于最高历史温度风险等级而言未上升、且该温度传感器在当前时刻之前一直未发生温度风险等级上升的时长短于第一预设时长,则将该温度传感器在前一时刻的温度风险等级上升次数作为该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数。举例而言,假设当前时刻为t,第一预设时长为t2,某个温度传感器在当前时刻之前的t2时刻起其温度风险等级就一直未上升,而且t-t2《t2,则在这种情况下,将该温度传感器在前一时刻的温度风险等级上升次数作为该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数。
[0072]
在一个实施例中,若在当前时刻之前的第一预设时长内该温度传感器的温度风险等级均未上升,则将该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数置为0。举例而言,假设当前时刻为t,第一预设时长为t2,某个温度传感器在当前时刻之前的t2时刻起其温度风险等级就一直未上升,而且t-t2≥t2,则在这种情况下,将该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数置为0。通过将温度风险等级上升次数清零,能够在温度传感器较长时间内温度风险等级未上升的情况下防止热失控预警误报。
[0073]
另外,上述的第一预设时长和第一历史预设时段的时长可以相等,也可以不相等。
[0074]
在步骤s13d中,基于当前时刻所有温度传感器中的最大温度风险等级上升次数,确定温度故障等级。
[0075]
温度故障等级的等级数量可以根据实际情况进行预先设置。
[0076]
最大温度风险等级上升次数与温度故障等级之间的对应关系也可以根据实际情况进行预先设置。
[0077]
例如,可以预先设置为,在最大温度风险等级上升次数为零个时,温度故障等级为0级,表示电池包无温度风险;在最大温度风险等级上升次数为x个时,温度故障等级为1级;在最大温度风险等级上升次数为x 1个时,温度故障等级为2级;以此类推,最大温度风险等级上升次数每增加一个,则温度故障等级就会增加一级。x的数值可以根据实际情况进行设置,例如可以为1、2或者其他数值。
[0078]
再例如,还可以预先设置为,在最大温度风险等级上升次数为零个时,温度故障等级为0级,表示电池包无温度风险;在最大温度风险等级上升次数位于x至x i的范围内时,温度故障等级为1级;在最大温度风险等级上升次数位于x i 1至x j范围内时,温度故障等级为2级,其中j》i 1;其他温度故障等级与最大温度风险等级上升次数的对应关系以此类推。
[0079]
通过采用上述技术方案就能够确定电池包的温度故障等级,得到温度离群现象的严重程度。而且,该技术方案是基于温度传感器的当前温度风险等级与自当前时刻算起的第一历史预设时段内该温度传感器的最高历史温度风险等级的比较来确定其温度风险等级是否上升,因此其给出了一个缓冲的时间窗口来确认变化趋势,使得热失控的识别率更高,降低了热失控预警的漏报率和误报率。
[0080]
图4是根据本公开一种实施例的电池热管理方法的又一流程图,其示出了如何基于当前电压数据,确定电池包的电压故障等级。如图4所示,该流程包括以下步骤s14a至s14d。
[0081]
在步骤s14a中,计算所有当前电压数据中所有有效电压数据的平均电压,其中有效电压数据满足以下条件:有效电压数据小于当前电压数据中的最大当前电压数据并大于当前电压数据中的最小当前电压数据,而且有效电压数据用于指示相对应的电压传感器(也即检测到该有效电压数据的电压传感器)不断线。
[0082]
如果某个电压传感器发生了断线,则该电压传感器检测到的电压就为断线电压数据,该断线电压数据就是非有效电压数据,而且在这种情况下,认为该电压传感器的电压风险等级为0。
[0083]
例如,假设对单体电池的电压进行检测的电压传感器总共有b个,则当前电压数据总共有b个,而在这b个当前电压数据中,假设有b个断线电压数据、1个最大当前电压数据、1个最小当前电压数据,则去除b个断线电压数据、1个最大当前电压数据、1个最小当前电压数据,也即在该步骤中会计算b-b-2个有效电压数据的平均电压。另外,需要说明的是,如果有c个电压传感器检测到的当前电压相等且都为最大当前电压数据,则在计算平均电压时需要去除c个最大当前电压数据,对于最小当前电压数据而言也是如此。
[0084]
在步骤s14b中,基于每个当前电压数据与平均电压的差值所属的电压区间,确定每个电压传感器的当前电压风险等级。
[0085]
电压风险等级与电压区间的对应关系可以预先设置。例如,可以预先设置电压风险等级的等级数量总共有n级,电压区间(-∞,v1)对应的电压风险等级为0级,表示电池包无电压风险,电压区间[v1,v2)对应的电压风险等级为1级,电压区间[v2,v3)对应的电压风
险等级为2级,以此类推,电压区间[v
n-2
,v
n-1
)对应的电压风险等级为n-2级,电压区间[v
n-1
, ∞)对应的电压风险等级为n-1级。
[0086]
在该步骤中,得到了每个当前电压数据与平均电压的差值所属的电压区间之后,就能够基于电压风险等级与电压区间的预设对应关系,来确定每个电压传感器的当前电压风险等级,例如,对于最大当前电压数据而言,可以首先计算最大当前电压数据域平均电压的差值所属的电压区间,然后基于电压风险等级与电压区间的预设对应关系确定检测到该最大当前电压数据的电压传感器的当前电压风险等级。另外,检测到断线电压数据的电压传感器的当前电压风险等级为0,与电压区间无关。
[0087]
在步骤s14c中,确定每个电压传感器的当前电压风险等级相比于自当前时刻算起的第二历史预设时段内该电压传感器的最高历史电压风险等级而言电压风险等级是否上升,并统计该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数。
[0088]
在一个实施例中,假设第二历史预设时段的时长为t2,某个电压传感器在当前时刻的当前电压风险等级为二级,而该电压传感器在当前时刻之前的t2时长内的最高历史电压风险等级为一级,因此,该电压传感器的当前电压风险等级相比于当前时刻之前的t2时长内的最高历史电压风险等级而言,电压风险等级上升了。
[0089]
在一个实施例中,若当前电压风险等级相比于最高历史电压风险等级而言上升,则将该电压传感器在前一时刻的电压风险等级上升次数增加1,作为该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数。例如,假设某个电压传感器在前一时刻的电压风险等级上升次数为n,而且该电压传感器的当前电压风险等级与最高历史电压风险等级相比上升了,则该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数为n 1。
[0090]
在一个实施例中,若当前电压风险等级相比于最高历史电压风险等级而言未上升、且该电压传感器在当前时刻之前一直未发生电压风险等级上升的时长短于第二预设时长,则将该电压传感器在前一时刻的电压风险等级上升次数作为该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数。举例而言,假设当前时刻为t,第二预设时长为t2,某个电压传感器在当前时刻之前的t2时刻起其电压风险等级就一直未上升,而且t-t2《t2,则在这种情况下,将该电压传感器在前一时刻的电压风险等级上升次数作为该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数。
[0091]
在一个实施例中,若在当前时刻之前的第二预设时长内该电压传感器的电压风险等级均未上升,则将该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数置为0。举例而言,假设当前时刻为t,第二预设时长为t2,某个电压传感器在当前时刻之前的t2时刻起其电压风险等级就一直未上升,而且t-t2≥t2,则在这种情况下,将该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数置为0。通过将电压风险等级上升次数清零,能够在电压传感器较长时间内电压风险等级未上升的情况下防止热失控预警误报。
[0092]
另外,上述的第二预设时长和第二历史预设时段的时长可以相等,也可以不相等。
[0093]
在步骤s14d中,基于当前时刻所有电压传感器中的最大电压风险等级上升次数,确定电压故障等级。
[0094]
电压故障等级的等级数量可以根据实际情况进行预先设置。
[0095]
最大电压风险等级上升次数与电压故障等级之间的对应关系也可以根据实际情况进行预先设置。
[0096]
例如,可以预先设置为,在最大电压风险等级上升次数为零个时,电压故障等级为0级,表示电池包无电压风险;在最大电压风险等级上升次数为x个时,电压故障等级为1级;在最大电压风险等级上升次数为x 1个时,电压故障等级为2级;以此类推,最大电压风险等级上升次数每增加一个,则电压故障等级就会增加一级。x的数值可以根据实际情况进行设置,例如可以为1、2或者其他数值。
[0097]
再例如,还可以预先设置为,在最大电压风险等级上升次数为零个时,电压故障等级为0级,表示电池包无电压风险;在最大电压风险等级上升次数位于x至x i的范围内时,电压故障等级为1级;在最大电压风险等级上升次数位于x i 1至x j范围内时,电压故障等级为2级,其中j》i 1;其他电压故障等级与最大电压风险等级上升次数的对应关系以此类推。
[0098]
通过采用上述技术方案就能够确定电池包的电压故障等级,得到电压离群现象的严重程度。而且,该技术方案是基于电压传感器的当前电压风险等级与自当前时刻算起的第二历史预设时段内该电压传感器的最高历史电压风险等级的比较来确定其电压风险等级是否上升,因此其给出了一个缓冲的时间窗口来确认变化趋势,使得热失控的识别率更高,降低了热失控预警的漏报率和误报率。
[0099]
在一种实施例中,前述步骤s15中的基于断线故障等级、温度故障等级和电压故障等级,进行热失控预警,包括:基于断线故障等级、温度故障等级和电压故障等级中的最高故障等级及该最高故障等级的数量,确定热失控预警级别;基于热失控预警级别进行热失控预警。
[0100]
最高故障等级及其数量与热失控预警级别之间的对应关系可以预先进行设置。一种实施方式可以为,热失控预警级别随着最高故障等级的增加而增加,以及随着最高故障等级的数量的增加而增加。由于存在3种类型的故障,也即断线故障、温度故障和电压故障,所以最高故障等级的数量位于1至3的范围内。
[0101]
在一个实施例中,假设每种类型的故障等级的数量均为n个,也即断线故障分为n级,温度故障分为n级和电压故障分为n级,则当这三种类型的故障中的最高故障等级均为0时,可以预设热失控预警级别为零级,表示电池包无热失控风险;当这三种类型的故障中的最高故障等级为1级且数量为1时,这说明另两种故障的故障等级均为0级,则可以预设热失控预警级别为1级,等等。本公开对最高故障等级及其数量与热失控预警级别之间的对应关系不做具体限制,而是可以根据实际应用场景做灵活调整。
[0102]
例如,在一个应用场景中,断线故障等级预设为0级、1级和2级,温度故障等级预设为0级、1级和2级,电压故障等级预设为0级、1级和2级。则,如果在步骤s15中确定断线故障等级、温度故障等级和电压故障等级中的最高故障等级为0级,则热失控预警级别为零级,表示电池包无热失控风险;如果在步骤s15中确定断线故障等级、温度故障等级和电压故障等级中的最高故障等级为1级,则热失控预警级别为一级,表示电池包存在潜在危险,此时可以将详细的温度、电压数据上传到大数据云平台,由技术人员进行进一步分析;如果在步骤s15中确定断线故障等级、温度故障等级和电压故障等级中的最高故障等级为2级且数量为1,则热失控预警级别为二级,表示电池包有一定概率会发生热失控,可以提醒车主停车检查,并联系售后维修;如果在步骤s15中确定断线故障等级、温度故障等级和电压故障等级中的最高故障等级为2级且数量大于等于2,则热失控预警级别为三级,表示电池包有较
大概率会发生热失控,可以发出热失控警报,警告车主立即靠边停车,并远离危险。
[0103]
通过采用如上所述的多级热失控预警的技术方案,可以最大限度的兼顾误报率和漏报率,使得在事故等级较低时由后台的技术人员进行分析,从而有助于对电池包的改进设计,而在事故等级较高时进行热失控预警,有助于维护人身财产的安全。
[0104]
图5是根据本公开一种实施例的电池热管理装置的示意框图。如图5所示,该装置包括:获取模块51,用于获取对电池包进行温度检测的所有温度传感器的当前温度数据和对电池包的单体电池进行电压检测的所有电压传感器的当前电压数据;第一确定模块52,用于基于当前温度数据和当前电压数据,确定电池包的断线故障等级;第二确定模块53,用于基于当前温度数据,确定电池包的温度故障等级;第三确定模块54,用于基于当前电压数据,确定电池包的电压故障等级;预警模块55,用于基于断线故障等级、温度故障等级和电压故障等级,进行热失控预警。
[0105]
通过采用上述技术方案,由于首先基于当前温度数据和当前电压数据确定断线故障等级、温度故障等级和电压故障等级,然后基于断线故障等级、温度故障等级和电压故障等级进行热失控预警,因此避免了现有技术中因单纯依靠温度、电压的上升或下降速率进行热失控预警导致的漏报或误报,使得可识别的热失控更加全面,对于突发型或缓变型热失控均可以做到迅速报警,甚至提前预警;另外,在进行热失控预警时还考虑了断线信息,使得能够在缺失了电池包的温度数据和电压数据的情况下依然能够进行可靠的热失控预警,降低了热失控预警的误报率和漏报率。
[0106]
可选地,第一确定模块52还用于:基于当前温度数据和当前电压数据,确定处于断线状态的温度传感器和电压传感器;统计处于断线状态的温度传感器和电压传感器的断线持续时长;统计断线持续时长大于预设断线持续时长的温度传感器和电压传感器的总数量;基于总数量确定断线故障等级。
[0107]
可选地,第二确定模块53还用于:计算所有所述当前温度数据中所有有效温度数据的平均温度,其中所述有效温度数据满足以下条件:所述有效温度数据小于所述当前温度数据中的最大当前温度数据并大于所述当前温度数据中的最小当前温度数据,而且所述有效温度数据用于指示相对应的温度传感器不断线;基于每个所述当前温度数据与所述平均温度的差值所属的温度区间,确定每个所述温度传感器的当前温度风险等级;确定每个所述温度传感器的当前温度风险等级相比于自当前时刻算起的第一历史预设时段内该温度传感器的最高历史温度风险等级而言温度风险等级是否上升,并统计该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数;基于当前时刻所有所述温度传感器中的最大温度风险等级上升次数,确定所述温度故障等级。
[0108]
可选地,所述统计该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数,包括:若所述当前温度风险等级相比于所述最高历史温度风险等级而言上升,则将该温度传感器在前一时刻的温度风险等级上升次数增加1,作为该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数;若所述当前温度风险等级相比于所述最高历史温度风险等级而言未上升、且该温度传感器在当前时刻之前一直未发生温度风险等级上升的时长短于第一预设时长,则将该温度传感器在前一时刻的温度风险等级上升次数作为该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数;若在当前时刻之前的所述第一预设时长内该温度传感器的温度风险等级均未上升,则将该温度传感器在当前时刻的温度风险等级上升次数置为0。
[0109]
可选地,第三确定模块54还用于:计算所有所述当前电压数据中所有有效电压数据的平均电压,其中所述有效电压数据满足以下条件:所述有效电压数据小于所述当前电压数据中的最大当前电压数据并大于所述当前电压数据中的最小当前电压数据,而且所述有效电压数据用于指示相对应的电压传感器不断线;基于每个所述当前电压数据与所述平均电压的差值所属的电压区间,确定每个所述电压传感器的当前电压风险等级;确定每个所述电压传感器的当前电压风险等级相比于自当前时刻算起的第二历史预设时段内该电压传感器的最高历史电压风险等级而言电压风险等级是否上升,并统计该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数;基于当前时刻所有所述电压传感器中的最大电压风险等级上升次数,确定所述电压故障等级。
[0110]
可选地,所述统计该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数,包括:若所述当前电压风险等级相比于所述最高历史电压风险等级而言上升,则将该电压传感器在前一时刻的电压风险等级上升次数增加1,作为该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数;若所述当前电压风险等级相比于所述最高历史电压风险等级而言未上升、且该电压传感器在当前时刻之前一直未发生电压风险等级上升的时长短于第二预设时长,则将该电压传感器在前一时刻的电压风险等级上升次数作为该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数;若在当前时刻之前的所述第二预设时长内该电压传感器的电压风险等级均未上升,则将该电压传感器在当前时刻的电压风险等级上升次数置为0。
[0111]
可选地,预警模块55还用于:基于断线故障等级、温度故障等级和电压故障等级中的最高故障等级及该最高故障等级的数量,确定热失控预警级别;基于热失控预警级别进行热失控预警。
[0112]
可选地,所述热失控预警级别随着所述最高故障等级的增加而增加,以及随着所述最高故障等级的数量的增加而增加。
[0113]
关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
[0114]
图6是根据一示例性实施例示出的一种电子设备700的框图。如图6所示,该电子设备700可以包括:处理器701,存储器702。该电子设备700还可以包括多媒体组件703,输入/输出(i/o)接口704,以及通信组件705中的一者或多者。
[0115]
其中,处理器701用于控制该电子设备700的整体操作,以完成上述的电池热管理方法中的全部或部分步骤。存储器702用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备700的操作,这些数据例如可以包括用于在该电子设备700上操作的任何应用程序或方法的指令,以及应用程序相关的数据,例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,例如静态随机存取存储器(static random access memory,简称sram),电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory,简称eeprom),可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory,简称eprom),可编程只读存储器(programmable read-only memory,简称prom),只读存储器(read-only memory,简称rom),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。多媒体组件703可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏,音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如,音频组件可以包括一个麦克风,麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储
器702或通过通信组件705发送。音频组件还包括至少一个扬声器,用于输出音频信号。i/o接口704为处理器701和其他接口模块之间提供接口,上述其他接口模块可以是键盘,鼠标,按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件705用于该电子设备700与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信,例如wi-fi,蓝牙,近场通信(near field communication,简称nfc),2g、3g或4g,或它们中的一种或几种的组合,因此相应的该通信组件705可以包括:wi-fi模块,蓝牙模块,nfc模块。
[0116]
在一示例性实施例中,电子设备700可以被一个或多个应用专用集成电路(application specific integrated circuit,简称asic)、数字信号处理器(digital signal processor,简称dsp)、数字信号处理设备(digital signal processing device,简称dspd)、可编程逻辑器件(programmable logic device,简称pld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述的电池热管理方法。
[0117]
在另一示例性实施例中,还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质,该程序指令被处理器执行时实现上述的电池热管理方法的步骤。例如,该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器702,上述程序指令可由电子设备700的处理器701执行以完成上述的电池热管理方法。
[0118]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0119]
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0120]
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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