电池包热失控检测方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池包热失控检测方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.目前，新能源汽车技术发展越来越快，新能源汽车也越来越普及，得益于动力电池技术的发展，新能源汽车的充电速度和续航里程也取得了巨大的进步，但是新能源汽车行驶过程中出现意外事故时，可能会使动力电池受到挤压，导致动力电池出现热失控而引发安全事故，因此将动力电池装配上车辆前需要检测其在挤压碰撞等严苛工况下是否会发生热失控，以在动力电池的结构不满足要求时对其进行结构优化，但是现有技术中对电池包进行热失控检测的准确度低，导致动力电池的安全性无法保证。
3.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供了一种电池包热失控检测方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术检测动力电池是否会发生热失控的准确度低技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种电池包热失控检测方法，所述方法包括以下步骤：
6.获取待测电池包进行挤压测试后的形变量；
7.根据所述待测电池包的电芯信息在预设数据库中匹配目标形变量；
8.根据所述形变量和所述目标形变量检测所述待测电池包是否发生热失控。
9.可选地，所述获取待测电池包进行挤压测试后的形变量之前，还包括：
10.获取多个样本电芯进行挤压测试过程中的电芯参数；
11.在所述电芯参数符合热失控条件时，获取对应样本电芯的当前形变量；
12.根据所述多个样本电芯的电芯信息和所述当前形变量构建预设数据库。
13.可选地，所述根据所述多个样本电芯的电芯信息和所述当前形变量构建预设数据库，包括：
14.根据所述多个样本电芯的电芯信息确定各样本电芯的型号；
15.根据所述型号和所述当前形变量确定相同型号样本电芯的平均形变量；
16.根据所述平均形变量和预设安全系数确定形变量阈值，并根据所述形变量阈值和所述型号构建预设数据库。
17.可选地，所述电芯参数包括电压降、电芯监测点的最高温度和电芯监测点的温升速率；
18.所述在所述电芯参数符合热失控条件时，获取对应样本电芯的当前形变量，包括：
19.判断所述温升速率是否大于或等于预设速率；
20.若是，则在所述电压降大于预设电压降和/或所述最高温度大于预设温度时，判定对应的样本电芯发生热失控；
21.在所述样本电芯发生热失控时，获取所述样本电芯的当前形变量。
22.可选地，所述根据所述待测电池包的电芯信息在预设数据库中匹配目标形变量，包括：
23.根据所述待测电池包的电芯信息确定电芯型号；
24.根据所述电芯型号在预设数据库中匹配目标形变量。
25.可选地，所述根据所述形变量和所述目标形变量检测所述待测电池包是否发生热失控，包括：
26.判断所述形变量是否大于所述目标形变量；
27.若是，则判定所述待测电池包发生热失控。
28.可选地，所述根据所述形变量和所述目标形变量检测所述待测电池包是否发生热失控之后，还包括：
29.获取对所述待测电池包进行挤压测试的挤压方向；
30.根据所述挤压方向对所述待测电池包进行结构优化。
31.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电池包热失控检测装置，所述装置包括：
32.获取模块，用于获取待测电池包进行挤压测试后的形变量；
33.匹配模块，用于根据所述待测电池包的电芯信息在预设数据库中匹配目标形变量；
34.检测模块，用于根据所述形变量和所述目标形变量检测所述待测电池包是否发生热失控。
35.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电池包热失控检测设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电池包热失控检测程序，所述电池包热失控检测程序配置为实现如上文所述的电池包热失控检测方法的步骤。
36.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有电池包热失控检测程序，所述电池包热失控检测程序被处理器执行时实现如上文所述的电池包热失控检测方法的步骤。
37.本发明获取待测电池包进行挤压测试后的形变量；根据所述待测电池包的电芯信息在预设数据库中匹配目标形变量；根据所述形变量和所述目标形变量检测所述待测电池包是否发生热失控。本发明根据电芯信息在预设数据库中匹配目标形变量，根据待测电池包进行挤压测试后的形变量和目标形变量检测待测电池包是否发生热失控，能够通过挤压测试后的形变量和预设数据库中匹配到的目标形变量确定待测电池包是否发生热失控，提高了电池包热失控检测的准确度。
附图说明
38.图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电池包热失控检测设备的结构示意图；
39.图2为本发明电池包热失控检测方法第一实施例的流程示意图；
40.图3为本发明电池包热失控检测方法第二实施例的流程示意图；
41.图4为本发明电池包热失控检测方法第三实施例的流程示意图；
42.图5为本发明电池包热失控检测装置第一实施例的结构框图。
43.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
44.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
45.参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电池包热失控检测设备结构示意图。
46.如图1所示，该电池包热失控检测设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(central processing unit，cpu)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(wireless-fidelity，wi-fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(random access memory，ram)，也可以是稳定的非易失性存储器(non-volatile memory，nvm)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
47.本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对电池包热失控检测设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
48.如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及电池包热失控检测程序。
49.在图1所示的电池包热失控检测设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明电池包热失控检测设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在电池包热失控检测设备中，所述电池包热失控检测设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的电池包热失控检测程序，并执行本发明实施例提供的电池包热失控检测方法。
50.本发明实施例提供了一种电池包热失控检测方法，参照图2，图2为本发明电池包热失控检测方法第一实施例的流程示意图。
51.本实施例中，所述电池包热失控检测方法包括以下步骤：
52.步骤s10：获取待测电池包进行挤压测试后的形变量。
53.需要说明的是，本实施例的执行主体可以是一种具有数据处理、网络通信以及程序运行功能的计算服务设备，例如平板电脑、个人电脑、手机等，或者是一种能够实现上述功能的电子设备、电池包热失控检测设备等。以下以电池包热失控检测设备(简称检测设备)为例，对本实施例及下述各实施例进行举例说明。
54.在本实施例中，可以是使用仿真分析软件通过本实施例的电池包热失控检测方法对待测电池包的模型进行仿真分析检测，从而确定待测电池包在现有结构下是否会发生热失控，其中仿真分析软件可以是cae软件；也可以是通过本实施例的电池包热失控检测方法对实体的待测电池包进行热失控检测，本实施例在此不作限制。
55.可以理解的是，待测电池包可以是需要进行热失控检测的电池包；挤压测试可以是对待测电池包施加外力使待测电池包发生形变的测试，通过挤压测试模拟发生意外事故时电池包所受到的外部压力；形变量可以是挤压测试完成后待测电池包中电芯的变形量，该形变量可以是电芯上若干目标监测点形变量的均值，也可以是某一目标监测点的形变量，本实施例在此不作限制。
56.在具体实现中，对待测电池包进行挤压测试，以模拟新能源汽车发生意外事故时电池包所受到的外部压力，在对待测电池包进行挤压测试后，获取电池包中电芯上若干目标监测点对应的若干形变量，将若干形变量的均值作为待测电池包进行挤压测试后待测电池包中电芯的形变量。
57.步骤s20：根据所述待测电池包的电芯信息在预设数据库中匹配目标形变量。
58.可以理解的是，电芯信息可以是能够表示电池包中电芯类型的信息，电芯信息包括电芯型号、电芯身份识别号和电芯编码等信息；预设数据库可以是预先设定的存储有电芯信息与电池包发生热失控时电芯形变量之间对应关系的数据库；目标形变量可以是预设数据库中与待测电池包的电芯信息对应的形变量，目标形变量可以是一个阈值，在对应类型电池包中电芯的形变量未达到该阈值时，可判定该电池包不存在热失控；在对应类型电池包中电芯的形变量达到或超过该阈值时，判定该电池包发生热失控。
59.在具体实现中，根据待测电池包的电芯信息在预设数据库中匹配该类型电池包发生热失控时电芯的目标形变量。
60.步骤s30：根据所述形变量和所述目标形变量检测所述待测电池包是否发生热失控。
61.在具体实现中，对待测电池包进行挤压测试以模拟新能源车辆发生意外事故时电池包受到的外部压力，在对待测电池包的挤压测试完成时，获取待测电池包中电芯上若干目标监测点对应的若干形变量，将若干形变量的均值作为待测电池包进行挤压测试后待测电池包中电芯的形变量，根据待测电池包的电芯信息在预设数据库中匹配待测电池包发生热失控时电芯的目标形变量，根据目标形变量与形变量之间的关系确定待测电池包是否发生热失控。
62.进一步地，为了提高电池包热失控检测的准确度，以提高动力电池的安全性，所述步骤s20，包括：根据所述待测电池包的电芯信息确定电芯型号；根据所述电芯型号在预设数据库中匹配目标形变量。
63.在具体实现中，从待测电池包的电芯信息中读取电芯型号，根据电芯型号在预设数据库中匹配与待测电池包对应的发生热失控时电芯的目标形变量。
64.进一步地，为了提高电池包热失控检测的准确度，以提高动力电池的安全性，所述步骤s30，包括：判断所述形变量是否大于所述目标形变量；若是，则判定所述待测电池包发生热失控。
65.在具体实现中，例如预设数据库可参照表1，检测设备对待测电池包进行挤压测试，在进行挤压测试后，获取电芯上4个目标监测点的形变量分别为3、4、4和5，则待测电池包中电芯的形变量为4，根据电芯信息确定电芯型号为a2，则根据a2在表1中匹配到的目标形变量为2，待测电池包的形变量大于目标形变量，此时判定待测电池包发生热失控。
66.表1
67.电芯型号形变量a13a22a35a44
68.本实施例获取待测电池包进行挤压测试后的形变量；根据所述待测电池包的电芯信息在预设数据库中匹配目标形变量；根据所述形变量和所述目标形变量检测所述待测电池包是否发生热失控。本实施例根据电芯信息在预设数据库中匹配目标形变量，根据待测电池包进行挤压测试后的形变量和目标形变量检测待测电池包是否发生热失控，能够通过挤压测试后的形变量和预设数据库中匹配到的目标形变量确定待测电池包是否发生热失控，提高了电池包热失控检测的准确度。
69.参考图3，图3为本发明电池包热失控检测方法第二实施例的流程示意图。
70.基于上述第一实施例，在本实施例中，所述步骤s10之前，所述方法还包括：
71.步骤s01：获取多个样本电芯进行挤压测试过程中的电芯参数。
72.可以理解的是，样本电芯可以是进行试验的未设置保护结构的电芯，从另一方面来说，对样本电芯设置保护结构后即可获得电池包；样本电芯有若干个型号，每种型号电芯的数量有若干个；电芯参数可以是确定电芯是否发生热失控的参数；在对多个样本电芯进行挤压测试的过程中，获取各样本电芯的电芯参数。
73.步骤s02：在所述电芯参数符合热失控条件时，获取对应样本电芯的当前形变量。
74.可以理解的是，热失控条件可以是判断样本电芯是否发生热失控的条件，热失控条件具体可以是电芯参数对应的参数阈值，根据样本电芯的电芯参数和参数阈值判断电芯参数是否符合热失控条件；当前形变量可以是样本电芯发生热失控时的形变量。
75.步骤s03：根据所述多个样本电芯的电芯信息和所述当前形变量构建预设数据库。
76.应该理解的是，根据所述多个样本电芯的电芯信息和所述当前形变量构建预设数据库可以是根据多个样本电芯的电芯信息确定同类型样本电芯，根据同类型样本电芯中各样本电芯的当前形变量确定该类型样本电芯的平均形变量，根据各类型样本电芯的平均形变量对应的电芯信息构建预设数据库。
77.在具体实现中，对多个样本电芯进行挤压测试，其中可同时对多个样本电芯进行挤压测试，也可按照预设顺序对多个样本电芯进行挤压测试，在对样本电芯进行挤压测试的过程中，实时获取各样本电芯的电芯参数，根据电芯参数和对应的参数阈值确定样本电芯是否发生热失控，在样本电芯发生热失控时，停止对应样本电芯的挤压测试，并获取该样本电芯的当前形变量，在对所有样本电芯的挤压测试完成时，获得各样本电芯发生热失控时的当前形变量，根据电芯信息确定同类型的样本电芯，求同类型样本电芯的平均形变量，根据各同类型电芯的平均形变量和电芯信息构建预设数据库。
78.进一步地，为了提高样本电芯热失控判断的准确度，所述电芯参数包括电压降、电芯监测点的最高温度和电芯监测点的温升速率，所述步骤s02，包括：判断所述温升速率是否大于或等于预设速率；若是，则在所述电压降大于预设电压降和/或所述最高温度大于预设温度时，判定对应的样本电芯发生热失控；在所述样本电芯发生热失控时，获取所述样本电芯的当前形变量。
79.可以理解的是，温升速率可以是样本电芯上监测点温度上升的速率；最高温度可以是样本电芯上监测点的最高温度；电压降可以是挤压测试过程中电芯的电压相对于初始电压的压降；预设速率可以是预先设定的样本电芯发生热失控时样本电芯上监测点温度上升的最大速率；预设电压降可以是预先设定的样本电芯发生热失控时的电压相对于初始电压的压降；预设温度可以是预先设定样本电芯发生热失控时的温度。
80.在具体实现中，在对样本电芯进行挤压测试的过程中，获取样本电芯上目标监测点的温升速率，若所述温升速率大于或等于预设速率，则根据电压降确定样本电芯的电压相对于初始电压的下降比例，在所述下降比例大于预设下降比例和/或最高温度大于预设温度时，判定样本电芯发生热失控，在样本电芯发生热失控时，停止对该样本电芯进行挤压测试，并获取当前形变量。
81.进一步地，为了提高电池包热失控检测的准确度，所述步骤s03，包括：根据所述多个样本电芯的电芯信息确定各样本电芯的型号；根据所述型号和所述当前形变量确定相同型号样本电芯的平均形变量；根据所述平均形变量和预设安全系数确定形变量阈值，并根据所述形变量阈值和所述型号构建预设数据库。
82.可以理解的是，预设安全系数可以是预先设定的常数；根据所述平均形变量和预设安全系数确定形变量阈值可以是将所述平均形变量除以预设安全系数获得形变量阈值。
83.在具体实现中，假设有3个型号的样本电芯，分别为：a1、a2和a3，预设安全系数为1.5，各型号的样本电芯对应的当前形变量和平均形变量可参照表2，根据表2可确定a1、a2和a3对应的形变量阈值分别为2、1.3和3.3，则根据形变量阈值和型号构建的预设数据库可参照表3。
84.表2
[0085][0086]
表3
[0087]
型号形变量a12a21.3a33.3
[0088]
本实施例获取多个样本电芯进行挤压测试过程中的电芯参数；在所述电芯参数符合热失控条件时，获取对应样本电芯的当前形变量；根据所述多个样本电芯的电芯信息和所述当前形变量构建预设数据库。本实施例在对多个样本电芯进行挤压测试的过程中获取电芯参数，在电芯参数符合热失控条件时，根据样本电芯的当前形变量和电芯信息构建预
设数据库，以根据预设数据库确定待测电池包是否发生热失控，提高了电池包热失控检测的准确度。
[0089]
参考图4，图4为本发明电池包热失控检测方法第三实施例的流程示意图。
[0090]
基于上述各实施例，在本实施例中，所述步骤s30之后，所述方法还包括：
[0091]
步骤s40：获取对所述待测电池包进行挤压测试的挤压方向。
[0092]
可以理解的是，挤压方向包括横向挤压和纵向挤压，获取对所述待测电池包进行挤压测试的挤压方向可以是在对待测电池包进行挤压测试时，获取挤压控制参数，根据挤压控制参数确定对待测电池包的挤压方向。
[0093]
步骤s50：根据所述挤压方向对所述待测电池包进行结构优化。
[0094]
可以理解的是，根据所述挤压方向对所述待测电池包进行结构优化可以是确定待测电池包发生热失控时的挤压方向，根据挤压方向对待测电池包对应方向上的结构进行优化。
[0095]
在具体实现中，在对待测电池包进行挤压测试时，根据挤压控制参数确定对待测电池包的挤压方向为横向挤压，对待测电池包进行结构优化的方式可以是在电池包横向上添加横梁以提高电池包横向上的强度。
[0096]
进一步地，为了在电池包发生热失控时，根据检测结果对电池包进行结构优化以提高电池包的安全性，所述步骤s50，包括：确定与所述挤压方向相同的电池包方向为结构优化方向；根据所述形变量确定待提升强度；根据所述结构优化方向和所述待提升强度为与待测电池包型号相同的电池包设置加强结构。
[0097]
在具体实现中，假设挤压方向为纵向挤压，则结构优化方向为纵向优化，将抵消该形变量的结构强度设定为待提升强度，根据待提升强度选取对应的加强结构，该加强结构可以是铝合金、铁或其他金属，并将该加强结构设置在电池包的纵向上，以提高电池包的强度。
[0098]
本实施例获取对所述待测电池包进行挤压测试的挤压方向；根据所述挤压方向对所述待测电池包进行结构优化。本实施例能够根据挤压方向对电池包进行结构优化，提高了电池包结构的开发效率。
[0099]
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有电池包热失控检测程序，所述电池包热失控检测程序被处理器执行时实现如上文所述的电池包热失控检测方法的步骤。
[0100]
参照图5，图5为本发明电池包热失控检测装置第一实施例的结构框图。
[0101]
如图5所示，本发明实施例提出的电池包热失控检测装置包括：
[0102]
获取模块10，用于获取待测电池包进行挤压测试后的形变量；
[0103]
匹配模块20，用于根据所述待测电池包的电芯信息在预设数据库中匹配目标形变量；
[0104]
检测模块30，用于根据所述形变量和所述目标形变量检测所述待测电池包是否发生热失控。
[0105]
本实施例获取待测电池包进行挤压测试后的形变量；根据所述待测电池包的电芯信息在预设数据库中匹配目标形变量；根据所述形变量和所述目标形变量检测所述待测电池包是否发生热失控。本实施例根据电芯信息在预设数据库中匹配目标形变量，根据待测
电池包进行挤压测试后的形变量和目标形变量检测待测电池包是否发生热失控，能够通过挤压测试后的形变量和预设数据库中匹配到的目标形变量确定待测电池包是否发生热失控，提高了电池包热失控检测的准确度。
[0106]
基于本发明上述电池包热失控检测装置第一实施例，提出本发明电池包热失控检测装置的第二实施例。
[0107]
在本实施例中，所述获取模块10，还用于获取多个样本电芯进行挤压测试过程中的电芯参数；在所述电芯参数符合热失控条件时，获取对应样本电芯的当前形变量；根据所述多个样本电芯的电芯信息和所述当前形变量构建预设数据库。
[0108]
所述获取模块10，还用于根据所述多个样本电芯的电芯信息确定各样本电芯的型号；根据所述型号和所述当前形变量确定相同型号样本电芯的平均形变量；根据所述平均形变量和预设安全系数确定形变量阈值，并根据所述形变量阈值和所述型号构建预设数据库。
[0109]
所述获取模块10，还用于判断所述温升速率是否大于或等于预设速率；若是，则在所述电压降大于预设电压降和/或所述最高温度大于预设温度时，判定对应的样本电芯发生热失控；在所述样本电芯发生热失控时，获取所述样本电芯的当前形变量；所述电芯参数包括电压降、电芯监测点的最高温度和电芯监测点的温升速率。
[0110]
所述匹配模块20，还用于根据所述待测电池包的电芯信息确定电芯型号；根据所述电芯型号在预设数据库中匹配目标形变量。
[0111]
所述检测模块30，还用于判断所述形变量是否大于所述目标形变量；若是，则判定所述待测电池包发生热失控。
[0112]
所述检测模块30，还用于获取对所述待测电池包进行挤压测试的挤压方向；根据所述挤压方向对所述待测电池包进行结构优化。
[0113]
本发明电池包热失控检测装置的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。
[0114]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0115]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0116]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0117]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。