[发明专利]一种新型电动汽车动力电池组安全管理方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车动力电池管理技术领域，具体涉及一种新型电动汽车动力电池组安全管理系统。

背景技术

目前，电动汽车技术还不够成熟，尤其是动力电池及其管理技术不成熟，电动汽车因电池过充或过放而引起的起火和爆炸现象时有发生，这不仅对生命财产安全带来严峻挑战，同时对电动汽车的研发和推广应用也带来严重的负面影响。

目前纯电动汽车动力电池组安全管理主要体现在充/放电管理上，即根据动力电池组的荷电状态、电池单体最高/最低电压以及最高/最低温度进行管理。这种动力电池组安全管理方式存在以下缺点：

第一，由于电池组荷电状态估计值受到电池充放电倍率、电池温度、电池内阻与自放电率、累积误差等多种复杂因素影响，估计精度不高，荷电状态估计值难以准确反映电池组实际荷电状态。另外，由于电池材料、工艺以及内阻、自放电率等方面的差异，往往会导致电池单体出现较大差异。因此，以动力电池组荷电状态作为安全管理依据，往往会导致电量最低电池单体过放而电量最高电池单体过充，从而大大影响电池寿命，严重时会导致电池燃烧或爆炸。

第二，动力电池单体安全充/放电的电池单体最高/最低电压和最高/最低温度值受到充放电电流、环境温度、电池内阻等多种因素影响，难以准确确定电池单体安全充/放电的电池单体最高/最低电压和最高/最低温度。另外，电池单体是否会出现危险主要体现在电池内部压力和温度上，虽然有的系统对电池温度进行了监控，但是目前的电池安全管理系统都未对电池内部压力进行监控，因此对由于电池内部压力升高导致电池漏液短路甚至燃烧爆炸的潜在危险无法监控。

发明内容

为克服上述技术中的不足，本发明的目的在于：提供一种新型电动汽车动力电池组安全管理方法及装置，通过对动力电池组中动力电池单体气压、单体温度、单体电压以及动力电池组充/放电电流等各个参数的综合分析，准确判断动力电池组的安全状态，科学地进行动力电池组充放电安全管理。

本发明为解决其技术问题所采用的一种技术方案为：

所述新型电动汽车动力电池组安全管理方法，该方法为，通过气压检测模块、温度检测模块、电压检测模块和充/放电电流检测模块分别检测动力电池组各个动力电池单体的单体气压、单体温度、单体电压以及动力电池组充/放电电量这四个参数，由数据采集系统采集检测数据后传输给充/放电管理系统，充/放电管理系统对测得的四个参数进行计算、分析，然后控制动力电池组的充/放电状态，具体控制步骤为：

第一步，充/放电管理系统将各动力电池单体内部单体气压与其预先设定的安全值进行比较，只要其中有一块动力电池单体达到，则停止充/放电过程，若没有则维持原先的充/放电状态；

第二步，充/放电管理系统将各动力电池单体内部单体温度与其预先设定的安全值进行比较，只要其中有一块动力电池单体达到，则停止充/放电过程，若没有则维持原先的充/放电状态；

第三步，充/放电管理系统将各动力电池单体正、负极两端的单体电压与其预先设定的安全值进行比较，只要其中有一块动力电池单体达到，则停止充/放电过程，若没有则维持原先的充/放电状态；

第四步，充/放电管理系统根据采集到的充/放电电流和时间计算动力电池组的充/放电量，只要达到所设定的充/放电的电量截止条件，则停止充/放电过程，若没有则维持原先的充/放电状态。

优选地，所述气压检测模块连接一报警指示灯，实时显示动力电池组内动力电池单体气压状态，气压检测模块可采用常闭气压开关传感器，每个动力电池单体上的常闭气压开关传感器相互串联，然后与一常闭继电器控制端相连，常闭继电器输出端连接有报警指示灯，实时显示动力电池组内动力电池单体气压状态；温度检测模块可选用温度传感器，实时检测动力电池组充/放电过程中各动力电池单体内部温度值；电压检测模块可选用电压传感器，实时检测动力电池组充/放电过程中各动力电池单体正、负极接线柱两端的电压值，并计算电池组的总电压；充/放电电流检测模块选用霍尔传感器，实时测量动力电池组充/放电过程中的充/放电电流，然后由充/放电管理系统进行分析计算得到动力电池组的充/放电电量。

本发明气压检测方式：