[发明专利]一种锂电池热失控早期预警及自动控制方法

权利要求书

1.一种锂电池热失控早期预警及自动控制方法，其特征在于首先建立利用环境数据判定锂电池热失控发展过程的数学模型，然后利用多种传感器实时采集锂电池箱内的环境数据，并参照已建立的数学模型对采集到的锂电池的环境数据的变化进行在线分析，按照锂电池热失控发展的风险程度分级别预警热失控的发展；一旦热失控发展引起火情，立即自动启动火情控制装置控制热失控扩展；

建立利用环境数据判定锂电池热失控发展过程的数学模型和预警热失控发展的方法为：应用传感器实时采集到的环境数据变化的速率结合环境数据的绝对值域作为判断锂电池出现故障的判断条件，对多种传感器采集到的环境数据进行综合在线分析，早期判断电池热失控的发生和发展，并根据热失控发生的危险程度和阶段分级别报警：

令d_n代表第n项环境数据，Δd_n代表在时间段Δt环境数据d_n的变化量，则此环境数据的变化速率s_n表示为：

在某一时刻由第n项环境数据所描述电池环境状态P_n表达为：

P_n＝(d_n,s_n)

n项环境数据变化所描述的当前时间t的电池状态O_t表达为：

O_t＝(P₁,P₂,P₃,...P_n)

第n项环境参数的第l级预警的数学模型Pl_n表达为：

Pl_n＝(dl_n,sl_n,dls_n)

其中，dl_n为第n项环境参数触发第l级预警的阈值，sl_n为第n项环境参数触发第l级预警的变化速率阈值，dls_n为当前维持电池箱正常工作的第n项环境参数的设定值；

依据第n项环境参数阈值独立判断第l级预警Wl_n的判定公式如下：

Wl_n＝(d_n≥dl_n)∨((s_n≥sl_n)∧(d_n≥dls_n))

通过n项环境参数相互独立判断在时间t的电池状态O_t是否触发l级热失控的预警信号Wl的简化公式为：

Wl＝Wl₁∨Wl₂∨…∨Wl_n

如果Wl为真，就发出l级预警信号。

2.根据权利要求1所述锂电池热失控早期预警及自动控制方法，其特征是采用多种传感器采集锂电池的环境数据，传感器包括气体传感器、温度传感器、烟雾传感器；利用所采集到的多项传感器数据进行复合判断，早期判断电池热失控的发生和发展。

3.根据权利要求1所述锂电池热失控早期预警及自动控制方法，其特征是利用环境数据判定锂电池热失控发展过程的数学模型在线下建立，首先根据具体电池种类和成组方式计算出电池热失控发展过程的特性数据，结合热失控试验中采集的数据，通过软件仿真数据处理，建立原始的锂电池热失控发展过程数学模型，在热失控试验中应用原始热失控发展过程数学模型进行预警，验证热失控发展过程数学模型的准确性，如果效果不能够达到准确预测，则对数学模型进行修正，反复进行验证，直到生成准确的利用环境数据判定锂电池热失控发展过程的数学模型。