一种动力电池热失控监控方法、系统以及电动车辆与流程

本技术涉及电池领域，具体涉及一种动力电池热失控监控方法、系统以及电动车辆。

背景技术：

1、当前的电动车辆一般设置有监控模式，用以检测电池系统是否发生热失控。其中，电池系统的定时监控系统多采用定时监控的方式，例如车辆唤醒监控期间，设定的监控时长为5分钟，唤醒间隔为1小时以上。

2、但是，上述监控模式较为单一，导致监控的预警效果不理性，因此，现有技术亟待改进。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本技术提供一种动力电池热失控监控方法、系统以及电动车辆，能够使得车辆监控到热失控相关数据，便于车辆后台预警。

2、第一方面，本技术提供了一种动力电池热失控监控方法，其特征在于，包括：响应于所述动力电池充电完成或采用所述动力电池的用电设备下电完成，电池管理系统开启第一监控模式，其中，所述第一监控模式包括：持续监控所述动力电池第一预设时长，并采集所述动力电池的第一电池数据；响应于所述第一电池数据满足第一预设条件，所述电池管理系统进入第二监控模式，其中，所述第二监控模式为休眠状态下周期性短时唤醒监控模式，每次唤醒后持续监控所述动力电池第二预设时长，所述第二预设时长小于所述第一预设时长。这样的设计能够在动力电池热失控风险最高的时间段内对电池进行监控，并采集得到动力电池的相关数据，便于问题追溯，以及后台预警，且在确定不会发生热失控后，使得电池管理系统进入常规的第二监控模式，减少能耗。

3、在一些实施例中，所述第一预设时长大于等于20分钟。以此能够保证第一监控模式的监控时长，更有效地进行热失控监控。

4、在一些实施例中，所述第一电池数据包括温度数据，所述第一预设条件包括温度阈值。以此可以根据检测动力电池的温度以及设定的温度阈值，确定动力电池是否热失控。

5、在一些实施例中，所述温度数据t1和t2，其中，t1为在所述持续监控所述动力电池第一预设时长的开始时刻监测到的所述动力电池的电池单体的最高温度，t2为在所述持续监控所述动力电池第一预设时长的结束时刻监测到的所述动力电池的电池单体的最高温度，所述温度阈值包括tx和ty，其中，tx为50-60℃，ty为3-7℃；其中，所述第一预设条件包括(t2≤t1)，或(t2>t1且t2≤tx且t2-t1≤ty)。这样的设计能够使得动力电池热失控监控基于相关数据例如t1、t2、tx和ty确定电池是否会发生热失控，以及是否切换第二监控模式，减少能耗。

6、在一些实施例中，响应于所述第一电池数据不满足第一预设条件，所述电池管理系统先休眠第三预设时长，然后唤醒所述电池管理系统采集所述温度数据；其中，所述第三预设时长小于等于10分钟，所述温度数据包括t3，t3为所述电池管理系统休眠第三预设时长结束时刻监测到的所述动力电池的电池单体的最高温度；响应于所述温度数据t3满足：(t3≤t2)，或(t3>t2且t3≤tx且t3-t2≤ty)，所述电池管理系统进入第二监控模式；否则，继续执行所述持续监控所述动力电池第一预设时长的步骤。通过比较监控开始时刻的电池单体的最高温度和上一次监控结束时刻电池单体的最高温度，判断电池是否在休眠期间发生热失控，提高了热失控的检测可靠性。

7、在一些实施例中，所述温度数据仅包括t2，t2为在所述持续监控所述动力电池第一预设时长的结束时刻监测到的所述动力电池的电池单体的最高温度；所述温度阈值仅包括tx，tx为50-60℃；所述第一预设条件包括t2≤tx。通过判断监控结束时刻电池单体的最高温度，与预设的温度阈值进行对比，可以判断电池是否发生热失控，且简化比较逻辑。

8、在一些实施例中，其特征在于，所述第一电池数据还包括：所述动力电池的电池单体的最低电压vd；所述第一预设条件还包括：vd≥vx，其中，vx为1-3伏。这样的设计增加了对电池的电压判断，提高了热失控的检测可靠性，且增加数据采集范围。

9、在一些实施例中，所述第一电池数据还包括：所述动力电池的绝缘值；所述第一预设条件还包括：在所述持续监控所述动力电池第一预设时长的过程中无绝缘故障。这样的设计进一步增加了对电池的绝缘值判断，提高了热失控的检测可靠性，且增加数据采集范围。

10、在一些实施例中，所述第一监控模式包括：在所述持续监控所述动力电池第一预设时长的步骤之前，所述电池管理系统先休眠第四预设时长，然后唤醒所述电池管理系统，以执行所述持续监控所述动力电池第一预设时长的步骤；其中，所述第四预设时长小于等于10分钟。这样的设计是因为动力电池在充电完成后或者用电设备下电后故障可能被消除，进而减少误检测发生，且基本不影响后续对动力电池热失控风险最高的阶段实施监控。

11、在一些实施例中，所述第四预设时长为2-7分钟。以此能够不影响后续对动力电池热失控风险最高的阶段实施监控。

12、在一些实施例中，还包括：响应于所述第一电池数据不满足所述第一预设条件，所述电池管理系统重复续执行所述第一监控模式，并继续判断所述第一电池数据是否满足所述第一预设条件。如果第一电池数据不满足第一预设条件，不能停止监控，因为此时仍然存在热失控风险，继续进行监控，以继续进行热失控风险的监控。

13、在一些实施例中，还包括：响应于重复续执行所述第一监控模式过程中所述第一电池数据未满足第二预设条件，且所述电池管理系统执行所述第一监控模式的次数大于预设次数或多次执行所述第一监控模式的所述第一预设时长的总和大于预设时间阈值，则所述电池管理系统进入所述第二监控模式；其中，所述预设次数为2-5次，所述预设时间阈值为60-120分钟。具体的，在第一电池数据不满足第二预设条件时，即代表热失控风险不大，并且执行第一监控模式的次数大于预设次数或者多次执行第一监控模式的第一预设时长的总和大于预设时间阈值时，则说明热风险概率很低，此时电池管理系统进入第二监控模式，能够节省电能。

14、在一些实施例中，还包括：响应于所述第一电池数据不满足所述第一预设条件且满足第二预设条件，所述电池管理系统重复续执行所述第一监控模式，且在下一次所述持续监控所述动力电池第一预设时长采集所述动力电池的第二电池数据；根据所述第一电池数据和所述第二电池数据判断所述动力电池是否发生热失控；以及响应于所述动力电池发生热失控，发出预警。这样的设计能够使得电池管理系统在电池热失效风险较大的情况下，增加对电池的数据采集范围，以便于判断电池是否热失控，进而提醒用户进行补救，且便于问题追溯。

15、在一些实施例中，所述第二预设条件包括t2≥tz和/或(t2-t1)≥to，其中，tz为55-70℃且大于tx，to为5-10℃且大于ty；所述第二电池数据包括所述动力电池的电池单体的实时温度，和/或升温速率，和/或实时气压，和/或气压变化率，和/或实时电压，和/或电压下降速率。具体的，通过设定第二预设条件，可以便于热失控风险判断，且在动力电池的数据大于第二预设条件时，电池管理系统采集温度和/或升度速率、气压和/或气压变化率、电压和/或电压下降速率，增加对电池的数据采集范围，以便于判断电池是否热失控，进而提醒用户进行补救，且便于问题追溯。

16、在一些实施例中，所述第二监控模式包括：电池管理系统每休眠第四预设时长之后被唤醒进行持续监控所述动力电池第二预设时长，其中，所述第二预设时长小于等于10分钟，所述第四预设时长大于等于1小时。以此能够降低监控能耗，且延长监控时长。

17、第二方面，本技术提供了一种动力电池热失控监控系统，包括：电池管理系统；dcdc变换器；其中，所述电池管理系统与所述dcdc变换器配合，用于执行上述任意一项所述的动力电池热失控监控方法。

18、第三方面，本技术提供了一种电动车辆，包括动力电池以及上述所述的动力电池热失控监控系统。