【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及儲能領(lǐng)域，尤其涉及一種熱失控預(yù)測方法、電池管理系統(tǒng)及存儲介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、儲能電池系統(tǒng)是一種能夠儲存電能的設(shè)備，其用于提供備用電力和穩(wěn)定電網(wǎng)的電壓等，如儲能電池柜。隨著可再生能源的發(fā)展，鋰電池儲能電池柜在新能源領(lǐng)域扮演者越來越重要的角色，其安全性的高低直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。因此，保證儲能電池系統(tǒng)的安全至關(guān)重要。
2、目前，儲能電池系統(tǒng)中設(shè)置有安全防護(hù)措施，可以通過溫度傳感器和煙霧傳感器來實(shí)時(shí)監(jiān)測電池的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)監(jiān)測到熱失控發(fā)生時(shí)，立即啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，啟動(dòng)泄壓裝置自動(dòng)滅火裝置等防止爆炸和火災(zāi)。當(dāng)在檢測到熱失控發(fā)生后開展安全措施，則熱失控發(fā)生時(shí)釋放的能量很大，極易造成電池和儲能電池柜起火或爆炸等重大事故。
3、目前還存在一些預(yù)測熱失控的方法，但是預(yù)測的準(zhǔn)確率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種熱失控預(yù)測方法、電池管理系統(tǒng)及存儲介質(zhì)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)測是否發(fā)生熱失控時(shí)存在的準(zhǔn)確率較低的問題。
2、第一方面，本專利技術(shù)提供一種熱失控預(yù)測方法，所述方法包括：
3、確定電池在第一時(shí)刻下的實(shí)際狀態(tài)信息；
4、根據(jù)閾值狀態(tài)信息確定所述實(shí)際狀態(tài)信息存在異常時(shí)，則根據(jù)所述實(shí)際狀態(tài)信息基于熱失控模型確定所述電池在未來設(shè)定時(shí)間下的預(yù)測狀態(tài)信息；
5、根據(jù)所述預(yù)測狀態(tài)信息確定第二時(shí)刻的狀態(tài)信息變化率，根據(jù)所述第二時(shí)刻的狀態(tài)信息變化率確定所述電池存在熱失控的風(fēng)險(xiǎn)；所述第二時(shí)刻為所述未來設(shè)定時(shí)間中
6、可選的，所述預(yù)測狀態(tài)信息包括預(yù)測電壓和預(yù)測溫度；所述狀態(tài)信息變化率包括溫升速率和電壓下降率；根據(jù)所述第二時(shí)刻的狀態(tài)信息變化率確定所述電池存在熱失控的風(fēng)險(xiǎn)，包括：
7、在確定所述第二時(shí)刻的溫升速率大于目標(biāo)溫升速率，或者，所述電壓下降率大于目標(biāo)下降率時(shí)，則確定第三時(shí)刻的實(shí)際狀態(tài)信息；
8、若所述第三時(shí)刻的實(shí)際狀態(tài)信息與該時(shí)刻的預(yù)測狀態(tài)信息相匹配，則確定所述電池在第二時(shí)刻存在熱失控的風(fēng)險(xiǎn)；所述第三時(shí)刻為處于所述第一時(shí)刻與所述第二時(shí)刻之間的任一時(shí)刻。
9、可選的，所述方法還包括：
10、根據(jù)目標(biāo)時(shí)刻確定歷史狀態(tài)信息；所述目標(biāo)時(shí)刻為距離上次修正時(shí)刻的時(shí)間差大于或等于第一預(yù)設(shè)時(shí)間間隔的時(shí)刻；所述上次修正時(shí)刻為上次修正所述熱失控模型中的參數(shù)的時(shí)刻；所述歷史狀態(tài)信息為所述目標(biāo)時(shí)刻之前的多個(gè)充放電過程分別對應(yīng)的實(shí)際狀態(tài)信息；
11、根據(jù)所述歷史狀態(tài)信息修正所述熱失控模型中的參數(shù)。
12、可選的，所述方法還包括：
13、在根據(jù)所述歷史狀態(tài)信息修正所述熱失控模型中的參數(shù)之后，根據(jù)所述電池處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的工況信息、電壓和溫度，基于所述熱失控模型確定所述閾值狀態(tài)信息。
14、可選的，多個(gè)電池構(gòu)成模組，所述實(shí)際狀態(tài)信息包括：實(shí)際溫度和實(shí)際電壓；所述閾值狀態(tài)信息包括：電壓閾值、溫度閾值、模組內(nèi)最大電壓差閾值和模組內(nèi)最大溫度差閾值中的至少一項(xiàng)；
15、所述方法還包括：當(dāng)滿足下述至少一項(xiàng)條件，則確定所述實(shí)際狀態(tài)信息存在異常：
16、任一電池的所述實(shí)際電壓大于所述電壓閾值；
17、任一電池的所述實(shí)際溫度大于所述溫度閾值；
18、任一模組的實(shí)際最大電壓差大于所述模組內(nèi)最大電壓差閾值；
19、任一模組的實(shí)際最大溫度差大于所述模組內(nèi)最大溫度差閾值。
20、可選的，當(dāng)確定所述電池在第二時(shí)刻存在熱失控的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，所述方法還包括：
21、確定所述第二時(shí)刻與當(dāng)前時(shí)刻的時(shí)間間隔；
22、當(dāng)所述時(shí)間間隔大于第二預(yù)設(shè)時(shí)間間隔，則執(zhí)行將制冷裝置的制冷量增大的主動(dòng)安全措施；
23、當(dāng)所述時(shí)間間隔小于或等于所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間間隔，則執(zhí)行將所述制冷裝置的制冷量處于最大值并將所述電池停止充放電的主動(dòng)安全措施。
24、可選的，所述方法還包括：
25、在距離執(zhí)行所述主動(dòng)安全措施的時(shí)刻達(dá)到第三預(yù)設(shè)時(shí)間間隔后，再次確定所述電池的實(shí)際狀態(tài)信息；
26、當(dāng)根據(jù)再次確定的所述實(shí)際狀態(tài)信息預(yù)測所述電池會發(fā)生熱失控時(shí)，則觸發(fā)泄壓操作、滅火操作和報(bào)警操作中的至少一項(xiàng)。
27、可選的，所述方法應(yīng)用于電池系統(tǒng)，所述電池系統(tǒng)包括計(jì)算節(jié)點(diǎn)；所述實(shí)際狀態(tài)信息包括實(shí)際電壓、實(shí)際溫度和實(shí)際電流；所述計(jì)算節(jié)點(diǎn)包括其它節(jié)點(diǎn)和將每一電池劃分的n個(gè)電池節(jié)點(diǎn)；n為大于或等于3的正整數(shù)；所述其它節(jié)點(diǎn)為針對模組中除電池以外的部件所在位置設(shè)置的節(jié)點(diǎn)；根據(jù)所述實(shí)際狀態(tài)信息基于熱失控模型確定所述電池在未來設(shè)定時(shí)間下的預(yù)測狀態(tài)信息，包括：
28、通過所述熱失控模型執(zhí)行下述步驟，以確定各個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的預(yù)測溫度：
29、針對每一計(jì)算節(jié)點(diǎn)，根據(jù)目標(biāo)方向確定目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的溫度值確定溫度梯度；根據(jù)所述計(jì)算節(jié)點(diǎn)在上一時(shí)刻的溫度值修正所述計(jì)算節(jié)點(diǎn)對應(yīng)材質(zhì)的熱物性參數(shù)；當(dāng)根據(jù)所述計(jì)算節(jié)點(diǎn)在上一時(shí)刻的溫度值確定觸發(fā)副反應(yīng)時(shí)，確定第一熱量；當(dāng)所述計(jì)算節(jié)點(diǎn)為電池節(jié)點(diǎn)時(shí)，根據(jù)所述計(jì)算節(jié)點(diǎn)的電壓值和所述實(shí)際電流確定第二熱量；所述計(jì)算節(jié)點(diǎn)在上一時(shí)刻的溫度值與所述第一時(shí)刻下的實(shí)際狀態(tài)信息相關(guān)；
30、根據(jù)所述計(jì)算節(jié)點(diǎn)在上一時(shí)刻的溫度值、所述工況信息中的散熱條件、所述溫度梯度、所述第一熱量和所述第二熱量，確定所述計(jì)算節(jié)點(diǎn)的預(yù)測溫度。
31、可選的，根據(jù)所述實(shí)際狀態(tài)信息基于熱失控模型確定所述電池在未來設(shè)定時(shí)間下的預(yù)測狀態(tài)信息，包括：
32、通過所述熱失控模型執(zhí)行下述步驟，以確定所述電池的預(yù)測電壓：
33、根據(jù)所述電池節(jié)點(diǎn)在上一時(shí)刻的溫度值修正所述熱失控模型中的參數(shù)，根據(jù)所述實(shí)際電流確定未來不同時(shí)刻的荷電狀態(tài)；所述電池節(jié)點(diǎn)在上一時(shí)刻的溫度值與所述第一時(shí)刻下的實(shí)際狀態(tài)信息相關(guān)；
34、針對每一電池節(jié)點(diǎn)，根據(jù)修正后的熱失控模型中的參數(shù)、所述實(shí)際電流、所述電池節(jié)點(diǎn)的體積和所述荷電狀態(tài)確定所述電池節(jié)點(diǎn)的正負(fù)電勢差；
35、針對每一電池，根據(jù)電勢擴(kuò)散方程和所述電池的負(fù)極極耳處的負(fù)電勢，計(jì)算電池中各個(gè)電池節(jié)點(diǎn)的負(fù)電勢，根據(jù)所述電池節(jié)點(diǎn)的正負(fù)電勢差和對應(yīng)的負(fù)電勢確定所述電池節(jié)點(diǎn)的正電勢；
36、根據(jù)所述電池中各個(gè)電池節(jié)點(diǎn)的正電勢和負(fù)電勢確定所述電池的預(yù)測電壓。
37、可選的，所述熱失控模型為低維熱失控模型；所述低維熱失控模型為基于電池中所述目標(biāo)方向確定的；所述目標(biāo)方向包括垂直于極片的方向。
38、第二方面，本專利技術(shù)提供一種熱失控預(yù)測裝置，包括：
39、第一確定模塊，用于確定電池在第一時(shí)刻下的實(shí)際狀態(tài)信息；
40、預(yù)測模塊，用于根據(jù)閾值狀態(tài)信息確定所述實(shí)際狀態(tài)信息存在異常時(shí)，則根據(jù)所述實(shí)際狀態(tài)信息基于熱失控模型確定所述電池在未來設(shè)定時(shí)間下的預(yù)測狀態(tài)信息；
41、第二確定模塊，用于根據(jù)所述預(yù)測狀態(tài)信息確定第二時(shí)刻的狀態(tài)信息變化率，根據(jù)所述第二時(shí)刻的狀態(tài)信息變化率確定所述本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種熱失控預(yù)測方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)測狀態(tài)信息包括預(yù)測電壓和預(yù)測溫度；所述狀態(tài)信息變化率包括溫升速率和電壓下降率；根據(jù)所述第二時(shí)刻的狀態(tài)信息變化率確定所述電池存在熱失控的風(fēng)險(xiǎn)，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，多個(gè)電池構(gòu)成模組，所述實(shí)際狀態(tài)信息包括：實(shí)際溫度和實(shí)際電壓；所述閾值狀態(tài)信息包括：電壓閾值、溫度閾值、模組內(nèi)最大電壓差閾值和模組內(nèi)最大溫度差閾值中的至少一項(xiàng)；
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)確定所述電池在第二時(shí)刻存在熱失控的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，所述方法還包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于電池系統(tǒng)，所述電池系統(tǒng)包括計(jì)算節(jié)點(diǎn)；所述實(shí)際狀態(tài)信息包括實(shí)際電壓、實(shí)際溫度和實(shí)際電流；所述計(jì)算節(jié)點(diǎn)包括其它節(jié)點(diǎn)和將每一
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述實(shí)際狀態(tài)信息基于熱失控模型確定所述電池在未來設(shè)定時(shí)間下的預(yù)測狀態(tài)信息，包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述熱失控模型為低維熱失控模型；所述低維熱失控模型為基于電池中所述目標(biāo)方向確定的；所述目標(biāo)方向包括垂直于極片的方向。
11.一種電池管理系統(tǒng)，其特征在于，包括：至少一個(gè)處理器和存儲器；
12.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中存儲有計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，當(dāng)處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的方法。
13.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種熱失控預(yù)測方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)測狀態(tài)信息包括預(yù)測電壓和預(yù)測溫度；所述狀態(tài)信息變化率包括溫升速率和電壓下降率；根據(jù)所述第二時(shí)刻的狀態(tài)信息變化率確定所述電池存在熱失控的風(fēng)險(xiǎn)，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，多個(gè)電池構(gòu)成模組，所述實(shí)際狀態(tài)信息包括：實(shí)際溫度和實(shí)際電壓；所述閾值狀態(tài)信息包括：電壓閾值、溫度閾值、模組內(nèi)最大電壓差閾值和模組內(nèi)最大溫度差閾值中的至少一項(xiàng)；
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)確定所述電池在第二時(shí)刻存在熱失控的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，所述方法還包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于電池系統(tǒng)，所述電池系統(tǒng)包括計(jì)算節(jié)點(diǎn)；所述實(shí)際狀態(tài)信息包括實(shí)際電壓、實(shí)際...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊海濤，董寧，曹虎，尹小強(qiáng)，
申請(專利權(quán))人：比亞迪股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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