(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210757876.5 (22)申请日 2022.06.30 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114824537 A (43)申请公布日 2022.07.29 (73)专利权人 深圳市明泰 源科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市龙华区大浪街 道赖屋山三和国际城A栋715 (72)发明人 何青松　何修昱　代祖贤　 (74)专利代理 机构 深圳市道勤知酷知识产权代 理事务所(普通 合伙) 44439 专利代理师 吕诗 (51)Int.Cl. H01M 10/48(2006.01) H01M 10/42(2006.01)H01M 10/613(2014.01) H01M 10/63(2014.01) H01M 50/383(2021.01) A62C 3/16(2006.01) G01R 31/3842(2019.01) G01D 21/02(2006.01) (56)对比文件 CN 114583301 A,202 2.06.03 US 2021190881 A1,2021.0 6.24 US 2020371054 A1,2020.1 1.26 CN 110398699 A,2019.1 1.01 JP 2009276169 A,20 09.11.26 CN 114084024 A,202 2.02.25 CN 110838600 A,2020.02.25 US 2013009600 A1,2013.01.10 审查员 郭甜 (54)发明名称 一种基于信息融合的磷酸铁锂电池热失控 监测系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于信息融合的磷酸铁 锂电池热失控监测系统， 通过监控电芯组的电压 电流变化， 来发现问题电芯所在的电芯组位置， 再通过对对应电芯组的温度以及温升速率进行 监控， 及时发现温度异常， 两种方式结合， 能够减 少误判的情况， 并及时的发现问题电芯组， 避免 热失控现象进一步扩散传播， 降低损失； 另外本 发明通过对缓冲空间进行提前的排空气处理， 从 而提升反应速度， 也降低了对缓冲空间以及稀释 装置中的真空度以及惰性气体的填充度要求， 通 过将可燃的气体稀释后排出， 能够避免爆燃事故 的发生， 降低了电池热失控带来的损失。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114824537 B 2022.09.13 CN 114824537 B 1.一种基于信息融合的磷酸铁锂电池热失控监测系统， 其特征在于， 工作方法包括如 下步骤： 第一步， 对电芯组的电压电流进行监控， 判断电芯组的电压与电流数据是否存在异常； S1、 在磷酸铁锂电池正常使用的过程中， 每隔预设时间t采集得到一组电芯组的电压数 据U1、 U2、 …、 Un， 再采集 一组电流数据I1、 I2、 …、 In； S2、 利用公式 获得n个电压数据的偏差值U； 其中Up为所采集的n各样本电压数据的平均值， 1≤i≤n； 继续采集U(n+1)， 以U2、 U3、 …、 U(n+1)为样本数据计算新的偏差值U， 依次类推， 获取一 组电压数据的偏差值， 计算 其平均值， 得到Up p， 根据电压数据偏差值的平均值Upp的计算方法计算得到一组电流数据的偏差值的平均 值Ipp； S3、 在蓄电池进入工作状态时， 每隔预设时间t采集电芯组的电流与电压数据， 按照S1 与S2中的方法计算得到电压数据的偏差值平均值Upp1与电流数据的偏 差值平均值Ipp1， 若 Upp1≥Upp+Uy与Ip p1≥Ipp+Iy任一成立， 则启动一级报警， Uy与Iy均为预设值； 第二步， 获取电池模组上温度传感器采集的温度 数据， 对其进行处理后， 并结合第一步 中的结果判断对应电芯组是否存在热失控问题； 第三步， 若判断电芯组存在问题， 则通过充气装置向缓冲空间内输入惰性气体， 排除缓 冲空间以及稀释装置内的空气， 在电池包泄压阀打开后， 充气装置继续向缓冲空间以及稀 释装置内输入氮气或者惰性气体， 将可燃气体降低至爆炸浓度以下后， 开启稀释装置阀门 排出。 2.根据权利要求1所述的一种基于信息融合的磷酸铁锂电池热失控监测系统， 其特征 在于， 第二 步具体包括如下步骤： 对电池模组上温度传感器采集的温度数据Tj以及温升数据Tsj进行记录， 获取各温度 传感器采集的温度数据平均值Tp； 其中1≤j≤m， m为温度传感器的数量； 当第一步中判断对应电芯组不存在问题时， 在后续的t1时间内： 若Tj＜Tp+Ty且Tsj＜ Tsy， 则进一 步判断认为电芯组不存在问题， 正常工作； 若Tj≥Tp+Ty与Tsj≥Tsy任一成立， 则进一步判 断认为电芯组存在问题， 开启二级报 警； 当第一步中判断对应电芯组存在问题时， 在后续的t1时间内： 若Tj＜Tp+Ty1且Tsj＜ Tsy1， 则进一 步判断认为电芯组不存在问题， 正常工作； 若Tj≥Tp+Ty1与Tsj≥Tsy1任一成立， 则进一步判断认为电芯组存在问题， 开启二级报 警； 其中Ty1＜ Ty， Tsy1＜ Tsy； 其中Tsy与Ty均为预设值， t1为预设值。 3.根据权利要求2所述的一种基于信息融合的磷酸铁锂电池热失控监测系统， 其特征 在于， 包括： BMS模块， 用于监控电池 包内各电芯组的电流、 电压数据；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114824537 B 2降温模块， 用于对电池进行降温处 理； 消防模块， 用于收集或者稀释热失控过程中磷酸铁锂电池产生的可燃气体， 还通过灭 火设备对产生的明火进行 扑灭； 温度监控模块， 包括在电池包内部均匀设置的若干个温度传感器， 用于检测各电池模 组的表面温度， 每个电池模组上设置的温度传感器安装位置对应电池模组内各电芯组的位 置； 气体检测模块， 用于检测电池包内氢气浓度、 一氧化碳浓度、 二氧化碳浓度、 甲烷浓度、 乙烯浓度、 乙烷浓度以及 烟雾浓度； 气压检测模块， 用于检测电池 包内气压 。 4.根据权利要求3所述的一种基于信息融合的磷酸铁锂电池热失控监测系统， 其特征 在于， 对电池模组中多个电芯进行并联形成一个小组， 将多个小组进一步并联形成一个大 组， 再通过对这一个大组的电芯进行串联形成电池模组， 将这一个大组的电芯标记为一个 电芯组。 5.根据权利要求1所述的一种基于信息融合的磷酸铁锂电池热失控监测系统， 其特征 在于， 消防模块包括一个密封包覆在磷酸铁锂电池包上 的缓冲箱， 缓冲箱的内壁与磷酸铁 锂电池包的外壁之间留有缓冲空间， 该缓冲空间分别通过管道连接有充气装置和稀释装 置； 其中充气装置用于 向缓冲空间内输入氮气或惰性气体， 稀释装置用于 收集缓冲空间排 出的混合气体， 同时稀释装置还通过 管道与充气装置联通。 6.根据权利要求1所述的一种基于信息融合的磷酸铁锂电池热失控监测系统， 其特征 在于， 一级报警为通过输出声光信息， 对对应人员进 行警示； 二级报警为直接断开蓄电池的 输入和输出开关， 同时提升降温模块的工作效率， 消防模块 开启工作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114824537 B 3