电池热失控防护系统的制作方法

本技术涉及电化学储能，尤其涉及一种电池热失控防护系统。

背景技术：

1、电池储能系统中，电池、电池簇温度超高的情况下，容易着火，引起火灾。电池的热失控是指电池内部化学反应的产热速率远高于散热速率，大量热量在电池内部积累导致电池温度急速上升，最终引起电池起火或爆炸，造成经济财产损失。

2、因此如何有效的防范热失控发生，是保证电池系统安全运行的重中之重。目前的电池热失控管理系统主要以烟感、温感、气体(co、h2、co2)传感器检测为主，是从消防安全的角度来考虑的，针对的是热失控已经发生后，进行消防方面的补救，无法对电池热失控进行预防。

3、上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供了一种电池热失控防护系统，旨在解决现有技术中无法对电池热失控进行预防的技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了一种电池热失控防护系统，所述电池热失控防护系统包括：检测模块、比较模块和异常防护模块；

3、其中，所述比较模块分别与所述检测模块以及所述异常防护模块连接，所述检测模块和所述异常防护模块与电池连接；

4、所述检测模块，用于对所述电池的热失控影响因子进行采集，获得热失控影响因子信号，并将所述热失控影响因子信号发送至所述比较模块；

5、所述比较模块，用于在接收到所述热失控影响因子信号时输出对应的热防护信号至所述异常防护模块；

6、所述异常防护模块，用于在接收到所述热防护信号时启动对应电池防护装置。

7、可选的，所述检测模块包括：温度采集单元、电流采集单元、电压采集单元、形变采集单元、气体微粒检测单元和气压采集单元；

8、其中，所述温度采集单元、所述电流采集单元、所述电压采集单元、所述形变采集单元、所述气体微粒检测单元和所述气压采集单元分别与所述比较模块以及所述电池连接；

9、所述温度采集单元，用于对所述电池的当前电芯温度进行采集，获得所述当前电芯温度信号，并将所述当前电芯温度信号传输至所述比较模块；

10、所述形变采集单元，用于对所述电池的电芯形变量进行采集，获得所述当前电芯形变信号，并将所述当前电芯形变信号传输至所述比较模块；

11、所述气体微粒检测单元，用于对所述电池工作环境的气体微粒浓度进行采集，获得所述当前气体微粒浓度信号，并将所述当前气体微粒浓度信号传输至所述比较模块；

12、所述气压采集单元，用于对所述电池工作环境的气压进行采集，获得所述当前气压信号，并将所述当前气压信号传输至所述比较模块；

13、所述比较模块，还用于在所述当前电芯温度信号的电压值、所述当前电芯形变信号的电压值、所述当前气体微粒浓度信号的电压值和所述当前气压信号的电压值中至少一个大于其对应预设阈值时，输出对应的热防护信号至所述异常防护模块。

14、可选的，所述检查模块还包括：电流采集单元和电压采集单元，所述热防护信号包括：一级热防护信号；

15、其中，所述电流采集单元和所述电压采集单元分别与所述电池以及比较模块连接；

16、所述电流采集单元，用于对所述电池的电流进行采集，获得所述当前电流信号，并将所述当前电流信号传输至所述比较模块；

17、所述电压采集单元，用于对所述电池的电压进行采集，获得所述当前电压信号，并将所述当前电压信号传输至所述比较模块；

18、所述比较模块，还用于根据所述当前电流信号和所述当前电压信号进行计算得到当前电压变化率信号和当前电流变化率信号；

19、所述比较模块，还用于在所述当前电芯温度信号的电压值大于所述第一预设温度电压值小于所述第二预设温度电压值，且所述当前电压变化率信号的电压值和所述当前电流变化率信号的电压值中至少一个大于其对应预设电压阈值时，发送一级热防护信号至所述异常防护模块。

20、可选的，所述异常防护模块包括：散热单元；

21、其中，所述散热单元的输入端与所述比较单元输出端连接；

22、所述散热单元，用于在接收到所述一级热防护信号时启动，降低所述电池电芯的温度。

23、可选的，所述热防护信号还包括：二级热防护信号；

24、所述比较模块，还用于在所述当前电芯温度信号的电压值大于所述第二预设温度电压值小于所述第三预设温度电压值，且所述当前电芯形变信号的电压值、所述当前气体微粒浓度信号的电压值和所述当前气压信号的电压值中至少一个大于其对应预设电压阈值时，发送二级热防护信号至所述异常防护模块。

25、可选的，所述电池热失控防护系统还包括：母排和冷却剂喷头，所述异常防护模块还包括：开关单元；

26、其中，所述开关单元的控制端与所述比较单元的输出端连接，所述开关单元的输入端与所述电池连接，所述开关单元的输出端分别与所述母排以及所述冷却剂喷头连接；

27、所述开关单元，用于在接收到所述二级热防护信号时，断开所述电池与所述母排的连接，并控制所述冷却剂喷头释放预设剂量的降温物质。

28、可选的，所述开关单元包括：母排继电器和冷却剂继电器；

29、其中，所述母排继电器的控制端与所述比较模块连接，所述母排继电器的输出端与所述母排连接，所述母排继电器的输入端与所述电池连接，所述冷却剂继电器分别与所述比较单元以及所述冷却剂喷头连接。

30、可选的，所述比较模块还用于在所述当前电芯温度信号的电压值大于所述第三预设温度电压值时，发送三级热防护信号至所述异常防护模块；

31、所述开关单元，还用于在接收到所述三级热防护信号时断开所述电池与所述母排的连接，并控制所述冷却剂喷头将所述降温物质完全释放。

32、可选的，所述电池热失控防护系统还包括：警报装置；

33、其中，所述警报装置与所述比较模块连接；

34、所述比较模块，还用于在所述电池的工作状态为热异常状态时，驱动所述警报装置进行报警。

35、本实用新型提供了一种电池热失控防护系统，所述电池热失控防护系统包括：检测模块、比较模块和异常防护模块；其中，所述比较模块分别与所述检测模块以及所述异常防护模块连接，所述检测模块与电池连接；所述检测模块，用于对所述电池的热失控影响因子进行采集，获得热失控影响因子信号，并将所述热失控影响因子信号发送至所述比较模块；所述比较模块，用于在接收到所述热失控影响因子信号时输出对应的热防护信号至所述异常防护模块；所述异常防护模块，用于在接收到所述热防护信号时启动对应电池防护装置。本实用新型通过对电池的热失控影响因子进行实时采集，并进热失控预警，在热失控未发生时采取降温防护，避免了电池热失控引发的起火爆炸等事故。

技术特征：

1.一种电池热失控防护系统，其特征在于，所述电池热失控防护系统包括：检测模块、比较模块和异常防护模块；

2.如权利要求1所述的电池热失控防护系统，其特征在于，所述检测模块包括：温度采集单元、电流采集单元、电压采集单元、形变采集单元、气体微粒检测单元和气压采集单元；

3.如权利要求2所述的电池热失控防护系统，其特征在于，所述检测模块还包括：电流采集单元和电压采集单元，所述热防护信号包括：一级热防护信号；

4.如权利要求3所述的电池热失控防护系统，其特征在于，所述异常防护模块包括：散热单元；

5.如权利要求4所述的电池热失控防护系统，其特征在于，所述热防护信号还包括：二级热防护信号；

6.如权利要求5所述的电池热失控防护系统，其特征在于，所述电池热失控防护系统还包括：母排和冷却剂喷头，所述异常防护模块还包括：开关单元；

7.如权利要求6所述的电池热失控防护系统，其特征在于，所述开关单元包括：母排继电器和冷却剂继电器；

8.如权利要求7所述的电池热失控防护系统，其特征在于，所述比较模块还用于在所述当前电芯温度信号的电压值大于所述第三预设温度电压值时，发送三级热防护信号至所述异常防护模块；

9.如权利要求8所述的电池热失控防护系统，其特征在于，所述电池热失控防护系统还包括：警报装置；

技术总结
本技术提供了一种电池热失控防护系统，电池热失控防护系统包括：检测模块、比较模块和异常防护模块；其中，比较模块分别与检测模块以及异常防护模块连接，检测模块与电池连接；检测模块，用于对电池的热失控影响因子进行采集，获得热失控影响因子信号，并将热失控影响因子信号发送至比较模块；比较模块，用于在接收到热失控影响因子信号时输出对应的热防护信号至异常防护模块；异常防护模块，用于在接收到热防护信号时启动对应电池防护装置。本技术通过对电池的热失控影响因子进行实时采集，并进热失控预警，在热失控未发生时采取降温防护，避免了电池热失控引发的起火爆炸等事故。

技术研发人员：都治军,张毅鸿,官健,王茂森,刘云萍,周颖
受保护的技术使用者：重庆三峡时代能源科技有限公司
技术研发日：20221129
技术公布日：2024/1/12