液冷系统、电芯充放电的保护方法和健康状态监测方法与流程

本申请涉及动力电池，例如涉及一种液冷系统、电芯充放电的保护方法和健康状态监测方法。

背景技术：

1、在电芯的应用过程中，随着锂电池的长期充放电循环，电芯的安全尤为重要，需要直观准确的表征电芯的状态并进行安全预警。现有技术例如cn106772061a公开了通过电压、电流和温度等健康因子对电芯状态进行实时监控和评估，并通过这些因子的变化来评估电芯的荷电状态。现有技术例如cn106932726a公开了通过当前电芯温度确定实际充电时间，根据实际充电时间与标准充电时间判定电芯的状态。但是，电芯的健康因子在使用周期内的不同状态下差别不大，例如电芯在鼓包状态下的电压、电流和温度变化不大，仅在一些突发状态下才会发生较大的波动，无法对电芯的全生命周期的健康状态起到预警作用，存在安全隐患。同时，现有技术中，电芯在充放电过程中也无法对电芯进行有效保护。

2、综上所述，现有技术存在无法对电芯使用的所有过程的健康状态起到预警作用，以及电芯在充放电时无法对电芯进行保护，存在安全隐患的问题。

技术实现思路

1、本申请目的在于：提供一种液冷系统、电芯充放电的保护方法和健康状态监测方法，其能够解决现有技术存在无法对电芯使用的所有过程的健康状态起到预警作用，以及电芯在充放电时无法对电芯进行保护，存在安全隐患的问题。

2、为达到上述目的，本申请提供了一种液冷系统，包括液冷装置、电芯、压力调节器、泄压阀、水箱和出水管，所述液冷装置的两侧连接有所述电芯；所述压力调节器的输出端与所述泄压阀的输入端连通，所述泄压阀的第一输出端与所述水箱的第一输入端连通，所述水箱的输出端连接所述出水管，所述出水管与所述液冷装置连接；所述压力调节器用于监测所述电芯膨胀对所述液冷装置产生的系统水压；所述泄压阀用于调节所述水箱流入所述出水管的出水量。

3、优选地，液冷系统还包括水泵，所述水泵的输入端与所述泄压阀的第二输出端连通，所述水泵的输出端与所述水箱的第二输入端连通。

4、优选地，液冷系统还包括进水管，所述进水管连接所述压力调节器的输入端。

5、优选地，所述液冷装置的内部容置有冷却液。

6、本申请还提供了一种电芯充放电的保护方法，基于上述任一项所述的液冷系统，所述方法包括：

7、通过所述压力调节器获取所述液冷系统的系统水压；

8、将所述系统水压与标准水压阈值进行比较；

9、基于比较结果调节所述泄压阀，以使所述系统水压与所述标准水压阈值一致。

10、优选地，所述基于比较结果调节所述泄压阀，以使所述系统水压与所述标准水压阈值一致包括：

11、若所述系统水压小于标准水压阈值，则控制所述泄压阀减小泄压，直至所述系统水压等于所述标准水压阈值；

12、若所述系统水压大于标准水压阈值，则控制所述泄压阀增大泄压，直至所述系统水压等于所述标准水压阈值。

13、优选地，所述液冷系统还包括水泵和进水管，所述通过所述压力调节器获取所述液冷系统的系统水压之前，还包括：

14、开启所述水泵，冷却液从所述进水管流入所述压力调节器；

15、调节所述压力调节器，所述冷却液从所述压力调节器流入所述泄压阀，所述冷却液从所述泄压阀流经所述水泵和所述水箱流入所述出水管；

16、所述冷却液从所述出水管流入所述液冷装置。

17、优选地，所述控制所述泄压阀增大泄压，直至所述系统水压等于所述标准水压阈值，包括：

18、控制所述泄压阀增大泄压，以减小所述泄压阀的第一输出端的出水量；以及控制所述水泵减小抽水功率，以减小所述水箱的出水量；

19、实时监测所述系统水压是否等于所述标准水压阈值，若是，则保持所述泄压阀的泄压和所述抽水功率不变。

20、优选地，所述控制所述泄压阀减小泄压，直至所述系统水压等于所述标准水压阈值，包括：

21、控制所述泄压阀减小泄压，以增大所述泄压阀的第一输出端的出水量；以及控制所述水泵增大抽水功率，以增大所述水箱的出水量；

22、实时监测所述系统水压是否等于所述标准水压阈值，若是，则保持所述泄压阀的泄压和所述抽水功率不变。

23、优选地，所述冷却液从所述压力调节器流入所述泄压阀之后，还包括：

24、所述冷却液从所述泄压阀流入所述水箱。

25、本申请还提供了一种电芯的健康状态监测方法，基于上述任一项所述的液冷系统，所述方法包括：

26、通过所述压力调节器获取所述液冷系统的系统水压；

27、基于所述系统水压判断所述电芯的健康状态。

28、优选地，所述基于所述系统水压判断所述电芯的健康状态的步骤，包括：

29、判断所述系统水压是否大于预设的报警水压阈值，若是，则判定所述电芯处于非健康状态。

30、优选地，所述判定所述电芯处于非健康状态的步骤之后，包括：

31、按照预设的警报方式发出警报，并切断电源。

32、本申请的一种液冷系统、电芯充放电的保护方法和健康状态监测方法，其中液冷系统包括液冷装置、电芯、压力调节器、泄压阀、水箱和出水管，液冷装置的两侧连接有电芯；压力调节器的输出端与泄压阀的输入端连通，泄压阀的第一输出端与水箱的第一输入端连通，水箱的输出端连接出水管，出水管与液冷装置连接；压力调节器用于监测电芯膨胀对液冷装置产生的系统水压，并根据系统水压控制泄压阀，调节水箱流入出水管的出水量。通过压力调节器能够实时监测系统水压，系统水压的变化可以准确的反映电芯的健康状况，从而起到预警作用，消除安全隐患。当系统水压较大时，说明电芯与液冷装置的接触面膨胀；当系统水压较小时，说明电芯与液冷装置的接触面收缩。通过压力调节器控制泄压阀增大或减小泄压，从而调整液冷系统的系统水压，对电芯的充电和放电过程起到保护作用。

技术特征：

1.一种液冷系统，其特征在于，包括液冷装置、电芯、压力调节器、泄压阀、水箱和出水管，所述液冷装置的两侧连接有所述电芯；所述压力调节器的输出端与所述泄压阀的输入端连通，所述泄压阀的第一输出端与所述水箱的第一输入端连通，所述水箱的输出端连接所述出水管，所述出水管与所述液冷装置连接；所述压力调节器用于监测所述电芯膨胀对所述液冷装置产生的系统水压；所述泄压阀用于调节所述水箱流入所述出水管的出水量。

2.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，还包括水泵，所述水泵的输入端与所述泄压阀的第二输出端连通，所述水泵的输出端与所述水箱的第二输入端连通。

3.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，还包括进水管，所述进水管连接所述压力调节器的输入端。

4.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述液冷装置的内部容置有冷却液。

5.一种电芯充放电的保护方法，其特征在于，基于权利要求1至权利要求4任一项所述的液冷系统，所述保护方法包括：

6.根据权利要求5所述的电芯充放电的保护方法，其特征在于，所述基于比较结果调节所述泄压阀，以使所述系统水压与所述标准水压阈值一致，包括：

7.根据权利要求6所述的电芯充放电的保护方法，其特征在于，所述液冷系统还包括水泵和进水管，所述通过所述压力调节器获取所述液冷系统的系统水压之前，还包括：

8.根据权利要求7所述的电芯充放电的保护方法，其特征在于，所述控制所述泄压阀增大泄压，直至所述系统水压等于所述标准水压阈值，包括：

9.根据权利要求7所述的电芯充放电的保护方法，其特征在于，所述控制所述泄压阀减小泄压，直至所述系统水压等于所述标准水压阈值，包括：

10.根据权利要求7所述的电芯充放电的保护方法，其特征在于，所述冷却液从所述压力调节器流入所述泄压阀之后，还包括：

11.一种电芯的健康状态监测方法，其特征在于，基于权利要求1至权利要求4任一项所述的液冷系统，所述方法包括：

12.根据权利要求11所述的电芯的健康状态监测方法，其特征在于，所述基于所述系统水压判断所述电芯的健康状态的步骤，包括：

13.根据权利要求12所述的电芯的健康状态监测方法，其特征在于，所述判定所述电芯处于非健康状态的步骤之后，包括：

技术总结
本申请涉及动力电池技术领域，公开了一种液冷系统、电芯充放电的保护方法和健康状态监测方法，其中，液冷系统包括液冷装置、电芯、压力调节器、泄压阀、水箱和出水管，液冷装置的两侧连接有电芯；压力调节器的输出端与泄压阀的输入端连通，泄压阀的第一输出端与水箱的第一输入端连通，水箱的输出端连接出水管，出水管与液冷装置连接；压力调节器用于监测电芯膨胀对液冷装置产生的系统水压；泄压阀，用于调节水箱流入出水管的出水量。通过压力调节器能够实时监测系统水压，系统水压的变化可以准确的反映电芯的健康状况，从而起到预警作用。通过压力调节器控制泄压阀增大或减小泄压，从而调整液冷系统的系统水压，对电芯的充电和放电过程起到保护作用。

技术研发人员：陈剑伟,钟七发,李明会,李文亮,薛彤,郭元,李水源,刘伟,黄奕棋
受保护的技术使用者：孚能科技（赣州）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15