基于传感器的电池热失控预警方法、装置及计算机设备与流程

本申请涉及电池，特别是涉及一种基于传感器的电池热失控预警方法、装置及计算机设备。

背景技术：

1、锂离子电池因其高能量密度、低自放电、优良的循环性能和环保特性，被广泛应用于手机、笔记本电脑等便携式电子通讯设备的能源供应。但近年来锂离子电池的热失控事故频频发生，引起了广泛关注。当电芯内部温度超过一定阈值时，电芯内部材料放热反应会急剧升高，释放出代表性气体，使电池内部压力逐渐升高。当内部压力达到安全阀所能承受的极限时，安全阀会打开使内部气体泄漏，引起火灾甚至爆炸。同时故障电芯产生的热量会不断向四处传递，使储能系统的其它电芯也受到影响，造成不可预估的严重灾难。因此，需要对储能系统的热失控进行早期预警。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种提高热失控预警及时性的基于传感器的电池热失控预警方法、装置、计算机设备、存储介质及计算机程序产品。

2、第一方面，本申请一种基于传感器的电池热失控预警方法，该方法包括：

3、每间隔预设周期，获取温度传感器采集到的温度数据、气体传感器采集到的气体类型数据和气体浓度数据、声音传感器采集到的声音数据、以及烟雾传感器采集到的烟雾数据；

4、在检测到温度数据达至第一预设范围的情况下，根据气体类型数据和气体浓度数据，进行热失控阶段的预警处理过程；

5、在进行热失控阶段的预警处理过程之后，根据声音数据和烟雾数据进行后续预警。

6、在其中一个实施例中，根据气体类型数据和气体浓度数据，进行热失控阶段的预警处理过程包括：

7、在气体类型数据出现一氧化碳以及挥发性有机物的情况下，判断气体浓度数据中、一氧化碳和挥发性有机物相应的浓度是否分别均超过相应的第一预设阈值；

8、在均超过的情况下，触发热失控阶段的预警处理过程。

9、在其中一个实施例中，根据声音数据和烟雾数据进行后续预警，包括：

10、在温度数据达至第二预设范围的情况下，判断气体类型数据中是否出现氢气和挥发性有机物；在出现氢气和挥发性有机物的情况下，判断气体浓度数据中、氢气和挥发性有机物相应的浓度是否分别均超过相应的第二预设阈值；在均超过的情况下，根据温度数据和气体状态数据，获取电池形变程度；在电池形变程度超过预设程度的情况下，触发电池鼓包阶段的预警处理过程。

11、在其中一个实施例中，该方法还包括：

12、在进行电池鼓包阶段的预警处理过程之后，在温度数据达至第三预设范围的情况下，判断声音数据是否超过预设声强阈值、以及烟雾数据是否超过预设浓度阈值；在均超过的情况下，触发电池燃烧爆炸阶段的预警处理过程。

13、在其中一个实施例中，热失控阶段的预警处理过程包括切断电源和对外发出预警提示；电池鼓包阶段的预警处理过程包括对外发出预警提示以及降温处理；电池燃烧爆炸阶段的预警处理过程包括对外发出预警提示以及灭火处理。

14、在其中一个实施例中，第一预设范围为不小于70摄氏度且不大于300摄氏度，第二预设范围为大于300摄氏度且不大于500摄氏度，第三预设范围为大于500摄氏度且不大于900摄氏度。

15、第二方面，本申请还提供了一种基于传感器的电池热失控预警装置，该装置包括：

16、获取模块，用于每间隔预设周期，获取温度传感器采集到的温度数据、气体传感器采集到的气体类型数据和气体浓度数据、声音传感器采集到的声音数据、以及烟雾传感器采集到的烟雾数据；

17、预警模块，用于在检测到温度数据达至第一预设范围的情况下，根据气体类型数据和气体浓度数据，进行热失控阶段的预警处理过程；

18、预警模块，还用于在进行热失控阶段的预警处理过程之后，根据声音数据和烟雾数据进行后续预警。

19、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

20、每间隔预设周期，获取温度传感器采集到的温度数据、气体传感器采集到的气体类型数据和气体浓度数据、声音传感器采集到的声音数据、以及烟雾传感器采集到的烟雾数据；

21、在检测到温度数据达至第一预设范围的情况下，根据气体类型数据和气体浓度数据，进行热失控阶段的预警处理过程；

22、在进行热失控阶段的预警处理过程之后，根据声音数据和烟雾数据进行后续预警。

23、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

24、每间隔预设周期，获取温度传感器采集到的温度数据、气体传感器采集到的气体类型数据和气体浓度数据、声音传感器采集到的声音数据、以及烟雾传感器采集到的烟雾数据；

25、在检测到温度数据达至第一预设范围的情况下，根据气体类型数据和气体浓度数据，进行热失控阶段的预警处理过程；

26、在进行热失控阶段的预警处理过程之后，根据声音数据和烟雾数据进行后续预警。

27、第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

28、每间隔预设周期，获取温度传感器采集到的温度数据、气体传感器采集到的气体类型数据和气体浓度数据、声音传感器采集到的声音数据、以及烟雾传感器采集到的烟雾数据；

29、在检测到温度数据达至第一预设范围的情况下，根据气体类型数据和气体浓度数据，进行热失控阶段的预警处理过程；

30、在进行热失控阶段的预警处理过程之后，根据声音数据和烟雾数据进行后续预警。

31、上述基于传感器的电池热失控预警方法、装置、计算机设备、存储介质及计算机程序产品，通过实时监测电芯内部的温度、气体浓度、气体类型、声音数据和烟雾数据等数据的变化，可以解决电池热失控时，因外部特征滞后于内部特征而导致预警不够及时的问题，从而可以实现电芯早期热失控的主动预警。另外，由于内置型的气体传感器、声音传感器和烟雾传感器分别检测的是电池内部的实时气体浓度、声音强度和烟雾浓度，能够比外部气体传感器更早且更准确地检测到电池内部情况，从而可以提高电池热失控的预警准确率。最后，结合温度数据、气体浓度数据、气体类型数据、声音数据和烟雾数据等多种数据进行预警处理，也可以提高预警准确率s。

技术特征：

1.一种基于传感器的电池热失控预警方法，其特征在于，应用于对内置有温度传感器、气体传感器、声音传感器和烟雾传感器的电池；所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述气体类型数据和所述气体浓度数据，进行热失控阶段的预警处理过程包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述声音数据和所述烟雾数据进行后续预警，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述热失控阶段的预警处理过程包括切断电源和对外发出预警提示；所述电池鼓包阶段的预警处理过程包括对外发出预警提示以及降温处理；所述电池燃烧爆炸阶段的预警处理过程包括对外发出预警提示以及灭火处理。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述第一预设范围为不小于70摄氏度且不大于300摄氏度，所述第二预设范围为大于300摄氏度且不大于500摄氏度，所述第三预设范围为大于500摄氏度且不大于900摄氏度。

7.一种基于传感器的电池热失控预警装置，其特征在于，所述装置包括：

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种基于传感器的电池热失控预警方法、装置及计算机设备，涉及电池技术领域。包括：每间隔预设周期，获取温度传感器采集到的温度数据、气体传感器采集到的气体类型数据和气体浓度数据、声音传感器采集到的声音数据、以及烟雾传感器采集到的烟雾数据；在检测到温度数据达至第一预设范围的情况下，根据气体类型数据和气体浓度数据，进行热失控阶段的预警处理过程；在进行热失控阶段的预警处理过程之后，根据声音数据和烟雾数据进行后续预警。通过实时监测电芯内部的温度、气体浓度、气体类型、声音数据和烟雾数据等数据的变化，可以解决电池热失控时，因部特征滞后于内部特征而导致预警不够及时的问题，以实现电芯早期热失控的主动预警。

技术研发人员：谭则杰,李鹏,田兵,王志明,韦杰,徐振恒,聂少雄,林跃欢,张佳明,刘胜荣
受保护的技术使用者：南方电网数字电网研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15