一种热失控检测与预警FPC结构、方法、电池模组及整车与流程

本发明涉及电动汽车的动力电池领域，尤其涉及一种热失控检测与预警fpc结构、方法、电池模组及整车。

背景技术：

1、根据对近年来新能源汽车的起火事故的统计分析。起火事故的原因中，动力电池自燃占比约为31％，主要是由于锂电池发生内部或者外部短路后，短时间内动力电池释放出大量热量，温度急剧升高，导致热失控，从而引起动力电池自燃。传统的动力电池热失控检测方法是通过硬件检测电池单体本身的物理信号，当物理信号发生明显变化且触发预设阈值时进行报警。现有模组的设计通过fpc采集电压与温度信息，并将采集到的电压与温度信息上报给bms再依据其是否触发预设阈值进行报警。

2、fpc镍片与模组的汇流排焊接采集电压，fpc上的ntc通过镍片或者电芯盖板进行温度采集。但ntc热敏电阻温度传感器本身特性决定有热时间常数的概念，就是温度采集会存在延误，延时时间大致时间在5s到10秒，使数据采集、传输、计算、报警一系列过程具有滞后性，导致结果判定具有不及时性，存在车辆安全隐患。

技术实现思路

1、本发明提供了一种热失控检测与预警fpc结构、方法、电池模组及整车，可以及时采集电池模组温度信息的剧烈变化并进行预警，以及可以通过bms与电池模组构成的低压回路的通断，及时判断电池模组是否发生热失控。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种热失控检测与预警fpc结构，包括第一fpc本体、第二fpc本体、开路检测回路、第一连接装置及第二连接装置；

3、所述第一fpc本体的第一端与所述第二fpc本体的第一端通过所述第一连接装置连接，所述第一fpc本体的第二端与所述第二fpc本体的第二端通过所述第二连接装置连接；

4、所述开路检测回路的第一端连接于所述第一连接装置的第三端，其第二端连接于所述第二连接装置的第三端，所述开路检测回路平行于所述第一fpc本体及所述第二fpc本体，并位于所述第一fpc本体与所述第二fpc本体之间；其中：

5、所述开路检测回路用于实时采集所述电池模组的温度信号并向外传递，且所述开路检测回路的通断状态用于表征所述电池模组是否发生热失控。

6、可选的，所述开路检测回路包括多个串联连接的热敏电阻。

7、可选的，所述第一fpc本体及所述第二fpc本体均包含镍片。

8、可选的，所述镍片为防拉扯结构，用于防止所述fpc结构被所述电池模组撕扯。

9、可选的，所述第一fpc本体、所述第二fpc本体、所述第一连接装置及所述第二连接装置的材质均为聚酰亚胺。

10、可选的，所述热失控检测与预警fpc结构还包括低压连接器；

11、所述低压连接器分别与所述第一fpc本体的第三端和所述第二fpc本体的第三端相连，用于将所述开路检测回路采集到的温度信号传递给bms；所述bms与多个所述电池模组组成串联的低压回路。

12、可选的，所述热失控检测与预警fpc结构位于所述电池模组的防爆阀上端，并与所述防爆阀贴合。

13、可选的，所述第一fpc本体、所述第二fpc本体与所述开路检测回路采用smt工艺连接。

14、根据本发明的第二方面，提供了一种热失控检测与预警的方法，所述方法包括：

15、开路检测回路将采集到关于电池模组的温度信号向外传递：

16、若所述温度信号发生剧烈温度变化但所述开路检测回路并未发生断路，则判定热失控的级别为第一层级，对外报警；

17、若所述开路检测回路发生断路，则再根据所述电池模组的其他参数进行综合判定是否发生热失控；若是，则判定热失控的级别为第二层级，限制整车行驶速率；若否，则对外报警，并限制整车行驶速率。

18、可选的，若所述开路检测回路发生断路，则再根据所述电池模组的其他参数进行综合判定是否发生热失控；若是，则判定热失控的级别为第二层级，限制整车行驶速率；若否，则对外报警，并限制整车行驶速率，具体包括：

19、多个所述电池模组与bms组成串联的低压回路，当某个电池模组上的开路检测回路发生断路时，则所述低压回路发生断路；此时所述bms会根据所述电池模组内的电压、气压、不同气体含量等多种参考因数进行判定；若判定结果确实发生了热失控，则对整车进行断高压，限制整车行驶速率的操作；若判定结果是由于误触导致所述开路检测回路发生断路，则所述bms对外报警，并对整车进行断高压，限制整车行驶速率的操作。

20、可选的，对整车进行断高压，限制整车行驶速率的操作，具体包括：

21、所述bms断开高压回路并通知vcu对所述整车的行驶速率进行限制；其中，所述bms为所述整车的电池管理的系统；所述vcu为所述整车的整车控制器。

22、根据本发明的第三方面，提供了一种电池模组，包含了本发明第一方面及可选方案所提供的热失控检测与预警fpc结构。

23、根据本发明的第四方面，提供了一种整车，包含了本发明第一方面及可选方案所提供的电池模组。

24、本发明提供的热失控检测与预警fpc结构是布置在电池模组的防爆阀上端，并在fpc结构的中间设置了由热敏电阻串联连接构成的开路检测回路进行温度采集；因此当所述电池模组内部的温度发生剧烈变化时，开路检测回路会快速采集到该温度信息的不正常变化，并通过由各个电池模组与bms串联连接构成的低压回路传递给所述bms，所述bms会对外预警；当某个所述电池模组发生热失控时，高温气体或高温物质会从所述防爆阀喷出熔断所述开路检测回路，此时所述低压回路便会断开，所述bms检测到低压回路断路判定有所述电池模组发生热失控。

技术特征：

1.一种热失控检测与预警fpc结构，应用于整车的电池模组，其特征在于，包括第一fpc本体、第二fpc本体、开路检测回路、第一连接装置及第二连接装置；

2.根据权利要求1所述的热失控检测与预警fpc结构，其特征在于，所述开路检测回路包括多个串联连接的热敏电阻。

3.根据权利要求1所述的热失控检测与预警fpc结构，其特征在于，所述第一fpc本体及所述第二fpc本体均包含镍片。

4.根据权利要求3所述的热失控检测与预警fpc结构，其特征在于，所述镍片为防拉扯结构，用于防止所述fpc结构被所述电池模组撕扯。

5.根据权利要求4所述的热失控检测与预警fpc结构，其特征在于，所述第一fpc本体、所述第二fpc本体、所述第一连接装置及所述第二连接装置的材质均为聚酰亚胺。

6.根据权利要求1所述的热失控检测与预警fpc结构，其特征在于，所述热失控检测与预警fpc结构还包括低压连接器；

7.根据权利要求6所述的热失控检测与预警fpc结构，其特征在于，所述热失控检测与预警fpc结构位于所述电池模组的防爆阀上端，并与所述防爆阀贴合。

8.根据权利要求1至7任一项所述的热失控检测与预警fpc结构，其特征在于，所述第一fpc本体、所述第二fpc本体与所述开路检测回路采用smt工艺连接。

9.一种热失控检测与预警的方法，应用于权利要求1至8任一项所述的热失控检测与预警fpc结构，其特征在于，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的热失控检测与预警的方法，其特征在于，若所述开路检测回路发生断路，则再根据所述电池模组的其他参数进行综合判定是否发生热失控；若是，则判定热失控的级别为第二层级，并限制整车行驶速率；若否，则对外报警，并限制整车行驶速率，具体包括：

11.根据权利要求10所述的热失控检测与预警的方法，其特征在于，对整车进行断高压，限制整车行驶速率的操作，具体包括：

12.一种电池模组，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的热失控检测与预警fpc结构。

13.一种整车，其特征在于，包括权利要求12所述的电池模组。

技术总结
本发明提供一种热失控检测与预警FPC结构，应用于整车的电池模组，包括第一FPC本体、第二FPC本体、开路检测回路、第一连接装置及第二连接装置；第一FPC本体的第一端与第二FPC本体的第一端通过第一连接装置连接，第一FPC本体的第二端与第二FPC本体的第二端通过第二连接装置连接；开路检测回路的第一端连接于第一连接装置的第三端，其第二端连接于第二连接装置的第三端，开路检测回路平行于第一FPC本体及第二FPC本体，并位于第一FPC本体与第二FPC本体之间，且开路检测回路不耐受高温；热失控检测与预警FPC结构位于电池模组的防爆阀上端；其中：开路检测回路用于实时采集电池模组的温度信号并向外传递，且开路检测回路的通断状态用于表征电池模组是否发生热失控。

技术研发人员：李磊,邓亚明,吴斌,李晨龙,王裕顺,李鹏,唐善政
受保护的技术使用者：优跑汽车技术（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31