本發(fā)明涉及電池管理，特別涉及一種儲(chǔ)能電池模組探測(cè)裝置及其探測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型大背景下，電化學(xué)儲(chǔ)能電池作為一種重要的儲(chǔ)能方式蓬勃發(fā)展，但電化學(xué)儲(chǔ)能電池發(fā)生熱災(zāi)害后的高燃爆風(fēng)險(xiǎn)是制約其發(fā)展的阻礙。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，儲(chǔ)能電池模組熱失控探測(cè)技術(shù)主要依賴(lài)于多種傳感器和監(jiān)測(cè)手段，其實(shí)施過(guò)程為：檢查實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如攝像系統(tǒng)、氣體監(jiān)測(cè)儀、溫度傳感器等，確保設(shè)備正常運(yùn)行；撤離無(wú)關(guān)人員至安全區(qū)域。開(kāi)啟攝像系統(tǒng)、氣體監(jiān)測(cè)軟件及溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備，確保數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確；對(duì)電池模組進(jìn)行充/放電操作，并持續(xù)監(jiān)測(cè)電池狀態(tài)。監(jiān)測(cè)電池模組溫度、氣體濃度等參數(shù)變化，一旦發(fā)現(xiàn)異常，如溫度急劇上升、可燃?xì)怏w濃度超標(biāo)等，立即判斷為熱失控前兆。一旦確認(rèn)熱失控，立即啟動(dòng)滅火系統(tǒng)，同時(shí)停止充電，并繼續(xù)監(jiān)測(cè)電池模組狀態(tài)直至火勢(shì)得到控制。記錄并分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，評(píng)估熱失控原因及影響；清理現(xiàn)場(chǎng)，處理電池殘樣，總結(jié)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化探測(cè)技術(shù)。

3、上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷是：在進(jìn)行儲(chǔ)能電池模組熱失控探測(cè)的過(guò)程中，需要用到大量的傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備，導(dǎo)致探測(cè)成本較高，無(wú)法兼顧高效性、經(jīng)濟(jì)性與穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種儲(chǔ)能電池模組探測(cè)裝置及其探測(cè)方法。

2、本發(fā)明實(shí)施例提供一種儲(chǔ)能電池模組探測(cè)裝置，包括：熱失控探測(cè)電路和電池管理模塊；

3、熱失控探測(cè)電路包括：信號(hào)電路、外接電壓電路、至少一個(gè)螺旋狀記憶金屬片、正極、負(fù)極和金屬導(dǎo)線；螺旋狀記憶金屬片與儲(chǔ)能電池模組中的每個(gè)電池直接接觸，信號(hào)電路設(shè)于螺旋狀記憶金屬片和負(fù)極之間；

4、外接電壓電路的一端通過(guò)正極連接金屬導(dǎo)線，外接電壓電路的另一端通過(guò)負(fù)極連接螺旋狀記憶金屬片；電池正常時(shí)，螺旋狀記憶金屬片與金屬導(dǎo)線不接觸，熱失控探測(cè)電路處于開(kāi)路狀態(tài)；

5、電池發(fā)生熱失控后與電池接觸的螺旋狀記憶金屬片受熱解旋，解旋后的螺旋狀記憶金屬片延展至與金屬導(dǎo)線接觸，熱失控探測(cè)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)；

6、信號(hào)電路監(jiān)測(cè)熱失控探測(cè)電路導(dǎo)通狀態(tài)下產(chǎn)生的電流信號(hào)，并將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)發(fā)送至電池管理模塊；

7、電池管理模塊，用于根據(jù)接收到的數(shù)字信號(hào)確定發(fā)生熱失控的儲(chǔ)能電池模組。

8、可選地，螺旋狀記憶金屬片在60?~?150?°c的溫度范圍內(nèi)具有逐漸恢復(fù)原有形態(tài)的功能并具有導(dǎo)電性。

9、可選地，電池兩側(cè)均設(shè)有固定件，固定件用于限制螺旋狀記憶金屬片解旋后的延展方向，使解旋后的螺旋狀記憶金屬片延展至與金屬導(dǎo)線接觸。

10、可選地，儲(chǔ)能電池模組包括：頂蓋、腔體；金屬導(dǎo)線抵緊頂蓋底部且在每個(gè)電池上方彎折，腔體內(nèi)設(shè)有多個(gè)電池。

11、可選地，信號(hào)電路包括：電流傳感器、信號(hào)調(diào)理電路和模組轉(zhuǎn)換器；

12、電流傳感器，用于熱失控探測(cè)電路導(dǎo)通狀態(tài)下產(chǎn)生的電流信號(hào)；

13、信號(hào)調(diào)理電路，用于對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大、噪聲過(guò)濾的處理；

14、模組轉(zhuǎn)換器，用于對(duì)處理后的電流信號(hào)進(jìn)行形式轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號(hào)。

15、可選地，還包括泡沫滅火管路和電磁閥；

16、泡沫滅火管路，用于向發(fā)生熱失控的儲(chǔ)能電池模組灌入泡沫滅火劑；

17、電磁閥，用于控制泡沫滅火管路的泡沫滅火劑進(jìn)入。

18、本發(fā)明實(shí)施例還提供一種儲(chǔ)能電池模組探測(cè)裝置的探測(cè)方法，包括：

19、獲取儲(chǔ)能電池模組中每個(gè)電池的表面溫度，當(dāng)表面溫度達(dá)到溫度閾值時(shí)，與電池直接接觸的螺旋狀記憶金屬片解旋延展至與金屬導(dǎo)線接觸，熱失控探測(cè)電路由開(kāi)路狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)；

20、信號(hào)電路監(jiān)測(cè)熱失控探測(cè)電路導(dǎo)通狀態(tài)下產(chǎn)生的電流信號(hào)，并將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)發(fā)送至電池管理模塊；

21、電池管理模塊根據(jù)接收到的數(shù)字信號(hào)確定發(fā)生熱失控的儲(chǔ)能電池模組。

22、可選地，還包括：電池管理模塊確定發(fā)生熱失控的儲(chǔ)能電池模組后，控制電磁閥導(dǎo)通，泡沫滅火管路的泡沫滅火劑從導(dǎo)通的電磁閥進(jìn)入儲(chǔ)能電池模組，對(duì)發(fā)生熱失控的儲(chǔ)能電池模組進(jìn)行滅火。

23、本發(fā)明實(shí)施例提供的上述一種儲(chǔ)能電池模組探測(cè)裝置及其探測(cè)方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果如下：

24、現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行儲(chǔ)能電池模組熱失控探測(cè)的過(guò)程中需要用到大量的傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備，導(dǎo)致探測(cè)成本較高，無(wú)法兼顧高效性、經(jīng)濟(jì)性與穩(wěn)定性。

25、而本發(fā)明中，電池發(fā)生熱失控后，與電池直接接觸的螺旋狀記憶金屬片受熱解旋后延展至與金屬導(dǎo)線接觸；信號(hào)電路監(jiān)測(cè)螺旋狀記憶金屬片接觸金屬導(dǎo)線后熱失控探測(cè)電路導(dǎo)通狀態(tài)下產(chǎn)生的電流信號(hào)，并將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)發(fā)送至電池管理模塊，以實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能電池模組的熱失控探測(cè)?？梢钥闯觯景l(fā)明將螺旋狀記憶金屬片作為探測(cè)組件，利用記憶金屬形變特性全時(shí)段探測(cè)儲(chǔ)能電池模組中電池的熱失控，兼顧經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

26、此外，與熱失控探測(cè)聯(lián)動(dòng)，電池管理模塊接收到報(bào)警信號(hào)后控制電磁閥導(dǎo)通，泡沫滅火管路的泡沫滅火劑從導(dǎo)通的電磁閥灌入儲(chǔ)能電池模組，對(duì)發(fā)生熱失控的儲(chǔ)能電池模組進(jìn)行滅火。

技術(shù)特征：

1.一種儲(chǔ)能電池模組探測(cè)裝置，其特征在于，包括：熱失控探測(cè)電路和電池管理模塊（301）；

2.如權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)能電池模組探測(cè)裝置，其特征在于，電池正常時(shí)，所述螺旋狀記憶金屬片（100）與所述金屬導(dǎo)線（201）不接觸，所述熱失控探測(cè)電路處于開(kāi)路狀態(tài)；

3.如權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)能電池模組探測(cè)裝置，其特征在于，所述螺旋狀記憶金屬片在60?~?150?°c的溫度范圍內(nèi)具有逐漸恢復(fù)原有形態(tài)的功能并具有導(dǎo)電性。

4.如權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)能電池模組探測(cè)裝置，其特征在于，電池兩側(cè)均設(shè)有固定件，所述固定件用于限制所述螺旋狀記憶金屬片（100）解旋后的延展方向，使解旋后的螺旋狀記憶金屬片（100）延展至與所述金屬導(dǎo)線（201）接觸。

5.如權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)能電池模組探測(cè)裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)能電池模組包括：頂蓋、腔體；所述金屬導(dǎo)線（201）抵緊所述頂蓋底部且在每個(gè)電池與所述螺旋狀記憶金屬片（100）的接觸區(qū)域上方來(lái)回彎折，所述腔體內(nèi)設(shè)有多個(gè)電池。

6.如權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)能電池模組探測(cè)裝置，其特征在于，所述信號(hào)電路（204）包括：電流傳感器、信號(hào)調(diào)理電路和模組轉(zhuǎn)換器；

7.如權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)能電池模組探測(cè)裝置，其特征在于，還包括泡沫滅火管路（303）和電磁閥（302）；

8.如權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的一種儲(chǔ)能電池模組探測(cè)裝置的探測(cè)方法，其特征在于，包括：

9.如權(quán)利要求8所述的一種儲(chǔ)能電池模組探測(cè)裝置的探測(cè)方法，其特征在于，還包括：電池管理模塊（301）確定發(fā)生熱失控的儲(chǔ)能電池模組后，控制電磁閥（302）導(dǎo)通，泡沫滅火管路（303）的泡沫滅火劑從導(dǎo)通的電磁閥（302）進(jìn)入儲(chǔ)能電池模組，對(duì)發(fā)生熱失控的儲(chǔ)能電池模組進(jìn)行滅火。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種儲(chǔ)能電池模組探測(cè)裝置及其探測(cè)方法，其涉及電池管理技術(shù)領(lǐng)域。包括：儲(chǔ)能電池模組中電池發(fā)生熱災(zāi)害，電池表面溫度升高；與電池直接接觸的螺旋狀記憶金屬片受熱后解旋延展至與金屬導(dǎo)線接觸；信號(hào)電路監(jiān)測(cè)熱失控探測(cè)電路導(dǎo)通狀態(tài)下產(chǎn)生的電流信號(hào)，并將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)發(fā)送至電池管理模塊；電池管理模塊根據(jù)接收到的數(shù)字信號(hào)確定發(fā)生熱失控的儲(chǔ)能電池模組。本發(fā)明將螺旋狀記憶金屬片作為探測(cè)組件，利用記憶金屬形變特性全時(shí)段探測(cè)儲(chǔ)能電池模組中電池的熱失控，兼顧經(jīng)濟(jì)性和可靠性，同時(shí)與熱失控探測(cè)聯(lián)動(dòng)，將淹沒(méi)式泡沫滅火應(yīng)用于儲(chǔ)能電池模組。

技術(shù)研發(fā)人員：劉通,胡翔宇,孫磊,朱國(guó)慶,肖鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15