電池包內電芯漏液自診斷動態重構系統、方法及存儲介質與流程

本發明涉及電池，特別涉及電池包內電芯漏液自診斷動態重構系統、方法及存儲介質。

背景技術：

1、近年來，新能源行業發展迅速，儲能領域的儲能集裝箱應用場景越來越多，且儲能集裝箱集成度越來越高，單個儲能集裝箱集成能量越來越大。對產品安全運行提出較高的要求，目前除常規電池單體電壓和電池單體溫度監測外，主要還通過儲能集裝箱消防監測系統進行安全監控。儲能集裝箱消防監測系統主要由溫濕度傳感器、煙霧傳感器、voc氣體傳感器等組成，主要監測集裝箱溫濕度、煙霧顆粒物、voc氣體等電池熱失控后的關鍵性元素。

2、目前，儲能集裝箱消防系統存在以下問題：儲能集裝箱消防系統監測到異常時，說明電芯損壞導致的煙霧、voc氣體等關鍵性監測成分已經擴散到集裝箱內部，消防系統具有響應滯后的問題，待消防報警系統響應，說明個別電池pack已經嚴重損壞。

3、為了提高儲能電池包的安全性，現階段有些方案通過漏液檢測模塊檢測電芯是否發生漏液，當漏液檢測模塊檢測到電芯發生漏液時，通過控制模塊進行后續管控。如：申請日為2020年12月23號，公開號為cn114665168a，名稱為電池包、電池包的控制方法和車輛的中國發明專利公開了一種電池包、電池包的控制方法和車輛，電池包中包括控制模塊、電芯、漏液檢測模塊和預充開關模塊，漏液檢測模塊與控制模塊連接，漏液檢測模塊用于在檢測到電芯發生漏液時，向控制模塊發送漏液信號，控制模塊用于在接收到啟動電芯的啟動信號時，若接收到漏液信號，則禁止向預充開關模塊發送預充閉合信號，預充開關模塊用于在未接收到預充閉合信號時，禁止連接預充電壓端和電源輸出端，以禁止電芯通過電源輸出端輸出預充電壓。但是，由于上述發明專利是通過漏液信號控制電芯禁止輸出預充電壓，避免電池包在漏液狀態下啟動，對電池包進行保護。上述發明專利無法檢測電池包內電芯的漏液程度，也無法在系統運行過程中，根據漏液程度動態切除漏液電芯，避免電芯熱失控的進一步發展，實現系統連續運行，或根據電芯漏液檢測信息接入已恢復正常狀態的電芯，提升系統可用性。

技術實現思路

1、為了實現根據本發明的上述目的和其他優點，本發明的第一目的是提供一種電池包內電芯漏液自診斷動態重構系統，電池包中的各電芯串聯匯總到總正直流輸出端和總負直流輸出端，包括總控制板、若干子控制板、若干電芯漏液傳感器、漏液檢測電路、若干溫度傳感器、若干電壓傳感器；電池包內每個電芯的正極、負極分別與子控制板一一對應，總控制板與每個子控制板通信連接；電池包內每個電芯分別與所述電芯漏液傳感器、所述溫度傳感器、所述電壓傳感器一一對應；

2、所述電池包內電芯的正極對應的子控制板用于與該電芯的正極連接形成正極回路，根據所述總控制板的指令連接相鄰的電芯對應的子控制板形成旁通回路，以及根據所述總控制板的指令連接相鄰的電芯的負極形成負極回路；所述電池包內電芯的負極對應的子控制板用于根據所述總控制板的指令與總正直流輸出端連接；

3、所述電芯漏液傳感器放置在電芯防爆閥位置處，用于檢測電池包內電芯是否有液體泄露；

4、所述漏液檢測電路用于調節所述電芯漏液傳感器的靈敏度以及檢測漏液程度；

5、所述子控制板用于將從所述漏液檢測電路接收到的信號傳輸到總控制板進行判斷處理；

6、所述總控制板用于通過所述溫度傳感器檢測電池包內電芯的溫度，通過所述電壓傳感器檢測電池包內電芯的電壓，根據電芯的溫度和電壓喚醒電芯漏液檢測功能，根據電芯漏液程度控制對應電芯的子控制板斷開與出現漏液的電芯的負極回路，連通與出現漏液的電芯的子控制板的旁通回路，以及控制出現漏液的電芯的子控制板斷開該電芯的正極回路，以及根據電芯漏液檢測信息控制對應電芯的子控制板連通與已恢復電芯的負極回路，斷開與已恢復電芯的子控制板的旁通回路，以及控制已恢復電芯的子控制板連通該電芯的正極回路。

7、進一步地，所述電芯漏液傳感器采用電梳狀走線。

8、進一步地，所述漏液檢測電路包括可調電阻、比較器、運算放大器、第一電阻、第一電容，所述可調電阻的動片引腳與所述比較器的反相輸入端連接，所述可調電阻的第一定片引腳與電源連接，所述可調電阻的第二定片引腳接地，所述電芯漏液傳感器的第一接線端與所述比較器的同相輸入端連接，所述電芯漏液傳感器的第二接線端接地，所述第一電阻的一端與電源連接，所述第一電阻的另一端與所述比較器的同相輸入端連接，所述比較器的正電源端與輸出端之間接有上拉電阻，所述比較器的負電源端接地，所述比較器的輸出端與所述子控制板連接，所述第一電容與所述電芯漏液傳感器并聯，所述第一電容的一端與所述運算放大器的正輸入引腳連接，所述第一電容的另一端與所述運算放大器的負電源引腳連接，所述運算放大器的負電源引腳接地，所述運算放大器的負輸入引腳與所述比較器的負電源端連接，所述運算放大器的正輸入引腳與輸出端連接，所述運算放大器的正電源引腳與電源連接，所述運算放大器的輸出端與所述子控制板連接。

9、進一步地，還包括電池包漏液傳感器，所述電池包漏液傳感器放置在電池包底部位置，用于檢測電池包內是否有漏液或進水，所述電池包漏液傳感器與所述總控制板連接，所述總控制板根據電芯的溫度和電壓喚醒電池包漏液檢測功能。

10、進一步地，還包括電池包姿態傳感器，所述電池包姿態傳感器與所述總控制板連接，所述總控制板通過所述電池包姿態傳感器檢測電池包的姿態信息，并根據電池包的姿態信息喚醒電芯漏液檢測和電池包漏液檢測功能。

11、本發明的第二目的是提供上述系統的電池包內電芯漏液自診斷動態重構方法，包括以下步驟：

12、實時采集電芯的電壓信息和溫度信息；

13、若采集到的電芯的電壓信息和/或溫度信息超過安全閾值，則喚醒電芯漏液檢測功能；

14、實時接收子控制板上傳的電芯漏液檢測信息，所述電芯漏液檢測信息包括靈敏度檢測信息和漏液電壓信息；

15、若電芯漏液檢測信息中的靈敏度檢測信號為高電平信號，則判定電芯發生漏液，并通過所述漏液電壓信息獲取對應的漏液等級；

16、若當前漏液等級達到預設等級，則控制對應電芯的子控制板斷開與出現漏液的電芯的負極回路，連通與出現漏液的電芯的子控制板的旁通回路，以及控制出現漏液的電芯的子控制板斷開該電芯的正極回路；

17、若電芯漏液檢測信息中的靈敏度檢測信號為低電平信號，則判定電芯未發生漏液。

18、進一步地，還包括以下步驟：

19、若接收到的電芯的電壓信息和/或溫度信息超過安全閾值，則喚醒電池包漏液檢測功能；

20、通過電池包漏液傳感器采集的信息判斷電池包內是否出現漏液或進水；

21、若電池包內出現漏液或進水，則發送電池包內出現漏液或進水提醒信息。

22、進一步地，還包括以下步驟：

23、實時獲取電池包姿態傳感器采集的信息；

24、通過電池包姿態傳感器采集的信息檢測電池包的狀態；

25、若電池包的狀態為異常跌落或碰撞，則喚醒電芯漏液檢測功能和喚醒電池包漏液檢測功能。

26、進一步地，還包括以下步驟：

27、接收出現漏液的電芯的子控制板周期性上傳的電芯漏液檢測信息；

28、若電芯漏液檢測信息中的靈敏度檢測信號為低電平信號，則控制對應電芯的子控制板連通與已恢復電芯的負極回路，斷開與已恢復電芯的子控制板的旁通回路，以及控制已恢復電芯的子控制板連通該電芯的正極回路。

29、本發明的第三目的是提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有程序指令，所述程序指令被執行時實現上述方法。

30、與現有技術相比，本發明的有益效果是：

31、本發明提供電池包內電芯漏液自診斷動態重構系統、方法及存儲介質，能夠檢測電池包內電芯的漏液程度，可以在系統運行過程中，根據漏液程度動態切除漏液電芯，避免電芯熱失控進一步發展，實現系統連續運行，以及根據電芯漏液檢測信息接入已恢復正常狀態的電芯，提升系統可用性。

32、本發明提供的方案可以實現當電芯發生異常損壞時，能夠提前告警，相較于集裝箱消防系統級響應，可將告警時間提前到電芯異常時刻，為后續安全處理爭取時間。

33、上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。