[發(fā)明專利]電池包安全性評(píng)估及保護(hù)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111228528.0
• 申請(qǐng)日: 2021-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN114004072A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳凡;烏云翔;邵詩逸;常國梅;劉洋;武治江;徐國林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫賽思億電氣科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F111/08;G06F119/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 張磊

本發(fā)明公開了一種電池包安全性評(píng)估及保護(hù)方法，通過設(shè)置故障概率和故障影響后果構(gòu)建適用于電池包的風(fēng)險(xiǎn)矩陣，參數(shù)化定義了各類故障情況、量化定義了電池包在面對(duì)各種不同故障時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，便于船上工作人員準(zhǔn)確衡量當(dāng)前電池動(dòng)力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的狀況，減少了故障的對(duì)系統(tǒng)的破壞；定義了電池包在各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)下的實(shí)際應(yīng)對(duì)措施，使得工作人員在面對(duì)風(fēng)險(xiǎn)警報(bào)時(shí)可根據(jù)措施方案迅速有效的應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)，防止故障的進(jìn)一步擴(kuò)展。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新能源船舶電池動(dòng)力系統(tǒng)，具體來說涉及一種電池包安全性評(píng)估及保護(hù)方法。

背景技術(shù)

在新能源船舶電池動(dòng)力系統(tǒng)中電池包的穩(wěn)定充放電對(duì)整個(gè)電池動(dòng)力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行有著十分重要的作用，因此其在運(yùn)行過程中的安全評(píng)估與保護(hù)勢(shì)在必行。如專利CN202110005030.1中提出了通過檢測電池狀態(tài)信息并考慮電池實(shí)際衰減情況下的安全評(píng)估方法，通過預(yù)設(shè)的四種安全評(píng)估信息來衡量電池包的健康情況，但是沒有考慮相應(yīng)的保護(hù)措施；專利CN201910333880.7從電池性能衰減和可能發(fā)生故障兩個(gè)方面，采用基于粒子濾波的退化模型預(yù)測方法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，能夠較為準(zhǔn)確評(píng)估電池的性能狀態(tài)，但沒有對(duì)電池狀態(tài)進(jìn)行分級(jí)評(píng)估也沒有給出相應(yīng)狀態(tài)下的保護(hù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種電池包安全性評(píng)估及保護(hù)方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：電池包安全性評(píng)估及保護(hù)方法，具體過程如下：

步驟1，故障危害參數(shù)設(shè)定；設(shè)置電池包發(fā)生故障的頻率以及故障發(fā)生對(duì)電池動(dòng)力系統(tǒng)的危害程度，具體如下：

步驟1-1，故障發(fā)生頻率F等級(jí)設(shè)定；

(1)F＝1，此類故障在電池包中基本不會(huì)發(fā)生，故障發(fā)生概率低于5％；

(2)F＝2，此類故障在電池包中很少發(fā)生，故障發(fā)生概率為5％～10％；

(3)F＝3，此類故障在電池包中可能發(fā)生，故障發(fā)生概率為10％～30％；

(4)F＝4，此類故障在電池包中偶爾發(fā)生，故障發(fā)生概率為30％～50％；

(5)F＝5，此類故障在電池包中經(jīng)常發(fā)生，故障發(fā)生概率大于50％；

步驟1-2，故障后果G等級(jí)設(shè)定：

G＝1，此類故障發(fā)生后，對(duì)電池包與電池動(dòng)力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)沒有影響，屬于常規(guī)運(yùn)行時(shí)誤差范圍內(nèi)的波動(dòng)；

G＝2，此類故障發(fā)生后，對(duì)電池包與電池動(dòng)力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有輕微的影響，但此類故障屬于短暫的臨時(shí)波動(dòng)，系統(tǒng)會(huì)迅速自主恢復(fù)正常運(yùn)行；

G＝3，此類故障發(fā)生后，對(duì)電池包與電池動(dòng)力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有一定的影響，系統(tǒng)無法再自主恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，雖然整個(gè)系統(tǒng)仍然可以進(jìn)行降功率運(yùn)行，但需要工作人員及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行處理，才能恢復(fù)正常運(yùn)行；

G＝4，此類故障發(fā)生后，對(duì)電池包與電池動(dòng)力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有明顯的影響，系統(tǒng)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需在短時(shí)間內(nèi)停止一切作業(yè)，工作人員需及時(shí)故障進(jìn)行處理，隨時(shí)準(zhǔn)備啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)方案，防止故障的進(jìn)一步擴(kuò)大；

G＝5，此類故障發(fā)生后，對(duì)電池包與電池動(dòng)力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有破壞性的影響，系統(tǒng)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需立即停止作業(yè)，工作人員需首先疏散附近人員再對(duì)故障進(jìn)行處理，同時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)方案，防止故障波及全船；

步驟2，故障風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算；根據(jù)對(duì)電池動(dòng)力系統(tǒng)中電池包的長期使用數(shù)據(jù)，設(shè)定各類常見故障的發(fā)生頻率數(shù)值Fi與故障發(fā)生時(shí)的影響后果程度數(shù)值Gi，各個(gè)故障發(fā)生時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)值Si計(jì)算如下：S_i＝F_iG_i，i為各類具體故障，i＝{電芯模組短路，電芯模組虛焊，電芯異常溫升，電池包電壓異常，電池包溫度過高，電池包內(nèi)壓力過高…}；