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一种高密度电源安全监测方法及其系统与流程

作者:admin      2022-08-31 12:07:46     469



测量装置的制造及其应用技术1.本技术涉及电源技术领域,尤其涉及一种高密度电源安全监测方法及其系统。背景技术:2.电池能量密度是指电池的平均单位体积或质量所释放出的电能,其大小直接影响了电池的续航能力。3.各大电动汽车厂商对动力电池的能量密度提出了越来越高的要求,传统的电源逐渐无法满足长续航里程的需求,越来越多的厂家开始采用提高能量密度的方法以满足日益增长的长续航里程的需求。4.然而,研究显示,动力电池的体积能量密度每增加1kwh/l,热失控触发温度就会降低0.42℃,且即便是采用热稳定更好的陶瓷隔膜,甚至是无纺布隔膜保证高温下锂离子电池不会因为隔膜收缩发生内短路,锂离子电池仍然会因为正极材料分解释放的o2迁移到负极表面引起热失控,因此,发明人认为,电池的能量密度过高,容易引发安全事故。技术实现要素:5.为了有助于减少电源安全事故的发生,本技术提供一种高密度电源安全监测方法及其系统。6.第一方面本技术提供的一种高密度电源安全监测方法,采用如下的技术方案:一种高密度电源安全监测方法,包括:获取电源的安全指标,所述安全指标包括所述电源的实时温度以及所述电源所在空间内的热流密度;对所述实时温度进行分析,并形成第一分析结果;对所述热流密度进行分析,并形成第二分析结果;基于所述第一分析结果和/或所述第二分析结果,判断所述电源是否满足预设的报警要求;若所述电源满足所述报警要求,则基于所述第一分析结果和/或所述第二分析结果进行报警。7.通过采用上述技术方案,分别对电源的实时温度以及该电源所处空间的热流密度进行分析,通过将第一分析结果以及第二分析结果作为判断条件,判断电源是否满足预设的报警要求,当该电源满足预设的报警要求时,进行报警,有助于迅速发现电源存在的问题,从而有助于减少电源安全事故的发生。8.可选的,所述对所述实时温度进行分析,并形成第一分析结果的具体步骤包括:判断所述实时温度是否高于或等于预设的温度阈值;若所述实时温度高于或等于所述温度阈值,则判定所述第一分析结果为满足所述报警要求;若所述实时温度低于所述温度阈值,则判定所述第一分析结果为不满足所述报警要求。9.通过采用上述技术方案,判断电源的实时温度是否高于或等于预设的温度阈值,从而分析出电源是否满足报警要求,有助于减少电源安全事故的发生。10.可选的,所述对所述热流密度进行分析,并形成第二分析结果的具体步骤包括:判断所述热流密度是否高于或等于预设的热流密度阈值;若所述热流密度高于或等于所述热流密度阈值,则判定所述第二分析结果为满足所述报警要求;若所述热流密度低于所述热流密度阈值,则判定所述第二分析结果为不满足所述报警要求。11.通过采用上述技术方案,判断电源所在空间的热流密度是否高于或等于预设的热流密度阈值,从而分析出电源是否满足报警要求,有助于减少电源安全事故的发生。12.可选的,在所述若所述实时温度高于或等于所述温度阈值,则判定所述第一分析结果为满足所述报警要求之后,还包括:判断所述电源是否处于充放电状态;若所述电源处于充放电状态,则断开所述电源与充放电装置的连接,停止充放电。13.通过采用上述技术方案,当实时温度高于或等于温度阈值时,若该电源处于充放电状态,停止该电源充放电,有助于减缓该电源的实时温度继续升高,从而有助于减少电源安全事故的发生。14.可选的,还包括:获取所述电源的实时电量;基于所述实时电量,判断所述实时电量是否超出预设的电量阈值范围;若所述实时电量超出所述电量阈值范围,则基于所述实时电量进行报警。15.通过采用上述技术方案,当电源的实时电量超出预设的电量阈值范围时,则进行报警,有助于减少因电源过度充电或过度放电而导致的电源安全事故。16.可选的,还包括:获取所述电源所在区域的天气信息;获取实时时间以及所述电源的临时放置时长;基于所述天气信息、所述实时时间以及所述临时放置时长,判断所述电源是否存在潜在危险;若所述电源存在所述潜在危险,则基于所述潜在危险发送预警信息。17.通过采用上述技术方案,了解电源所在地的天气信息,有助于避免电池长期处于阳光下暴晒,因此能够有效的降低潜在危险,从而有助于减少电源因暴晒而导致安全事故发生。18.可选的,还包括:获取空气温度;获取所述电源在不同空气温度时的历史最高温度;获取所述实时温度与所述空气温度所对应的所述历史最高温度的数量差值;判断所述数量差值是否大于零;若所述数量差值大于零,则判断所述数量差值是否大于预设的温度差阈值;若所述数量差值大于预设的温度差阈值,则发送预警信息。19.通过采用上述技术方案,根据实时温度与历史最高温度的差值是否大于零的判断结果,选择是否进行预警,用于提醒用户检查该电源是否出现故障,达到防范于未然的效果。20.可选的,还包括:获取所述电源的原始信息;基于所述原始信息,获取所述电源的使用时长;判断所述使用时长是否超过预设的年限阈值;若所述使用时长超过预设的年限阈值,则基于所述使用时长进行预警;若所述使用时长未超过预设的年限阈值,则获取所述电源的使用周期;判断所述使用周期是否超出预设的使用周期阈值;若所述使用周期超出预设的使用周期阈值,则基于所述使用周期进行预警。21.通过采用上述技术方案,当电源使用时长超出年限阈值,或者当电源使用时长未超出年限阈值,但是使用周期超出使用周期阈值时,则表示该电源存在老化的可能性,因此系统进行预警,有助于及时提醒用户对电池进行检测和更换,从而减少电池安全事故的发生。22.第二方面,本技术还公开了一种高密度电源安全监测系统,采用如下的技术方案:一种高密度电源安全监测系统,包括:获取模块,所述获取模块用于获取电源的安全指标,所述安全指标包括所述电源的实时温度以及所述电源所在空间内的热流密度;第一分析模块,所述第一分析模块用于对所述实时温度进行分析,并形成第一分析结果;第二分析模块,所述第二分析模块用于对所述热流密度进行分析,并形成第二分析结果;判断模块,所述判断模块用于基于所述第一分析结果和/或所述第二分析结果,判断所述电源是否满足预设的报警要求;报警模块,若所述电源满足所述报警要求,所述报警模块用于基于所述第一分析结果和/或所述第二分析结果进行报警。23.通过采用上述技术方案,分别对电源的实时温度以及该电源所处空间的热流密度进行分析,通过将第一分析结果以及第二分析结果作为判断条件,判断电源是否满足预设的报警要求,当该电源满足预设的报警要求时,进行报警,有助于迅速发现电源存在的问题,从而有助于减少电源安全事故的发生。24.综上所述,本技术包括以下有益技术效果:分别对电源的实时温度以及该电源所处空间的热流密度进行分析,通过将第一分析结果以及第二分析结果作为判断条件,判断电源是否满足预设的报警要求,当该电源满足预设的报警要求时,进行报警,有助于迅速发现电源存在的问题,从而有助于减少电源安全事故的发生。附图说明25.图1是本技术实施例一种高密度电源安全监测方法的主要流程图;图2是图1中步骤s200的具体步骤流程图;图3是图1中步骤s300的具体步骤流程图;图4是本技术实施例一种储能电源的模块图。26.附图标记说明:1、获取模块;2、第一分析模块;3、第二分析模块;4、判断模块;5、报警模块。具体实施方式27.第一方面,本技术公开了一种高密度电源安全监测方法。28.本技术实施例公开一种高密度电源安全监测方法。29.参照图1,一种高密度电源安全监测方法,包括步骤s100至步骤s500:步骤s100:获取电源的安全指标。30.具体的,安全指标包括电源的实时温度以及电源所在空间内的热流密度;本实施例中,电源的实时温度可以通过温度传感器或温度检测仪来测量得到,电源所在空间内的热流密度可以通过热流传感器或者热流计测算得到。31.热流密度,即热通量(英语:heatflux),又称为热流,是指单位时间通过某一面积的热能,是具有方向性的矢量,其在国际单位制中的单位为焦耳/秒(j/s,即瓦特)。由此又可以进一步定义热通量密度或热流密度,即通过单位面积的热通量,其在国际单位制的单位为瓦特/平方米(w/m2)。32.步骤s200:对实时温度进行分析,并形成第一分析结果。33.具体的,在本实施例中,第一分析结果即对实时温度分析之后形成的结果,第一分析结果包括实时温度满足预设的报警要求和实时温度不满足预设的报警要求。34.步骤s300:对热流密度进行分析,并形成第二分析结果。35.具体的,本实施例中,第二分析结果即对热流密度分析之后形成的结果,第二分析结果包括热流密度满足预设的报警要求和热流密度不满足预设的报警要求。36.步骤s400:基于第一分析结果和/或第二分析结果,判断电源是否满足预设的报警要求。37.具体的,本实施例中,预设的报警要求包括温度报警要求以及热流密度报警要求,第一分析结果对应温度报警要求,第二分析结果对应热流密度报警要求。38.步骤s500:若电源满足报警要求,则基于第一分析结果和/或第二分析结果进行报警。39.具体的,本实施例中,当第一分析结果与第二分析结果之中的至少一个满足报警要求,即实时温度和热流密度之中的至少一个满足报警要求,则监测系统进行报警。40.分别对电源的实时温度以及该电源所处空间的热流密度进行分析,通过将第一分析结果以及第二分析结果作为判断条件,判断电源是否满足预设的报警要求,当该电源满足预设的报警要求时,进行报警,有助于迅速发现电源存在的问题,从而有助于减少电源安全事故的发生。41.参照图2,在本实施例的其中一种实施方式中,步骤s200的具体步骤包括步骤s210至步骤s230:步骤s210:判断实时温度是否高于或等于预设的温度阈值。42.具体的,本实施例中,预设的温度阈值可以为90摄氏度或者95摄氏度。43.步骤s220:若实时温度高于或等于温度阈值,则判定第一分析结果为满足报警要求。44.具体的,本实施例中,实时温度为电池电芯的实时温度。45.步骤s230:若实时温度低于温度阈值,则判定第一分析结果为不满足报警要求。46.具体的,本实施例中,当第一分析结果不满足报警要求时,则不进行报警,监测系统继续监测电源的实时温度。47.参照图3,在本实施例的其中一种实施方式中,步骤s300的具体步骤包括步骤s310至步骤s330:步骤s310:判断热流密度是否高于或等于预设的热流密度阈值。48.具体的,本实施例中,预设的热流密度阈值可以为20kw/m2或者25kw/m2。49.步骤s320:若热流密度高于或等于热流密度阈值,则判定第二分析结果为满足报警要求。50.具体的,本实施例中,热流密度高于或等于预设的热流密度阈值,则表明该电源所处的空间中单位时间通过的热能较高,容易造成电源温度上升,甚至导致发生电源自燃或爆炸等安全事故。51.步骤s330:若热流密度低于热流密度阈值,则判定第二分析结果为不满足报警要求。52.具体的,本实施例中,当第二分析结果不满足报警要求时,则不进行报警,监测系统继续监测电源的热流密度。53.在本实施例的其中一种实施方式中,在步骤s220之后,还包括步骤s221至步骤s222:步骤s221:判断电源是否处于充放电状态。54.步骤s222:若电源处于充放电状态,则断开电源与充放电装置的连接,停止充放电。55.具体的,本实施例中,充放电状态会导致电源温度升高,当实时温度高于或等于温度阈值时,若该电源处于充放电状态,则会加速电源温度继续升高,停止该电源充放电,有助于减缓该电源的实时温度继续升高,从而有助于减少电源安全事故的发生。本实施例中,充放电状态包括充电状态或放电状态。56.在本实施例的其中一种实施方式中,还包括步骤s100a至步骤s300a:步骤s100a:获取电源的实时电量。57.具体的,本实施例中,可以通过电瓶检测仪测试得到电源的实时电量。当然,也可以从使用设备上得到,例如,可以在汽车仪表盘上得到电源实时电量等。58.步骤s200a:基于实时电量,判断实时电量是否超出预设的电量阈值范围。59.具体的,本实施例中,电量阈值范围可以是20%-90%。60.步骤s300a:若实时电量超出电量阈值范围,则基于实时电量进行报警。61.具体的,本实施例中,当实时电量未位于该电量阈值范围内时,监测系统均进行报警。62.在本实施例的其中一种实施方式中,一种高密度电源安全监测方法还包括步骤s100b至步骤s400b:步骤s100b:获取电源所在区域的天气信息。63.具体的,本实施例中,天气信息包括气温以及天气类别等。64.步骤s200b:获取实时时间以及电源的临时放置时长。65.具体的,本实施例中,可以运用于以下场景:当用户驱车从a地到达b地后,车辆在b地临时停放时长即电源临时放置时长,该临时放置时长可以根据用户实际情况预先设置,如用户早上出去上班,每天工作8小时后下班回去,那么汽车在公司附近停放的时间为8小时,则电源的临时放置时长也为8小时。66.步骤s300b:基于天气信息、实时时间以及临时放置时长,判断电源是否存在潜在危险。67.具体的,本实施例中,了解电源所在地的天气信息,有助于避免电池长期处于阳光下暴晒,通过将天气信息、实时时间以及临时放置时长相结合,判断该电源是否存在潜在危险,因此能够有效的降低潜在危险,从而有助于减少电源因暴晒而导致安全事故发生。潜在危险可以是高温或者高热流密度等。68.步骤s400b:若所述电源存在所述潜在危险,则基于所述潜在危险发送预警信息。69.例如,当天气信息为:今日天气类别为晴天,气温为25摄氏度至35摄氏度,且最高温度大约出现在下午2点,如若用户停车时间即电源临时放置时长较长(如超过两小时),且停车时间即实时时间较为接近下午两点,则监测系统发送预警信息给用户,建议其将汽车停放至室内停车场或设置好遮阳罩,有助于防止因车辆被暴晒而温度升高,从而导致电源实时温度升高,造成电源老化,不仅缩短电源使用寿命,更甚者导致安全事故发生。70.同时也可以根据实时天气预测,得到不同时间点的温度,再根据临时放置时长以及实时时间推测该电源是否存在潜在危险。71.在本实施例的其中一种实施方式中,一种高密度电源安全监测方法还包括步骤s100c至步骤s600c:步骤s100c:获取空气温度。72.具体的,本实施例中,空气温度即气温。73.步骤s200c:获取电源在空气温度时的历史最高温度。74.步骤s300c:获取实时温度与空气温度所对应的历史最高温度的数量差值。75.具体的,本实施例中,通过计算可以得到实时温度与空气温度所对应的历史最高温度的数量差值。76.步骤s400c:判断数量差值是否大于零。77.具体的,本实施例中,数量差值大于零,则说明实时温度高于或等于该空气温度所对应的历史最高温度。78.步骤s500c:若数量差值大于零,则判断数量差值是否大于预设的温度差阈值。79.具体的,本实施例中,预设的温度差阈值可以为5摄氏度。80.步骤s600c:若数量差值大于预设的温度差阈值,则发送预警信息。81.具体的,本实施例中,若数量差值大于预设的温度差阈值,则说明实时温度高出电源在空气温度所对应的历史最高温度5摄氏度以上,该电源存在老化或其他潜在问题,因此监控系统发送预警信息,提醒用户及时检查或更换电源。当用户处理完该预警信息后,把该实时温度替换为前空气温度所对应的历史最高温度。82.获取实时温度与当前空气温度所对应的历史最高温度的数量差值,当该数量差值大于零时,则表示电源的实时温度大于该空气温度下的最大历史温度,当该数量差值的大小超过预设的温度差阈值,则表示电源的实时温度已经远远超出了该空气温度的历史最高温度,则系统进行预警,提醒用户检查该电源是否出现故障。83.在本实施例的其中一种实施方式中,一种高密度电源安全监测方法还包括步骤s100d至步骤s700d:步骤s100d:获取电源的原始信息。84.具体的,本实施例中,电源的原始信息包括电源的初次使用日期。85.步骤s200d:基于原始信息,获取电源的使用时长。86.具体的,本实施例中,电源的使用时长即电源初次使用日期至今所包含的时间,例如,电源的初次使用时间为2015年4月1日,则该电源的使用时长为7年(假设当前时间为2022年4月1日)。87.步骤s300d:判断使用时长是否超过预设的年限阈值。88.具体的,本实施例中,预设的年限阈值可以为8年。89.步骤s400d:若使用时长超过预设的年限阈值,则基于使用时长进行预警。90.具体的,本实施例中,当电源使用时长超过预设的年限阈值,则进行预警,提醒用户及时检修或更换电源,有助于减少安全事故发送。91.步骤s500d:若使用时长未超过预设的年限阈值,则获取电源的使用周期。92.具体的,本实施例中,满充满放算一个使用周期。93.步骤s600d:判断使用周期是否超出预设的使用周期阈值。94.具体的,本实施例中,使用周期阈值可以为500次或800次,也可以根据不同电池类型设定。95.步骤s700d:若使用周期超出预设的使用周期阈值,则基于使用周期进行预警。96.具体的,本实施例中,当电源使用时长超出年限阈值,或者当电源使用时长未超出年限阈值,但是使用周期超出使用周期阈值时,则表示该电源存在老化的可能性,因此系统进行预警,有助于及时提醒用户对电池进行检测和更换,从而减少电池安全事故的发生。97.本技术实施例一种高密度电源安全监测方法的实施原理为:获取电源的安全指标,对实时温度进行分析,并形成第一分析结果;对热流密度进行分析,并形成第二分析结果;基于第一分析结果和/或第二分析结果,判断电源是否满足预设的报警要求,若电源满足报警要求,则基于第一分析结果和/或第二分析结果进行报警。98.第二方面,本技术还公开了一种高密度电源安全监测系统。99.参照图4,一种高密度电源安全监测系统,包括:获取模块1,获取模块1用于获取电源的安全指标,安全指标包括电源的实时温度以及电源所在空间内的热流密度;第一分析模块2,第一分析模块2用于对实时温度进行分析,并形成第一分析结果;第二分析模块3,第二分析模块3用于对热流密度进行分析,并形成第二分析结果;判断模块4,判断模块4用于基于第一分析结果和/或第二分析结果,判断电源是否满足预设的报警要求;报警模块5,若电源满足报警要求,报警模块5用于基于第一分析结果和/或第二分析结果进行报警。100.本技术实施例一种高密度电源安全监测系统的实施原理为:获取模块1获取电源的安全指标,并将安全指标发送给第一分析模块2和第二分析模块3,第一分析模块2对实时温度进行分析,形成第一分析结果后将第一分析结果发送至判断模块4,第二分析模块3对热流密度进行分析,形成第二分析结果后,将第二分析结果发送至判断模块4,判断模块4接收第一分析模块2发送的第一分析结果和第二分析模块3发送的第二分析结果,并基于第一分析结果和/或第二分析结果判断电源是否满足预设的报警要求,若第一分析结果和/或第二分析结果满足报警要求,判断模块4将判断结果发送至报警模块5,报警模块5基于第一分析结果和/或第二分析结果进行报警,从而达到与前述的一种高密度电源安全监测方法同样的技术效果。101.以上均为本技术的较佳实施例,并非依此限制本技术的保护范围,故:凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本技术的保护范围之内。









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