纯电动汽车的电池包险情监测方法和系统与流程
本发明涉及电池包的领域，尤其涉及纯电动汽车的电池包险情监测方法和系统。
背景技术：
1、纯电动汽车已经成为汽车发展行业的新趋势，为了保证纯电动汽车的续航性能，会利用电池包作为纯电动汽车的能量源。电池包将多个锂电池单元共同封装在密封腔内部，由于锂电池单元对水汽等外界环境因素较为敏感，利用密封腔能够有效将锂电池单元与外界环境进行隔离，对锂电池单元形成有效的保护。但是随着电池包的长时间充放电工作，密封腔受到来自电池包的工作热量影响会发生反复的热膨胀，使得密封腔形成细微的裂纹，降低密封腔的密封性；此时外界环境的水汽可能会通过裂纹慢慢侵入到密封腔内部，这样会使得锂电池单元短路而发生爆炸等险情。为了对纯电动汽车的电池包进行爆炸险情的准确及时监测，需要对电池包的密封性和水汽入侵情况进行全面检测，从而提高电池包的安全性。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供纯电动汽车的电池包险情监测方法和系统，对纯电动汽车的电池包所在的密封腔进行检测，得到密封腔内部空间环境的气压变化数据，以此确定密封腔内部空间的密封异常区域分布信息，对密封腔可能存在的泄漏区域进行定位；检测与分析密封腔外部空间环境的水汽分布数据，得到外部空间环境的水汽流动状态信息，并集合密封异常区域分布信息，预测密封腔内部空间环境的水汽扩散信息，对密封腔可能发生的水汽入侵情况进行准确预测；再基于水汽扩散信息和所电池包的运行状态信息，判断电池包是否会发生爆炸险情，以此调整纯电动汽车的工作状态，对电池包的密封性和水汽入侵情况进行全面检测，实现对电池包爆炸险情的准确及时监测，提高电池包的安全性。
2、本发明是通过以下技术方案实现：
3、纯电动汽车的电池包险情监测方法，包括：
4、对纯电动汽车的电池包所在的密封腔进行检测，得到所述密封腔内部空间环境的气压变化数据；对所述气压变化数据进行分析，得到所述密封腔内部空间的密封异常区域分布信息；
5、对所述密封腔外部空间环境进行检测，得到所述外部空间环境的水汽分布数据；对所述水汽分布数据进行分析，得到所述外部空间环境的水汽流动状态信息；基于所述密封异常区域分布信息和所述水汽流动状态信息，预测所述密封腔内部空间环境的水汽扩散信息；
6、基于所述水汽扩散信息和所述电池包的运行状态信息，判断所述电池包是否会发生爆炸险情；基于所述爆炸险情的判断结果，调整所述纯电动汽车的工作状态。
7、可选地，对纯电动汽车的电池包所在的密封腔进行检测，得到所述密封腔内部空间环境的气压变化数据；对所述气压变化数据进行分析，得到所述密封腔内部空间的密封异常区域分布信息，包括：
8、对纯电动汽车的电池包所在密封腔内部空间环境进行分布式气压检测，得到所述密封腔内部空间环境的气压变化数据；
9、基于所述气压变化数据及其在所述内部空间环境的检测位置信息，生成关于所述内部空间环境的气压分布场；对所述气压分布场进行气压变化分析，确定所述内部空间环境的气压扰动区域；若所述气压扰动区域的存在持续时间超过预设时间阈值，则将所述气压扰动区域确定为所述密封腔内部空间的密封异常区域，从而获取所述密封腔内部空间的所有密封异常区域的分布位置和尺寸信息。
10、可选地，对所述气压变化数据进行分析，得到所述密封腔内部空间的密封异常区域分布信息，还包括：
11、步骤s1，利用下面公式(1)，所述密封腔内部空间环境的多次气压变化数据，对所述密封腔内部每个区域点位的气压分类，
12、
13、在上述公式(1)中，r(i，j，k)表示所述密封腔内坐标位置为(i，j，k)的区域点位的气压分类值；fa(i，j，k)表示所述密封腔内坐标位置为(i，j，k)的区域点位第a次测量到的气压值；m表示所述密封腔内每个区域点位测量气压的总次数；表示将a的值从1取值到m-1代入到括号内得到满足括号内算式的a的个数；| |表示求取绝对值；
14、步骤s2，利用下面公式(2)，根据对所述密封腔内部每个区域点位的气压分类值并结合所述密封腔内部每个区域点位的气压变化数据，判断所述密封腔内部每个区域点位的气压是否密封异常，并生成所述密封腔内部空间的密封异常区域分布空间数组，
15、
16、在上述公式(2)中，y(i，j，k)表示所述密封腔内部空间的密封异常区域分布空间数组(i，j，k)位置的元素值，若y(i，j，k)为1，则表示对应点位异常，若y(i，j，k)为0，则表示对应点位不异常；表示得到所述密封腔内坐标位置为(i，j，k)的区域点位的气压所有测量中的最小值；表示得到所述密封腔内坐标位置为(i，j，k)的区域点位的气压所有测量中的最大值；表示得到在a取值1至m情况下的最大值；f0表示预设气压异常变化阈值；
17、步骤s3，利用下面公式(3)，根据所述密封腔内部空间的密封异常区域分布空间数组，控制纯电动汽车的仪表盘上电池故障百分比显示值，
18、
19、在上述公式(3)中，q表示纯电动汽车的仪表盘上电池故障百分比控制显示值；∑(i，j，k)∈ay(i，j，k)表示对所述密封腔内部空间的密封异常区域分布空间数组中的所有元素值求和；g(a)表示所述密封腔内部区域点位总个数；max[，]表示得到括号内逗号左右两端数值中的最大值。
20、可选地，对所述密封腔外部空间环境进行检测，得到所述外部空间环境的水汽分布数据；对所述水汽分布数据进行分析，得到所述外部空间环境的水汽流动状态信息；基于所述密封异常区域分布信息和所述水汽流动状态信息，预测所述密封腔内部空间环境的水汽扩散信息，包括：
21、对所述密封腔外部空间环境进行分布式水汽检测和分布式气流检测，得到所述外部空间环境的水汽含量分布数据和气流分布数据；
22、基于所述水汽含量分布数据和所述气流分布数据，确定所述外部环境空间的水汽流动状态信息；其中，所述水汽流动状态信息包括所述外部环境空间的水汽流动方向和水汽流动速度信息；
23、基于所述密封异常区域分布信息包含的密封异常区域的分布位置和尺寸信息与所述水汽流动方向和水汽流动速度信息，确定所述外部空间环境的水汽侵入到所述密封腔内部空间环境对应的侵入位置信息和侵入状态信息；其中，所述侵入状态信息包括水汽侵入到所述密封腔内部空间环境的侵入量和侵入速度；再基于所述侵入位置信息和所述侵入状态信息，预测所述密封腔内部空间环境的水汽扩散方向和速度信息。
24、可选地，基于所述水汽扩散信息和所述电池包的运行状态信息，判断所述电池包是否会发生爆炸险情；基于所述爆炸险情的判断结果，调整所述纯电动汽车的工作状态，包括：
25、基于所述密封腔内部空间环境的水汽扩散方向和速度信息和所述电池包当前进行充电/放电操作的电池单元的位置信息，确定侵入到所述内部空间环境的水汽是否能够在充电/放电操作期间接触到所述电池单元；若是，则判断所述电池包会发生爆炸险情；若否，则判断所述电池包不会发生爆炸险情；
26、当所述电池包会发生爆炸险情，则调整所述纯电动汽车的行驶速度或将车窗切换至打开状态；当所述电池包不会发生爆炸险情，则保持所述纯电动汽车当前的行驶速度和车窗状态不变。
27、纯电动汽车的电池包险情监测系统，包括：
28、内部空间检测模块，用于对纯电动汽车的电池包所在的密封腔进行检测，得到所述密封腔内部空间环境的气压变化数据；
29、密封腔识别模块，用于对所述气压变化数据进行分析，得到所述密封腔内部空间的密封异常区域分布信息；
30、外部空间检测模块，用于对所述密封腔外部空间环境进行检测，得到所述外部空间环境的水汽分布数据；
31、水汽扩散状态预测模块，用于对所述水汽分布数据进行分析，得到所述外部空间环境的水汽流动状态信息；基于所述密封异常区域分布信息和所述水汽流动状态信息，预测所述密封腔内部空间环境的水汽扩散信息；
32、电池包险情识别模块，用于基于所述水汽扩散信息和所述电池包的运行状态信息，判断所述电池包是否会发生爆炸险情；
33、汽车工作状态调整模块，用于基于所述爆炸险情的判断结果，调整所述纯电动汽车的工作状态。
34、可选地，所述内部空间检测模块用于对纯电动汽车的电池包所在的密封腔进行检测，得到所述密封腔内部空间环境的气压变化数据，包括：
35、对纯电动汽车的电池包所在密封腔内部空间环境进行分布式气压检测，得到所述密封腔内部空间环境的气压变化数据；
36、所述密封腔识别模块用于对所述气压变化数据进行分析，得到所述密封腔内部空间的密封异常区域分布信息，包括：
37、基于所述气压变化数据及其在所述内部空间环境的检测位置信息，生成关于所述内部空间环境的气压分布场；对所述气压分布场进行气压变化分析，确定所述内部空间环境的气压扰动区域；若所述气压扰动区域的存在持续时间超过预设时间阈值，则将所述气压扰动区域确定为所述密封腔内部空间的密封异常区域，从而获取所述密封腔内部空间的所有密封异常区域的分布位置和尺寸信息。
38、可选地，所述外部空间检测模块用于对所述密封腔外部空间环境进行检测，得到所述外部空间环境的水汽分布数据，包括：
39、对所述密封腔外部空间环境进行分布式水汽检测和分布式气流检测，得到所述外部空间环境的水汽含量分布数据和气流分布数据；
40、所述水汽扩散状态预测模块用于对所述水汽分布数据进行分析，得到所述外部空间环境的水汽流动状态信息；基于所述密封异常区域分布信息和所述水汽流动状态信息，预测所述密封腔内部空间环境的水汽扩散信息，包括：
41、基于所述水汽含量分布数据和所述气流分布数据，确定所述外部环境空间的水汽流动状态信息；其中，所述水汽流动状态信息包括所述外部环境空间的水汽流动方向和水汽流动速度信息；
42、基于所述密封异常区域分布信息包含的密封异常区域的分布位置和尺寸信息与所述水汽流动方向和水汽流动速度信息，确定所述外部空间环境的水汽侵入到所述密封腔内部空间环境对应的侵入位置信息和侵入状态信息；其中，所述侵入状态信息包括水汽侵入到所述密封腔内部空间环境的侵入量和侵入速度；再基于所述侵入位置信息和所述侵入状态信息，预测所述密封腔内部空间环境的水汽扩散方向和速度信息。
43、可选地，所述电池包险情识别模块用于基于所述水汽扩散信息和所述电池包的运行状态信息，判断所述电池包是否会发生爆炸险情，包括：
44、基于所述密封腔内部空间环境的水汽扩散方向和速度信息和所述电池包当前进行充电/放电操作的电池单元的位置信息，确定侵入到所述内部空间环境的水汽是否能够在充电/放电操作期间接触到所述电池单元；若是，则判断所述电池包会发生爆炸险情；若否，则判断所述电池包不会发生爆炸险情；
45、所述汽车工作状态调整模块用于基于所述爆炸险情的判断结果，调整所述纯电动汽车的工作状态，包括：
46、当所述电池包会发生爆炸险情，则调整所述纯电动汽车的行驶速度或将车窗切换至打开状态；当所述电池包不会发生爆炸险情，则保持所述纯电动汽车当前的行驶速度和车窗状态不变。
47、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
48、本技术提供的纯电动汽车的电池包险情监测方法和系统对纯电动汽车的电池包所在的密封腔进行检测，得到密封腔内部空间环境的气压变化数据，以此确定密封腔内部空间的密封异常区域分布信息，对密封腔可能存在的泄漏区域进行定位；检测与分析密封腔外部空间环境的水汽分布数据，得到外部空间环境的水汽流动状态信息，并集合密封异常区域分布信息，预测密封腔内部空间环境的水汽扩散信息，对密封腔可能发生的水汽入侵情况进行准确预测；再基于水汽扩散信息和所电池包的运行状态信息，判断电池包是否会发生爆炸险情，以此调整纯电动汽车的工作状态，对电池包的密封性和水汽入侵情况进行全面检测，实现对电池包爆炸险情的准确及时监测，提高电池包的安全性。
技术特征：
1.纯电动汽车的电池包险情监测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的纯电动汽车的电池包险情监测方法，其特征在于：
3.如权利要求2所述的纯电动汽车的电池包险情监测方法，其特征在于：对所述气压变化数据进行分析，得到所述密封腔内部空间的密封异常区域分布信息，还包括：
4.如权利要求1所述的纯电动汽车的电池包险情监测方法，其特征在于：
5.如权利要求1所述的纯电动汽车的电池包险情监测方法，其特征在于：
6.纯电动汽车的电池包险情监测系统，其特征在于，包括：
7.如权利要求6所述的纯电动汽车的电池包险情监测系统，其特征在于：所述内部空间检测模块用于对纯电动汽车的电池包所在的密封腔进行检测，得到所述密封腔内部空间环境的气压变化数据，包括：
8.如权利要求6所述的纯电动汽车的电池包险情监测系统，其特征在于：所述外部空间检测模块用于对所述密封腔外部空间环境进行检测，得到所述外部空间环境的水汽分布数据，包括：
9.如权利要求6所述的纯电动汽车的电池包险情监测系统，其特征在于：所述电池包险情识别模块用于基于所述水汽扩散信息和所述电池包的运行状态信息，判断所述电池包是否会发生爆炸险情，包括：
技术总结
本发明提供纯电动汽车的电池包险情监测方法和系统，对纯电动汽车的电池包所在的密封腔进行检测，得到密封腔内部空间环境的气压变化数据，以此确定密封腔内部空间的密封异常区域分布信息，对密封腔可能存在的泄漏区域进行定位；检测与分析密封腔外部空间环境的水汽分布数据，得到外部空间环境的水汽流动状态信息，并集合密封异常区域分布信息，预测密封腔内部空间环境的水汽扩散信息，对密封腔可能发生的水汽入侵情况进行准确预测；再基于水汽扩散信息和所电池包的运行状态信息，判断电池包是否会发生爆炸险情，以此调整纯电动汽车的工作状态，对电池包的密封性和水汽入侵情况进行全面检测，实现对电池包爆炸险情的准确及时监测，提高电池包的安全性。
技术研发人员：汪仁杰,汪清平,周围
受保护的技术使用者：浙江嘉泰禾清科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23