一种梯次电池热失控的处理方法以及注水系统与流程

1.本发明涉及梯次电池技术领域，特别是一种梯次电池热失控的处理方法以及注水系统。

背景技术：

2.随着目前新能源汽车的蓬勃发展，未来从新能源汽车上退役的电池规模将非常巨大，一般退役的电池具有初始容量的70-80％，并且具有一定的使用寿命，将退役的动力电池用在储能等其他领域作为电能载体使用，从而发挥剩余价值。
3.但是对于退役的动力电池，由于其内部枝晶生长、电解液消耗、晶体结构变化、界面阻抗增加等原因，其发生安全事故的风险变大；电池在电动汽车阶段的使用环境、工况不同，电池的容量保持率也不一致，在梯次利用过程中，其内部状态继续劣化，其安全隐患也在持续增加，这就造成退役动力电池安全事故的诱发因素与新电池存在差异，使得退役动力电池发生热失控的风险远大于新电池，其中，退役的动力电池也被称为梯次电池。
4.因此，有必要开发一种梯次电池热失控的处理方法，以解决梯次电池梯次利用的时候，发生热失控的初期，采取向电池包注水的措施，因为水是处理锂电池热失控最有效的方式，此措施可以防止梯次电池燃烧、爆炸等危险事故的发生。

技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种梯次电池热失控的处理方法以及注水系统，以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
6.本发明实施例的第一方面，提供了一种梯次电池热失控的处理方法，应用于梯次储能系统，所述方法包括：
7.通过电池监控预警平台，检测所述梯次电池的电池温度数据是否超过温度阈值；
8.当所述梯次电池的电池温度数据超过温度阈值时，控制注水系统向所述梯次电池内注水。
9.可选地，所述检测所述梯次电池的电池温度数据，具体包括：
10.通过所述电池监控预警平台，检测所述梯次电池的当前状态数据中是否存在异常数据；
11.当检测到所述梯次电池的当前状态数据存在异常数据后，控制所述梯次电池停止充放电一段时间，并同时检测所述梯次电池的电池温度数据是否超过第一温度阈值；
12.其中，所述当前状态数据，包括：当前电压数据、当前荷电状态数据和/或当前绝缘阻值数据。
13.可选地，所述检测所述梯次电池的电池温度数据还包括：
14.当检测到所述当前状态数据未存在异常数据，经过一段时间后，通过所述电池监控预警平台检测所述电池温度数据是否超过第二温度阈值，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值。
15.可选地，当所述梯次电池的电池温度数据超过温度阈值时，具体包括：当所述梯次电池的电池温度数据超过第一温度阈值或第二温度阈值时。
16.可选地，所述通过所述电池监控预警平台，检测所述梯次电池的当前状态数据中除所述电池温度数据以外的其他数据是否存在异常数据，具体包括：
17.通过电池能量管理系统获取所述梯次电池的当前电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个；
18.通过电池能量管理系统将所述当前电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个发送给所述电池监控预警平台，以通过所述电池监控预警平台，检测所述梯次电池的当前状态数据中是否存在异常数据。
19.可选地，所述注水系统内设置有常闭电磁阀，所述常闭电磁阀与电池能量管理系统电连接，所述控制所述注水系统向所述梯次电池内注水，包括：
20.通过电池能量管理系统控制所述常闭电磁阀开启，以将储水箱中的水经进水管和所述常闭电磁阀注入到所述梯次电池内，当所述梯次电池内部的水灌满整个电池腔体时，经出水管回流至废水回收箱中。
21.本发明实施例的第二方面还提供了一种用于处理梯次电池热失控的注水系统，包括：储水箱、常闭电磁阀、进水管、出水管、废水回收箱；所述进水管处安装有所述常闭电磁阀，所述常闭电磁阀控制进水管路的通断；
22.所述进水管的一端连接至所述储水箱，所述进水管远离所述储水箱的一端通过轻质软管与进水口转接头连接至所述梯次电池的顶部壳体进水口；
23.所述出水管的一端连接至所述废水回收箱，所述出水管远离所述废水回收箱的一端通过轻质软管和出水口转接头连接至所述梯次电池的顶部壳体出水口。
24.可选地，所述进水管之间连接有弯管和/或三通。
25.可选地，在所述梯次储能系统设置有液冷系统的情况下，则通过在所述梯次电池的顶部壳体增设进水口，以连接所述进水管，以及通过在所述梯次电池的顶部壳体增设出水口，以连接所述出水管。
26.可选地，在所述梯次储能系统未设置有液冷系统的情况下，则通过改造所述梯次电池原有进水口，以连接所述进水管，以及，通过改造所述梯次电池原有出水口，以连接所述出水管。
27.本发明实施例提供的方法包括：通过电池监控预警平台，检测所述梯次电池的电池温度数据是否超过温度阈值；当所述梯次电池的电池温度数据超过温度阈值时，控制注水系统向所述梯次电池内注水。从而，解决了在梯次电池在梯次利用的过程中，发生热失控的初期，采取向梯次电池包中注水的措施，以防止梯次电池燃烧、爆炸等危险事故的发生。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本发明实施例提供的一种梯次电池热失控的处理方法步骤流程图；
30.图2是本发明实施例提供的一种梯次电池热失控的具体处理方法流程示意图；
31.图3是本发明实施例提供的一种用于处理梯次电池热失控的注水系统示意图；
32.图4是本发明实施例提供的一种梯次电池热失控的处理方法的等效电路示意图；
33.图5是本发明实施例提供的一种梯次电池热失控的处理方法执行示意图。
34.附图标记说明：1、储水箱；2、废水回收箱；3、常闭电磁阀；4、三通；5、进水管；6、弯头；7、进水口转接头；8、梯次电池；9、软管；10、出水管；11、出水口转接头。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
36.本发明实施例提供了一种梯次电池热失控的处理方法，参照图1，图1为本发明实施例提供的一种梯次电池热失控的处理方法流程示意图，如图1所示，所述方法包括：
37.步骤100，通过电池监控预警平台，检测所述梯次电池的电池温度数据是否超过温度阈值；
38.在本发明实施例中，ems(energy management systems电池能量管理系统)连接电磁阀和梯次电池的通讯口，因此ems可以通过梯次电池的bms((battery management system电池管理系统)获取梯次电池当前的电池温度数据，在获取到所述梯次电池当前的电池温度数据之后，ems将当前的电池温度数据发送给电池监控预警平台，由电池监控预警平台对当前的电池温度数据进行检测，并判断当前的电池温度数据是否超过温度阈值。
39.步骤200，当所述梯次电池的电池温度数据超过温度阈值时，控制注水系统向所述梯次电池内注水。
40.在本步骤中，通过电池监控预警平台，检测梯次电池的当前状态数据是否存在异常数据，其中，当检测到梯次电池的当前状态数据中存在异常数据时，通过ems控制梯次电池停止充放电。当控制所述梯次电池停止充放电一段时间之后，在此期间，ems通过梯次电池的bms持续获取梯次电池的当前电池温度数据，并持续将获取到的当前电池温度数据发送至电池监控预警平台，当电池监控预警平台检测到梯次电池的当前电池温度数据超过温度阈值时，控制注水系统向梯次电池内注水。
41.在本发明一优选实施例中，梯次电池的数量可以是一组或多组，在梯次电池为多组的情况下，ems将获取多组梯次电池对应的多组当前电池温度数据，并将所述的多组当前电池温度数据发送至电池监控预警平台，当电池监控预警平台检测到多组当前状态数据中的至少一个当前电池温度数据超过温度阈值时，控制注水系统向与当前电池温度超过温度阈值对应的梯次电池内注水。
42.图2为本发明实施例提供的一种梯次电池热失控的具体处理方法流程示意图，如图2所示:
43.步骤101，获取所述梯次电池的当前电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个；
44.本发明一具体实施例中，可通过ems获取梯次电池当前的状态数据，其中，梯次电
池的当前状态数据可以为，当前电压数据、当前荷电状态数据和/或当前绝缘阻值数据。
45.步骤102，将所述当前电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个发送给所述电池监控预警平台；
46.进一步地，ems获取到梯次电池当前的电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个之后，将梯次电池当前的电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个发送至电池监控预警平台。
47.步骤103，通过所述电池监控预警平台，检测所述梯次电池的当前状态数据中是否存在异常数据；
48.进一步地，电池监控预警平台将对所述梯次电池当前的电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个进行分析检测。
49.在本步骤中，当电池监控预警平台检测到梯次电池的当前状态数据中存在异常数据时，即检测到当前的电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个存在异常时，ems将控制梯次电池停止充放电，以此来避免梯次电池发生进一步的劣化，同时，等待工作人员对梯次电池进行检修。
50.进一步地，步骤100，通过电池监控预警平台，检测所述梯次电池的电池温度数据；
51.本步骤中，在停止充放电一段时间之后，ems将获取的当前的电池温度数据发送给电池监控预警平台，电池监控预警平台对当前的电池温度数据进行检测。
52.需要注意的是，在步骤100中，检测梯次电池的当前的电池温度数据指在控制梯次电池停止充放电之后的一段时间内，持续检测梯次电池的当前电池温度数据，以保证检测结果的有效性。
53.进一步地，步骤200，当所述梯次电池的电池温度数据超过温度阈值时，控制注水系统向所述梯次电池内注水。
54.本步骤的实施方法在上述步骤中已经陈述，因此在这里不再赘述。
55.需要注意的是，本发明实施例中，在控制梯次电池停止充放电一段时间之后，当电池监控预警平台，检测到梯次电池的当前电池温度数据超过第一温度阈值，ems将控制注水系统向梯次电池内注水。
56.本发明的另一优选实施例中，当电池监控预警平台未检测到梯次电池当前的状态数据中存在异常数据，表明此时梯次电池的状态稳定，无需控制梯次电池停止充放电，但是，经过一段时间之后，监控预警平台检测到梯次电池的当前的电池温度数据在不断上升，当前电池温度数据超过第二温度阈值时，ems将控制梯次电池停止充放电，与此同时，控制注水系统向梯次电池内注水。
57.本发明实施例提供了一种用于处理梯次电池热失控的注水系统，如图3所示，图3示出了本发明一具体实施例，本实施例所述系统包括：储水箱1、废水回收箱2、常闭电磁阀3、进水管5、出水管10；进水管5处安装有常闭电磁阀3，常闭电磁阀3控制进水管路的通断。
58.进水管的5一端连接至储水箱1，进水管5远离储水箱1的一端通过轻质软管9与进水口转接头7连接至梯次电池8的顶部壳体进水口；
59.出水管10的一端连接至废水回收箱2，出水管10远离废水回收箱2的一端通过轻质软管9和出水口转接头11连接至梯次电池的顶部壳体出水口。
60.如图3可知，本具体实施例中的注水系统，应用于含有两块梯次电池8的梯次储能
系统，因此，进水管5和/或出水管10均通过三通4和/或弯头6进行连接。
61.需要注意的是，在梯次储能系统设置有液冷系统的情况下，则通过在梯次电池8的顶部壳体增设进水口，以连接进水管5，以及通过在梯次电池8的顶部壳体增设出水口，以连接出水管10；
62.在梯次储能系统未设置有液冷系统的情况下，则通过改造梯次电池8原有进水口，并在改造后的进水口处加装进水口转接头7，并通过轻质软管9以连接进水管5，以及，通过改造梯次电池8原有出水口，并在改造后的出水口处加装出水口转接头11，并通过轻质软管9以连接出水管10。
63.在本具体实施例中，当电池监控预警平台检测到梯次电池8的当前电池温度数据超过温度阈值，需要向梯次电池内注水时，ems将控制常闭电磁阀3开启，进水管路导通，储水箱1中的水将通过进水管5、常闭电磁阀3，进入梯次电池8内部，当梯次电池内的水注满后，将通过出水管10流出，并储存在废水回收箱2中。通过此方法，可以有效解决当梯次电池8的温度持续上升，在梯次电池8即将失控燃烧或发生爆炸之前，将梯次电池8全部浸没在水中，以控制梯次电池8进一步失控燃烧或发生爆炸。
64.需要注意的是，利用储水箱1提供水源仅为本发明实施例的其中一种具体实施例，本发明的其他实施例中，还可以连接市政用水来提供水源，因此，本技术在此不做限定。
65.图4是本发明实施例提供的一种梯次电池热失控的处理方法的等效电路示意图，如图4所示，等效电路图中有多组梯次电池8，其中，多组常闭电磁阀3将储水箱1与多组梯次电池8连通，ems与多组常闭电磁阀3电连接，可实现ems与多组常闭电磁阀3之间电信号的传输，即ems控制多组常闭电池阀3的开启，同时，ems与多组梯次电池8电连接，用于获取多组梯次电池8的多组当前状态数据，ems与电池监控预警平台电连接，以便于，ems将从多组梯次电池8中获取到的多组当前状态数据发送给电池监控预警平台，同时，电池监控预警平台对所述多组当前状态数据进行分析，并将分析结果发回给ems。
66.具体实施例为，通过ems获取多组梯次电池8的多组当前状态数据，并将多组梯次电池8的多组当前状态数据发送给电池监控预警平台，由电池监控预警平台进行检测，当检测出所述的多组当前状态数据中的至少一组数据存在异常时，电池监控预警平台将下发ems停止充放电的指令，由ems控制所有梯次电池8停止充放电，其中，所述的异常数据为：当前电压数据、当前荷电状态数据和\或当前绝缘阻值数据。进一步地，当对应的梯次电池8停止充放电一段时间之后，当前电池温度仍然在上升，并超过了第一温度阈值，此时，ems将控制对应的常闭电磁阀3开启，使储水箱1中的水注入到对应的存在异常的梯次电池8内，当对应的存在异常的梯次电池8被水注满后，经出水管10流出并储存在废水回收箱2中。
67.进一步地，当电池监控预警平台对ems发送来的多组当前状态数据进行检测时，并没有检测到当前电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个存在异常数据，但是一段时间之后，检测到至少一组梯次电池8的电池温度数据超过第二温度阈值，则ems将控制对应的常闭电磁阀3开启，并控制所有梯次电池8停止充放电，同时向与温度数据超过第二温度阈值的对应的梯次电池8内注水，当对应的存在异常的梯次电池8中的水被注满后，经出水管10流出并储存在废水回收箱2中。
68.图5是本发明实施例提供的一种梯次电池热失控的处理方法执行示意图，如图5所示，首先，获取获取当前电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个，然
后判断当前电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个是否存在异常，当发现当前电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个存在异常时，则控制梯次电池停止充放电，经过一段时间之后，检测到当前温度数据超过第一温度阈值，则控制电池阀开启，并向问题电池内注水。
69.当电池监控预警平台未检测到当前电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个存在异常，一段时间之后，当前温度数据超过第二温度阈值，则控制梯次电池停止充放电，同时向问题电池注水。
70.本发明实施例提供了一种梯次电池热失控的处理方法以及注水系统。所述方法包括：通过ems获取梯次电池的当前状态数据，所述当前状态数据为，当前电压数据、当前荷电状态数据和\或当前绝缘阻值数据，检测所述当前状态数据中的当前电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个是否存在异常数据，当检测到所述当前状态数据中的当前电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中至少一个存在异常数据时，控制梯次电池停止充放电，经过一段时间之后，当前电池温度数据超过第一温度阈值时，控制注水系统向梯次电池注水。若未检测到当前状态数据中的当前电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个存在异常数据，经过一段时间之后，当前电池温度数据超过第二温度阈值时，控制梯次电池停止充放电，同时向梯次电池内注水。通过本发明，可以有效解决在梯次电池在梯次利用的过程中，发生热失控的初期，采取向梯次电池包中注水的措施，以防止梯次电池燃烧、爆炸等危险事故的发生。
71.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
72.尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
73.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
74.以上对本发明所提供的一种梯次电池热失控的处理方法以及注水系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：

1.一种梯次电池热失控的处理方法，其特征在于，应用于梯次储能系统，所述方法包括：通过电池监控预警平台，检测所述梯次电池的电池温度数据是否超过温度阈值；当所述梯次电池的电池温度数据超过温度阈值时，控制注水系统向所述梯次电池内注水。2.根据权利要求1所述的梯次电池热失控的处理方法，其特征在于，所述检测所述梯次电池的电池温度数据，具体包括：通过所述电池监控预警平台，检测所述梯次电池的当前状态数据中是否存在异常数据；当检测到所述梯次电池的当前状态数据存在异常数据后，控制所述梯次电池停止充放电一段时间，并同时检测所述梯次电池的电池温度数据是否超过第一温度阈值；其中，所述当前状态数据，包括：当前电压数据、当前荷电状态数据和/或当前绝缘阻值数据。3.根据权利要求2所述的梯次电池热失控的处理方法，其特征在于，所述检测所述梯次电池的电池温度数据还包括：当检测到所述当前状态数据未存在异常数据，经过一段时间后，通过所述电池监控预警平台检测所述电池温度数据是否超过第二温度阈值，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值。4.根据权利要求3所述的梯次电池热失控的处理方法，其特征在于，当所述梯次电池的电池温度数据超过温度阈值时，具体包括：当所述梯次电池的电池温度数据超过第一温度阈值或第二温度阈值时。5.根据权利要求2所述的梯次电池热失控的处理方法，其特征在于，所述通过所述电池监控预警平台，检测所述梯次电池的当前状态数据是否存在异常数据，具体包括：通过电池能量管理系统获取所述梯次电池的当前电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个；通过电池能量管理系统将所述当前电压数据、当前荷电状态数据、当前绝缘阻值数据中的至少一个发送给所述电池监控预警平台，以通过所述电池监控预警平台，检测所述梯次电池的当前状态数据中是否存在异常数据。6.根据权利要求1-5任一所述的梯次电池热失控的处理方法，其特征在于，所述注水系统内设置有常闭电磁阀，所述常闭电磁阀与电池能量管理系统电连接，所述控制所述注水系统向所述梯次电池内注水，包括：通过电池能量管理系统控制所述常闭电磁阀开启，以将储水箱中的水经进水管和所述常闭电磁阀注入到所述梯次电池内，当所述梯次电池内部的水灌满整个电池腔体时，经出水管回流至废水回收箱中。7.一种用于处理梯次电池热失控的注水系统，其特征在于，包括：储水箱、常闭电磁阀、进水管、出水管、废水回收箱；所述进水管处安装有所述常闭电磁阀，所述常闭电磁阀控制进水管路的通断；所述进水管的一端连接至所述储水箱，所述进水管远离所述储水箱的一端通过轻质软管与进水口转接头连接至所述梯次电池的顶部壳体进水口；
所述出水管的一端连接至所述废水回收箱，所述出水管远离所述废水回收箱的一端通过轻质软管和出水口转接头连接至所述梯次电池的顶部壳体出水口。8.根据权利要求7所述的用于处理梯次电池热失控的注水系统，其特征在于，所述进水管之间连接有弯管和/或三通。9.根据权利要求7所述的用于处理梯次电池热失控的注水系统，其特征在于，在所述梯次储能系统设置有液冷系统的情况下，则通过在所述梯次电池的顶部壳体增设进水口，以连接所述进水管，以及通过在所述梯次电池的顶部壳体增设出水口，以连接所述出水管。10.根据权利要求7所述的用于处理梯次电池热失控的注水系统，其特征在于，在所述梯次储能系统未设置有液冷系统的情况下，则通过改造所述梯次电池原有进水口，以连接所述进水管，以及，通过改造所述梯次电池原有出水口，以连接所述出水管。

技术总结

本发明提供了一种梯次电池热失控的处理方法以及注水系统，包括：通过电池监控预警平台，检测所述梯次电池的电池温度数据是否超过温度阈值；当所述梯次电池的电池温度数据超过温度阈值时，控制注水系统向所述梯次电池内注水。从而，解决在梯次电池的梯次利用的过程中，发生热失控的初期，采取向梯次电池包中注水的措施，以防止梯次电池燃烧、爆炸等危险事故的发生。发生。发生。