多信息融合的车辆电池箱火灾预警及防控控制方法、系统与流程_第1页
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文档简介

多信息融车辆池箱火灾及防控制法、系统程1.本发明涉及辆火灾预警及防技术,具体涉及一多信息融合的车电池箱火灾预警及防控制方法、系统背技:2.伴随锂离子池或超级电容作新能源汽车的动力源,带来的是电箱热失控引发火灾的题。现有技术中电池箱(电池容器)火灾预警及灭的控制系统,其包括控器和传感器,传器用于检测电池内部环境并向控制发送环境检测数据传感器类型包括度传感器、气体感器(如co传感器)、颗粒传感器(即烟雾感器)、voc传感器(即挥发性机物传感器,用环境中有机挥发物的浓度量,有机挥发物电池电解液泄漏发),传感器将数据传输给控制器进行处,在预警策略上多信息融合,在据达到预警阈值时出报警信号和/或触防控,防控动作根据风险级别有所同,比如:低风时通过车载电池管系统(bms)降低电池包功率、流甚至停机降温中高风险时启动灭火装置。述技术可参考cn106983970b号中国明专利、cn110911772a中国发明专利申中公开的内容。述用于多信息融的车辆电池箱火灾警及灭火的控制系普遍存在以下问:由于电池箱内环境会随着车辆、池使用时间而发生化,现有的控制统缺乏依据电池箱环境变而动态调整的手段,易导致误警或错误灭火动。技实要素:3.本发明的目是提供一种多信融合的车辆电池箱灾预警及防控控方法、系统,以减环境影响造成的报警或错误灭火作。4.本发明的一多信息融合的车电池箱火灾预警及控控制方法的技方案,包括如下步:5.一种多信息合的车辆电池箱灾预警及防控控制统,包括控制器探测器,探测器与控器连接,所述探器为:voc传感器,以及烟雾传器、环境温度传感器co传感器中的至少个;控制器包括储器、处理器,控器与车辆的报警模、灭火装置、bms连接,制器用于接收检数据,检测数据包括所述探测采集和发送的环检测数据、bms发送的bms测温据;存储器中存储有预策略,预警策略括预先设定的多预警触发条件,每预警触发条件对应设定的预警级别预警动作,所述警触发条件包括设的检测数据的类别预警阈值;所述储器中存储有在理器上运行的voc预警阈值补偿程序,理器在运行voc预警阈值偿程序时实现的制方法包括以下步骤:6.(1)多信息融合车辆电池箱火灾警及防控控制系统动,在启动后的定时刻控制器获取voc初值、初始环境测值;所述voc初始值在所述设定时刻voc传感器发的电池箱内环境挥发物浓度,所述始环境检测值是所述设定时刻bms送的bms测温数据和/或除voc传感器以外的其它测器发送的环境检数据;7.(2)根据所述初环境检测值和所预警触发条件,判在所述设定时刻池箱环境是否正常,不满足预警触发件则正常,进入骤(3);否则不正常,根据满足预警触发件所对应的预警级,执行与预警级对应的预警动作8.(3)记录步骤1)获取的voc初始值,并voc初始值作为补偿值对预警触发条件中的所有voc预阈值进行补偿正,更新预警触条件;所述补偿正是在原始ovc预阈值上增加所述偿值,所述原始ovc预警阈值是辆出厂时设定的预警略中的voc预警阈值。9.进一步的,述探测器为voc传感器和雾传感器、环境度传感器、co传感器;所述存储中存储有在处理上运行的预警策选择程序,处理器运行预警策略选择序时实现的控制法包括以下步骤10.(1)从车辆储存有车龄信息储存器中获取车龄息,根据车辆的龄、预先设定的车龄间,确定车辆所的车龄区间;所车龄区间被设定为期、中期、后期前期为车龄不大co传感器的使用寿命,期为车龄超过co传感器的使寿命、不大于voc传感器的用寿命,后期为车超过voc传感器的使用寿命11.(2)根据车所属的车龄区间预先设定的车龄区间与预策略的对应关系,选择车辆当的预警策略;12.所述车龄区间前期、中期、后,分别对应前期预策略、中期预警略、后期预警策,所述前期预警略中的预警触发件包括:由烟雾传器、环境温度传器、co传感器、voc传感获取的检测数据类别和预警阈值;所述中期预策略的形成方式:在所述前期预策略的基础上,剔前期预警策略的预触发条件中的由co传感器获的检测数据的类和预警阈值,即形成中期警策略;所述后预警策略的形成式是:在所述中期警策略的基础上,除中期预警策略预警触发条件中由voc传感器获取的检测数据的类别和警阈值,即形成期预警策略。13.本发明还提供一种多信息融合车辆电池箱火灾预及防控控制方法技术方案,在车辆电池箱火灾预警防控控制系统启时进行voc预警阈值补偿,包括以下步:14.(1)多信息合的车辆电池箱灾预警及防控控制统启动,在启动的设定时刻控制器获voc初始值、初始环境检值;所述voc初始值是所述设定时刻voc传感器送的电池箱内环的挥发物浓度,所初始环境检测值在所述设定时刻bms发的bms测温数和/或除了voc传感器以的其它探测器发送的环境检数据;15.(2)根据所初始环境检测值所述预警触发条件判断在所述设定刻电池箱环境是否正,若不满足预警发条件则正常,入步骤(3);否则不正常,根据满足预触发条件所对应预警等级,执行预警等级对应的预动作;16.(3)记录步(1)获取的voc初始值,并voc初始值作为补偿值对预警触发条件中的所有voc预阈值进行补偿正,更新预警触条件;所述补偿正是在原始ovc预阈值上增加所述偿值,所述原始ovc预警阈值是辆出厂时设定的预警略中的voc预警阈值。17.进一步的,在辆的电池箱火灾警及防控控制系统动时,还进行预策略选择,包括以步骤:18.(1)从车辆储存有车龄信息储存器中获取车龄信息,据车辆的车龄、预先设定的车龄区间,定车辆对应的车区间;所述车龄间被设定为前期、期、后期;前期车龄不大于co传感器的使用命,中期为车龄过co传感器的使用寿命、大于voc传感器的使用寿,后期为车龄超voc传感器的使用寿命;19.(2)根据车所属的车龄区间预先设定的车龄区与预警策略的对关系,选择车辆当的预警策略;20.所述车龄区间前期、中期、后,分别对应前期预策略、中期预警略、后期预警策,所述前期预警略中的预警触发件包括:由烟雾传器、环境温度传器、co传感器、voc传感获取的检测数据类别和预警阈值;所述中期预策略的形成方式:在所述前期预策略的基础上,剔前期预警策略的预触发条件中的由co传感器获的检测数据的类和预警阈值,即形成中期警策略;所述后预警策略的形成式是:在所述中期警策略的基础上,除中期预警策略预警触发条件中由voc传感器获取的检测数据的类别和警阈值,即形成期预警策略。21.本发明提供的信息融合的车辆池箱火灾预警及防控制方法、系统,在系统启动时,系统上电自检时进行ovc预警阈值的调整,其采了voc传感器数据处理入环境智能学习术,依据所处环动态调整预警阈值避免环境影响造成误报警,同时也除了不同批次传器参数差异造成的响。22.进一步的,本明还考虑了传感全生命周期内传感寿命因素,在系启动时,由预先设规则,执行前期中期或后期的预策略选择,动态调报警策略,从而提预警准确性、减误报警。附图说明23.图1为本发明多信息融合的车电池箱火灾预警及控控制系统的实例1的示意图。具体实施方式24.本发明的多信融合的车辆电池火灾预警及防控控系统的实施例1,应用于新能源客车如图1所示,包括控制器探测器,探测器控制器连接,探测器用于检测池箱内部的环境息并向控制器发环境检测数据,探器包括烟雾传感器环境温度传感器(检测电池箱环境温度,发送环境检测数据称为“探测温度”)、voc传感器、co感器。控制器包括储器、处理器,控制器与车的报警模块、灭装置、bms(电池管理系统)连接具体通过can总线连接。制器用于接收检测据,检测数据包探测器发送的环境测数据、bms送的bms测温数据(以下称bms温),控制器中存储有警策略,预警策略包预先设定的多种警触发条件和多预警级别、多个预动作,预警级别与警动作为一一对,每个预警触发件对应一个预警级一个预警动作,而个预警级别则可对应两种以上的警触发条件,只要一个满足即触发相的预警级别和动。预警触发条件括设定的检测数据类别和预警阈值,设定子条件,每子条件的预警阈用于与某类检测数比较,若所有类别检测数据均超出值则满足某预警发条件,即所有子件满足,则执行与预警触发条件对的预警级别所对应的预警作。25.所述预警动作括报警指示、灭指示,在控制器接到的检测数据满某预警级别的预警触发件所设定的检测据的类别和预警值时,根据所述某警级别的预警动作报警装置输出报指示和/或向灭火装置输出灭火示。26.具体的,本发的预警级别分为级,预警级别对应预警触发条件融有两类以上的检测据,如下面的表3-5所示27.本发明还考虑随着传感器的老,会出现传感器的信度降低的情况各类传感器的使用命(见表1):28.表1:各类感器的寿命[0029][0030]为此,本发明根各类传感器的使寿命分布,根据感器生命周期,转为车辆使用时间(车)的划分,为:前期(0~3年)、中(3~5年)、后(5年以上)。每个周期传感器置信度定如下(见表2):[0031]表2:各类传感的置信度[0032]寿命周期阶段前期0~3年)中期(3~5年)后(5年以上)烟雾111温度111voc110co100[0033]通过分析上述的感器置信度,为根据传感器的老程度选择不同类别传感器参检测数据减少误报,提高统的可靠性,本施例的存储器中存在处理器上运行预警策略选择程,处理器在运行警策略选择程序时现的控制方法包括下步骤:[0034](1)从车辆的储存车龄信息的储存(例如整车控制器vcu)中获取车龄信,根据车辆的车龄预先设定的车龄间,确定车辆对的车龄区间;所述龄区间被设定为前、中期、后期;期为车龄不大于co传感器的使寿命,中期为车龄超过co传感的使用寿命、不于voc传感器的使用寿命,后期车龄超过voc传感器使用寿命;本实例中将客车全生命期即“车龄”,划分车龄区间为:期(0~3年)、中期(3~5年)、后期(年以上)。[0035](2)根据车辆所属车龄区间、预先定的车龄区间与预策略的对应关系选择车辆当前的预策略;本实施例提供了前期、中、后期的各预警级所对应的预警策略所述车龄区间:期、中期、后期分别对应前期预警略、中期预警策、后期预警策略如下(见表3、4、5):[0036]所述前期预警策中的预警触发条包括:由烟雾传器、环境温度传感、co传感器、voc传器获取的检测数的类别和预警阈值(表3)。[0037]表3:车辆前期警策略的预警级别应的预警触发条表[0038][0039]所述中期预警策的形成方式是:所述前期预警策的基础上,剔除前预警策略的预警触条件中的由co传感器获取的测数据的类别和警阈值,即形成中期预警策略见表4)。[0040]表4:车辆中期警策略的预警级别应的预警触发条表[0041][0042][0043]所述后期预警策的形成方式是:所述中期预警策的基础上,剔除中预警策略的预警触条件中的由voc传感器获的检测数据的类和预警阈值,即形成后期预警略(见表5)。[0044]表5:车辆后期警策略的警级别对的预警触发条件[0045][0046]上述预警级别所应的预警触发条的设定原理是:失控初始阶段,电温度会缓慢上升,于热辐射较弱,失控单体可能距探测器较远,环境度传感器的响应会后,这个过程中通常伴随着电解的挥发、co气体的产生,因此以bms温及其上升率、挥性有机物浓度、co气体浓度融合成判断条件,设定合的比例因子,融多参数信息,以bms温度及其上率为主,辅以挥发性机物浓度、co气体浓度,热失控初期预警。[0047]随着热失控的持发生,温升速率进一步加快,绝温度值也会上升到高值,此时热辐射加强,由于电池内空间狭小,此探测器的温度也会之产生变化,会有定的温升速率,然其绝对数值仍相对正常温度变化大,co气体、发性有机物浓度会一步增加大,这阶段有可能因为电内部压力过大产生解液喷射,这也令光电式的烟雾感器产生反应。这阶段以co气体浓、挥发性有机物度、探测器温度及升速率为主,以bms温度及温升速率为,设定合理的比例因子,合多参数信息,热失控中期进行预警。[0048]在热失控的中后,温度上升速率剧,热扩散更快这种状态下探测器温度及温升速率都有显著变化,在种情况下,极有能产生明火,此时雾浓度、co浓度有显著变化,bms的压信号也有可能产突变。这个阶段以探测器的温度及温升速率,烟雾度、co浓度的变化为主,合多参数信息,对失控后期报警。[0049]上述预警级别所应的预警动作为[0050]一级预警的预警作:在热失控初就发出预警信号通过报警模块进行光一级报警,提示客、司机火灾风,组织逃生。[0051]二级预警的预警作:在热失控中,通过报警模块行声光二级报警,警音频率加快,提风险加剧,乘客司机应尽快撤离在一、二级报警状下,可根据现场况,司乘人员受警提醒,可手动动灭火装置,进行灾防控。[0052]三级预警的预警作:热失控中后,通过报警模块行声光三级报警,警声光信号常响常,为最高危险级,同时自动触发火装置喷射药剂,温灭火。此后会持监测电池箱环境数,执行二次喷策略:(1)如果再次出现温升快速上升,融合烟雾等信息再次自动启动灭装置喷射药剂,争最大的逃生时间;虑到电池热失控续产生热量的特;(2)即使没有达到前述(1)的自动喷射条,在两次喷射最时间间隔达到后,动第二次喷射,保乘客安全。[0053]本发明的voc传感是用于检测电池解液挥发物在环境的浓度,但是voc传感器除了会对池电解液挥发物响应外,也会对辆上的其它多种有物的挥发有响应,如:电路板刷的防漆、电池箱加过程的胶等。而且着时间的推移,电箱内的有机物可会挥发到外部,度又会有所降低,而每次系统上电启时,voc的初始值都可能化,需要全寿命期内动态调整。即voc初始值随着电池箱使用间而变化。再者,感器的批次不一样,其对环境的始响应也会有差。[0054]为此,本发明的制器的存储器中储有在处理器上行的控制程序,该制程序为voc预警阈补偿程序,处理在运行控制程序时现voc预警阈值补偿方法,包括以步骤:[0055](1)多信息融合的辆电池箱火灾预控制系统启动,在动后的设定时刻制器获取voc初始值初始环境检测值所述voc初始值是在所述设定时voc传感器发送的电箱内环境的挥发浓度,所述初始境检测值是在所述定时刻bms发送的bms测数据和/或除了voc传器以外的其它探器发送的环境检测数据;[0056](2)根据初始环境测值和所述预警发条件,判断在所设定时刻电池箱环境是否正常,若不足预警触发条件正常,进入步骤(3);否则不正,并根据满足预警触发条对应的预警等级行相应的预警动;[0057](3)记录步骤(1)获取voc初始值,并将voc初始值作为补值,对预警触发条件中的所有voc警阈值进行补偿正,更新预警触发件;所述补偿校是在原始ovc预警值上增加所述补值,所述原始ovc预警阈值是车出厂时设定的预警策中的voc预警阈值。[0058]上述步骤是在系上电自检时,多数综合判断电池环境正常的情况下记录voc初始值,在应的参数判断预阈值中加上这个初值,从而保证环参数监测的准确。[0059]本发明的多信息合的车辆电池箱灾预警及防控控系统的实施例2,与实施例1不同的是,省去预警策略选程序,以及相应的制方法,其通过有技术中的传感器故障检测来减误报(可参见背景技术提及的cn106983970b号发明利)。[0060]本发明的多信息合的车辆电池箱灾预警及防控控方法的实施例,该制方法是在车辆的池箱火灾预警及控控制系统启动,由控制器中的处器通过执行存储器的计算机程序:voc预警值补偿程序,或voc预警阈值补偿程序和预警略选择程序而实的,其执行过程各个步骤已经在上系统实施例中详细绍,此处不再详赘述。技特:1.一种多信息合的车辆电池箱灾预警及防控控制统,包括控制器探测器,探测器与控器连接,所述探器为:voc传感器,以及烟雾传器、环境温度传感器co传感器中的至少个;控制器包括储器、处理器,控器与车辆的报警模、灭火装置、bms连接,制器用于接收检数据,检测数据包括所述探测采集和发送的环检测数据、bms发送的bms测温据;存储器中存储有预策略,预警策略括预先设定的多预警触发条件,每预警触发条件对应设定的预警级别预警动作,所述警触发条件包括设的检测数据的类别预警阈值;其特在于,所述存储中存储有在处理器运行的voc预警阈值偿程序,处理器运行voc预警阈值补偿程序时实的控制方法包括以下骤:(1)多信息融合的车辆电箱火灾预警及防控制系统启动,在启动后的定时刻控制器获voc初始值、初始环境检值;所述voc初始值是在所述定时刻voc传感器发送的池箱内环境的挥物浓度,所述初始环境检测值在所述设定时刻bms发送bms测温数据和/或除voc传感器以外的其它探器发送的环境检数据;(2)根据所述初始环境检值和所述预警触发条件,断在所述设定时刻电池箱境是否正常,若满足预警触发条件则正常,进步骤(3);否则不正常,根据足预警触发条件对应的预警等级,执行与预等级对应的预警作;(3)记录步骤(1)获取的voc初始值,并将voc初始值作补偿值,对预警发条件中的所有voc预警阈值进补偿校正,更新预警发条件;所述补校正是在原始ovc预警阈值上增所述补偿值,所述原始ovc预阈值是车辆出时设定的预警策中的voc预警阈值。2.根据权要求1所述的多信息融合车辆电池箱火灾警及防控控制系统,其特征在于所述探测器为voc传感器烟雾传感器、环温度传感器、co传感器;所存储器中存储有处理器上运行的警策略选择程序,理器在运行预警策略择程序时实现的制方法包括以下骤:(1)从车辆的储存有车龄信息的储存中获取车龄信息根据车辆的车龄预先设定的车龄区,确定车辆所属的龄区间;所述车区间被设定为前、中期、后期;前为车龄不大于co感器的使用寿命中期为车龄超过co传感器的使用命、不大于voc传感器的用寿命,后期为龄超过voc传感器的使用寿命;(2)根据车辆所属的车龄间、预先设定的龄区间与预警策的对应关系,选择辆当前的预警策略所述车龄区间:期、中期、后期分别对应前期预警略、中期预警策、后期预警策略所述前期预警策中的预警触发条件括:由烟雾传感、环境温度传感、co传感器、voc传感器获取的测数据的类别和预警阈;所述中期预警略的形成方式是在所述前期预警策的基础上,剔除前预警策略的预警发条件中的由co传感器获取的测数据的类别和预警阈值即形成中期预警略;所述后期预策略的形成方式是在所述中期预警策的基础上,剔除期预警策略的预触发条件中的由voc传感器获取的检测据的类别和预警值,即形成后期警策略。3.一种多信息融合的车辆电池火灾预警及防控制方法,其特征于,在车辆的电池火灾预警及防控控系统启动时进行voc预警值补偿,包括以步骤:(1)多信息融合的车辆电箱火灾预警及防控制系统启动,启动后的设定时刻制器获取voc初始、初始环境检测;所述voc初始值是在所述设定刻voc传感器发送电池箱内环境的挥物浓度,所述初环境检测值是在所设定时刻bms发送bms测温数据和/或除了voc传感以外的其它探测发送的环境检测数据;根据所述初始环境检测和所述预警触发件,判断在所述设定时刻电池环境是否正常,不满足预警触发件则正常,进入步(3);否则不正常根据满足预警触条件所对应的预警级,执行与预警级对应的预警动作;记录步骤(1)获取的voc初始值并将voc初始值为补偿值,对预警触条件中的所有voc预警阈进行补偿校正,新预警触发条件;所述补偿校是在原始ovc预警阈值

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