引言：接昨天的文章，5 分鐘時接到報警以后火焰進入車輛乘客艙，所以這里的核心問題就變成了，你要盡早判定單體熱失控的情況予以警報。由于這個標準更多的是方向性的指引，很重要的一條是看效果，在實施這個標準以后，車輛識別到單體熱失控然后發送警報，此時如果 T-box 車聯網也向系統報警，那數據鏈上就有了一個完整的標志，等到事故調查和復盤的時候好處理，這個是整個設計指引非常重要的一點。

01 熱失控過程中的閾值

由于各種實驗入手都是針對一個單體電芯，單體電池發生熱失控時伴隨有電池電壓的變化、電池及環境溫度的變化、電池包內氣壓的變化及氣體成分的變化。在標準里面的定義，如下圖所示，是確定電壓變化 1/4，監測點溫度升高到 Tmax 和溫升速率閾值 如前面所說，對于整個系統來說，通常電池管理系統感知的信息包括，電芯電壓、電流、采樣點溫度和 BMS 板子溫度，還有我們可以加入氣體傳感器，一般來說我們可以把這些異常的的信號分為溫度、電壓、氣壓（或氣體成分）三個大類。

1） 電芯溫度的特點 我們在布局電芯溫度傳感器的時候，布置點是有限的，通常而言單個電芯的溫度在熱失控發生前會有一個持續的較快速率的上升過程，而且往往會分兩段 第一段：從常溫上升到 T1（通常這段比較平滑） 第二段：溫度急劇上升，這個時候我們常用的 NTC 溫度傳感器已經沒辦法快速感知，這個溫度可能是 400 多甚至更高。

圖 1 溫度上升的過程（這個規律性是存在的，就是值不太好卡）

2） 單體電池電壓信號 電池的電壓在熱失控發生之前基本維持在平臺電壓保持不變，熱失控發生后，電芯的電壓電壓會有一個下降的過程。由于電芯這個時候會對檢測的采樣線直接灼燒和破壞，所以很快這段就變成無效值，電壓的特點是很快就沒信號了 

圖 2 電壓的跌落過程還有個震蕩 

3） 電池包內氣壓信號在熱失控過程中的分析 現在比較多的做法，是使用電池包內放置的氣壓傳感器進行檢測，正常大氣壓為 101KPa，當單體電池發生熱失控之后釋放大量氣體之后，整包內感知的氣壓會上升，一般會到 120KPa 以上，觸發電池包的泄壓閥以后，氣壓會恢復。當后續第二個發生單體熱失控之后，氣壓會再次上升。

在東軟睿馳設計的檢測方法，就是采用這幾個參量進行熱失控檢測的報警，這牽涉到 

一級：離熱失控很近的 CSC 電池信息采集單元，檢測單體電芯的電壓，模組電壓，電池溫度 

二級：離熱失控有點距離的，BMU 電池管理單元，對電池熱失控的報警條件判斷，同時進行環境溫度的監控及喚醒，氣壓的檢測 

整車的其他功能部件如 VCU，接受熱失控報警信號并傳遞給儀表報警，傳遞給 T-BOX 發數據等。

02 報警條件怎么處理?

這里的最大的問題，就是不能誤報也不能漏報，而且還要在充電、停置和行駛三種不同的狀態下進行判定。在新做的規范里面，睿馳的朋友是這么做的：第一步：抓住熱失控之前溫度感知的信號，做一個預警記錄 判定溫度條件包括：

1）Tmax 溫度值大于或等于閾值（推薦溫度值 60℃）并且持續一定時間（推薦時間 3 秒）

2）溫度最大值與最小值的差大于一定值（推薦溫度值 20℃）并且持續一定時間（推薦時間 3 秒） 

3）最高溫度值在一定時間內（推薦時間 5 秒）的溫升大于或等于一定值（推薦 2℃） 

這里的閾值處理在 BMU 里面是可以做的，但是由于采樣的間隔問題數據點比較多，所以就需要開一個時間窗來記錄這些異常的條件，實際操作起來可能并不一定效果好。

然后就是這個條件組合表，實際實驗做出來五花八門的，想要篩選出哪種條件更容易需要在大量不一致的結果里面找重復性。這里的核心瓶頸是溫度傳感器的布置和失效，電壓的采集和跌落速度和采樣線纜的可用時間，比較靠譜的還是其它特性。這個診斷的工作，比較適合的后續在能處理大量數據的計算平臺上，根據幾項條件獨立設置一個入口然后對這些特征進行比對。如下圖所示，氣壓的變化在圓柱電芯里面不太適用，產氣量有點小，兩個差異性比較大。

圖 3 圓柱和方殼 Venting 后壓力傳感器的感知差異

小結：現階段這個任務，大部分都是在 BMS 里面進行的，只能說在找到幾項條件以后進行及早的早報，對實驗和后續事故處理都有好處。