动力电池包防水透气阀检测装置及检测方法

1.本发明涉及检测测量技术领域，具体地说，涉及一种判断动力电池包防水透气阀功能是否失效的检测装置及检测方法。


背景技术：

2.近几年，随着电动汽车行业的飞速发展，国内新能源车的保有量和需求量逐年增加，同时新能源车的安全问题逐渐被重视，动力电池包的安全可靠性问题也受到越来越多的关注。防水透气阀作为动力电池包必备的零部件，对动力电池包防水防尘和气压平衡起到重要作用。然而在实际使用过程中，防水透气阀可能发生堵塞、脱落、透气膜破裂等功能失效的情况，一旦出现这些问题，动力电池包的安全性和可靠性将受到巨大威胁，甚至造成重大的人身财产损失。
3.目前针对动力电池包防水透气性能的检测，只在出厂之前进行。出厂之后在动力电池包服役过程中，防水透气阀的功能是否完整不得而知。现有技术中还没有针对动力电池包防水透气阀功能失效的实时检测装置，车主无法得知防水透气阀是否能正常工作。一旦在电动汽车实际运行过程中，防水透气阀发生堵塞，脱落或透气膜破裂等问题，动力电池包的安全性和可靠性将受到挑战，动力电池包的正常使用寿命不能得到保证，甚至会影响电动汽车的安全运行。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术防水透气阀功能失效无法被检测的缺陷，提供一种动力电池包防水透气阀检测装置，用于防水透气阀功能失效的判断和预警，提高动力电池包的安全性和可靠性。
5.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
6.一种动力电池包防水透气阀检测装置，包括：动力电池包，所述动力电池包内设有电池管理系统；防水透气阀，所述防水透气阀设于所述动力电池包上并与其内部相通；第一温湿度传感器，其设于所述防水透气阀一侧且位于所述动力电池包内部；第二温湿度传感器，其设于所述防水透气阀一侧且位于所述动力电池包外部；嵌入式单元，其分别与所述电池管理系统、所述第一温湿度传感器和所述第二温湿度传感器连接；微控制器，所述微控制器与所述嵌入式单元连接；汽车电控系统，所述汽车电控系统与所述微控制器连接；其中，所述嵌入式单元用于获取所述动力电池包的运行工况数据和所述防水透气阀两侧的温湿度数据，并生成计算结果传送给所述微控制器；所述微控制器用于处理所述计算结果生成处理结果，基于所述处理结果判断所述防水透气阀功能是否失效，并生成分析结果发送至所述汽车电控系统；所述汽车电控系统用于将所述分析结果反馈给驾驶人。
7.一种动力电池包防水透气阀检测方法，采用上述的动力电池包防水透气阀检测装置，包括以下步骤：步骤一：所述第一温湿度传感器和所述第二温湿度传感器采集所述防水透气阀两侧的温湿度数据，并发送至所述嵌入式单元，同时，所述电池管理系统将所述动力
电池包的运行工况数据发送至所述嵌入式单元；步骤二：所述嵌入式单元将所述防水透气阀两侧的所述温湿度数据和所述动力电池包的所述运行工况数据进行计算，并生成计算结果发送至所述微控制器；步骤三：所述微控制器处理所述计算结果，生成处理结果并与预设值相比较，判断所述防水透气阀功能是否失效，生成分析结果并发送至所述汽车电控系统；步骤四：所述汽车电控系统将所述分析结果反馈给驾驶人。
8.优选地，所述嵌入式单元中内置神经网络，所述神经网络采用自学习算法实现无监督在线训练。
9.优选地，所述嵌入式单元基于预先训练的所述神经网络计算生成所述计算结果，并将所述计算结果发送至所述微控制器。
10.优选地，所述微控制器通过均方误差法处理所述计算结果并生成所述处理结果。
11.优选地，所述处理结果大于所述预设值时，所述微控制器判定所述防水透气阀功能失效。
12.优选地，所述处理结果小于或等于所述预设值时，所述微控制器判定所述防水透气阀功能正常。
13.优选地，所述微控制器判定防水透气阀出现功能失效时，生成报警信息并传输至所述汽车电控系统，所述汽车电控系统将所述报警信息发送给驾驶人。
14.优选地，所述嵌入式单元通过自学习算法创建模型训练组件，采集所述动力电池包的运行工况数据以及所述防水透气阀两侧的温湿度数据，并生成训练数据样本，将所述训练数据样本基于所述模型训练组件输入所述神经网络中进行无监督在线训练，训练结束后生成预先训练的所述神经网络。
15.优选地，所述嵌入式单元生成预先训练的所述神经网络后，下载预先训练的所述神经网络的权重文件，并将所述权重文件写入到所述嵌入式单元中。
16.与现有技术相比，本发明通过第一温湿度传感器和第二温湿度传感器实时采集防水透气阀两侧(即动力电池包内外部)的温湿度数据并发送到嵌入式单元，同时，嵌入式单元通过电池管理系统获取动力电池包的运行工况数据。嵌入式单元通过计算生成计算结果，并将计算结果发送至微控制器。微控制器处理计算结果生成处理结果，将处理结果并与预设值相比较确定防水透气阀是否出现功能失效。若判断出现功能失效则将报警信息发送至汽车电控系统，汽车电控系统向驾驶人发出报警，及时提醒驾驶人对功能失效的防水透气阀进行更换，避免发生危险事故。
附图说明
17.图1为本发明动力电池包防水透气阀检测装置的结构示意图；
18.图2为本发明动力电池包防水透气阀检测装置的部分结构示意图；
19.图3为图2中a处的局部放大示意图。
20.附图标号说明：
21.标号名称标号名称1动力电池包4第二温湿度传感器11电池管理系统5嵌入式单元2防水透气阀6微控制器
3第一温湿度传感器7汽车电控系统
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本发明动力电池包防水透气阀检测装置及检测方法作进一步说明。
23.请参阅图1和图2，本发明公开了一种动力电池包防水透气阀检测装置，所述动力电池包防水透气阀检测装置包括动力电池包1、防水透气阀2、第一温湿度传感器3、第二温湿度传感器4、嵌入式单元5、微控制器6和汽车电控系统7。所述动力电池包1内设有电池管理系统11，所述电池管理系统11可以获取所述动力电池包1的模组温度、冷却温度等运行工况数据。
24.请参阅图2和图3，所述防水透气阀2设于所述动力电池包1上，且所述防水透气阀2与所述动力电池包1内部相通。所述第一温湿度传感器3设于所述防水透气阀2一侧，且所述第一温湿度传感器3位于所述动力电池包1内部。所述第二温湿度传感器4设于所述防水透气阀2一侧，且所述第二温湿度传感器4位于所述动力电池包1外部。所述嵌入式单元5分别与所述电池管理系统11、所述第一温湿度传感器3和所述第二温湿度传感器4连接。所述微控制器6与所述嵌入式单元5连接，所述汽车电控系统7与所述微控制器6连接。
25.所述嵌入式单元5用于获取所述动力电池包1的运行工况数据以及所述防水透气阀2两侧的温湿度数据，并生成计算结果传送给所述微控制器6，所述微控制器6用于处理所述计算结果生成处理结果，将所述处理结果与所述微控制器6的预设值相比较，判断所述防水透气阀2功能是否失效，并生成分析结果并发送至所述汽车电控系统7，所述汽车电控系统7将所述防水透气阀2功能是否失效的所述分析结果反馈给驾驶人。
26.所述电池管理系统11通过集成电路总线将所述动力电池包1的运行工况数据发送至所述嵌入式单元5。所述第一温湿度传感器3和所述第二温湿度传感器4是检测空气中温湿度的传感器组件，所述第一温湿度传感器3和所述第二温湿度传感器4用于实时采集所述防水透气阀2两侧(即所述动力电池包1内外部)的温湿度数据，并发送至所述嵌入式单元5。
27.所述动力电池包1在运行时内部温湿度发生变化，同时外部环境温湿度随着天气发生改变，当所述防水透气阀2处于正常或脱落、堵塞等状态时，通过所述防水透气阀2的热量和水蒸气传输将不同，基于在不同状态下所述防水透气阀2的热质传递特性的差异，可判断设于所述动力电池包1上的所述防水透气阀2是否发生功能失效。
28.所述嵌入式单元5中内置神经网络，所述神经网络采用自学习算法实现无监督在线训练。所述嵌入式单元5基于预先训练的所述神经网络进行计算生成计算结果，并将所述计算结果发送至所述微控制器6。所述嵌入式单元5通过自学习算法创建模型训练组件，采集所述动力电池包1的运行工况数据以及所述防水透气阀2两侧的温湿度数据，并生成训练数据样本，将所述训练数据样本基于所述模型训练组件输入所述神经网络中进行无监督在线训练，训练结束后生成预先训练的神经网络。
29.所述嵌入式单元5的所述神经网络采用16bit(比特，binary digit)定点数，所述模型训练组件采用稀疏矩阵压缩算法进行并行计算，实现两层64点lstm(长短期记忆网络，long short-term memory)网络的部署。所述嵌入式单元5生成预先训练的所述神经网络后，所述嵌入式单元5下载预先训练的所述神经网络的权重文件，并将所述权重文件写入到
所述嵌入式单元5中。
30.采用所述动力电池包防水透气阀检测装置的检测方法包括以下步骤：
31.首先，所述第一温湿度传感器3和所述第二温湿度传感器4采集所述防水透气阀2两侧(即所述动力电池包1内外部)的温湿度数据，并传输至所述嵌入式单元5。同时，所述嵌入式单元5通过集成电路总线获取来自所述电池管理系统11提供的所述动力电池包1的运行工况数据。
32.其次，所述嵌入式单元5将所述防水透气阀2两侧的温湿度数据和所述动力电池包1的运行工况数据计算后生成计算结果，并将所述计算结果发送至所述微控制器6。
33.然后，所述微控制器6收到所述计算结果后，将所述计算结果作为均方误差算法的参数，二次进行计算后得到所述处理结果，将所述处理结果与所述微控制器6内设定的预设值相比较，可确定所述防水透气阀2是否出现功能失效。
34.所述处理结果大于所述微控制器6的预设值时，所述微控制器6判定所述防水透气阀2功能失效；所述处理结果小于或等于所述微控制器6的所述预设值时，所述微控制器6判定所述防水透气阀2功能正常。
35.所述微控制器6判定所述防水透气阀2出现功能失效时，生成报警信息并传输至所述汽车电控系统7，所述微控制器6判定所述防水透气阀2功能正常时，不会产生所述报警信息，传送正常信号给所述汽车电控系统7。所述微控制器6根据上述判断生成分析结果并发送至所述汽车电控系统7，所述分析结果可能是产生所述报警信息的异常信号，也可能是不产生报警信息的正常信号。
36.最后，所述汽车电控系统7将所述分析结果发送给驾驶人，如所述分析结果是所述报警信息，即提醒驾驶人所述防水透气阀2出现功能失效，需及时对功能失效的所述防水透气阀2进行更换，避免发生危险事故。
37.本发明通过所述第一温湿度传感器3和所述第二温湿度传感器4实时采集所述防水透气阀2两侧(所述动力电池包1内外部)的温湿度数据并发送到所述嵌入式单元5，同时，所述嵌入式单元5通过所述电池管理系统11获取所述动力电池包1的运行工况信息。所述嵌入式单元5通过计算生成计算结果，并将所述计算结果发送至所述微控制器6。所述微控制器6处理计算结果生成处理结果，并将处理结果与预设值相比较确定所述防水透气阀2是否出现功能失效。若判断出现功能失效则将报警信息发送至所述汽车电控系统7，所述汽车电控系统7向驾驶人发出报警，及时提醒驾驶人对功能失效的所述防水透气阀2进行更换，避免发生危险事故。
38.上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所揭示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。