电池状态监测装置和方法与流程

本申请涉及电池，特别是涉及一种电池状态监测装置和方法。

背景技术：

1、随着科技的进步，电动汽车越来越普及，然而，随着电动汽车的普及，人们对电动汽车的安全性的要求也越来越高。而影响电动汽车的安全性的一个主要因素是电动汽车的电池的安全性。因此，需要监测电动汽车电池的状态来确定电池是否安全。

2、传统技术中，通过监测电池的电压、电池的温度、电池的荷电状态等参数，来实现对电池的状态的监测。

3、然而，由于某些特定的电池，例如磷酸铁锂电池，其电池状态的变化并不会明显的体现在电压等参数的变化上，因此采用传统技术的方式对电池的状态的监测不准确。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够准确的监测电池的状态的电池状态监测装置和方法。

2、一种电池状态监测装置，包括：电池固定组件，设置在电池模组的外周侧，用于将所述电池模组固定并限制所述电池模组的体积；压力传感器，设置在所述电池模组与所述电池固定组件之间，用于测量所述电池模组与所述电池固定组件之间的压力；采集模块，分别与所述电池模组和所述压力传感器连接，用于测量所述电池模组的电压和温度、以及获取所述电池模组与所述电池固定组件之间的压力；处理器，与所述采集模块连接，用于根据所述电池模组的电压、温度、以及所述电池模组与所述电池固定组件之间的压力的变化速率，确定所述电池模组的状态是否异常。

3、在其中一个实施例中，所述处理器还用于根据当前的所述电池模组与所述电池固定组件之间的压力、以及预设的压力-电池荷电状态曲线，确定当前的电池模组的荷电状态。

4、在其中一个实施例中，所述处理器还用于根据当前电池模组的充放电循环次数，获取当前的压力-电池荷电状态曲线；根据当前的所述电池模组与所述电池固定组件之间的压力和当前的压力-电池荷电状态曲线，确定当前的电池模组的荷电状态；根据电池在不同的充放电循环周期中的同一荷电状态下的压力，确定所述压力的变化速率；根据所述压力的变化速率，确定所述电池模组的状态是否异常。

5、在其中一个实施例中，所述处理器还用于根据电池模组在预设荷电状态下的与所述电池固定组件之间的压力、以及预设的压力-寿命曲线，确定所述电池模组的寿命，其中，所述压力-寿命曲线包括电池模组在预设荷电状态下的压力与电池的充放电循环次数之间的关系。

6、在其中一个实施例中，所述电池固定组件包括：第一端板和第二端板，所述第一端板和第二端板分别设置在所述电池模组的两端；至少一根环状扎带，所述扎带设置在所述第一端板、所述第二端板、所述电池模组的外周侧，用于将所述第一端板、所述第二端板、所述电池模组扎紧固定；所述压力传感器设置在所述第一端板与所述电池模组之间，或所述第二端板与所述电池模组之间。

7、在其中一个实施例中，所述电池固定组件还包括：第一绝缘片和第二绝缘片，所述第一绝缘片设置在所述第一端板与所述电池模组之间，所述第二绝缘片设置在所述第二端板与所述电池模组之间。

8、在其中一个实施例中，所述电池固定组件还包括：至少一个限位片，所述限位片的一端与所述第一端板连接，所述限位片的另一端与所述第二端板连接，用于限制所述电池模组与所述第一端板、所述第二端板之间的相对移动。

9、在其中一个实施例中，所述装置还包括报警模块，与所述处理器连接，用于在所述电池模组的状态异常时发出警报。

10、在其中一个实施例中，所述电池模组包括多个依次堆叠设置的电芯，相邻电芯之间通过粘连固定。

11、在其中一个实施例中，一种电池状态监测方法，应用于电池状态监测装置，所述装置包括：电池固定组件，设置在电池模组的外周侧，用于将所述电池模组固定并限制所述电池模组的体积；压力传感器，设置在所述电池模组与所述电池固定组件之间，用于测量所述电池模组与所述电池固定组件之间的压力，所述方法包括：

12、获取所述电池模组的电压和温度、以及所述电池模组与所述电池固定组件之间的压力；

13、根据所述电池模组的电压、温度、以及所述电池模组与所述电池固定组件之间的压力的变化速率，确定所述电池模组的状态是否异常。

14、上述电池状态监测装置和方法，通过在电池模组的外周侧设置电池固定组件，能够将电池模组固定并限制电池模组的体积，从而实现了电池模组的封装，并且避免电池模组的膨胀形变对车辆的其他部分造成影响，并且也起到限位的作用，便于为压力传感器的一侧进行限位，便于其检测电池模组和电池固定组件之间的挤压力。通过设置压力传感器，位于电池模组与电池固定组件之间，能够测量电池模组与电池固定组件之间的压力，从而便于后续根据压力来判断电池模组的状态。通过设置采集模块，能够测量电池模组的电压和温度、以及获取电池模组与所述电池固定组件之间的压力，从而实现了数据的收集。通过设置处理器，能够对数据进行分析，根据电池模组的电压、温度、以及电池模组与电池固定组件之间的压力的变化速率，确定电池模组的状态是否异常，通过电池模组的电压和温度，能够快速的判断电池模组的状态是否异常，但对于某些电池状态与电压和温度相关程度较低的电池来说，单独检测其电压和温度无法准确的判断电池状态，此时需要通过压力来进行判断，由于电池模组在异常时，例如在即将热失控时压力会迅速增大，而在漏气时压力会迅速减小，因此，通过压力的变化速率，能够精准的判断电池模组的状态。综上，本申请的装置，通过结合电池模组的电压、温度、以及电池模组与电池固定组件之间的压力的变化速率，能够准确的监测电池模组的状态。

技术特征：

1.一种电池状态监测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于根据当前的所述电池模组与所述电池固定组件之间的压力、以及预设的压力-电池荷电状态曲线，确定当前的电池模组的荷电状态。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于根据当前电池模组的充放电循环次数，获取当前的压力-电池荷电状态曲线；根据当前的所述电池模组与所述电池固定组件之间的压力和当前的压力-电池荷电状态曲线，确定当前的电池模组的荷电状态；根据电池在不同的充放电循环周期中的同一荷电状态下的压力，确定所述压力的变化速率；根据所述压力的变化速率，确定所述电池模组的状态是否异常。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于根据电池模组在预设荷电状态下的与所述电池固定组件之间的压力、以及预设的压力-寿命曲线，确定所述电池模组的寿命，其中，所述压力-寿命曲线包括电池模组在预设荷电状态下的压力与电池的充放电循环次数之间的关系。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电池固定组件包括：

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电池固定组件还包括：第一绝缘片和第二绝缘片，所述第一绝缘片设置在所述第一端板与所述电池模组之间，所述第二绝缘片设置在所述第二端板与所述电池模组之间。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电池固定组件还包括：至少一个限位片，所述限位片的一端与所述第一端板连接，所述限位片的另一端与所述第二端板连接，用于限制所述电池模组与所述第一端板、所述第二端板之间的相对移动。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括报警模块，与所述处理器连接，用于在所述电池模组的状态异常时发出警报。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电池模组包括多个依次堆叠设置的电芯，相邻电芯之间通过粘连固定。

10.一种电池状态监测方法，其特征在于，应用于电池状态监测装置，所述装置包括：电池固定组件，设置在电池模组的外周侧，用于将所述电池模组固定并限制所述电池模组的体积；压力传感器，设置在所述电池模组与所述电池固定组件之间，用于测量所述电池模组与所述电池固定组件之间的压力，所述方法包括：

技术总结
本申请涉及一种电池状态监测装置和方法。包括：电池固定组件，设置在电池模组的外周侧，用于将电池模组固定并限制电池模组的体积；压力传感器，设置在电池模组与电池固定组件之间，用于测量电池模组与电池固定组件之间的压力；采集模块，分别与电池模组和压力传感器连接，用于测量电池模组的电压和温度、以及获取电池模组与电池固定组件之间的压力；处理器，与采集模块连接，用于根据电池模组的电压、温度、以及电池模组与电池固定组件之间的压力的变化速率，确定电池模组的状态是否异常。本申请的装置，通过结合电池模组的电压、温度、以及电池模组与电池固定组件之间的压力的变化速率，能够准确的监测电池模组的状态。

技术研发人员：丁浩,项小雷,秦雨默,潘鑫
受保护的技术使用者：一汽解放汽车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11