一种电芯膨胀检测方法、电量计、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及电池检测，具体涉及一种电芯膨胀检测方法、电量计、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、电芯老化往往伴随电芯膨胀，当电芯老化到一定程度时，电芯内部电解液硬化，导致电芯失效的风险剧增。通过检测电芯的形变程度以在电芯出现膨胀异常时及时提供预警，切断电池的输出，能够保护使用者安全。

2、相关专利文件cn108028538a公开了一种移动设备和一种对电池进行充电的方法，该设备在电池包外部配置了至少一个电容式压力传感器，用来检测电池膨胀施加的向外压力，该文件将检测的压力和预设的压力阈值进行比对，当压力超过阈值时，认为电池开始膨胀，然后限制充电电流或充电电压在一个设定的范围内来延缓电池膨胀。但是这种方法不能实时检测电池包内电芯的膨胀程度，而且电池包表皮较厚，其内部电芯的早期膨胀检测不出来，采取措施不及时。所以电芯膨胀检测的准确度还有待提高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种电芯膨胀检测方法、电量计、电子设备及存储介质，以解决电芯膨胀检测的准确度低的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种电芯膨胀检测方法，应用于电池包内的电量计，所述电量计与压力检测贴片通信连接，所述压力检测贴片基于微孔导电弹性材料制成所述压力检测贴片贴于电池包的电芯上，所述方法包括：以预设采样周期采集所述压力检测贴片的电流和电压，并通过采集的电流和电压计算所述压力检测贴片在每个采样时刻的贴片电阻；通过各个采样时刻的贴片电阻计算各个采样周期的电阻变化量；根据两两相邻采样周期的电阻变化量计算得到电阻变化率序列；通过所述电阻变化率序列中出现目标电阻变化率的目标时刻生成预警信息，所述预警信息用于警示在所述目标时刻电芯发生膨胀，所述目标电阻变化率是相比上一采样时刻的电阻变化率超过了预设数值阈值的电阻变化率。

3、在一种可选地实施方式中，所述根据两两相邻采样周期的电阻变化量计算得到电阻变化率序列，包括：计算两两相邻采样周期的电阻变化量的比值，得到多个相邻采样周期的电阻变化率；将得到的多个电阻变化率按照采样时刻的时间顺序排列，得到所述电阻变化率序列。

4、在一种可选地实施方式中，所述方法还包括：对各个采样时刻的贴片电阻进行比对，若任一所述贴片电阻减小到第一预设电阻阈值时，则断开电池包内的充电开关管和放电开关管；若任一所述贴片电阻减小到第二预设电阻阈值时，则熔断电池包内的保险丝，所述第二预设电阻阈值小于所述第一预设电阻阈值。

5、在一种可选地实施方式中，还包括：获取所述第一预设电阻阈值，所述获取所述第一预设电阻阈值，包括：获取压力检测贴片在多个采样时刻的贴片电阻；通过多个采样时刻的贴片电阻拟合得到贴片电阻变化曲线；根据所述贴片电阻变化曲线确定第二个曲线拐点的电阻值为所述第一预设电阻阈值。

6、在一种可选地实施方式中，还包括：获取所述第二预设电阻阈值，所述获取所述第二预设电阻阈值，包括：获取目标位移参数，所述目标位移参数是根据电池膨胀预留空间计算的电芯膨胀位移；根据所述目标位移参数和预创建的位移-电阻关系式，计算得到所述目标位移参数对应的目标贴片电阻，并将所述目标贴片电阻作为所述第二预设电阻阈值。

7、在一种可选地实施方式中，所述位移-电阻关系式通过如下方式创建生成：对应于各个采样时刻的贴片电阻，获取测量的电芯膨胀位移；将各个采样时刻的贴片电阻和电芯膨胀位移作为拟合数据，对所述拟合数据拟合，得到所述位移-电阻关系式：

8、f(x)＝ax3+bx2+cx+d

9、其中，f表示贴片电阻，x表示电芯膨胀位移，a、b、c、d均表示拟合系数。

10、在一种可选地实施方式中，所述方法还包括：获取用于计算所述目标电阻变化率的最近采样时刻的第一贴片电阻；将所述第一贴片电阻代入所述位移-电阻关系式，得到所述电芯在最近采样时刻的第一电芯膨胀位移；根据所述第一电芯膨胀位移执行以下步骤：若所述第一电芯膨胀位移等于第二电芯膨胀位移，则生成第一预警信息，所述第二电芯膨胀位移根据所述第一预设电阻阈值代入所述位移-电阻关系式计算得到；若所述第一电芯膨胀位移等于第三电芯膨胀位移，则生成第二预警信息，所述第三电芯膨胀位移根据所述第二预设电阻阈值代入所述位移-电阻关系式计算得到。

11、第二方面，本发明提供了一种电量计，所述电量计位于电池包内，所述电量计与压力检测贴片通信连接，所述压力检测贴片基于微孔导电弹性材料制成，所述压力检测贴片贴于电池包的电芯上，所述电量计包括：电阻检测模块，用于以预设采样周期采集所述压力检测贴片的电流和电压，并通过采集的电流和电压计算所述压力检测贴片在每个采样时刻的贴片电阻；电阻变化量计算模块，用于通过各个采样时刻的贴片电阻计算各个采样周期的电阻变化量；电阻变化率序列计算模块，用于根据两两相邻采样周期的电阻变化量计算得到电阻变化率序列；膨胀检测模块，用于通过所述电阻变化率序列中出现目标电阻变化率的目标时刻生成预警信息，所述预警信息用于警示在所述目标时刻电芯发生膨胀，所述目标电阻变化率是相比上一采样时刻的电阻变化率超过了预设数值阈值的电阻变化率。

12、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的方法。

13、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的方法。

14、本申请提供的技术方案具有如下优点：

15、本申请提供的技术方案，提供了基于微孔导电弹性材料制成的压力检测贴片，并将压力检测贴片贴于电池包的电芯上，同时将电量计与压力检测贴片通信连接。之后，通过电量计以预设采样周期采集压力检测贴片的电流和电压，并通过采集的电流和电压计算压力检测贴片在每个采样时刻的贴片电阻；然后通过各个采样时刻的贴片电阻计算各个采样周期的电阻变化量；进而根据两两相邻采样周期的电阻变化量计算得到电阻变化率序列。如果电芯没有发生明显的膨胀，则压力检测贴片的电阻变化应当保持平稳微小的变化，从而电阻变化率随时间基本保持不变。当电阻变化率序列中突然出现了相比上一采样时刻的电阻变化率超过了预设数值阈值的目标电阻变化率时，表示压力检测贴片形变明显，对应电阻变化较大，同时电阻变化率突变，从而出现目标电阻变化率的目标时刻即发生明显电芯膨胀的时刻，需要生成预警信息。通过上述方案，一方面，压力检测贴片直接贴于电池包的电芯上，没有电池包封装的隔挡，使电芯膨胀检测更加灵敏，准确度更高；另一方面，通过电阻变化率序列可以准确观察出电芯在全时间段的膨胀趋势和膨胀程度，得到膨胀变化情况，而不是只检测出一个发生膨胀的时间，实现了实时检测电池包内电芯膨胀程度的方案，同样提高了电芯膨胀检测的准确度。

技术特征：

1.一种电芯膨胀检测方法，其特征在于，应用于电池包内的电量计，所述电量计与压力检测贴片通信连接，所述压力检测贴片基于微孔导电弹性材料制成,所述压力检测贴片贴于电池包的电芯上，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据两两相邻采样周期的电阻变化量计算得到电阻变化率序列，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：获取所述第一预设电阻阈值，所述获取所述第一预设电阻阈值，包括：

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，还包括：获取所述第二预设电阻阈值，所述获取所述第二预设电阻阈值，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述位移-电阻关系式通过如下方式创建生成：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种电量计，其特征在于，所述电量计位于电池包内，所述电量计与压力检测贴片通信连接，所述压力检测贴片基于微孔导电弹性材料制成，所述压力检测贴片贴于电池包的电芯上，所述电量计包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至6中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及电池检测技术领域，公开了一种电芯膨胀检测方法、电量计、电子设备及介质，方法应用于电池包内的电量计，电量计与压力检测贴片通信连接，压力检测贴片基于微孔导电弹性材料制成，压力检测贴片贴于电池包的电芯上，方法包括：以预设采样周期采集压力检测贴片的电流和电压，并通过采集的电流和电压计算贴片电阻；根据两两相邻采样周期的电阻变化量计算得到电阻变化率序列；通过电阻变化率序列中出现目标电阻变化率的目标时刻生成预警信息，并降低充电电压和充电电流。本发明实现了实时检测电池包内电芯膨胀度的方案，同时提高了电芯膨胀检测的准确度。

技术研发人员：高涛,周克光
受保护的技术使用者：浙江欣旺达电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15