电池组模块中的基于力的异常检测的制作方法

本公开涉及用于电池模块的电池模块监测和/或管理系统。

背景技术：

1、需要高级储能装置和系统以满足各种产品的能量和/或动力要求，这些产品包括汽车和非汽车产品，诸如启停系统(例如，12v启停系统)、电池辅助系统、混合动力电动车辆(“hev”)、电动车辆(“ev”)、网络装置、便携式电子装置、电动自行车、电力存储装置等。这些产品包括电池，诸如锂离子电池和/或其他电池。

技术实现思路

1、公开了一种系统，其包括电池组(battery pack)模块和控制模块。电池组模块被构造成在电池组中实施。电池组模块包括：单元(cell，或为“单体”或“电芯”)；以及一个或多个力传感器，其被构造成生成指示电池组模块内的单元上的力的至少一个力信号。控制模块被构造成：接收所述至少一个力信号；基于所述至少一个力信号，检测单元的状态；以及基于单元的检测到的状态，进行以下各者中的至少一者：i)修改单元的状态，ii)生成警报消息，以及iii)执行缓解操作以解决单元的检测到的异常。

2、在其他特征中，控制模块被构造成：基于所述至少一个力信号来验证组装期间在电池组模块上的压缩力；以及基于验证压缩力的结果，重新调整对电池组模块的压缩。

3、在其他特征中，控制模块被构造成：基于所述至少一个力信号，检测单元中的异常，并且执行缓解操作以解决异常。

4、在其他特征中，系统进一步包括被构造成生成至少一个传感器信号的至少一个另外的传感器。控制模块被构造成：基于预校准、所述至少一个力信号和所述至少一个传感器信号，确定电池组模块的平均健康状态、电池组模块的平均电荷状态和电池组模块的平均单元温度中的至少一者；以及基于电池组模块的平均健康状态、电池组模块的平均电荷状态和电池组模块的平均单元温度中的确定的所述至少一者，进行以下各者中的至少一者：修改单元的状态，生成警报消息，以及执行缓解操作以解决单元的检测到的异常。

5、在其他特征中，所述至少一个另外的传感器包括电压传感器、电流传感器、温度传感器和气体传感器中的至少一者。

6、在其他特征中，电池组模块仅包括单个力传感器。

7、在其他特征中，电池组模块包括力传感器，这些力传感器生成包括所述至少一个力信号的力信号。

8、在其他特征中，控制模块被构造成：基于所述至少一个力信号，预测热失控事件。

9、在其他特征中，控制模块被构造成：执行缓解操作以进行预防、减缓和停止热失控事件中的至少一者。

10、在其他特征中，控制模块被构造成：基于所述至少一个力信号的幅度变化，进行预测和检测热失控事件中的至少一者。

11、在其他特征中，控制模块被构造成：基于所述至少一个力信号的幅度变化率，进行预测和检测热失控事件中的至少一者。

12、在其他特征中，系统进一步包括被构造成生成至少一个传感器信号的至少一个传感器。控制模块被构造成：基于所述至少一个传感器信号，检测或验证单元中存在异常。

13、在其他特征中，电池组模块包括与所述至少一个力传感器协同操作的至少一个另外的传感器。控制模块被构造成：基于所述至少一个另外的传感器的至少一个输出和所述至少一个力信号来确认异常。

14、在其他特征中，所述至少一个另外的传感器包括电压传感器、电流传感器、气体传感器和温度传感器中的至少一者。

15、在其他特征中，控制模块被构造成：确定电池组模块的一个或多个参数，所述一个或多个参数选自电荷状态、健康状态、电压、电流水平、压力、气体水平和温度；以及基于所述至少一个力信号和所述一个或多个参数，检测单元中的异常。

16、在其他特征中，系统进一步包括电池组。该电池组包括电池组模块。这些电池组模块包括其中检测到异常的电池组模块；并且这些电池组模块中的每一个包括相应的一组单元。

17、在其他特征中，电池组模块中的每一个包括被构造成生成至少一个力信号的相应的一个或多个力传感器，所述至少一个力信号指示电池组模块中的该一个内的单元上的力。控制模块被构造成：基于从电池组模块接收到的力信号，检测从电池组模块到电池组模块的热失控传播。

18、在其他特征中，控制模块被构造成：基于所述至少一个力信号来检测对电池组模块的损坏；以及基于检测到的损坏，进行生成警报消息和执行缓解操作中的至少一者。

19、在其他特征中，控制模块被构造成：基于检测到的异常，执行缓解过程以预防热失控事件，这包括以下各者中的至少一者：i)激活对电池组模块的针对性冷却，ii)对电池组模块进行放电，iii)隔离电池组模块，以及iv)生成指示对热失控事件的预测的警报消息。

20、在其他特征中，控制模块被构造成：基于检测到的异常，执行缓解过程以减缓或停止热失控事件，这包括以下各者中的至少一者：i)向消防站发送信号，ii)生成指示热失控事件的发生的警报消息，iii)执行针对性冷却，以及iv)淹没电池组模块。

21、在其他特征中，控制模块被构造成：基于所述至少一个力信号，验证电池组模块上的压缩力；以及基于验证压缩力的结果，重新调整对电池组模块的压缩。

22、在其他特征中，公开了一种系统，并且该系统包括控制模块和电池组模块，该电池组模块被构造成在电池组中实施。电池组模块包括：单元；以及一个或多个力传感器，其被构造成生成指示电池组模块内的单元上的力的至少一个力信号。控制模块被构造成：接收所述至少一个力信号；确定所述至少一个力信号的幅度变化率；基于所述至少一个力信号的幅度变化率，进行预测和检测热失控事件中的至少一者；以及响应于检测到热失控事件，为电池组的主车辆安排服务。

23、在其他特征中，公开了一种检测电池组的电池组模块中的异常的方法。该方法包括：经由一个或多个力传感器生成至少一个力信号，所述至少一个力信号指示电池组模块内的单元上的力；接收所述至少一个力信号；基于所述至少一个力信号，检测单元的状态；以及基于单元的检测到的状态，进行以下各者中的至少一者：i)修改单元的状态，ii)生成消息，以及iii)执行缓解操作以解决单元的检测到的异常。

24、本发明还公开了如下技术方案：

25、方案1.一种系统，其包括：

26、电池组模块，其被构造成在电池组中实施，所述电池组模块包括：

27、多个单元，以及

28、一个或多个力传感器，其被构造成生成指示所述电池组模块内的所述多个单元上的力的至少一个力信号；以及

29、控制模块，其被构造成：

30、接收所述至少一个力信号，

31、基于所述至少一个力信号，检测所述多个单元的状态，以及

32、基于所述多个单元的检测到的状态，进行以下各者中的至少一者：i)修改所述多个单元的状态，ii)生成警报消息，以及iii)执行缓解操作以解决所述多个单元的检测到的异常。

33、方案2.根据方案1所述的系统，其中，所述控制模块被构造成：基于所述至少一个力信号来验证组装期间在所述电池组模块上的压缩力；以及基于验证所述压缩力的结果，重新调整对所述电池组模块的压缩。

34、方案3.根据方案1所述的系统，其中，所述控制模块被构造成：基于所述至少一个力信号，检测所述多个单元中的所述异常，并且执行缓解操作以解决所述异常。

35、方案4.根据方案1所述的系统，其进一步包括被构造成生成至少一个传感器信号的至少一个另外的传感器，

36、其中，所述控制模块被构造成：

37、基于预校准、所述至少一个力信号和所述至少一个传感器信号，确定所述电池组模块的平均健康状态、所述电池组模块的平均电荷状态和所述电池组模块的平均单元温度中的至少一者，以及

38、基于所述电池组模块的所述平均健康状态、所述电池组模块的所述平均电荷状态和所述电池组模块的所述平均单元温度中的确定的所述至少一者，进行以下各者中的至少一者：修改所述多个单元的所述状态，生成所述警报消息，以及执行所述缓解操作以解决所述多个单元的检测到的异常。

39、方案5.根据方案4所述的系统，其中，所述至少一个另外的传感器包括电压传感器、电流传感器、温度传感器和气体传感器中的至少一者。

40、方案6.根据方案1所述的系统，其中，所述电池组模块仅包括单个力传感器。

41、方案7.根据方案1所述的系统，其中，所述电池组模块包括多个力传感器，所述多个力传感器生成包括所述至少一个力信号的多个力信号。

42、方案8.根据方案1所述的系统，其中，所述控制模块被构造成：基于所述至少一个力信号，预测热失控事件。

43、方案9.根据方案8所述的系统，其中，所述控制模块被构造成：执行所述缓解操作以进行预防、减缓和停止所述热失控事件中的至少一者。

44、方案10.根据方案1所述的系统，其中，所述控制模块被构造成：基于所述至少一个力信号的幅度变化，进行预测和检测热失控事件中的至少一者。

45、方案11.根据方案1所述的系统，其进一步包括被构造成生成至少一个传感器信号的至少一个传感器，

46、其中，所述控制模块被构造成：基于所述至少一个传感器信号，检测或验证所述多个单元中存在所述异常。

47、方案12.根据方案1所述的系统，其中：

48、所述电池组模块包括与所述至少一个力传感器协同操作的至少一个另外的传感器；并且

49、所述控制模块被构造成：基于所述至少一个另外的传感器的至少一个输出和所述至少一个力信号来确认所述异常。

50、方案13.根据方案12所述的系统，其中，所述至少一个另外的传感器包括电压传感器、电流传感器、气体传感器和温度传感器中的至少一者。

51、方案14.根据方案1所述的系统，其中，所述控制模块被构造成：

52、确定所述电池组模块的一个或多个参数，所述一个或多个参数选自电荷状态、健康状态、电压、电流水平、压力、气体水平和温度；以及

53、基于所述至少一个力信号和所述一个或多个参数，检测所述多个单元中的所述异常。

54、方案15.根据方案1所述的系统，其进一步包括所述电池组，其中：

55、所述电池组包括多个电池组模块；

56、所述多个电池组模块包括其中检测到所述异常的所述电池组模块；并且

57、所述多个电池组模块中的每一个包括相应的一组单元。

58、方案16.根据方案15所述的系统，其中：

59、所述多个电池组模块中的每一个包括被构造成生成至少一个力信号的相应的一个或多个力传感器，所述至少一个力信号指示所述多个电池组模块中的一个内的所述多个单元上的力，并且

60、所述控制模块被构造成：基于从所述多个电池组模块接收到的所述力信号，检测从电池组模块到电池组模块的热失控传播。

61、方案17.根据方案1所述的系统，其中，所述控制模块被构造成：基于所述至少一个力信号来检测对所述电池组模块的损坏；以及基于检测到的损坏，进行生成所述警报消息和执行所述缓解操作中的至少一者。

62、方案18.根据方案1所述的系统，其中，所述控制模块被构造成：基于所述至少一个力信号，验证所述电池组模块上的压缩力；以及基于验证所述压缩力的结果，重新调整对所述电池组模块的压缩。

63、方案19.一种系统，其包括：

64、电池组模块，其被构造成在电池组中实施，所述电池组模块包括：

65、多个单元，以及

66、一个或多个力传感器，其被构造成生成指示所述电池组模块内的所述多个单元上的力的至少一个力信号；以及

67、控制模块，其被构造成：

68、接收所述至少一个力信号，

69、确定所述至少一个力信号的幅度变化率，

70、基于所述至少一个力信号的幅度变化率，进行预测和检测热失控事件中的至少一者，以及

71、响应于检测到所述热失控事件，为所述电池组的主车辆安排服务。

72、方案20.一种检测电池组的电池组模块中的异常的方法，所述方法包括：经由一个或多个力传感器生成至少一个力信号，所述至少一个力信号指示所述电池组模块内的多个单元上的力；

73、接收所述至少一个力信号；

74、基于所述至少一个力信号，检测所述多个单元的状态；以及

75、基于所述多个单元的检测到的状态，进行以下各者中的至少一者：i)修改所述多个单元的状态，ii)生成消息，以及iii)执行缓解操作以解决所述多个单元的检测到的异常。

76、本公开的进一步的适用领域将从详细描述、权利要求书和附图变得显而易见。详细描述和特定示例仅旨在用于图示的目的而非旨在限制本公开的范围。