[發明專利]電流測量方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201910366003.X
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110058176B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 張廣平;勞力;周鵬
• 申請（專利權）人: 華霆（合肥）動力技術有限公司
• 主分類號: G01R31/389
• 分類號: G01R31/389;G01R19/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 徐麗

本申請提供了一種電流測量方法、裝置及系統，所述系統包括懸臂梁、光電位移探測器、激光器及與光電位移探測器電連接的計算機設備，激光器發射的激光經由懸臂梁的自由端反射，在光電位移探測器上形成光斑。磁性塊在位于自由端下方的待測電流產生的磁場作用下，帶動懸臂梁朝向電池偏轉，光電位移探測器檢測懸臂梁在偏轉前后在光電位移探測器上形成光斑的光斑位移量。計算機設備根據光斑位移量，計算待測電流的大小。光電位移探測器對懸臂梁的探測精度可達到納米級，因此，通過上述系統能夠檢測出電池中存在的微小電池差異，避免集流板上電流密度不均導致的發熱異常，從而提升電池模組的使用壽命。

技術領域

本申請涉及測量領域，具體而言，涉及電流測量方法、裝置及系統。

背景技術

鋰電池在使用過程中，由于本身制作工藝等差異會使電池在模組內并聯接通或者連接相同負載使用時，不同電池個體流過的電流大小存在微小差異。電池個體流過的電流大小差異會造成電池模組的集流板上電流密度不均勻，從而導致集流板發熱異常，長期使用存在電流差異的電池會存在安全隱患，也會降低電池模組的使用壽命。

發明內容

為了解決上述問題，本申請實施例提供一種電流測量方法、裝置及系統。

第一方面，本申請實施例提供一種電流測量系統，所述系統包括懸臂梁、光電位移探測器、激光器及與所述光電位移探測器電連接的計算機設備；

所述激光器發射的激光經由所述懸臂梁的自由端反射，在所述光電位移探測器上形成光斑；

所述自由端設置有磁性塊，所述磁性塊在位于所述自由端下方的電池中的電流產生的磁場作用下，帶動所述懸臂梁朝向電池偏轉；

所述光電位移探測器檢測所述懸臂梁在偏轉前后在所述光電位移探測器上形成光斑的光斑位移量；

所述計算機設備用于根據所述光斑位移量，計算所述電池的載流導線中的電流大小。

可選地，在本實施例中，所述懸臂梁的自由端朝向所述激光器的一側涂有反光材料。

可選地，在本實施例中，所述懸臂梁采用柔性材料、硅或二氧化硅材料制造而成。

第二方面，本申請實施例還提供一種電流測量方法，所述方法應用于電流測量系統的計算機設備，所述方法包括：

根據所述光電位移探測器檢測到的光斑位移量計算所述懸臂梁偏轉前后的懸臂梁位移量；

根據所述懸臂梁位移量計算所述懸臂梁表面應力差，從而得到待測電流生成的感應磁場對磁性塊的作用力；

根據所述作用力計算感應磁場的強度，從而得到電池的載流導線中待測電流的大小。

可選地，在本實施例中，所述根據所述光電位移探測器檢測到的光斑位移量計算所述懸臂梁偏轉前后的懸臂梁位移量，包括：

接收所述光電位移探測器檢測到的光斑位移量；

根據公式計算所述懸臂梁位移量，其中，Z為懸臂梁位移量，l為懸臂梁長度，S為光斑位移量，L為激光發射路徑長度，即激光出射點與懸臂梁反射所述激光的反射點之間的距離。

可選地，在本實施例中，所述根據所述懸臂梁位移量計算所述懸臂梁表面應力差，從而得到待測試電流生成的感應磁場對磁性塊的作用力，包括：

根據公式計算懸臂梁表面應力差，其中，Δσ為懸臂梁的表面應力差，v為懸臂梁材料的泊松比，t為懸臂梁厚度，E為懸臂梁的彈性模量；

根據公式F＝Δσ×A計算感應磁場對磁性塊的作用力，其中，F為作用力大小，A為懸臂梁橫截面的面積。

可選地，在本實施例中，所述根據所述作用力計算感應磁場的強度，從而得到待測電流的大小，包括：