[發(fā)明專利]一種基于機械壓力檢測鋰離子電池過放電的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110425095.1 | 申請日： | 2021-04-20 |
| 公開（公告）號： | CN113131028B | 公開（公告）日： | 2022-11-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 鄭岳久;周龍;洪琰;張俊 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海理工大學(xué) |
| 主分類號： | H01M10/48 | 分類號： | H01M10/48;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 上海邦德專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31312 | 代理人： | 梁劍 |
| 地址： | 200093 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 機械 壓力 檢測 鋰離子電池 放電 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種基于機械壓力檢測鋰離子電池過放電的方法，包括以下步驟：S1、在鋰離子電池組內(nèi)設(shè)置有機械壓力傳感器，且所述機械壓力傳感器信號連接有電池管理系統(tǒng)控制單元；S2、通過運行中獲取機械壓力傳感器的數(shù)值F、電池電壓U及充放電電流I；S3、通過步驟S2中的電池電壓U及充放電電流I判斷電池是否為放電過程，當(dāng)判斷為不為放電狀態(tài)，則不進行動作；S4、當(dāng)步驟S3判斷為放電狀態(tài)，則進行判斷是否進入過放電狀態(tài)，通過以下步驟：S41、對機械壓力值進行求導(dǎo)操作得到dF/dt；S42、判斷dF/dt，當(dāng)其為負值X過渡至0并轉(zhuǎn)向正值Y，且Y?X時，dF/dt＝0處為過放電起始點，電壓為放電截止電壓。根據(jù)本發(fā)明，可以較快且準(zhǔn)確地檢測過放電，并指導(dǎo)設(shè)計合理的放電截止電壓。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電池的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于機械壓力檢測鋰離子電池過放電的方法。
背景技術(shù)
作為電動汽車的核心部件，由于鋰離子電池具有使用壽命長、能量密度高、綠色環(huán)保、無記憶性等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。但是近些年來，電動汽車起火事故時常發(fā)生，安全性問題受到越來越多人關(guān)注。從電池的角度來說，安全性問題主要包括過熱，過充電，過放電和短路以及機械破壞等。其中熱失控是電池安全問題的最終表現(xiàn)形式。熱失控由高溫引起，導(dǎo)致高溫的主要方式除了環(huán)境因素外，電池內(nèi)部因素主要是由強烈內(nèi)短路引起。過放電也會引起電池的內(nèi)短路，從而引發(fā)熱失控，并且長期經(jīng)常過放電會降低電池使用壽命，因此能夠快速且準(zhǔn)備預(yù)測過放電對于電動汽車安全和電池使用壽命具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種基于機械壓力檢測鋰離子電池過放電的方法，可以較快且準(zhǔn)確地檢測過放電，并指導(dǎo)設(shè)計合理的放電截止電壓。為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的上述目的和其他優(yōu)點，提供了一種基于機械壓力檢測鋰離子電池過放電的方法，包括以下步驟：
S1、在鋰離子電池組內(nèi)設(shè)置有機械壓力傳感器，且所述機械壓力傳感器信號連接有電池管理系統(tǒng)控制單元；
S2、通過運行中獲取機械壓力傳感器的數(shù)值F、電池電壓U及充放電電流I；
S3、通過步驟S2中的電池電壓U及充放電電流I判斷電池是否為放電過程，當(dāng)判斷為不為放電狀態(tài)，則不進行動作；
S4、當(dāng)步驟S3判斷為放電狀態(tài)，則進行判斷是否進入過放電狀態(tài)，通過以下步驟：
S41、對機械壓力值進行求導(dǎo)操作得到dF/dt；
S42、判斷dF/dt，當(dāng)其為負值X過渡至0并轉(zhuǎn)向正值Y,且Y-X時，確定dF/dt=0處為過放電起始點，對應(yīng)的電壓為放電截止電壓。
優(yōu)選的，所述步驟S2在運行過程中，獲取機械壓力傳感器的數(shù)值F、電池電壓U及充放電電流I的數(shù)據(jù)均儲存于電池管理系統(tǒng)控制單元中。
優(yōu)選的，所述步驟S4中電池放電階段的判斷方法為：Ut+1Ut且I0。，其中Ut+1指的是t+1時刻的電壓值，Ut指的是t時刻的電壓值。
優(yōu)選的，所述步驟S41中對機械壓力數(shù)值進行求導(dǎo)，求導(dǎo)公式為：，式中：Ft+1指的是選取點t下一個點的壓力數(shù)值；Ft指的是選取點t的壓力數(shù)值；Tt+1指的是選取點t下一點的時間數(shù)值；Tt指的是選取點t的時間數(shù)值。
優(yōu)選的，所述步驟S42中所述的dF/dT=0對應(yīng)的時刻為過放電報警時刻，電池具有過放電風(fēng)險，并且dF/dT=0對應(yīng)的電壓為放電截至電壓。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：通過機械壓力檢測鋰離子電池過放電，可實現(xiàn)既快速又準(zhǔn)確的檢測過放電且指導(dǎo)設(shè)計合適的放電截至電壓。
附圖說明
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