[发明专利]用于针对气体分析物进行监测的系统和方法

说明书

本文描述了用于针对气体分析物监测气体源的系统和方法。例如，在给定气源状态期间，可以针对气体分析物的释放来监测气体源。可以生成表征气体源正在释放的气体分析物的量的传感器信号。可以相对于阈值来评估气体传感器信号。可以基于对比的结果而生成警报信号，以提供气体源正在释放不希望的和/或有害量的气体的警告。

政府许可权

本发明的一部分是在海军部合同号N00024-15-C-4002的政府支持下完成的。政府拥有本发明中的某些权利。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年6月29日提交的题为“SYSTEMS AND METHODS FORMONITORING FOR A GAS ANALYTE(用于针对气体分析物进行监测的系统和方法)”的美国非临时申请号15/637,381、于2016年6月29日提交的题为“SYSTEMS AND METHODS FORANALYTE DETECTION AND CONTROL(用于分析物检测和控制的系统和方法)”的美国临时申请号62/356,111、以及于2017年2月3日提交的题为“SYSTEMS INCLUDING AN ENERGYSTORAGE ENCLOSURE AND MONITORING THEREOF(包括能量储存外壳的系统及其监测)”的美国临时申请号62/454,516，这些申请的内容通过引用结合于此。

技术领域

本披露总体上涉及用于针对气体分析物进行监测的系统和方法。

背景技术

在许多应用中，存在要将不希望和/或有害的气体排放到周围环境中的可能性。由于已知特定气体可能会影响周围环境和人类生活，因此需要能够快速应对由这些气体引起的危险。这种影响可能是毁灭性的，并且可能导致系统故障、机械故障、工厂故障、设备故障、爆炸、火灾，在某些情况下会导致死亡。

已知电池会促成有害气体对周围环境的危害。例如，当电池开始劣化时，电池会变得容易受到被称为“热失控”的状况的影响。如果不检查，则这种状况可能引起电池泄漏和/或爆炸。热失控可能由电池(例如电池的电池单元)内的短路、电池使用不当、物理滥用、制造缺陷或电池暴露于极端外部温度下所引发。当电池的内部反应速率增加至产生的热量多于可以排出的热量时，就会发生热失控，导致内部反应速率和生成的热量都进一步增加。

热失控状况的影响可能取决于电池类型。例如，在诸如铅酸蓄电池等注满电解液的电池中，热失控状况会引起氢气释放，导致有害气体逸出到周围环境中。在可以用于诸如笔记本电脑、手机等设备中的密封电池(例如袋型锂离子电池)中，热失控状况可能引起膨胀，这样可能导致密封电池爆炸并且将有害电解质气体释放到周围环境中。

发明内容

在一个实例中，一种方法可以包括针对气体分析物来监测气体源。该方法可以进一步包括生成表征气体源正在释放的气体分析物的量的传感器信号。该方法可以进一步包括接收传感器信号并且相对于阈值来评估传感器信号。该方法可以进一步包括基于评估结果而生成警报信号。

在另一实例中，系统可以包括容纳气体源的外壳、以及监测系统。监测系统可以包括气体传感器，该气体传感器可以位于外壳内并且可以被配置成用于针对气体源释放的气体分析物进行监测。监测系统可以进一步包括用于存储机器可读指令的非瞬态存储器、以及访问存储器并执行机器可读指令的处理器。机器可读指令可以致使处理器接收由气体传感器生成的、表征气体源正在释放的气体分析物的量的传感器信号，相对于阈值来评估传感器信号，并且基于所评估的结果而生成警报信号。