[发明专利]一种基于机械压力检测锂离子电池过放电的方法

说明书

本发明公开了一种基于机械压力检测锂离子电池过放电的方法，包括以下步骤：S1、在锂离子电池组内设置有机械压力传感器，且所述机械压力传感器信号连接有电池管理系统控制单元；S2、通过运行中获取机械压力传感器的数值F、电池电压U及充放电电流I；S3、通过步骤S2中的电池电压U及充放电电流I判断电池是否为放电过程，当判断为不为放电状态，则不进行动作；S4、当步骤S3判断为放电状态，则进行判断是否进入过放电状态，通过以下步骤：S41、对机械压力值进行求导操作得到dF/dt；S42、判断dF/dt，当其为负值X过渡至0并转向正值Y，且Y‑X时，dF/dt＝0处为过放电起始点，电压为放电截止电压。根据本发明，可以较快且准确地检测过放电，并指导设计合理的放电截止电压。

技术领域

本发明涉及电池的技术领域，特别涉及一种基于机械压力检测锂离子电池过放电的方法。

背景技术

作为电动汽车的核心部件，由于锂离子电池具有使用寿命长、能量密度高、绿色环保、无记忆性等优点而被广泛应用。但是近些年来，电动汽车起火事故时常发生，安全性问题受到越来越多人关注。从电池的角度来说，安全性问题主要包括过热，过充电，过放电和短路以及机械破坏等。其中热失控是电池安全问题的最终表现形式。热失控由高温引起，导致高温的主要方式除了环境因素外，电池内部因素主要是由强烈内短路引起。过放电也会引起电池的内短路，从而引发热失控，并且长期经常过放电会降低电池使用寿命，因此能够快速且准备预测过放电对于电动汽车安全和电池使用寿命具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种基于机械压力检测锂离子电池过放电的方法，可以较快且准确地检测过放电，并指导设计合理的放电截止电压。为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种基于机械压力检测锂离子电池过放电的方法，包括以下步骤：

S1、在锂离子电池组内设置有机械压力传感器，且所述机械压力传感器信号连接有电池管理系统控制单元；

S2、通过运行中获取机械压力传感器的数值F、电池电压U及充放电电流I；

S3、通过步骤S2中的电池电压U及充放电电流I判断电池是否为放电过程，当判断为不为放电状态，则不进行动作；

S4、当步骤S3判断为放电状态，则进行判断是否进入过放电状态，通过以下步骤：

S41、对机械压力值进行求导操作得到dF/dt；

S42、判断dF/dt，当其为负值X过渡至0并转向正值Y,且Y-X时，确定dF/dt=0处为过放电起始点，对应的电压为放电截止电压。

优选的，所述步骤S2在运行过程中，获取机械压力传感器的数值F、电池电压U及充放电电流I的数据均储存于电池管理系统控制单元中。

优选的，所述步骤S4中电池放电阶段的判断方法为：U_t+1U_t且I0。，其中U_t+1指的是t+1时刻的电压值，U_t指的是t时刻的电压值。

优选的，所述步骤S41中对机械压力数值进行求导，求导公式为：，式中：F_t+1指的是选取点t下一个点的压力数值；F_t指的是选取点t的压力数值；T_t+1指的是选取点t下一点的时间数值；T_t指的是选取点t的时间数值。

优选的，所述步骤S42中所述的dF/dT=0对应的时刻为过放电报警时刻，电池具有过放电风险，并且dF/dT=0对应的电压为放电截至电压。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：通过机械压力检测锂离子电池过放电，可实现既快速又准确的检测过放电且指导设计合适的放电截至电压。

附图说明