本發明專利技術公開了一種電動車電池的壽命衰退和安全狀態的評估方法及其系統，包括：設置信息采集模塊，信息采集模塊與電動車的電池相連；信息采集模塊采集電池的電池芯的形變信息并將形變信息傳輸到信息分析模塊；信息分析模塊根據形變信息判斷電池芯的形變是否正常，并在形變不正常的情況下發送控制信號到信息采集模塊，以指令信息采集模塊采集電池的性能信息；信息分析模塊根據性能信息評估電池的壽命衰退和安全狀態。本發明專利技術通過將電池芯的形變信息和該電池的性能信息結合起來對電池的壽命衰退和安全狀態進行評估，既能快速、節能地作出評估結果，又能保證評估結果的精度，具有很高的實用性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種電池的壽命衰退和安全狀態的檢測技術，尤其涉及一種基于電池芯的形變評估電動車電池的壽命衰退和安全狀態的方法及其系統。
技術介紹
電動車是用電力作為驅動，使電機轉動提供驅動力促使車體向前行駛的機車。其使用電力驅動，不消耗原油，行駛中也不排放有害煙霧，因此具有綠色環保的優點，在石油資源的日益減少、大氣環境的污染嚴重的今天，日益受到重視。按電力提供的方式的不同，電動車可以分成兩大類，一類連接外部電力線來獲得電力，另一類使是用電池提供電力。對于后一類電動車，由于其以電池作為能量源的電動車，在行駛中不受外部電力線的限制，電池可利用普通220V交流電充電進行反復使用，具有更高的靈活性，因此是家庭使用電動車的首選。當前，這類電動車通常由電池組作為驅動，使電機轉動提供驅動力促使車體行駛。由于制造時的細微差異，電動車的電池組中的電池芯即便是同一型號，其壽命衰退也不一致。有些電池芯的壽命可長達幾年、重復充電數千次，有些電池芯則壽命較短、重復充電可能只有數百次。在目前的電池管理技術中，對電池芯的壽命衰退與安全狀態相關的變量包括電流、電壓、溫度，這些都是常用變量。事實上，隨著使用次數增多，電池芯的形狀也會隨之發生變化。這種形變一部分是由電池組在充放電時經歷的溫度變化所致,如電池組的內部溫度升高時,其殼體會膨脹,而電池組的內部溫度降低時,其殼體會收縮；另一部分則是由于使用時間的積累，電池芯內部的物質發生轉移從而引起電池組的殼體發生緩慢的但卻不可逆轉的形狀變化。因此可見，電池芯的這種形狀變化是與其使用情況相關的，即從電池芯的形變可以間接推測出電池芯的壽命衰退(或剩余使用壽命、剩余可充電次數)以及安全狀態。目前，現有技術中將電池的形變與其使用情況關聯的應用僅限于通過電池的形變量判斷其是否可用，例如專利申請201210083819公開的一種方型動力鋰離子電池及其保護方法，其包括1)在鋼殼電池的殼體上安裝形變感應器；2)在鋼殼電池充滿電后設定初始控制量；3)形變感應器實時檢測殼體的形變；4)當殼體發生的形變大于控制量時，形變感應器發出報警信號給電池管理系統，電池管理系統切斷電池的進一步使用，報警器發出報警聲。但是，對于電動車使用的電池(電池組)，不能簡單地判斷其是否可用并在不可用的情況下切斷對其的使用，而是需要通過檢測該電池(電池組)的狀態來預測、評估其壽命衰退以及安全狀態，以保證在電動車使用該電池(電池組)的過程是可靠的。因此，本領域的技術人員致力于開發一種電動車電池的壽命衰退和安全狀態的評估方法及其系統，基于對電池芯的形變的檢測來預測、評估其壽命衰退以及安全狀態
技術實現思路
有鑒于現有技術的上述缺陷，本專利技術所要解決的技術問題是提供一種電動車電池的壽命衰退和安全狀態的評估方法及其系統，通過結合電動車電池的電池芯的形變信息和該電池的性能信息，評估電動車電池的壽命衰退以及安全狀態。為實現上述目的，本專利技術提供了一種電動車電池的壽命衰退和安全狀態的評估方法，其特征在于，包括設置信息采集模塊，所述信息采集模塊與電動車的電池相連；所述信息采集模塊采集所述電池的電池芯的形變信息并將所述形變信息傳輸到信息分析模塊；所述信息分析模塊根據所述形變信息判斷所述電池芯的形變是否正常，并在所述形變不正常的情況下發送控制信號到所述信息采集模塊，以指令所述信息采集模塊采集所述電池的性能信息；所述信息分析模塊根據所述性能信息評估所述電池的壽命衰退和安全狀態。進一步地，所述信息采集模塊包括溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、形變傳感器和第一通信單元；所述溫度傳感器用以測量所述電池的溫度，所述電流傳感器用以測量所述電池的電流，所述電壓傳感器用以測量所述電池的電壓，所述形變傳感器用以測量所述電池芯的形變量，所述第一通信單元用以發送所述形變信息和所述性能信息；所述電池的所述電流包括所述電池的充電電流和放電電流。進一步地，所述形變傳感器為應變片或光纖傳感器。進一步地，所述形變信息是所述電池芯的所述形變量；所述性能信息包括所述電池的所述溫度、所述電流和所述電壓。進一步地，所述信息分析模塊通過將所述電池芯的所述形變量與形變閾值進行比較，在所述形變量不大于所述形變閾值時判斷所述電池芯的形變為正常，在所述形變量大于所述形變閾值時判斷所述電池芯的形變為不正常。進一步地，所述信息分析模塊包括第二通信單元、閾值判定單元、數據存儲單元、評估單元和報警單元；所述第二通信單元用以接收所述形變信息和所述性能信息以及發送所述控制信號；所述閾值判定單元將所述電池芯的所述形變量與所述形變閾值進行比較；所述評估單元評估所述電動車電池的所述壽命衰退和所述安全狀態；當所述安全狀態被評估為不安全時，所述報警單元發出警報。進一步地，所述信息采集模塊通過信號傳輸電路連接到所述信息分析模塊，所述信息采集模塊將所述形變信息和所述性能信息通過所述信號傳輸電路發送到所述信息分析模塊，所述信息分析模塊通過信號傳輸電路將所述控制信號發送到所述信息采集模塊。進一步地，所述評估所述電池的所述壽命衰退是指預測所述電池的剩余壽命或所述電池的剩余可充電次數。進一步地，所述評估所述電池的所述安全狀態包括判斷所述電池是否突發故障、是否突發失效、是否高溫熔化和是否發生漏液；當所述評估單元判斷所述電池突發故障、突發失效、高溫熔化和/或發生漏液時，所述安全狀態被評估為不安全。其中，電池突發故障是指電池突然發生升溫、接觸不良、輸出不穩定和/或電解液泄漏等故障。本專利技術還提供了一種電動車電池的壽命衰退和安全狀態的評估系統，包括信息采集模塊和信息分析模塊；所述信息采集模塊與電動車的電池相連，其采集所述電池的電池芯的形變信息并將所述形變信息傳輸到信息分析模塊；所述信息分析模塊根據所述形變信息判斷所述電池芯的形變是否正常，并在所述形變不正常的情況下發送控制信號到所述信息采集模塊，以指令所述信息采集模塊采集所述電動車電池的性能信息；所述信息分析模塊根據所述性能信息評估所述電池的壽命衰退和安全狀態。在本專利技術的較佳實施方式中，提供了 一種電動車電池的壽命衰退和安全狀態的評估方法及其系統，包括信息采集模塊、信息分析模塊和信號傳輸電路，所適用的電動車電池(或電池組)包括鋰電池(或電池組)、鉛蓄電池(或電池組)、燃料電池(或電池組)、磷酸鋰鐵電池(或電池組)，但不限于所列舉的電池(或電池組)種類。其中，信息采集模塊設置在電動車的電池組處，包括溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、形變傳感器和第一通信單元，用于采集電池組的電池芯的形變量以及電池組的溫度、電流和電壓；信息分析模塊包括第二通信單元、閾值判定單元、數據存儲單元、評估單元和報警單元；信息采集模塊通過信號傳輸電路連接到信息分析模塊。在使用本專利技術評估電動車電池的壽命衰退和安全狀態時，將其中的信息采集模塊與電動車的電池組相連，通過形變傳感器采集電池組的電池芯的形變量并將此電池芯的形變量作為形變信息，由第一通信單元經由信號傳輸電路發送到第二通信單元并繼而傳送到數據存儲單元；數據存儲單元中預先存儲有電池芯的形變閾值，閾值判定單元將此電池芯的形變量與形變閾值進行比較，在形變量不大于形變閾值時判斷電池芯的形變為正常，在形變量大于形變閾值時判斷電池芯的形變為不正常并通過第二通信單元發送控制信號到第一通信本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電動車電池的壽命衰退和安全狀態的評估方法，其特征在于，包括：設置信息采集模塊，所述信息采集模塊與電動車的電池相連；所述信息采集模塊采集所述電池的電池芯的形變信息并將所述形變信息傳輸到信息分析模塊；所述信息分析模塊根據所述形變信息判斷所述電池芯的形變是否正常，并在所述形變不正常的情況下發送控制信號到所述信息采集模塊，以指令所述信息采集模塊采集所述電池的性能信息；所述信息分析模塊根據所述性能信息評估所述電池的壽命衰退和安全狀態。
【技術特征摘要】
1.一種電動車電池的壽命衰退和安全狀態的評估方法，其特征在于，包括 設置信息采集模塊，所述信息采集模塊與電動車的電池相連； 所述信息采集模塊采集所述電池的電池芯的形變信息并將所述形變信息傳輸到信息分析模塊； 所述信息分析模塊根據所述形變信息判斷所述電池芯的形變是否正常，并在所述形變不正常的情況下發送控制信號到所述信息采集模塊，以指令所述信息采集模塊采集所述電池的性能信息； 所述信息分析模塊根據所述性能信息評估所述電池的壽命衰退和安全狀態。2.如權利要求1所述的電動車電池的壽命衰退和安全狀態的評估方法，其中所述信息采集模塊包括溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、形變傳感器和第一通信單元；所述溫度傳感器用以測量所述電池的溫度，所述電流傳感器用以測量所述電池的電流，所述電壓傳感器用以測量所述電池的電壓，所述形變傳感器用以測量所述電池芯的形變量，所述第一通信單元用以發送所述形變信息和所述性能信息；所述電池的所述電流包括所述電池的充電電流和放電電流。3.如權利要求2所述的電動車電池的壽命衰退和安全狀態的評估方法，其中所述形變信息是所述電池芯的所述形變量；所述性能信息包括所述電池的所述溫度、所述電流和所述電壓。4.如權利要求3所述的電動車電池的壽命衰退和安全狀態的評估方法，其中所述信息分析模塊通過將所述電池芯的所述形變量與形變閾值進行比較，在所述形變量不大于所述形變閾值時判斷所述電池芯的形變為正常，在所述形變量大于所述形變閾值時判斷所述電池芯的形變為不正常。5.如權利要求4所述的電動車電池的壽命衰退和安全狀態的評估方法，其中所述信息分析模塊包括第二通信單元、閾值判定單元、數據存儲...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李杰，黃奕翔，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：發明
國別省市：
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