[发明专利]原位电池监视系统

说明书

本发明提供了一种原位电池监视系统。在一个或多个实施方式中，所公开的方法包括将至少一个测试信号注入到电池中，并且从电池中接收至少一个响应信号。在一个或多个实施方式中，响应信号包括至少一个反射信号。该方法进一步包括利用至少一个处理器比较响应信号与至少一个基线信号以产生至少一个比较信号。而且，该方法包括利用至少一个处理器通过使用比较信号检测电池内的至少一个异常。此外，该方法包括利用至少一个处理器通过使用比较信号确定电池内的至少一个异常的位置。

技术领域

本发明涉及一种监视系统。具体地，本发明涉及一种原位电池监视系统。

背景技术

飞行器电池通常被设计为利用基于锂离子的高级化学过程而具有大容量，与现有的诸如镍金属氢化物或镍镉的电池类型相比，这样的电池在更高的充放电特性的情况下允许更高的能量密度。该更有吸引力的化学过程能够导致电解质不稳定性（尤其是在升高的温度下）。电池充电状态（SOC）通常由电池芯电压（CV）和电池芯温度来确定，并且可能没有完全地揭示当前的电池健康状态和电池芯的相对稳定性。本发明的目的在于使用反射计来测量电池芯内的阴极-阳极组件的相对原位射频（RF）阻抗行为，从而与温度、CV和SOC评估结合以获得电池健康状态的更完全的随时间完整的评估。目的在于识别电池芯出现故障或短路的风险。

发明内容

本发明涉及一种用于原位电池监视的方法、系统和设备。所公开的用于电池监视的方法包括将至少一个测试信号注入到电池中。该方法进一步包括从电池接收至少一个响应信号。在一个或更多实施方式中，至少一个响应信号包括至少一个反射信号。而且，该方法包括利用至少一个处理器将至少一个响应信号与至少一个基线信号进行比较以产生至少一个比较信号。另外，该方法包括利用至少一个处理器通过使用至少一个比较信号来检测电池内的至少一个异常。此外，该方法包括利用至少一个处理器通过使用至少一个比较信号确定电池内的至少一个异常的位置。

在一个或更多实施方式中，电池包括至少一个电池芯和/或至少一个电池壳体。在至少一个实施方式中，至少一个测试信号被注入到至少一个电池芯的至少一个阳极、至少一个电池芯的至少一个阴极和/或至少一个电池壳体中。

在至少一个实施方式中，至少一个测试信号是射频（RF）信号和/或高频信号。在一些实施方式中，该方法进一步包括利用至少一个信号生成器生成至少一个测试信号。

在一个或更多实施方式中，至少一个测试信号被利用码来编码。在至少一个实施方式中，该码是伪随机数字码或金码。在一些实施方式中，至少一个测试信号是扩频调制信号。在一个或更多实施方式中，扩频信号是啁啾信号。在一个或更多实施方式中，该方法进一步包括利用至少一个解码器来解码至少一个响应信号。

在至少一个实施方式中，利用至少一个发送器来执行将至少一个测试信号注入到电池中。在一个或更多实施方式中，利用至少一个接收器来执行从电池接收至少一个响应信号。在一些实施方式中，至少一个基线信号是针对电池的预计电压、针对电池的预计温度和/或针对电池的预计阻抗分布（profile）的函数。

在一个或更多实施方式中，一种用于电池监视的系统包括至少一个发送器，用于将至少一个测试信号注入到电池中。该系统进一步包括至少一个接收器，用于从电池接收至少一个响应信号。在至少一个实施方式中，至少一个响应信号包括至少一个反射信号。此外，系统包括至少一个处理器，用于将至少一个响应信号与至少一个基线信号进行比较以产生至少一个比较信号，通过使用至少一个比较信号来检测电池内的至少一个异常，以及通过使用至少一个比较信号确定电池内的至少一个异常的位置。

在至少一个实施方式中，至少一个发送器用于将至少一个测试信号注入到至少一个电池芯的至少一个阳极、至少一个电池芯的至少一个阴极和/或至少一个电池壳体中。在一些实施方式中，该系统进一步包括至少一个信号生成器，用于生成至少一个测试信号。在一个或更多实施方式中，该系统进一步包括至少一个解码器，用于解码至少一个响应信号。

本发明的另一实施方式如下示出：