[发明专利]用于确定电池的运行状态的系统和方法

说明书

本发明披露了一种用于确定电池的运行状态的系统以及用于制造和使用该系统的方法。该系统包括用于测量电池电芯的电气特性(如电压)的检测器。可以通过测量电芯的静态电压(在低电芯活动期间)和动态电压(在高电芯活动期间)来识别已被损坏或可能会被损坏的电芯。可以使用这些电压来找出电芯之间的最大静态电压差和最大动态电压差(能够用于度量电芯损坏的参数)。还可以基于诸如环境温度和电芯电压的运行标准来评估电芯损坏诊断的可靠性。系统和方法对于实时诊断诸如无人飞行器的移动平台中的电芯损坏而言是特别有用的并且可以有利地被应用于避免因电芯失效造成的事故。

版权声明

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技术领域

所披露的实施例总体上涉及电池诊断，并且更具体地但不排他地涉及用于确定电池运行状态的系统和方法。

背景技术

电池在使用过程中经历磨损并且可能随时间推移而损失有效性。对于通常使用软包锂离子电池的诸如无人飞行器(UAV)的移动平台中所使用的电池而言尤为普遍存在的问题是电池损坏。这种电池由于反复的放电和再充电而容易损坏并且还由于长时间暴露于外部环境而损坏。电池损坏可以表现在电气特性改变中，包括电池电阻改变或电池容量改变。

电池损坏诊断的现有方法经常依赖于测量电池电阻或电池容量。然而，这样的方法依赖于在充电或放电之后测量电池的稳定状态并且通常直到损坏已经发生若干小时后才能用来诊断电池损坏。这些现有的诊断方法因此不能用于实时诊断，而实时诊断对于许多应用、尤其是涉及移动平台的应用是关键性的。例如，为了维持安全运行，UAV可能需要实时地评估任何电池损坏。在这样的情况下，现有的电池损坏诊断方法可能是不足的。

鉴于前述内容，对克服了现有诊断方法的缺点的用于诊断电池损坏的系统和方法存在需求。

发明内容

本披露涉及一种用于确定电池的运行状态的系统以及用于制造和使用该系统的方法。

根据在此披露的第一方面，提出了一种用于检测包括多个电芯的电池的运行状态的方法，该方法包括：

获取电芯的静态电压和动态电压；并且

基于静态电压和动态电压来确定该电池的运行状态。

在所披露方法的一些实施例中，该方法包括测量电芯的静态电压和动态电压。

在所披露方法的一些实施例中，确定包括确定该电池是否已被损坏或可能会被损坏。

在所披露方法的一些实施例中，获取静态电压包括当从该电池汲取的电流小于第一电流阈值时获取电芯电压。

在所披露方法的一些实施例中，该第一电流阈值是从2安到10安。

在所披露方法的一些实施例中，该第一电流阈值是5安。

在所披露方法的一些实施例中，获取动态电压包括当从该电池汲取的电流大于第二电流阈值时获取电芯电压。

在所披露方法的一些实施例中，该第二电流阈值与该第一电流阈值相同。

在所披露方法的一些实施例中，该第二电流阈值与该第一电流阈值不同。

在所披露方法的一些实施例中，该第二电流阈值是从2安到10安。

在所披露方法的一些实施例中，该第二电流阈值是5安。

在所披露方法的一些实施例中，确定包括：

测量该电池的电芯对之间的最大静态电压差；

测量该电池的电芯对之间的最大动态电压差；并且