[发明专利]电流测量方法、装置及系统

说明书

本申请提供了一种电流测量方法、装置及系统，所述系统包括悬臂梁、光电位移探测器、激光器及与光电位移探测器电连接的计算机设备，激光器发射的激光经由悬臂梁的自由端反射，在光电位移探测器上形成光斑。磁性块在位于自由端下方的待测电流产生的磁场作用下，带动悬臂梁朝向电池偏转，光电位移探测器检测悬臂梁在偏转前后在光电位移探测器上形成光斑的光斑位移量。计算机设备根据光斑位移量，计算待测电流的大小。光电位移探测器对悬臂梁的探测精度可达到纳米级，因此，通过上述系统能够检测出电池中存在的微小电池差异，避免集流板上电流密度不均导致的发热异常，从而提升电池模组的使用寿命。

技术领域

本申请涉及测量领域，具体而言，涉及电流测量方法、装置及系统。

背景技术

锂电池在使用过程中，由于本身制作工艺等差异会使电池在模组内并联接通或者连接相同负载使用时，不同电池个体流过的电流大小存在微小差异。电池个体流过的电流大小差异会造成电池模组的集流板上电流密度不均匀，从而导致集流板发热异常，长期使用存在电流差异的电池会存在安全隐患，也会降低电池模组的使用寿命。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供一种电流测量方法、装置及系统。

第一方面，本申请实施例提供一种电流测量系统，所述系统包括悬臂梁、光电位移探测器、激光器及与所述光电位移探测器电连接的计算机设备；

所述激光器发射的激光经由所述悬臂梁的自由端反射，在所述光电位移探测器上形成光斑；

所述自由端设置有磁性块，所述磁性块在位于所述自由端下方的电池中的电流产生的磁场作用下，带动所述悬臂梁朝向电池偏转；

所述光电位移探测器检测所述悬臂梁在偏转前后在所述光电位移探测器上形成光斑的光斑位移量；

所述计算机设备用于根据所述光斑位移量，计算所述电池的载流导线中的电流大小。

可选地，在本实施例中，所述悬臂梁的自由端朝向所述激光器的一侧涂有反光材料。

可选地，在本实施例中，所述悬臂梁采用柔性材料、硅或二氧化硅材料制造而成。

第二方面，本申请实施例还提供一种电流测量方法，所述方法应用于电流测量系统的计算机设备，所述方法包括：

根据所述光电位移探测器检测到的光斑位移量计算所述悬臂梁偏转前后的悬臂梁位移量；

根据所述悬臂梁位移量计算所述悬臂梁表面应力差，从而得到待测电流生成的感应磁场对磁性块的作用力；

根据所述作用力计算感应磁场的强度，从而得到电池的载流导线中待测电流的大小。

可选地，在本实施例中，所述根据所述光电位移探测器检测到的光斑位移量计算所述悬臂梁偏转前后的悬臂梁位移量，包括：

接收所述光电位移探测器检测到的光斑位移量；

根据公式计算所述悬臂梁位移量，其中，Z为悬臂梁位移量，l为悬臂梁长度，S为光斑位移量，L为激光发射路径长度，即激光出射点与悬臂梁反射所述激光的反射点之间的距离。

可选地，在本实施例中，所述根据所述悬臂梁位移量计算所述悬臂梁表面应力差，从而得到待测试电流生成的感应磁场对磁性块的作用力，包括：

根据公式计算悬臂梁表面应力差，其中，Δσ为悬臂梁的表面应力差，v为悬臂梁材料的泊松比，t为悬臂梁厚度，E为悬臂梁的弹性模量；

根据公式F＝Δσ×A计算感应磁场对磁性块的作用力，其中，F为作用力大小，A为悬臂梁横截面的面积。

可选地，在本实施例中，所述根据所述作用力计算感应磁场的强度，从而得到待测电流的大小，包括：