[发明专利]一种机器人电池安全监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种机器人电池安全监测系统，包括电池包、主控制器、温度检测器、电流电压检测器、压力检测器、阻燃发泡材料瓶、发泡剂瓶和充气瓶；其特征在于：

温度检测器、电流电压检测器、压力检测器、阻燃发泡材料瓶、发泡剂瓶和充气瓶都连接至主控制器；

温度检测器用于检测电池包内部电芯的温度，并将检测的温度数据发送至主控制器；

电流电压检测器用于检测电池包的对外输出电压和电流，并将检测的电压和电流数据发送给主控制器；

压力检测器包括压力检测薄膜，压力检测薄膜设置于电池包的电芯外层，用于检测电池表面的受力情况，并将受力数据发送至主控制器；

阻燃发泡材料瓶、发泡剂瓶和充气瓶用于在电池包电芯外部混合后形成阻燃层，从而防止电池燃烧和爆炸；

主控制器采集电芯的温度数据、电流电压数据和电池包的受力数据，并进行分析；根据分析结果控制阻燃发泡材料瓶、发泡剂瓶和充气瓶的阀门开闭，以及阀门开闭的开度大小。

2.根据权利要求1所述的机器人电池安全监测系统，其特征在于：

温度传感器为均匀分布在电芯外侧的多个温度探头组成的阵列，用于同时检测电芯多个位置的温度，并将最高温度发送至主控制器。

3.根据权利要求1所述的机器人电池安全监测系统，其特征在于：

电流电压检测器检测电池包的对外输出电压和电流，设置有过流保护和过压保护，当电池包对外输出电流大于阈值时，电流电压检测器控制保险断开，从而使得电池包中断对外输出。

4.根据权利要求1所述的机器人电池安全监测系统，其特征在于：

压力检测器为贴附在电芯外壁上的一层应变检测薄膜，制备方法为：

步骤一、在玻璃基底上涂覆一层特氟龙，然后用磁控溅射法在玻璃基底上的特氟龙层上镀一层铜，铜膜的厚度为100μm，铜膜上生长石墨烯单层膜；

步骤二、将石墨烯单层膜表面喷涂一层P(VDF-TrFE)膜，P(VDF-TrFE)膜为P(VDF-TrFE)粉溶解于二甲基甲酰胺形成的；

步骤三、将步骤二得到的薄膜浸入CuCl₂中，浸泡后晾干，CuCl₂不会腐蚀铜膜；

晾干后将玻璃基底与特氟龙分离，然后再薄膜具有P(VDF-TrFE)膜层的表面上再镀一层铜，厚度为100μm以上；

步骤四、将步骤三得到的薄膜进行退火，退火温度120-180℃，退火时间12-24小时，然后将两层铜膜分别连出线路至应变分析模块；

应变分析模块对两层铜膜加载电压，当薄膜受到外界压力时，两层铜膜之间产生的微小距离变化会挤压内部的薄膜，从而使得两层铜膜之间的电压变化，应变分析模块根据电压的变化输出薄膜受压的压强。

5.根据权利要求4所述的机器人电池安全监测系统，其特征在于：

电池包包括外壳、多孔支撑层、两端保护模块和电芯层；

外壳内部设置多孔支撑层，多孔支撑层内部的孔互相贯通；电芯层设置在多孔支撑层的内部；

多孔支撑层在电芯和外壳之间形成了一个多孔的空间；

两端保护模块内设置有阻燃发泡材料瓶、发泡剂瓶和充气瓶；阻燃发泡材料瓶、发泡剂瓶的阀门对外连接至外壳内部；

充气瓶的阀门对外连接至阻燃发泡材料瓶和发泡剂瓶；当充气瓶的阀门打开后，充气瓶内的气体进入阻燃发泡材料瓶、发泡剂瓶，从而将阻燃发泡材料瓶、发泡剂瓶内部的阻燃发泡材料和发泡剂挤出；阻燃发泡材料和发泡剂在多孔支撑层内混合后形成阻燃层，防止电池燃烧和爆炸。