电池鼓包检测装置及其方法

1.本技术涉及电池鼓包检测技术领域，具体而言，涉及电池鼓包检测装置及其方法。


背景技术：

2.电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压、稳定电流、长时间稳定供电、受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。电池在使用过程中会因过充电、过放电等原因发生鼓包，严重情况下导致电池破裂炸开、烧焦，甚至导致爆炸、火灾等安全事故，因此需要对电池鼓包现象进行及时检测，目前采取的人工巡查方式，不能实现实时在线监测，如发现电池鼓包不及时，严重会导致爆炸火灾。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了电池鼓包检测装置及其方法，实现电池鼓包自动检测报警，及时发现鼓包的电池，避免电池鼓包引起的爆炸火灾等安全事故。
4.在本技术的一个实施例中，提出了电池鼓包检测装置，包括：用于容纳电池的壳体，所述电池的底部固定于所述壳体的底部的内壁上，所述电池上套设有与所述电池形状相适配的气囊，所述气囊上贴靠所述电池的一侧设置有通风通道，所述气囊上设置有电子阀门，所述气囊内设置有气压传感器，所述壳体内还设置有温度传感器，所述壳体的顶部设置有用于调节所述壳体内温度的温度平衡组件，所述电子阀门、所述气压传感器、所述温度传感器、所述温度平衡组件均与控制器连接，所述控制器还连接有无限通信模块。
5.在一实施例中，所述温度平衡组件包括第一风扇，所述第一风扇的出风口朝向所述电池一侧，所述第一风扇的进风口设置有半导体制热片和半导体制冷片，所述半导体制热片的正面朝向所述壳体的内侧，所述半导体制冷片的正面朝向所述壳体的内侧。
6.在一实施例中，所述半导体制热片的反面设置有第二风扇，所述半导体制冷片的反面设置有第三风扇。
7.在本技术的一个实施例中，提出了一种电池鼓包检测方法，方法如下：
8.步骤一，调节所述壳体内的温度在设定范围内，所述控制器设定所述壳体内的温度为t0，当所述控制器采集到所述温度传感器的温度值高于t0的值1℃，则所述温度平衡组件工作，将所述壳体内的温度降低到t0，当所述控制器采集到所述温度传感器的温度值低于t0的值1℃，则所述温度平衡组件工作，将所述壳体内的温度升高到到t0；
9.步骤二，所述气压传感器测量所述壳体温度在t0时所述气囊的初始气压，并传送至所述控制器对温度气压关系算法进行校验修正，所述控制器通过所述温度气压关系算法预设t0－1至t0+1之间的每个温度对应的第一气压阈值和第二气压阈值；
10.步骤三，所述控制器实时采集所述气压传感器检测到的所述气囊的气压，若在温度t时所述气压传感器检测到所述气囊的气压达到温度t的所述第一气压阈值，则确认所述电池已鼓包，所述无线通信模块发送报警信息至云平台；
11.步骤四，若所述控制器采集到的所述气囊的气压继续升高，且达到温度t对应的所述第二气压阈值，则所述电子阀门打开为所述气囊放气。
12.在一实施例中，所述步骤二中，所述温度气压关系算法公式如下：
13.p＝kt+b，
14.式中，p为所述气囊在温度t时的气压，温度t取值范围为t0－1≤t≤t0+1，k为气压系数由实验数据取得，b为气压常数由实验数据取得。
15.在一实施例中，所述步骤二中，所述控制器对温度气压关系算法进行校验修正的方法如下：
16.通过温度气压关系算法计算气囊在温度t0时的气压p
l
；
17.气压p
l
与初始气压比较取差，得到修正参数，
18.b0＝p
l
－pc，
19.式中，b0为修正参数，pc为初始气压；
20.最后得到修正后的温度气压关系算法公式如下：
21.p＝kt+b－b0，即p＝kt+b－(p
l
－pc)。
22.在一实施例中，所述步骤二中，温度t对应的所述第一气压阈值为p+m，所述第二气压阈值为p+m+n。
23.在一实施例中，m的值为20，n的值为20。
24.本申发明提供的电池鼓包检测装置及其方法，通过温度平衡组件调节所述壳体内的温度在设定范围内，控制器通过温度气压关系算法预设t0－1至t0+1之间的每个温度对应的第一气压阈值和第二气压阈值，通过气压传感器检测气囊的气压与第一气压阈值比较判断电池是否鼓包，并当气囊的气压达到第二气压阈值进行放气。本发明实现电池鼓包自动检测报警，及时发现鼓包的电池，避免电池鼓包引起的爆炸火灾等安全事故，且用气囊变形的原理检测鼓包，可以避免传感器直接与电池接触，电池鼓包时与传感器发生挤压导致电池更严重损坏的问题。
附图说明
25.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
26.图1是根据本技术实施例的电池鼓包检测装置的结构示意图；
27.图2是根据本技术实施例的电池鼓包检测装置的横截面结构示意图；
28.图3是根据本技术实施例的电池鼓包检测方法的流程图。
29.附图标号说明：
30.1、壳体；2、电池；3、气囊；4、通风通道；5、电子阀门；6、气压传感器；7、温度传感器；8、温度平衡组件；81、第一风扇；82、半导体制热片；83、半导体制冷片；84、第二风扇；85、第三风扇。
具体实施方式
31.下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
32.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
33.如图1所示，本发明电池鼓包检测装置，包括：用于容纳电池2的壳体1，电池2的底部固定于壳体1的底部的内壁上，电池2上套设有与电池形状相适配的气囊3，气囊3上贴靠电池2的一侧设置有通风通道4，气囊3上设置有电子阀门5，气囊3内设置有气压传感器6，壳体1内还设置有温度传感器7，壳体1的顶部设置有用于调节壳体内温度的温度平衡组件8，电子阀门5、气压传感器6、温度传感器7、温度平衡组件8均与控制器连接，控制器还连接有无限通信模块。
34.控制器预设有温度t0，温度传感器7将测得的实际温度传送至控制器，当实际温度高于温度t0，则控制器控制温度平衡组件8制冷，将壳体1内的温度降至t0，当实际温度低于温度t0，则控制器控制温度平衡组件8制热，将壳体1内的温度升至t0，从而实现壳体1内的温度保持在t0附件，温度t0一般设置为23℃。
35.在一实施例中，如图2所示，温度平衡组件8包括第一风扇81，第一风扇81的出风口朝向电池2一侧，第一风扇81的进风口设置有半导体制热片82和半导体制冷片83，半导体制热片82的正面朝向壳体1的内侧，半导体制冷片83的正面朝向壳体1的内侧。
36.本实施例中，半导体制热片82的正面为制热面，半导体制冷片83的正面为制冷面，第一风扇81可以实现壳体1内空气流动，易于实现壳体1内温度均衡。
37.在一实施例中，半导体制热片82的反面设置有第二风扇84，半导体制冷片83的反面设置有第三风扇85，第二风扇84可以加速半导体制热片82的反面(制冷面)的空气流动，提高工作效率，第三风扇85可以加速半导体制冷片83的反面(制热面)的空气流动，提高工作效率。
38.如图3所示，本发明提出了一种电池鼓包检测方法，方法如下：
39.步骤一，调节壳体1内的温度在设定范围内，控制器设定壳体1内的温度为t0，当控制器采集到温度传感器的温度值高于t0的值1℃，则温度平衡组件8工作，将壳体1内的温度降低到t0，当控制器采集到温度传感器7的温度值低于t0的值1℃，则温度平衡组件8工作，将壳体1内的温度升高到到t0；t0的取值一般为23℃。
40.步骤二，气压传感器6测量壳体1温度在t0时气囊3的初始气压，并传送至控制器对温度气压关系算法进行校验修正，控制器通过温度气压关系算法预设t0－1至t0+1之间的每个温度对应的第一气压阈值和第二气压阈值；
41.步骤三，控制器实时采集气压传感器6检测到的气囊3的气压，若在温度t时气压传感器6检测到气囊3的气压达到温度t的第一气压阈值，则确认电池2已鼓包，无线通信模块发送报警信息至云平台；
42.步骤四，若控制器采集到的气囊3的气压继续升高，且达到温度t对应的第二气压阈值，则控制器控制电子阀门5打开为气囊3放气。
43.在一实施例中，步骤二中，温度气压关系算法公式如下：
44.p＝kt+b，
45.式中，p为气囊3在温度t时的气压，温度t取值范围为t0－1≤t≤t0+1，k为气压系数由实验数据取得，b为气压常数由实验数据取得。
46.k、b的值与气囊3大小、气囊3的充气量、电池2的大小有关，当气囊3的型号、气囊3
的充其量、电池2大小确定时，可通过实验测得气囊3在两个不同温度下的气压，根据已知测得数据可得到k、b的值。
47.在一实施例中，气囊3在使用前气囊3安装位置可能发生偏移现象，因此使用时需要气压传感器6测量壳体1温度在t0时气囊3的初始气压，并传送至控制器对温度气压关系算法进行校验修正。步骤二中，控制器对温度气压关系算法进行校验修正的方法如下：
48.通过温度气压关系算法计算气囊3在温度t0时的气压p
l
；
49.气压p
l
与初始气压比较取差，得到修正参数，
50.b0＝p
l
－pc，
51.式中，b0为修正参数，pc为初始气压；
52.最后得到校验修正后的温度气压关系算法公式如下：
53.p＝kt+b－b0，即p＝kt+b－(p
l
－pc)。
54.在一实施例中，步骤二中，温度t对应的第一气压阈值为p+m，第二气压阈值为p+m+n。m的值为20，n的值为20。
55.本申发明提供的电池鼓包检测装置及其方法，通过温度平衡组件8调节壳体1内的温度在设定范围内，控制器通过温度气压关系算法预设t0－1至t0+1之间的每个温度对应的第一气压阈值和第二气压阈值，通过气压传感器6检测气囊3的气压与第一气压阈值比较判断电池2是否鼓包，并当气囊3的气压达到第二气压阈值时进行放气。本发明实现电池2鼓包自动检测报警，及时发现鼓包的电池2，避免电池2鼓包引起的爆炸火灾等安全事故，且用气囊3变形的原理检测鼓包，可以避免传感器直接与电池2接触，电池2鼓包时与传感器发生挤压导致电池2更严重损坏的问题。
56.以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。