电池安全检测装置、电池安全管理系统及器件制造方法及图纸

本公开提供了一种电池安全检测装置，包括：激励电路，所述激励电路对检测部进行激励，并且检测电路检测检测部根据激励电路所生成的信号，控制开关控制激励电路和检测电路的工作及切换。本公开还提供了一种电池安全管理系统和电池安全管理器件。统和电池安全管理器件。统和电池安全管理器件。

【技术实现步骤摘要】
电池安全检测装置、电池安全管理系统及器件


[0001]本公开提供了一种电池安全检测装置、电池安全管理系统及器件。

技术介绍

[0002]诸如锂电池等的可充电电池已经广泛地应用到各个领域，例如电动汽车、便携工具、通信工具等等。可充电电池在使用过程中将会随着老化而发生形变，如果形变严重，则会造成可充电电池的爆炸。
[0003]因此，电池的形变检测变得尤为重要，目前的电池形变检测方式有压电检测、电容检测等各种方式，因此，提供一种简便且有效地检测方式并且对检测信号进行处理尤为重要。在检测过程中，尤其在电容检测方式中，由于在电容检测电极之间将会不可避免地出现干扰，将会影响检测精度，因此在本公开中提供了一种消除干扰的高精度检测方式。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种电池安全检测装置、电池安全管理系统及器件。
[0005]根据一个方面，一种电池安全检测装置，包括：
[0006]电容极板部，所述电容极板部设置在电池/电池包的内表面或者外表面或者外侧，当所述电池/电池包发生形状变化时，所述电容极板部也发生相应的形状变化，从而导致所述电容极板部的感应电容发生变化，所述感应电容为电容极板部的自电容或互电容；
[0007]激励电路，所述激励电路用于向所述电容极板部施加激励电压，并且所述电容极板部的感应电容形成相应的感应电压；
[0008]检测电路，所述检测电路包括检测电容，并且所述检测电容能够接收所述感应电容所形成的感应电压；以及
[0009]控制开关，所述控制开关被控制为在第一检测阶段，通过激励电路向所述感应电容施加电压，以便对所述感应电容进行充电，在第二检测阶段，通过所述检测电容接收所述感应电容所形成的感应电压。
[0010]根据本公开的至少一个实施方式，所述控制开关包括第一开关和第二开关，所述第一开关连接在所述激励电压与所述感应电容之间，所述第二开关连接所述检测电容和所述感应电容之间。
[0011]根据本公开的至少一个实施方式，在第一检测阶段，所述第一开关导通而第二开关断开，在第二检测阶段，所述第一开关断开而所述第二开关导通。
[0012]根据本公开的至少一个实施方式，所述检测电路还包括运算放大器/比较器，所述运算放大器/比较器用于输出与所述检测电容的电压值相关的输出值。
[0013]根据本公开的至少一个实施方式，所述检测电容连接在所述运算放大器/比较器的第一输入端和输出端之间；或者
[0014]所述检测电容连接在所述第二开关和接地电压之间。
[0015]根据本公开的至少一个实施方式，所述检测电容的两端并联有重置开关以便对检测电容进行放电，并且在第一检测阶段，所述重置开关导通，在第二检测阶段，所述重置开关断开。
[0016]根据本公开的至少一个实施方式，所述电池安全检测装置还包括屏蔽极板部，以便消除电容极板部所受到的干扰。
[0017]根据本公开的至少一个实施方式，所述屏蔽极板部通过第一屏蔽开关连接至所述激励电压，并且通过第二屏蔽开关连接至重置电压，在第一检测阶段，所述第一屏蔽开关导通而第二屏蔽开关断开，在第二检测阶段，所述第一屏蔽开关断开而第二屏蔽开关导通。
[0018]根据本公开的至少一个实施方式，在所述检测电容连接在所述运算放大器/比较器的第一输入端和输出端之间的情况下，所述运算放大器/比较器的第二输入端连接重置电压。
[0019]根据本公开的至少一个实施方式，在所述检测电容连接在所述第二开关和接地电压之间的情况下，所述控制开关还包括第三开关，并且所述第三开关连接在所述运算放大器/比较器的第一输入端和所述检测电容之间，并且在第三检测阶段，所述第三开关导通，并且将所述检测电容的电压值输入至所述运算放大器/比较器的第一输入端。
[0020]根据本公开的至少一个实施方式，所述运算放大器/比较器的第二输入端连接阈值电压，并且所述运算放大器/比较器用于比较所述检测电容的电压值与阈值电压。
[0021]根据本公开的至少一个实施方式，所述运算放大器/比较器的数量为多个，并且每个运算放大器/比较器的第二输入端连接不同的阈值电压，将检测电容的电压值与不同的阈值电压进行比较，从而确定运算放大器/比较器的阈值电压范围。
[0022]根据本公开的至少一个实施方式，所述电容极板部的形状分别为圆形、椭圆形、正方形、长方形、菱形、和/或三角形。
[0023]根据另一方面，所述电池安全管理器件集成有如上任一项所述的电池安全检测装置的激励电路、检测电路和控制开关。
[0024]根据另一方面，一种电池安全管理系统，包括：
[0025]如上任一项所述的电池安全检测装置；以及
[0026]所述电容极板部，所述电容极板部设置在所述电池/电池包的外表面或者所述电池/电池包的内表面或者与所述电池/电池包间隔开一定距离设置，
[0027]其中，所述电池安全检测装置通过测量所述电容极板部的感应电压来得到所述电池/电池包的形状变化量。
[0028]根据本公开的至少一个实施方式，所述电容极板部包括第一电容极板部和第二电容极板部，所述第一电容极板部和第二电容极板部间隔预定距离进行设置，当所述电池/电池包发生形状变化时，所述第一电容极板部和所述第二电容极板部之间的互电容发生变化。
[0029]根据本公开的至少一个实施方式，所述电池安全检测装置通过测量所述电容极板部的自电容的感应电压来得到所述电池/电池包的形状变化量。
[0030]根据本公开的至少一个实施方式，还包括过压保护单元，所述过压保护单元根据所述电池/电池包的形状变化量来调整过压阈值。
[0031]根据本公开的至少一个实施方式，还包括过流保护单元，所述过流保护单元根据
所述电池/电池包的形状变化量来调整过流阈值。
[0032]根据本公开的至少一个实施方式，还包括电量计算单元，所述电量计算单元根据所述电池/电池包的形状变化量来计算所述电池/电池包的电量。
[0033]根据本公开的至少一个实施方式，还包括更新单元，所述更新单元根据所述电池/电池包的形状变化量来更新电池模型的参数。
附图说明
[0034]附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
[0035]图1示出了根据本公开的一个实施例的电容极板部的示意图。
[0036]图2示出了根据本公开的一个实施例的电容极板部的示意图。
[0037]图3示出了根据本公开的一个实施例的电容极板部的示意图。
[0038]图4示出了根据本公开的一个实施例的电容极板部的示意图。
[0039]图5示出了根据本公开的一个实施例的电容极板部的示意图。
[0040]图6示出了根据本公开的一个实施例的电池安全检测装置的示意图。
[0041]图7示出了根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池安全检测装置，其特征在于，包括：电容极板部，所述电容极板部设置在电池/电池包的内表面或者外表面或者外侧，当所述电池/电池包发生形状变化时，所述电容极板部也发生相应的形状变化，从而导致所述电容极板部的感应电容发生变化，所述感应电容为电容极板部的自电容或互电容；激励电路，所述激励电路用于向所述电容极板部施加激励电压，并且所述电容极板部的感应电容形成相应的感应电压；检测电路，所述检测电路包括检测电容，并且所述检测电容能够接收所述感应电容所形成的感应电压；以及控制开关，所述控制开关被控制为在第一检测阶段，通过激励电路向所述感应电容施加电压，以便对所述感应电容进行充电，在第二检测阶段，通过所述检测电容接收所述感应电容所形成的感应电压。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制开关包括第一开关和第二开关，所述第一开关连接在所述激励电压与所述感应电容之间，所述第二开关连接所述检测电容和所述感应电容之间。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，在第一检测阶段，所述第一开关导通而第二开关断开，在第二检测阶段，所述第一开关断开而所述第二开关导通。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述检测电路还包括运算放大器/比较器，所述运算放大器/比较器用于输出与所述检测电容的电压值相关的输出值。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述检测电容连接在所述运算放大器/比较器的第一输入端和输出端之间；或者所述检测电容连接在所述第二开关和接地电压之间。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述检测电容的两端并联有重置开关以便对检测电容进行放电，并且在第一检测阶段，所述重置开关导通，在第二检测阶段，所述重置开关断开。7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述电池安全检测装置还包括屏蔽极板部，以便消除电容极板部所受到的干扰。8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述屏蔽极板部通过第一屏蔽开关连接至所述激励电压，并且通过第二屏蔽开关连接至重置电压，在第一检测阶段，所述第一屏蔽开关导通而第二屏蔽开关断开，在第二检测阶段，所述第一屏蔽开关断开而第二屏蔽开关导通。9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，在所述检测电容连接在所述运算放大器/比较器的第一输入端和输出端之间的情况下，所述运算放大器/比较器的第二输入端连接重置电压。10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，在所述检测电容连接在所述第二开关和接地电压之间的情况下，所述控制开关还包括第三开关，并且所述第三开关连接在所述运算放大器/比较器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周号，姚秉，
申请(专利权)人：珠海迈巨微电子有限责任公司，
类型：新型
国别省市：