分析蓄电池单元的质量的质量控制系统技术方案

一种分析蓄电池单元的质量的质量控制系统，其中蓄电池单元限定被配置为填充有气体的气袋。质量控制系统包括：包括处理器和存储器的计算系统；歧管，限定在用于接收气体的入口端口和出口端口之间延伸的通道；以及与计算系统电子通信的至少一个传感器。传感器被布置成测量气体的物理特性，并且将对应于气体的物理特性的信号传输到计算系统。计算系统分析气体的物理特性，访问对应于物理特性的阈值，将物理特性与阈值进行比较，并且评估蓄电池单元的质量分数。对应的方法通过质量控制系统分析蓄电池单元的质量。电池单元的质量。电池单元的质量。

【技术实现步骤摘要】
分析蓄电池单元的质量的质量控制系统


[0001]本公开涉及一种用于分析蓄电池单元的质量的质量控制系统，并且更具体地，涉及一种用于通过分析在(蓄电池)单元形成过程期间形成的气体的物理特性来分析蓄电池单元的质量的质量控制系统及其分析方法。

技术介绍

[0002]近年来，使用电动马达为车辆提供动力已经呈指数增长。为了给电动马达供电，使用了由多个蓄电池单元组成的蓄电池组。大多数蓄电池单元可以维持适合在数百英里范围内为车辆供电的电量。然而，偶尔生产无法保持足够的电量的低质量的蓄电池单元。低质量蓄电池单元的常见原因是沉积在蓄电池单元阳极上的固体电解质界面(SEI)不足。SEI由电解质溶剂、添加剂和盐的还原形成。
[0003]分析蓄电池单元的质量的当前实践包括执行放电容量检查(即，检查电池提供的容量(以安培小时为单位测量)在确定的规格内)以及执行库存保持和开路电压(“OCV”)监测(其涉及库存保持并且检查OCV随时间的减少)。尽管有效，但是此类质量控制措施是时间密集型的(具有大量质量溢出的可能性和存储存货的额外开销成本)并且数据不良(即，不是诊断性的或预测性的)。分析蓄电池单元质量的其他方法涉及分析阳极上的SEI。然而，必须切开蓄电池单元(破坏蓄电池单元)来分析SEI。
[0004]因此，尽管当前用于分析蓄电池单元的质量的质量控制系统实现了它们的预期目的，但是需要一种新型改善的质量控制系统来解决这些问题。

技术实现思路

[0005]根据本公开的若干方面，一种分析蓄电池单元的质量的质量控制系统，所述蓄电池单元限定气袋，所述气袋被配置为填充有在蓄电池单元的单元形成过程期间形成的气体。质量控制系统包括计算系统，所述计算系统包括处理器和存储器。所述质量控制系统还包括歧管，所述歧管限定在入口端口和出口端口之间延伸的通道，所述入口端口被配置为与气袋流体连通以接收气体，所述出口端口通过所述通道与入口端口流体连通并且被配置为将所述气体从歧管排出。质量控制系统还包括至少一个传感器，所述至少一个传感器耦合到歧管并且与通道流体连通，传感器与计算系统电子通信，并且传感器被布置成测量从气袋移除的气体的物理特性并且将对应于气体的物理特性的信号传输到计算系统。计算系统被布置成通过所述处理器分析气体的物理特性，并且访问存储在所述存储器中对应于所述物理特性的阈值，以将物理特性与阈值进行比较，并且评估蓄电池单元的质量分数。
[0006]在一个方面，所述至少一个传感器被进一步限定为多个传感器，所述多个传感器至少包括，被配置为测量所述歧管中的气体的压力的压力传感器、和被配置为测量所述歧管中的气体的温度的温度传感器，其中所述压力传感器将带有气体的压力的信号传输到所述计算系统，并且所述温度传感器将带有气体的温度的信号传输到所述计算系统。
[0007]在另一个方面，计算系统被布置成分析气体的压力和温度，以确定气袋内的气体
体积，阈值被进一步限定为体积阈值，并且处理器被布置成将体积与体积阈值进行比较，并且评估蓄电池单元的质量分数。
[0008]在另一个方面，体积阈值被进一步限定为两个体积阈值，其中体积阈值中的一个约为0.5mL/Ah，并且体积阈值中的另一个约为3mL/Ah，当体积低于0.5mL/Ah或高于3mL/Ah时，质量分数被进一步限定为低质量分数。
[0009]在另一个方面，所述多个传感器还包括气体检测传感器，所述气体检测传感器被配置为测量所述气袋内的气体的成分，并且其中所述气体检测传感器将带有气体的成分的信号传输到计算系统。
[0010]在另一个方面，阈值被进一步限定为成分阈值，并且处理器被布置成将气体的成分与成分阈值进行比较，并且评估蓄电池单元的质量分数。
[0011]在另一个方面，当气体的成分高于成分阈值时，质量分数被进一步限定为低质量分数。
[0012]在另一个方面，多个传感器包括多个气体检测传感器，每个气体检测传感器被配置为测量气体内不同物质的成分。
[0013]在另一个方面，成分阈值被进一步限定为累积成分阈值，并且其中处理器被布置成将气体内不同物质的成分相加为累积成分，将气体的累积成分与累积成分阈值进行比较，并且评估蓄电池单元的质量分数。
[0014]在另一个方面，气体检测传感器包括金属氧化物传感器、氧气和氮氧化物(O2/NO
x
)传感器和氢气(H2)传感器中的一者。
[0015]在另一个方面，处理器将基于气体体积的蓄电池单元的质量分数与基于气体的成分的蓄电池单元的质量分数进行比较，并且评估蓄电池单元的全局质量分数。
[0016]根据本公开的若干方面，公开了一种通过质量控制系统分析蓄电池单元的质量的方法。蓄电池单元限定气袋，所述气袋填充有在蓄电池单元的单元形成过程期间形成的气体。所述质量控制系统包括计算系统和歧管，所述歧管限定在入口端口和出口端口之间延伸的通道，所述入口端口被配置为与气袋流体连通以接收气体，所述出口端口通过所述通道与入口端口流体连通并且被配置为将所述气体从歧管排出。质量控制系统还包括至少一个传感器，所述至少一个传感器耦合到歧管并且与通道流体连通，其中所述传感器与计算系统电子通信。所述方法包括使气体从气袋流过入口端口、流过通道、跨至少一个传感器并且流过出口，通过至少一个传感器测量气体的物理特性，并且将来自至少一个传感器的对应于气体的物理特性的信号传输到计算系统的处理器。所述方法还包括通过处理器分析气体的物理特性，通过处理器访问存储在计算系统的存储器中对应于所述物理特性的阈值，通过处理器将气体的物理特性与阈值进行比较，以及通过处理器评估蓄电池单元的质量分数。
[0017]在一个方面，所述至少一个传感器被进一步限定为多个传感器，所述多个传感器至少包括，被配置为测量歧管中的气体的压力的压力传感器、和被配置为测量歧管中的气体的温度的温度传感器。通过至少一个传感器测量气体的物理特性被进一步限定为通过压力传感器测量歧管内的气体的压力，并且通过温度传感器测量歧管内的气体的温度。
[0018]在另一个方面，用计算系统分析气体的物理特性进一步限定为通过处理器分析气体的压力和温度并且确定气袋内的气体体积。
[0019]在另一个方面，阈值被进一步限定为体积阈值，其中通过处理器将气体的物理特性与阈值进行比较，被进一步限定为将气体体积与体积阈值进行比较，并且通过处理器评估蓄电池单元的质量分数，被进一步限定为根据蓄电池单元的气体体积评估质量分数。
[0020]在另一个方面，体积阈值被限定为两个体积阈值，其中体积阈值中的一个约为0.5mL/Ah，体积阈值中的另一个约为3mL/Ah，并且其中质量分数是低于0.5mL/Ah或高于3mL/Ah的体积的低质量分数。
[0021]在另一个方面，所述多个传感器还包括气体检测传感器，并且所述方法还包括通过气体检测传感器测量所述气袋内的气体的成分，并且将来自至少一个传感器的对应于气体的成分的信号传输到计算系统的处理器。
[0022]在另一个方面，阈值被进一步限定为成分阈值，并且所述方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于分析蓄电池单元的质量的质量控制系统，其中所述蓄电池单元限定气袋，所述气袋被配置为填充有在所述蓄电池单元的单元形成过程期间形成的气体，所述质量控制系统包括：计算系统，所述计算系统包括处理器和存储器；歧管，所述歧管限定在入口端口和出口端口之间延伸的通道，所述入口端口被配置为与所述气袋流体连通以接收所述气体，所述出口端口通过所述通道与所述入口端口流体连通并且被配置为将所述气体从所述歧管排出；以及至少一个传感器，所述至少一个传感器耦合到所述歧管并且与所述通道流体连通，所述传感器与所述计算系统电子通信，并且所述传感器被布置成测量从所述气袋移除的所述气体的物理特性，并且将对应于所述气体的所述物理特性的信号传输到所述计算系统；其中所述计算系统被布置成通过所述处理器分析所述气体的所述物理特性，并且访问存储在所述存储器中对应于所述物理特性的阈值，以将所述物理特性与所述阈值进行比较，并且评估所述蓄电池单元的质量分数。2.根据权利要求1所述的质量控制系统，其中所述至少一个传感器被进一步限定为多个传感器，所述多个传感器至少包括，被配置为测量所述歧管中的所述气体的压力的压力传感器、和被配置为测量所述歧管中的所述气体的温度的温度传感器，其中所述压力传感器将带有所述气体的所述压力的信号传输到所述计算系统，并且所述温度传感器将带有所述气体的所述温度的信号传输到所述计算系统。3.根据权利要求2所述的质量控制系统，其中所述计算系统被布置成分析所述气体的所述压力和温度以确定所述气袋内的气体体积，所述阈值被进一步限定为体积阈值，并且所述处理器被布置成将所述体积与所述体积阈值进行比较并且评...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：