CN107250822B - 用于确定电池的运行状态的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明披露了一种用于确定电池的运行状态的系统以及用于制造和使用该系统的方法。该系统包括用于测量电池电芯的电气特性(如电压)的检测器。可以通过测量电芯的静态电压(在低电芯活动期间)和动态电压(在高电芯活动期间)来识别已被损坏或可能会被损坏的电芯。可以使用这些电压来找出电芯之间的最大静态电压差和最大动态电压差(能够用于度量电芯损坏的参数)。还可以基于诸如环境温度和电芯电压的运行标准来评估电芯损坏诊断的可靠性。系统和方法对于实时诊断诸如无人飞行器的移动平台中的电芯损坏而言是特别有用的并且可以有利地被应用于避免因电芯失效造成的事故。

Description

用于确定电池的运行状态的系统和方法
版权声明
本专利文件的一部分披露内容包含受版权保护的材料。版权所有者并不反对任何人对本专利文献或专利公开内容按照其在专利和商标局专利文件或记录中所呈现地进行复制再现，但是在其他情况下保留所有版权权利。
技术领域
所披露的实施例总体上涉及电池诊断，并且更具体地但不排他地涉及用于确定电池运行状态的系统和方法。
背景技术
电池在使用过程中经历磨损并且可能随时间推移而损失有效性。对于通常使用软包锂离子电池的诸如无人飞行器(UAV)的移动平台中所使用的电池而言尤为普遍存在的问题是电池损坏。这种电池由于反复的放电和再充电而容易损坏并且还由于长时间暴露于外部环境而损坏。电池损坏可以表现在电气特性改变中，包括电池电阻改变或电池容量改变。
电池损坏诊断的现有方法经常依赖于测量电池电阻或电池容量。然而，这样的方法依赖于在充电或放电之后测量电池的稳定状态并且通常直到损坏已经发生若干小时后才能用来诊断电池损坏。这些现有的诊断方法因此不能用于实时诊断，而实时诊断对于许多应用、尤其是涉及移动平台的应用是关键性的。例如，为了维持安全运行，UAV可能需要实时地评估任何电池损坏。在这样的情况下，现有的电池损坏诊断方法可能是不足的。
鉴于前述内容，对克服了现有诊断方法的缺点的用于诊断电池损坏的系统和方法存在需求。
发明内容
本披露涉及一种用于确定电池的运行状态的系统以及用于制造和使用该系统的方法。
根据在此披露的第一方面，提出了一种用于检测包括多个电芯的电池的运行状态的方法，该方法包括：
获取电芯的静态电压和动态电压；并且
基于静态电压和动态电压来确定该电池的运行状态。
在所披露方法的一些实施例中，该方法包括测量电芯的静态电压和动态电压。
在所披露方法的一些实施例中，确定包括确定该电池是否已被损坏或可能会被损坏。
在所披露方法的一些实施例中，获取静态电压包括当从该电池汲取的电流小于第一电流阈值时获取电芯电压。
在所披露方法的一些实施例中，该第一电流阈值是从2安到10安。
在所披露方法的一些实施例中，该第一电流阈值是5安。
在所披露方法的一些实施例中，获取动态电压包括当从该电池汲取的电流大于第二电流阈值时获取电芯电压。
在所披露方法的一些实施例中，该第二电流阈值与该第一电流阈值相同。
在所披露方法的一些实施例中，该第二电流阈值与该第一电流阈值不同。
在所披露方法的一些实施例中，该第二电流阈值是从2安到10安。
在所披露方法的一些实施例中，该第二电流阈值是5安。
在所披露方法的一些实施例中，确定包括：
测量该电池的电芯对之间的最大静态电压差；
测量该电池的电芯对之间的最大动态电压差；并且
基于该最大静态电压差和该最大动态电压差中的至少一项来确定该电池是否已被损坏或可能会被损坏。
在所披露方法的一些实施例中，确定包括当该最大静态电压差小于第一静态电压阈值并且该最大动态电压差大于第一动态电压阈值时确定该电池已被损坏或可能会被损坏。
在所披露方法的一些实施例中，该第一静态电压阈值是从50毫伏到100毫伏。
在所披露方法的一些实施例中，该第一静态电压阈值是80毫伏。
在所披露方法的一些实施例中，该第一动态电压阈值是100毫伏到200毫伏。
在所披露方法的一些实施例中，该第一动态电压阈值是160毫伏。
在所披露方法的一些实施例中，确定包括当该最大静态电压差位于第一静态电压阈值与第二静态电压阈值之间并且该最大动态电压差与该最大静态电压差的比率大于比率阈值时确定该电池已被损坏或可能会被损坏。
在所披露方法的一些实施例中，该第一静态电压阈值是从50毫伏到100毫伏。
在所披露方法的一些实施例中，该第一静态电压阈值是80毫伏。
在所披露方法的一些实施例中，该第二静态电压阈值是从100毫伏到200毫伏。
在所披露方法的一些实施例中，该第二静态电压阈值是150毫伏。
在所披露方法的一些实施例中，该比率阈值是从一到五。
在所披露方法的一些实施例中，该比率阈值是二。
在所披露方法的一些实施例中，确定包括当该最大静态电压差大于第二静态电压阈值时确定该电池已被损坏或可能会被损坏。
在所披露方法的一些实施例中，该第二静态电压阈值是从100毫伏到200毫伏。
在所披露方法的一些实施例中，该第二静态电压阈值是150毫伏。
在所披露方法的一些实施例中，确定包括当最大动态电压差大于第二动态电压阈值时确定该电池已被损坏或可能会被损坏。
在所披露方法的一些实施例中，该第二动态电压阈值是从200毫伏到400毫伏。
在所披露方法的一些实施例中，该第二动态电压阈值是300毫伏。
在所披露方法的一些实施例中，该方法还包括：
测量环境温度；并且
当该环境温度小于温度阈值时得出该确定该电池是否已被损坏或可能会被损坏是不可靠的。
在所披露方法的一些实施例中，该温度阈值是5摄氏度。
在所披露方法的一些实施例中，该方法还包括：
确定电芯的最大电压；并且
当该最大电压小于电压阈值时得出该确定该电池是否已被损坏或可能会被损坏是不可靠的。
在所披露方法的一些实施例中，该电压阈值是3.65伏。
在所披露方法的一些实施例中，该电池是用于给无人飞行器(UAV)提供电力的电池。
在所披露方法的一些实施例中，该方法还包括在确定了该电池已被损坏或可能会被损坏时警示与该UAV相关联的地面终端。
在所披露方法的一些实施例中，该地面终端是遥控器。
在所披露方法的一些实施例中，该地面终端是UAV对接站。
在所披露方法的一些实施例中，该方法还包括在确定了该电池已被损坏或可能会被损坏时使该UAV自动地着陆。
在所披露方法的一些实施例中，该方法还包括在确定了该电池已被损坏或可能会被损坏时使该UAV自动地返回到原点。
根据本文披露的另一方面，提出了一种用于检测包括多个电芯的电池的运行状态的系统，该系统包括：
一个或多个处理器，该一个或多个处理器单独地或共同地被配置成：
获取电芯的静态电压和动态电压；并且
基于静态电压和动态电压来确定该电池的运行状态。
在所披露系统的一些实施例中，该系统还包括被配置成测量电芯的静态电压和动态电压的一个或多个检测器。
在所披露系统的一些实施例中，处理器被配置成基于静态电压和动态电压来确定该电池是否已被损坏或可能会被损坏。
在所披露系统的一些实施例中，检测器被配置成通过在从该电池汲取的电流小于第一电流阈值时测量电芯电压来测量静态电压。
在所披露系统的一些实施例中，该第一电流阈值是从2安到10安。
在所披露系统的一些实施例中，该第一电流阈值是5安。
在所披露系统的一些实施例中，检测器被配置成通过在从该电池汲取的电流大于第二电流阈值时测量电芯电压来测量动态电压。
在所披露系统的一些实施例中，该第二电流阈值是从2安到10安。
在所披露系统的一些实施例中，该第二电流阈值是5安。
在所披露系统的一些实施例中，检测器中的至少一个是伏特计。
在所披露系统的一些实施例中，检测器中的至少一个包括能量计芯片。
在所披露系统的一些实施例中，处理器被配置成：
测量该电池的电芯对之间的最大静态电压差；
测量该电池的电芯对之间的最大动态电压差；并且
基于该最大静态电压差和该最大动态电压差中的至少一项来确定该电池是否已被损坏或可能会被损坏。
在所披露系统的一些实施例中，处理器被配置成当该最大静态电压差小于第一静态电压阈值并且该最大动态电压差大于第一动态电压阈值时确定该电池已被损坏或可能会被损坏。
在所披露系统的一些实施例中，该第一静态电压阈值是从50毫伏到100毫伏。
在所披露系统的一些实施例中，该第一静态电压阈值是80毫伏。
在所披露系统的一些实施例中，该第一动态电压阈值是100毫伏到200毫伏。
在所披露系统的一些实施例中，该第一动态电压阈值是160毫伏。
在所披露系统的一些实施例中，处理器被配置成当该最大静态电压差位于第一静态电压阈值与第二静态电压阈值之间并且该最大动态电压差与该最大静态电压差的比率大于比率阈值时确定该电池已被损坏或可能会被损坏。
在所披露系统的一些实施例中，该第一静态电压阈值是从50毫伏到100毫伏。
在所披露系统的一些实施例中，该第一静态电压阈值是80毫伏。
在所披露系统的一些实施例中，该第二静态电压阈值是从100毫伏到200毫伏。
在所披露系统的一些实施例中，该第二静态电压阈值是150毫伏。
在所披露系统的一些实施例中，该比率阈值是从一到五。
在所披露系统的一些实施例中，该比率阈值是二。
在所披露系统的一些实施例中，处理器被配置成当该最大静态电压差大于第二静态电压阈值时确定该电池已被损坏或可能会被损坏。
在所披露系统的一些实施例中，该第二静态电压阈值是从100毫伏到200毫伏。
在所披露系统的一些实施例中，该第二静态电压阈值是150毫伏。
在所披露系统的一些实施例中，处理器被配置成当该最大动态电压差大于第二动态电压阈值时确定该电池已被损坏或可能会被损坏。
在所披露系统的一些实施例中，该第二动态电压阈值是从200毫伏到400毫伏。
在所披露系统的一些实施例中，该第二动态电压阈值是300毫伏。
在所披露系统的一些实施例中，该系统还包括：
温度计，该温度计被配置成测量环境温度，
其中处理器被配置成当该环境温度小于温度阈值时得出该确定该电池是否已被损坏或可能会被损坏是不可靠的。
在所披露系统的一些实施例中，该温度阈值是5摄氏度。
在所披露系统的一些实施例中，处理器还被配置成：
确定电芯的最大电压；并且
当该最大电压小于电压阈值时得出该确定该电池是否已被损坏或可能会被损坏是不可靠的。
在所披露系统的一些实施例中，该电压阈值是3.65伏。
在所披露系统的一些实施例中，该电池是无人飞行器(UAV)的电池。
在所披露系统的一些实施例中，处理器还被配置成在确定了该电池已被损坏或可能会被损坏时警示地面终端。
在所披露系统的一些实施例中，该地面终端是遥控器。
在所披露系统的一些实施例中，该地面终端是UAV对接站。
在所披露系统的一些实施例中，处理器还被配置成在确定了该电池已被损坏或可能会被损坏时使该UAV自动地着陆。
在所披露系统的一些实施例中，处理器还被配置成在确定了该电池已被损坏或可能会被损坏时使该UAV自动地返回到原点。
根据本文所披露的另一方面，提出了一种设备，该设备包括：
多个电芯；
一个或多个检测器，该一个或多个检测器被配置成测量电芯的静态电压和动态电压；以及
一个或多个处理器，该一个或多个处理器单独地或共同地被配置成基于静态电压和动态电压来确定该电池的运行状态。
在所披露设备的一些实施例中，处理器被配置成基于静态电压和动态电压来确定该电池是否已被损坏。
在所披露设备的一些实施例中，处理器被配置成基于静态电压和动态电压来确定该电池是否可能会被损坏。
在所披露设备的一些实施例中，检测器被配置成通过在从该电池汲取的电流小于第一电流阈值时测量电芯电压来测量静态电压。
在所披露设备的一些实施例中，该第一电流阈值是从2安到10安。
在所披露设备的一些实施例中，该第一电流阈值是5安。
在所披露设备的一些实施例中，检测器被配置成通过在从该电池汲取的电流大于第二电流阈值时测量电芯电压来测量动态电压。
在所披露设备的一些实施例中，该第二电流阈值是从2安到10安。
在所披露设备的一些实施例中，该第二电流阈值是5安。
在所披露设备的一些实施例中，检测器中的至少一个是伏特计。
在所披露设备的一些实施例中，检测器中的至少一个包括能量计芯片。
在所披露设备的一些实施例中，处理器被配置成：
测量该电池的电芯对之间的最大静态电压差；
测量该电池的电芯对之间的最大动态电压差；并且
基于该最大静态电压差和该最大动态电压差中的至少一项来确定该电池是否已被损坏或可能会被损坏。
在所披露设备的一些实施例中，处理器被配置成当该最大静态电压差小于第一静态电压阈值并且该最大动态电压差大于第一动态电压阈值时确定该电池已被损坏或可能会被损坏。
在所披露设备的一些实施例中，该第一静态电压阈值是从50毫伏到100毫伏。
在所披露设备的一些实施例中，该第一静态电压阈值是80毫伏。
在所披露设备的一些实施例中，该第一动态电压阈值是100毫伏到200毫伏。
在所披露设备的一些实施例中，该第一动态电压阈值是160毫伏。
在所披露设备的一些实施例中，处理器被配置成当该最大静态电压差位于第一静态电压阈值与第二静态电压阈值之间并且该最大动态电压差与该最大静态电压差的比率大于比率阈值时确定该电池已被损坏或可能会被损坏。
在所披露设备的一些实施例中，该第一静态电压阈值是从50毫伏到100毫伏。
在所披露设备的一些实施例中，该第一静态电压阈值是80毫伏。
在所披露设备的一些实施例中，该第二静态电压阈值是从100毫伏到200毫伏。
在所披露设备的一些实施例中，该第二静态电压阈值是150毫伏。
在所披露设备的一些实施例中，该比率阈值是从一到五。
在所披露设备的一些实施例中，该比率阈值是二。
在所披露设备的一些实施例中，处理器被配置成当该最大静态电压差大于第二静态电压阈值时确定该电池已被损坏或可能会被损坏。
在所披露设备的一些实施例中，该第二静态电压阈值是从100毫伏到200毫伏。
在所披露设备的一些实施例中，该第二静态电压阈值是150毫伏。
在所披露设备的一些实施例中，处理器被配置成当该最大动态电压差大于第二动态电压阈值时确定该电池已被损坏或可能会被损坏。
在所披露设备的一些实施例中，该第二动态电压阈值是从200毫伏到400毫伏。
在所披露设备的一些实施例中，该第二动态电压阈值是300毫伏。
在所披露设备的一些实施例中，该设备还包括：
温度计，该温度计被配置成测量环境温度，
其中处理器被配置成当该环境温度小于温度阈值时得出该确定该电池是否已被损坏或可能会被损坏是不可靠的。
在所披露设备的一些实施例中，该温度阈值是5摄氏度。
在所披露设备的一些实施例中，处理器还被配置成：
确定电芯的最大电压；并且
当该最大电压小于电压阈值时得出该确定该电池是否已被损坏或可能会被损坏是不可靠的。
在所披露设备的一些实施例中，该电压阈值是3.65伏。
在所披露设备的一些实施例中，该电池是无人飞行器(UAV)的电池。
在所披露设备的一些实施例中，处理器还被配置成在确定了该电池已被损坏或可能会被损坏时警示地面终端。
在所披露设备的一些实施例中，该地面终端是遥控器。
在所披露设备的一些实施例中，该地面终端是UAV对接站。
在所披露设备的一些实施例中，处理器还被配置成在确定了该电池已被损坏或可能会被损坏时使该UAV自动地着陆。
在所披露设备的一些实施例中，处理器还被配置成在确定了该电池已被损坏或可能会被损坏时使该UAV自动地返回到原点。
根据本文所披露的另一方面，提出了一种用于组装设备的套件，该套件包括：
多个电芯；
一个或多个检测器，该一个或多个检测器被配置成测量多个电芯的静态电压和动态电压；以及
一个或多个处理器，该一个或多个处理器单独地或共同地被配置成基于静态电压和动态电压来确定电芯的运行状态，
其中当该设备被组装时电芯被电连接到检测器和处理器。
在所披露套件的一些实施例中，处理器被配置成基于静态电压和动态电压来确定该电池是否已被损坏。
在所披露套件的一些实施例中，处理器被配置成基于静态电压和动态电压来确定该电池是否可能会被损坏。
在所披露套件的一些实施例中，检测器被配置成通过在从该电池汲取的电流小于第一电流阈值时测量电芯电压来测量静态电压。
在所披露套件的一些实施例中，该第一电流阈值是从2安到10安。
在所披露套件的一些实施例中，该第一电流阈值是5安。
在所披露套件的一些实施例中，检测器被配置成通过在从该电池汲取的电流大于第二电流阈值时测量电芯电压来测量动态电压。
在所披露套件的一些实施例中，该第二电流阈值是从2安到10安。
在所披露套件的一些实施例中，该第二电流阈值是5安。
在所披露套件的一些实施例中，检测器中的至少一个是伏特计。
在所披露套件的一些实施例中，检测器中的至少一个包括能量计芯片。
在所披露套件的一些实施例中，处理器被配置成：
测量该电池的电芯对之间的最大静态电压差；
测量该电池的电芯对之间的最大动态电压差；并且
基于该最大静态电压差和该最大动态电压差中的至少一项来确定该电池是否已被损坏或可能会被损坏。
在所披露套件的一些实施例中，处理器被配置成当该最大静态电压差小于第一静态电压阈值并且该最大动态电压差大于第一动态电压阈值时确定该电池已被损坏或可能会被损坏。
在所披露套件的一些实施例中，该第一静态电压阈值是从50毫伏到100毫伏。
在所披露套件的一些实施例中，该第一静态电压阈值是80毫伏。
在所披露套件的一些实施例中，该第一动态电压阈值是100毫伏到200毫伏。
在所披露套件的一些实施例中，该第一动态电压阈值是160毫伏。
在所披露套件的一些实施例中，处理器被配置成当该最大静态电压差位于第一静态电压阈值与第二静态电压阈值之间并且该最大动态电压差与该最大静态电压差的比率大于比率阈值时确定该电池已被损坏或可能会被损坏。
在所披露套件的一些实施例中，该第一静态电压阈值是从50毫伏到100毫伏。
在所披露套件的一些实施例中，该第一静态电压阈值是80毫伏。
在所披露套件的一些实施例中，该第二静态电压阈值是从100毫伏到200毫伏。
在所披露套件的一些实施例中，该第二静态电压阈值是150毫伏。
在所披露套件的一些实施例中，该比率阈值是从一到五。
在所披露套件的一些实施例中，该比率阈值是二。
在所披露套件的一些实施例中，处理器被配置成当该最大静态电压差大于第二静态电压阈值时确定该电池已被损坏或可能会被损坏。
在所披露套件的一些实施例中，该第二静态电压阈值是从100毫伏到200毫伏。
在所披露套件的一些实施例中，该第二静态电压阈值是150毫伏。
在所披露套件的一些实施例中，处理器被配置成当该最大动态电压差大于第二动态电压阈值时确定该电池已被损坏或可能会被损坏。
在所披露套件的一些实施例中，该第二动态电压阈值是从200毫伏到400毫伏。
在所披露套件的一些实施例中，该第二动态电压阈值是300毫伏。
在所披露套件的一些实施例中，该套件还包括：
温度计，该温度计被配置成测量环境温度，
其中处理器被配置成当该环境温度小于温度阈值时得出该确定该电池是否已被损坏或可能会被损坏是不可靠的。
在所披露套件的一些实施例中，该温度阈值是5摄氏度。
在所披露套件的一些实施例中，处理器还被配置成：
确定电芯的最大电压；并且
当该最大电压小于电压阈值时得出该确定该电池是否已被损坏或可能会被损坏是不可靠的。
在所披露套件的一些实施例中，该电压阈值是3.65伏。
在所披露套件的一些实施例中，该电池是无人飞行器(UAV)的电池。
在所披露套件的一些实施例中，处理器还被配置成在确定了该电池已被损坏或可能会被损坏时警示地面终端。
在所披露套件的一些实施例中，该地面终端是遥控器。
在所披露套件的一些实施例中，该地面终端是UAV对接站。
在所披露套件的一些实施例中，处理器还被配置成在确定了该电池已被损坏或可能会被损坏时使该UAV自动地着陆。
在所披露套件的一些实施例中，处理器还被配置成在确定了该电池已被损坏或可能会被损坏时使该UAV自动地返回到原点。
附图说明
图1是展示了电池诊断系统的实施例的示例性顶层图。
图2是展示了图1的电池诊断系统的备选实施例的示例性顶层图，其中该电池诊断系统与包括多个电芯的电池接合。
图3是展示使用图1的电池诊断系统来检测电池的运行状态的方法的实施例的示例性顶层流程图。
图4是图3的方法的备选实施例的示例性流程图，其中测量电池电芯之间的最大静态和动态电压差以便检测该电池的运行状态。
图5是展示了基于最大静态和动态电压差而可以认为电池已被损坏或可能会被损坏的条件的示例性图。
图6是展示了图4的方法的备选实施例的示例性判定流程图，其中该电池是否已被损坏或可能会被损坏是基于最大静态和动态电压差来确定的。
图7是展示了图4的方法的另一备选实施例的示例性判定流程图，其中该电池是否已被损坏或可能会被损坏是基于最大静态电压差位于两个阈值之间且最大静态和动态电压差的比率大于阈值来确定的。
图8是展示了图4的方法的再另外一个备选实施例的示例性判定流程图，其中该电池是否已被损坏或可能会被损坏是基于最大静态电压差大于阈值来确定的。
图9是展示了图4的方法的又一备选实施例的示例性判定流程图，其中该电池是否已被损坏或可能会被损坏是基于最大动态电压差大于阈值来确定的。
图10是展示了图3的方法的备选实施例的示例性判定流程图，其中电池损坏诊断是否可靠是基于环境温度来确定的。
图11是展示了图3的方法的另一备选实施例的示例性判定流程图，其中电池损坏诊断是否可靠是基于一组电池电芯的最大电压来确定的。
图12是展示了与地面终端交互的无人飞行器(UAV)上安装的电池的示例性图。
图13是展示了图3的方法的又一备选实施例的示例性判定流程图，其中在得出了电池已被损坏或可能会被损坏时使UAV自动地着陆或自动地使该UAV返回到原点。
应注意的是，附图不是按比例绘制的并且出于展示的目的，遍及附图，具有相似结构或功能的要素一般用相似的参考数字表示。还应注意的是，附图仅旨在帮助描述优选实施例。附图并不展示所描述实施例的每个方面并且不限制本披露的范围。
具体实施方式
本披露提出了用于使用电池的多个电芯的电压(特别是静态电压和动态电压)来确定电池的运行状态的系统和方法。例如，本系统和方法允许确定该电池是否已被损坏和/或是否可能会被损坏。本系统和方法允许适合于诸如UAV的移动平台的快速和/或实时的电池损坏诊断，因此克服了现有系统和方法的缺点。
现在转到图1，示出了与电池200相连接的示例性电池诊断系统100。电池诊断系统100可以包括用于检测电池200的一个或多个电气特性的一个或多个检测器110。电池200的示例性电气特性可以包括电压、容量、电阻、电导、阻抗、电感、电容、电场和/或磁场。示例性检测器110包括但不限于用于测量电池200的电气特性的伏特计、安培计、能量计芯片等。电池诊断系统100可以根据期望包括任何数量的检测器110，例如1个、2个、3个、4个、5个、6个或甚至更多数量的检测器110。检测器110能够以任何所期望的配置来布置在电池诊断系统100中。例如，检测器110的布置可以是基于电池200的配置，并且更具体地讲是基于电池200的电芯210(如图2所示)的数量和配置。在一些实施例中，电池诊断系统100的检测器110的数量可以被配置成匹配对应电池200的电芯210的数目。
如图1所示，电池诊断系统100可以包括一个或多个处理器120。每个处理器120可以包括但不限于一个或多个通用微处理器(例如，单核或多核处理器)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用指令集处理器、数字信号处理单元、协处理器、网络处理单元、音频处理单元、加密处理单元等。处理器120可以单独地和/或共同地被配置成执行本文所描述的方法中的任何方法，包括但不限于与电池损坏诊断相关的多种多样的操作。在一些实施例中，处理器120可以包括用于处理与电池损坏诊断相关的特定操作(例如，测量电池电芯的静态和动态电压，以及基于此类电压确定电池200是否已被损坏或可能会被损坏)的专用硬件。
在一些实施例中，处理器120可以被定位成物理上接近检测器110。处理器120和检测器110可以被配置成例如使用硬件连接器和总线进行本地通信。检测器110和/或处理器120中的一个或多个可以至少部分地集成并被包括作为诊断电池损坏的设备(未示出)的一部分。例如，该设备可以包括作为该设备的部件的电池200。在其他实施例中，检测器110和/或处理器120中的一者或多者可以被包括作为电池诊断系统100的物理上分开的模块(未示出)的一部分。在检测器110和处理器120被物理上分开的情况下，可以使用无线通信协议来用于检测器110与处理器120之间的远程通信。合适的无线通信方法包括例如无线电、无线保真(Wi-Fi)、蜂窝、卫星以及广播。
在一些实施例中，本文所描述的电芯210、检测器110和/或处理器120可以是用于对能够检测电池200的损坏或潜在损坏的设备进行组装的套件(未示出)的部件。当该设备被组装好时，处理器120可以放置成与检测器110或直接地或如上所述远程地通信。备选地和/或另外地，当该设备被组装好时，电芯210可以被电连接至检测器110和/或处理器120。
如图1所示，电池诊断系统100可以包括任选的存储器130。合适的存储器130可以包括例如随机存取存储器(RAM)、静态RAM、动态RAM、只读存储器(ROM)、可编程ROM、可擦除可编程ROM、电可擦除可编程ROM、快闪存储器、安全数字(SD)卡等。存储器130可以被用来存储例如电池电芯210的电压测量值以及各种阈值(以下将参考图4至图10更详细地讨论)和/或用于确定电池200是否已被损坏或可能会被损坏的其他系统数据。例如，存储器130还可以被用来存储供处理器120执行的代码以及电池200或电芯210的电气特性。
图1示出了电池诊断系统100可以包括一个或多个任选的输入/输出装置140，例如，按钮、键盘、小键盘、轨迹球、显示器和/或监视器。用户可以使用输入/输出装置来操作合适的界面以便执行电池损坏诊断。例如，可以使用输入/输出装置140来修改诊断设定(例如，阈值)、显示电池200的一个或多个电气特性(例如，电压、电阻、电流等)和/或向用户指示电池200是否已被损坏或可能会被损坏。电池诊断系统100或其部件还可以包括用于与电池诊断系统100的其他部件以及与外部部件通信的一个或多个数据接口150。合适的数据接口包括例如通用串行总线(USB)、数字视觉接口(DVI)、显示端口、串行ATA(SATA)、IEEE1394接口(也称为火线)、串口、视频图形阵列(VGA)、超级视频图形阵列(SVGA)、小型计算机系统接口(SCSI)、高清晰度多媒体接口(HDMI)、音频端口和/或专有接口。电池诊断系统100可以根据期望包括一个或多个附加硬件部件(未示出)。
现在转到图2，示例性电池200被示出为包括多个电芯210。电池200可以给连接至电池200的设备或其他负载(未示出)提供电力。电池200可以包括任何数量的电芯210。电芯210中的每个可以包括例如两个电极(未示出)和电解质(未示出)，该电解质发生化学反应以产生电势，从而在电极之间提供电流。电芯210可以是可充电的和/或可再充电的。电芯210可以是任何类型的电池电芯，包括但不限于铅酸电芯、锂空气电芯、锂离子电芯、镍镉电芯、镍金属氢化物氢电芯等。电芯210可以在电池200内通过一个或多个串联和/或并联连接件而彼此相连接。
出于诊断电池200的损坏或潜在损坏的目的，电芯210可以被单独地和/或共同地电连接至电池诊断系统100。例如，电芯210中的每个可以通过使用各自的连接器220被电连接到电池诊断系统100。连接器220可以从选定的电芯210直接接线到电池诊断系统100的检测器110。在一些实施例中，每个电芯210可以经由连接器220接线到专用于检测该电芯210的运行状态的单独的检测器110。例如，连接器220可以包括两个分开的探头，探头被分别放置为与选定的电芯210的阳极和阴极(未示出)电接触，以便测量电芯210上的电压。备选地和/或另外地，多个电芯210可以被连接至单一检测器110。在一些实施例中，连接器220可以被连接到电池电路中允许读取电芯210的相关电气特性用于诊断电池损坏的其他部分(例如，内部电导体)。在一些实施例中，连接器220可以被依次连接至多个选定的电芯210以依次读取所选定的电芯210的相关电气特性以检测电池200的运行状态。
现在转到图3，示出了用于检测电池200(如图2所示)的运行状态的示例性方法300。在一些实施例中，该方法可以被用来确定电池200是否已被损坏或可能会被损坏。在301处，针对电池200的电芯210中的每个(如图2所示)获取静态电压ΔVs。在一些实施例中，仅测量电芯210的子集，而不测量剩余的电芯210。静态电压ΔVs是在从电池200汲取的电流小于第一电流阈值Is时电芯210上的电势差的测量值。稍微不同地陈述，当从电池200汲取的电流低于第一电流阈值Is时，电池200可以认为是或接近非活动状态，并且在该非活动状态下的电压被认为是静态电压ΔVs。
出于测量静态电压Vs的目的，第一电流阈值Is可以是由电池诊断系统100提供的预定值。可以基于电池200、电芯210的具体配置和/或电池200上的电气负载来改变第一电流阈值Is的预定值。在一些实施例中，第一电流阈值Is可以被设定为约10至20毫安、50至100毫安、100至200毫安、200至500毫安、500毫安至1安、1至2安、2至10安、3至7安、10至20安、20至50安、50至100安或甚至更高。在一些实施例中，当电池200被连接至诸如无人飞行器(UAV)(如图12所示)的移动平台时，第一电流阈值Is可以约为5安。用于测量静态电压ΔVs的具体时刻可以取决于有待由电池200提供电力的特定应用或设备并且可以总体上对应于该应用或设备的静止状态。例如，对于UAV而言，可通常在低耗电运行阶段期间(例如，在起飞之前或在巡航时段期间)执行对静态电压ΔVs的测量。
在302处，针对电池200的电芯210中的每个获取动态电压ΔVd。在一些实施例中，测量电芯210的子集，而不测量其他电芯210。动态电压ΔVd是在从电池200汲取的电流大于第二电流阈值Id时电芯210上的电势差的测量值。稍微不同地陈述，当从电池200汲取的电流大于第二电流阈值Id时，电池200可以认为是或接近活动状态，并且在该活动状态下的电压被认为是动态电压ΔVd。
出于测量动态电压ΔVd的目的，第二电流阈值Id可以是在电池诊断系统100中预定的。可以基于电池200和电芯210的具体配置以及电池200上的电气负载来改变第二电流阈值Id的预定值。在一些实施例中，第二电流阈值Id可以被设定为约10至20毫安、50至100毫安、100至200毫安、200至500毫安、500毫安至1安、1至2安、2至10安、3至7安、10至20安、20至50安、50至100安或甚至更高。在一些实施例中，第二电流阈值Id可以与第一电流阈值Is相同。在其他实施例中，第二电流阈值Id可以与第一电流阈值Is不同。在一些实施例中，当电池200被连接至诸如UAV的移动平台时，第二电流阈值Id可以约为5安。用于测量动态电压ΔVd的具体时间可以取决于由电池200提供电力的特定应用或设备并且可以总体上对应于该应用或设备的活动状态。例如，对于UAV而言，可通常在高耗电运行阶段期间(例如，在飞行期间上升时)执行对动态电压ΔVd的测量。
第一电流阈值Is和第二电流阈值Id可以每个由用户来预定。备选地和/或另外地，该第一电流阈值Is和第二电流阈值Id可以每个可由电池诊断系统100基于电池200的类型、负载和/或应用来自动地预定。例如，电池诊断系统100可以具有与特定电池200相对应的多种预定阈值配置并且在检测特定电池200时自动地加载适当的配置。
在303处，可以基于电芯210的所测量的静态电压ΔVs和/或所测量的动态电压ΔVd来确定电池200的运行状态(例如，电池200是否已被损坏或可能会被损坏)。在一些实施例中，可以基于静态电压ΔVs和/或动态电压ΔVd大于和/或小于各自的预定阈值来做出诊断。在其他实施例中，可以基于静态电压ΔVs与动态电压ΔVd的比率大于和/或小于各自的预定阈值来做出诊断。在其他实施例中，可以基于找到电池200的任何两个电芯210之间的最大电压差(ΔV来做出诊断。以下参考图4至图9更具体地描述了基于所测量的静态电压ΔVs和所测量的动态电压ΔVd来做出诊断的具体实施方式。
现在转到图4，示出了用于基于电池200的电芯210之间的最大电压差(ΔV确定电池200是否已被损坏或可能会被损坏的示例性方法400。在401处，确定了电池200的任何两个电芯210之间的最大静态电压差(ΔVs。更具体地讲，可以通过取得针对电芯210测量的所有或部分的静态电压ΔVs的集合并且找到这些静态电压ΔVs的所有对之间的差来获取最大静态电压差(ΔVs。在静态电压ΔVs的对之间找到的最大差于是可以被认为是最大静态电压差(ΔVs。作为非限制性示例，如果静态电压ΔVs被测量为1.9伏、2.1伏、2.2伏和2.3伏，则基于1.9伏与2.3伏之间的差，最大静态电压差(ΔVs为0.4伏或400毫伏。
在402处，执行类似的步骤以确定电池200的任何两个电芯210之间的最大动态电压差(ΔVd。更具体地讲，可以通过取得针对电芯210测量的所有或部分的动态电压ΔVd的集合并且找到这些动态电压ΔVd的所有对之间的差来获取最大动态电压差(ΔVd。在动态电压ΔVd的对之间找到的最大差于是可以被认为是最大动态电压差(ΔVd。类似于上述非限制性示例，如果动态电压ΔVd被测量为1.95伏、1.98伏、2.05伏和2.25伏，则基于1.95伏与2.25伏之间的差，最大动态电压差(ΔVd为0.30伏或300毫伏。
在403处，基于最大静态电压差(ΔVs和最大动态电压差(ΔVd来确定电池200是否已被损坏或可能会被损坏。在一些实施例中，可以基于最大静态电压差(ΔVs和/或最大动态电压差(ΔVd大于和/或小于各自的预定阈值来做出损坏诊断。在其他实施例中，可以基于最大静态电压差(ΔVs与最大动态电压差(ΔVd的比率大于和/或小于各自的预定阈值来做出损坏诊断。以下参考图5至图9更具体地描述了基于所测量的最大静态电压差(ΔVs和/或最大动态电压差(ΔVd来做出损坏诊断的具体实施例。
现在转到图5，示例性图被示出为描绘了横轴为最大静态电压差(ΔVs并且纵轴为最大动态电压差(ΔVd的曲线图。该曲线图的阴影区域对应于可以确定电池200已被损坏或可能会被损坏所在的最大静态电压差(ΔVs和最大动态电压差(ΔVd的示例值。
在图5所描绘的示例中，当最大静态电压差(ΔVs小于第一静态电压阈值(ΔVs1(例如，如图所示为80毫伏)时，如果最大动态电压差(ΔVd大于第一动态电压阈值(ΔVd1(例如，如图所示为160毫伏)则可以确定电池200已被损坏或可能会被损坏。
在最大静态电压差(ΔVs处于第一静态电压阈值(ΔVs1与第二静态电压阈值(ΔVs2(例如，如图所示为150毫伏)之间的状况下，如果最大动态电压差(ΔVd与最大静态电压差(ΔVs之间的比率大于某一比率阈值r(此处示出为r＝2的比率阈值)则可以确定电池200已被损坏或可能会被损坏。如图5所描绘，在最大静态电压差(ΔVs为80和150毫伏(mV)之间的阴影区域与无阴影区域之间边界的斜率对应于比率阈值r。在此，比率阈值r的值为2，因为(300mV-160mV)/(150mV-80mV)等于2。
在最大静态电压差(ΔVs大于第二静态电压阈值(ΔVs2的状况下，可以确定电池200已被损坏或可能会被损坏，而不管最大动态电压差(ΔVd如何。类似地，在最大动态电压差(ΔVd大于第二动态电压阈值(ΔVd2(例如，如图所示为300毫伏)的状况下，可以确定电池200已被损坏或可能会被损坏，而不管最大静态电压差(ΔVs如何。
本文所描述的用于电池损坏诊断的阈值参数，即(ΔVs、(ΔVs2、(ΔVd1、(ΔVd2和r，可以取决于特定的电池200、该电池中的电芯210的配置、电池200上的负载以及消耗由电池200提供的电力的应用或设备。电压阈值(ΔVs1、(ΔVs2、(ΔVd1、(ΔVd2可以每个采用任何适当的值和/或值范围，例如，10至20毫伏、20至50毫伏、50至80毫伏、50至100毫伏、80至100毫伏、100至150毫伏、100至200毫伏、150至200毫伏、200至300毫伏、200至400毫伏、300至500毫伏、500毫伏至1伏、1至2伏、2至5伏特或更多。比率阈值r可以采用任何适合的值和/或值范围，例如，0.01至0.05、0.05至0.1、0.1至0.2、0.2至0.5、0.5至1、1至2、2至5、1至10、5到10、10到20、20到50、50到100或甚至更大的值或值范围。
类似于电流阈值Is和Id，阈值参数(ΔVs1、(ΔVs2、(ΔVd1、(ΔVd2和r可以每个由用户来预定。备选地和/或另外地，一个或多个参数可以由电池诊断系统100基于例如电池200的类型、电池负载和/或应用/设备来自动地预定。在一些实施例中，一些阈值参数可以由用户来预定，而其他阈值参数可以由电池诊断系统100来自动地预定。例如，电池诊断系统100可以具有与特定电池200相对应的、具有一组测试参数(ΔVs1、(ΔVs2、(ΔVd1、(ΔVd2、r、Is和Id的多种预定阈值配置，并且在检测特定电池200时自动地加载适当的配置。
现在转到图6，示出了用于基于最大静态电压差(ΔVs和最大动态电压差(Vd来确定电池200是否已被损坏或可能会被损坏的示例性判定流程图600(标记为“测试1”)。在601处，确定最大静态电压差(ΔVs是否小于第一静态电压阈值(ΔVs1。如果最大静态电压差(ΔVs不小于第一静态电压阈值(ΔVs1，则本测试在603处结束，并且如有必要可以执行其他任选的测试。如果最大静态电压差(ΔVs小于第一静态电压阈值(ΔVs1，则在602处确定最大动态电压差(ΔVd是否大于第一动态电压阈值(ΔVd1。如果最大动态电压差(ΔVd不大于第一动态电压阈值(ΔVd1，则本测试在603处结束，并且如有必要可以执行其他任选的测试。如果最大动态电压差(ΔVd大于第一动态电压阈值(ΔVd1，则本测试在604处结束，并且基于本测试确定电池200已被损坏或可能会被损坏。
现在转到图7，示出了用于基于最大静态电压差(ΔVs和最大动态电压差(ΔVd来确定电池200是否已被损坏或可能会被损坏的另一示例性判定流程图700(标记为“测试2”)。在701处，确定最大静态电压差(ΔVs是否在第一静态电压阈值(ΔVs1与第二静态电压阈值(ΔVs2之间。如果最大静态电压差(ΔVs不在第一静态电压阈值(ΔVs1与第二静态电压阈值(ΔVs2之间，则本测试在703处结束，并且如有必要可以执行其他任选的测试。如果最大静态电压差(ΔVs在第一静态电压阈值(ΔVs1与第二静态电压阈值(ΔVs2之间，则在702处确定最大动态电压差(ΔVd与最大静态电压差(ΔVs的比率是否大于比率阈值r。如果该比率不大于比率阈值r，则本测试在703处结束，并且如有必要可以执行其他测试。如果该比率大于比率阈值r，则本测试在704处结束，并且基于本测试确定电池200已被损坏或可能会被损坏。
现在转到图8，示出了用于基于最大静态电压差(ΔVs来确定电池200是否已被损坏或可能会被损坏的又一示例性判定流程图800(标记为“测试3”),而不管最大动态电压差(ΔVd如何。在801处，确定最大静态电压差(ΔVs是否大于第二静态电压阈值(ΔVs2。如果最大静态电压差(ΔVs不大于第二静态电压阈值(ΔVs2，则本测试在802处结束，并且如有必要可以执行其他任选的测试。如果最大静态电压差(ΔVs大于第二静态电压阈值(ΔVs2，则本测试在803处结束，并且基于本测试确定电池200已被损坏或可能会被损坏。
现在转到图9，示出了用于基于最大动态电压差(ΔVd来确定电池200是否已被损坏或可能会被损坏的又一示例性判定流程图900(标记为“测试4”),而不管最大静态电压差(ΔVs如何。在901处，确定最大动态电压差(ΔVd是否大于第二动态电压阈值(ΔVd2。如果最大动态电压差(ΔVd不大于第二动态电压阈值(ΔVd2，则本测试在902处结束，并且如有必要可以执行其他任选的测试。如果最大动态电压差(ΔVd大于第二动态电压阈值(ΔVd2，则本测试在903处结束，并且基于本测试确定电池200已被损坏或可能会被损坏。
可以使用如本文所描述的一项或多项测试来诊断对电池200的损坏或潜在损坏。可以用任何合适的方式来应用测试。例如，可以结合地应用测试，其中在所有测试得出电池200已被损坏或可能会被损坏时就得出电池200已被损坏或可能会被损坏。另外地和/或备选地，可以分开地应用测试，其中在测试中的至少一项得出电池200已被损坏或可能会被损坏时就得出电池200已被损坏或可能会被损坏。
可以考虑一个或多个任选的额外因素来确定一项或多项电池损坏诊断测试的结果是否可靠。例如，温度可能影响电池损坏诊断测试结果的可靠性。当电池200周围的环境温度过低时，电池损坏诊断的结果可能是不可靠的。这种不可靠性可能源自于电池200的不同电芯210彼此不同程度地暴露于低的环境温度。物理上朝向电池200的外部定位的电芯210可能比物理上朝向电池200的内部定位的电芯210暴露于更低的温度。这样的低环境温度对电芯210的差别效果可以增加电芯210上的电压差并且影响电池损坏诊断，从而导致诊断不可靠。
作为另一示例，接近电池200的放电过程结束时，电芯210上的电压之间的差也可能不自然地大并且导致电池损坏诊断不可靠。归因于电池放电的假象通常表现为电芯210上的低电压值。因此，可以通过针对低电芯电压进行筛选并且将在这样的条件下获取的电池损坏诊断指示为不可靠来避免这样的假象。以下参考图10和图11描述了用于确定电池损坏诊断可靠性的具体可靠性测试。
现在转到图10，示出了用于基于环境温度T来确定电池损坏诊断是否可靠的示例性判定流程图表1000。在1001处，测量电池200(如图2所示)周围的环境温度T。可以例如使用温度计来测量环境温度T，该温度计可以是电池诊断系统100(如图1所示)的一部分。在1002处，确定环境温度T是否大于温度阈值T*。如果环境温度T不大于温度阈值T*，则在1003处基于该温度测试来确定电池损坏诊断是不可靠的。如果环境温度T大于温度阈值T*，则在1004处基于该温度测试来确定电池损坏诊断是可靠的。
可以根据电池200和/或和由电池200提供电力的应用/设备来改变温度阈值T*。示例性温度阈值T*包括但不限于-50摄氏度、-30摄氏度、-20摄氏度、-10摄氏度、-5摄氏度、0摄氏度、5摄氏度、10摄氏度、15摄氏度、20摄氏度或更高。在使用电池200来给诸如UAV(如图12所示)的移动平台提供电力时，示例性温度阈值T*为5摄氏度。
现在转到图11，示出了用于基于电芯210(如图2所示)的最大电压ΔVmax来确定电池损坏诊断是否可靠的示例性判定流程图1100。在1101处，从电芯210的电压中确定最大电压ΔVmax。电芯210的静态电压或动态电压可以用于确定最大电压ΔVmax的目的。在1102处，确定最大电压ΔVmax是否大于电压阈值ΔVmax *。如果最大电压ΔVmax不大于电压阈值ΔVmax *，则在1103处基于该最大电压测试来确定任何电池损坏诊断是不可靠的。如果最大电压ΔVmax大于电压阈值ΔVmax *，则在1104处基于该最大电压测试来确定电池损坏诊断是可靠的。
可以根据电池200和/或和由电池200提供电力的应用/设备来改变电压阈值ΔVmax *。示例性电压阈值ΔVmax *包括但不限于约2.0伏、2.5伏、3.0伏、3.5伏、4.0伏、4.5伏、5.0伏、5.5伏、6.0伏或更高。在使用电池200来给诸如UAV(如图12所示)的移动平台提供电力时，示例性电压阈值ΔVmax *为3.65伏。
可以使用本文所描述的可靠性测试中的一项或多项来确定在任何特定情况下电池损坏诊断是否可靠。在一些实施例中，可以结合地应用这些可靠性测试，其中只有可靠性测试全部指示该诊断可靠才得出该电池损坏诊断可靠。在其他实施方式中，可以分开地应用可靠性测试，其中可靠性测试中的至少一项指示该诊断可靠就得出该电池损坏诊断可靠。可靠性测试可以在任何电池损坏诊断之前和/或之后来执行。
现在转到图12，示出了与移动平台相关联的电池200的示例性实施例。示例性移动平台包括但不限于自行车、汽车、卡车、轮船、小船、火车、直升机、飞机、其各种混合等。在图12所示的实施例中，该移动平台是通俗称为“无人机”的无人飞行器(UAV)。UAV是在交通工具上没有人类飞行员的飞机，该交通工具的飞行是自主控制的或者由远程飞行员控制(或者有时通过两者)。现在，UAV在涉及各种空中操作(如数据收集或传送)的民事应用中发现了日益增多的用途。
本电池诊断系统和方法适用于许多类型的UAV的电池，UAV包括但不限于四轴飞行器(又称为四旋翼直升机或四旋翼)、单旋翼、双旋翼、三旋翼、六旋翼和八旋翼旋翼机UAV、固定翼UAV以及混合旋翼机-固定翼UAV。在一些实施例中，可以有利地在不从UAV 1200移除电池200的情况下执行本文所描述的电池诊断，从而允许在UAV 1200操作过程中实时进行电池损坏诊断。在一些实施例中，可以在从UAV 1200移除电池200之后执行电池诊断。
图12还示出了地面终端1250，该地面终端可以执行包括控制和支撑功能的针对UAV 1200的各种相关功能。地面终端1250可以包括UAV对接站1260，该UAV对接站可以用作UAV 1200的起飞和/或着陆平台。地面终端1250还可以包括遥控器1270，该遥控器可以用来通过发送至UAV 1200的以及从其接收的无线信号来远程控制UAV 1200。
现在转到图13，示出了用于基于电池诊断来操作UAV 1200(如图12所示)的示例性方法1300。在1301处，对操作(例如，准备起飞或飞行过程中)中的UAV 1200的电池200执行根据本文所描述的任何方法的电池损坏诊断。如果电池200被确定未被损坏和/或不可能会被损坏，则在1302处继续UAV 1200的操作。如果UAV 1200的电池200被确定为已被损坏和/或可能会被损坏，则在1303处可以向地面终端1250(如图12所示)警示这样的损坏或可能损坏。在某些实施例中，可以将警示发送至遥控器1270(如图12所示)和/或UAV对接站1260(如图12所示)，将电池200已被损坏或可能会被损坏的UAV 1200紧急状态发出信号。该紧急状态可以或自动地或基于来自用户的反馈地触发多个响应。例如，在1304处，该遥控器可以被配置成基于UAV的当前位置使UAV 1200自动地着陆。备选地和/或另外地，遥控器1270和/或UAV 1200可以被配置成向UAV 1200发信号以返回至针对UAV 1200的原点。该原点可以是UAV对接站1260，可以警示该UAV对接站UAV 1200的返回并且使其相应地为返回做准备。备选地和/或另外地，可以通过适当的警告(例如，闪光和/或报警声)来向一名或多名用户警示UAV 1200的紧急状态。
所披露的实施例容许各种修改和备选形式，并且其具体示例已经通过举例的方式示出在附图中并且本文进行了详细描述。然而应当理解的是，所描述的实施例并不局限于所披露的具体形式或方法，而是相反，所披露实施例将覆盖所有的修改、等效物以及备选方案。

Claims (126)

1.一种用于检测包括多个电芯的电池的运行状态的方法，所述方法包括：
获取所述电芯的静态电压和动态电压；并且
基于所述静态电压和动态电压来确定所述电池的所述运行状态；
其中所述确定包括：
测量所述电池的电芯对之间的最大静态电压差；
测量所述电池的电芯对之间的最大动态电压差；并且
基于所述最大静态电压差和所述最大动态电压差来确定所述电池是否已被损坏或可能会被损坏；
其中所述确定包括当所述最大静态电压差小于第一静态电压阈值并且所述最大动态电压差大于第一动态电压阈值时确定所述电池已被损坏或可能会被损坏；或者
其中所述确定包括当所述最大静态电压差位于第一静态电压阈值与第二静态电压阈值之间并且所述最大动态电压差与所述最大静态电压差的比率大于比率阈值时确定所述电池已被损坏或可能会被损坏；或者
其中所述确定包括当所述最大静态电压差大于第二静态电压阈值时确定所述电池已被损坏或可能会被损坏；或者
其中所述确定包括当所述最大动态电压差大于第二动态电压阈值时确定所述电池已被损坏或可能会被损坏；
其中，所述第一静态电压阈值小于所述第二静态电压阈值，所述第一动态电压阈值小于所述第二动态电压阈值。
2.如权利要求1所述的方法，其还包括测量所述电芯的所述静态电压和动态电压。
3.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述获取所述静态电压包括当从所述电池汲取的电流小于第一电流阈值时获取电芯电压。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述第一电流阈值是从2安到10安。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述第一电流阈值是5安。
6.如权利要求3所述的方法，其中所述获取所述动态电压包括当从所述电池汲取的电流大于第二电流阈值时获取电芯电压。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述第二电流阈值与所述第一电流阈值相同。
8.如权利要求6所述的方法，其中所述第二电流阈值与所述第一电流阈值不同。
9.如权利要求6所述的方法，其中所述第二电流阈值是从2安到10安。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述第二电流阈值是5安。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述第一静态电压阈值是从50毫伏到100毫伏。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述第一静态电压阈值是80毫伏。
13.如权利要求1、11至12中任一项所述的方法，其中所述第一动态电压阈值是100毫伏到200毫伏。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述第一动态电压阈值是160毫伏。
15.如权利要求1、11至12中任一项所述的方法，其中所述第二静态电压阈值是从100毫伏到200毫伏。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述第二静态电压阈值是150毫伏。
17.如权利要求1、11至12中任一项所述的方法，其中所述比率阈值是从一到五。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述比率阈值是二。
19.如权利要求1所述的方法，其中所述第二静态电压阈值是从100毫伏到200毫伏。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述第二静态电压阈值是150毫伏。
21.如权利要求1所述的方法，其中所述第二动态电压阈值是从200毫伏到400毫伏。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述第二动态电压阈值是300毫伏。
23.如权利要求1所述的方法，其还包括：
测量环境温度；并且
当所述环境温度小于温度阈值时得出：所述确定所述电池是否已被损坏或可能会被损坏是不可靠的。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述温度阈值是5摄氏度。
25.如权利要求1所述的方法，其还包括：
确定所述电芯的最大电压；并且
当所述最大电压小于电压阈值时得出：所述确定所述电池是否已被损坏或可能会被损坏是不可靠的；
其中，所述最大电压基于所述静态电压或所述动态电压确定。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述电压阈值是3.65伏。
27.如权利要求1所述的方法，其中所述电池是用于给无人飞行器提供电力的电池。
28.如权利要求27所述的方法，其还包括在确定了所述电池已被损坏或可能会被损坏时警示与所述无人飞行器相关联的地面终端。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述地面终端是遥控器。
30.如权利要求28所述的方法，其中所述地面终端是无人飞行器对接站。
31.如权利要求27所述的方法，其还包括在确定了所述电池已被损坏或可能会被损坏时使所述无人飞行器自动地着陆。
32.如权利要求27所述的方法，其还包括在确定了所述电池已被损坏或可能会被损坏时使所述无人飞行器自动地返回到原点。
33.一种用于检测包括多个电芯的电池的运行状态的系统，所述系统包括：
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器单独地或共同地被配置成：
获取所述电芯的静态电压和动态电压；并且
基于所述静态电压和动态电压来确定所述电池的所述运行状态；
其中所述处理器被配置成：
测量所述电池的电芯对之间的最大静态电压差；
测量所述电池的电芯对之间的最大动态电压差；并且
基于所述最大静态电压差和所述最大动态电压差来确定所述电池是否已被损坏或可能会被损坏；
其中所述处理器被配置成当所述最大静态电压差小于第一静态电压阈值并且所述最大动态电压差大于第一动态电压阈值时确定所述电池已被损坏或可能会被损坏；或者
其中所述处理器被配置成当所述最大静态电压差位于第一静态电压阈值与第二静态电压阈值之间并且所述最大动态电压差与所述最大静态电压差的比率大于比率阈值时确定所述电池已被损坏或可能会被损坏；或者
其中所述处理器被配置成当所述最大静态电压差大于第二静态电压阈值时确定所述电池已被损坏或可能会被损坏；或者
其中所述处理器被配置成当所述最大动态电压差大于第二动态电压阈值时确定所述电池已被损坏或可能会被损坏；
其中，所述第一静态电压阈值小于所述第二静态电压阈值，所述第一动态电压阈值小于所述第二动态电压阈值。
34.如权利要求33所述的系统，其还包括被配置成测量所述电芯的所述静态电压和动态电压的一个或多个检测器。
35.如权利要求34所述的系统，其中所述检测器被配置成通过在从所述电池汲取的电流小于第一电流阈值时测量电芯电压来测量所述静态电压。
36.如权利要求35所述的系统，其中所述第一电流阈值是从2安到10安。
37.如权利要求36所述的系统，其中所述第一电流阈值是5安。
38.如权利要求34至37中任一项所述的系统，其中所述检测器被配置成通过在从所述电池汲取的电流大于第二电流阈值时测量电芯电压来测量所述动态电压。
39.如权利要求38所述的系统，其中所述第二电流阈值是从2安到10安。
40.如权利要求39所述的系统，其中所述第二电流阈值是5安。
41.如权利要求34至37中任一项所述的系统，其中所述检测器中的至少一个是伏特计。
42.如权利要求34至37中任一项所述的系统，其中所述检测器中的至少一个包括能量计芯片。
43.如权利要求33所述的系统，其中所述第一静态电压阈值是从50毫伏到100毫伏。
44.如权利要求43所述的系统，其中所述第一静态电压阈值是80毫伏。
45.如权利要求33、43至44中任一项所述的系统，其中所述第一动态电压阈值是100毫伏到200毫伏。
46.如权利要求45所述的系统，其中所述第一动态电压阈值是160毫伏。
47.如权利要求33、43至44中任一项所述的系统，其中所述第二静态电压阈值是从100毫伏到200毫伏。
48.如权利要求47所述的系统，其中所述第二静态电压阈值是150毫伏。
49.如权利要求33、43至44中任一项所述的系统，其中所述比率阈值是从一到五。
50.如权利要求49所述的系统，其中所述比率阈值是二。
51.如权利要求33所述的系统，其中所述第二静态电压阈值是从100毫伏到200毫伏。
52.如权利要求51所述的系统，其中所述第二静态电压阈值是150毫伏。
53.如权利要求37所述的系统，其中所述第二动态电压阈值是从200毫伏到400毫伏。
54.如权利要求53所述的系统，其中所述第二动态电压阈值是300毫伏。
55.如权利要求33至37中任一项所述的系统，其还包括：
温度计，所述温度计被配置成测量环境温度，
其中所述处理器被配置成当所述环境温度小于温度阈值时得出：所述确定所述电池是否已被损坏或可能会被损坏是不可靠的。
56.如权利要求55所述的系统，其中所述温度阈值是5摄氏度。
57.如权利要求33至37中任一项所述的系统，其中所述处理器还被配置成：
确定所述电芯的最大电压；并且
当所述最大电压小于电压阈值时得出：所述确定所述电池是否已被损坏或可能会被损坏是不可靠的；
其中，所述最大电压基于所述静态电压或所述动态电压确定。
58.如权利要求57所述的系统，其中所述电压阈值是3.65伏。
59.如权利要求33至37中任一项所述的系统，其中所述电池是无人飞行器的电池。
60.如权利要求59所述的系统，其中所述处理器还被配置成在确定了所述电池已被损坏或可能会被损坏时警示地面终端。
61.如权利要求60所述的系统，其中所述地面终端是遥控器。
62.如权利要求60所述的系统，其中所述地面终端是无人飞行器对接站。
63.如权利要求59所述的系统，其中所述处理器还被配置成在确定了所述电池已被损坏或可能会被损坏时使所述无人飞行器自动地着陆。
64.如权利要求59所述的系统，其中所述处理器还被配置成在确定了所述电池已被损坏或可能会被损坏时使所述无人飞行器自动地返回到原点。
65.一种设备，其包括：
电池，所述电池包括多个电芯；
一个或多个检测器，所述一个或多个检测器被配置成测量所述电芯的静态电压和动态电压；以及
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器单独地或共同地被配置成基于所述静态电压和动态电压来确定所述电池的运行状态；
其中所述处理器被配置成：
测量所述电池的电芯对之间的最大静态电压差；
测量所述电池的电芯对之间的最大动态电压差；并且
基于所述最大静态电压差和所述最大动态电压差来确定所述电池是否已被损坏或可能会被损坏；
其中所述处理器被配置成当所述最大静态电压差小于第一静态电压阈值并且所述最大动态电压差大于第一动态电压阈值时确定所述电池已被损坏或可能会被损坏；或者
其中所述处理器被配置成当所述最大静态电压差位于第一静态电压阈值与第二静态电压阈值之间并且所述最大动态电压差与所述最大静态电压差的比率大于比率阈值时确定所述电池已被损坏或可能会被损坏；或者
其中所述处理器被配置成当所述最大静态电压差大于第二静态电压阈值时确定所述电池已被损坏或可能会被损坏；或者
其中所述处理器被配置成当所述最大动态电压差大于第二动态电压阈值时确定所述电池已被损坏或可能会被损坏；
其中，所述第一静态电压阈值小于所述第二静态电压阈值，所述第一动态电压阈值小于所述第二动态电压阈值。
66.如权利要求65所述的设备，其中所述检测器被配置成通过在从所述电池汲取的电流小于第一电流阈值时测量电芯电压来测量所述静态电压。
67.如权利要求66所述的设备，其中所述第一电流阈值是从2安到10安。
68.如权利要求67所述的设备，其中所述第一电流阈值是5安。
69.如权利要求65至68中任一项所述的设备，其中所述检测器被配置成通过在从所述电池汲取的电流大于第二电流阈值时测量电芯电压来测量所述动态电压。
70.如权利要求69所述的设备，其中所述第二电流阈值是从2安到10安。
71.如权利要求70所述的设备，其中所述第二电流阈值是5安。
72.如权利要求65至68中任一项所述的设备，其中所述检测器中的至少一个是伏特计。
73.如权利要求65至68中任一项所述的设备，其中所述检测器中的至少一个包括能量计芯片。
74.如权利要求65所述的设备，其中所述第一静态电压阈值是从50毫伏到100毫伏。
75.如权利要求74所述的设备，其中所述第一静态电压阈值是80毫伏。
76.如权利要求65、74至75中任一项所述的设备，其中所述第一动态电压阈值是100毫伏到200毫伏。
77.如权利要求76所述的设备，其中所述第一动态电压阈值是160毫伏。
78.如权利要求65、74至75中任一项所述的设备，其中所述第二静态电压阈值是从100毫伏到200毫伏。
79.如权利要求78所述的设备，其中所述第二静态电压阈值是150毫伏。
80.如权利要求65、74至75中任一项所述的设备，其中所述比率阈值是从一到五。
81.如权利要求80所述的设备，其中所述比率阈值是二。
82.如权利要求65所述的设备，其中所述第二静态电压阈值是从100毫伏到200毫伏。
83.如权利要求82所述的设备，其中所述第二静态电压阈值是150毫伏。
84.如权利要求65所述的设备，其中所述第二动态电压阈值是从200毫伏到400毫伏。
85.如权利要求84所述的设备，其中所述第二动态电压阈值是300毫伏。
86.如权利要求65至68中任一项所述的设备，其还包括：
温度计，所述温度计被配置成测量环境温度，
其中所述处理器被配置成当所述环境温度小于温度阈值时得出：所述确定所述电池是否已被损坏或可能会被损坏是不可靠的。
87.如权利要求86所述的设备，其中所述温度阈值是5摄氏度。
88.如权利要求65至68中任一项所述的设备，其中所述处理器还被配置成：
确定所述电芯的最大电压；并且
当所述最大电压小于电压阈值时得出：所述确定所述电池是否已被损坏或可能会被损坏是不可靠的；
其中，所述最大电压基于所述静态电压或所述动态电压确定。
89.如权利要求88所述的设备，其中所述电压阈值是3.65伏。
90.如权利要求65至68中任一项所述的设备，其中所述电池是无人飞行器的电池。
91.如权利要求90所述的设备，其中所述处理器还被配置成在确定了所述电池已被损坏或可能会被损坏时警示地面终端。
92.如权利要求91所述的设备，其中所述地面终端是遥控器。
93.如权利要求91所述的设备，其中所述地面终端是无人飞行器对接站。
94.如权利要求90所述的设备，其中所述处理器还被配置成在确定了所述电池已被损坏或可能会被损坏时使所述无人飞行器自动地着陆。
95.如权利要求90所述的设备，其中所述处理器还被配置成在确定了所述电池已被损坏或可能会被损坏时使所述无人飞行器自动地返回到原点。
96.一种用于组装设备的套件，所述套件包括：
电池，所述电池包括多个电芯；
一个或多个检测器，所述一个或多个检测器被配置成测量多个电芯的静态电压和动态电压；以及
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器单独地或共同地被配置成基于所述静态电压和动态电压来确定所述电芯的运行状态，
其中当所述设备被组装时所述电芯被电连接到所述检测器和所述处理器；
其中所述处理器被配置成：
测量所述电池的电芯对之间的最大静态电压差；
测量所述电池的电芯对之间的最大动态电压差；并且
基于所述最大静态电压差和所述最大动态电压差来确定所述电池是否已被损坏或可能会被损坏；
其中所述处理器被配置成当所述最大静态电压差小于第一静态电压阈值并且所述最大动态电压差大于第一动态电压阈值时确定所述电池已被损坏或可能会被损坏；或者
其中所述处理器被配置成当所述最大静态电压差位于第一静态电压阈值与第二静态电压阈值之间并且所述最大动态电压差与所述最大静态电压差的比率大于比率阈值时确定所述电池已被损坏或可能会被损坏；或者
其中所述处理器被配置成当所述最大静态电压差大于第二静态电压阈值时确定所述电池已被损坏或可能会被损坏；或者
其中所述处理器被配置成当所述最大动态电压差大于第二动态电压阈值时确定所述电池已被损坏或可能会被损坏；
其中，所述第一静态电压阈值小于所述第二静态电压阈值，所述第一动态电压阈值小于所述第二动态电压阈值。
97.如权利要求96所述的套件，其中所述检测器被配置成通过在从所述电池汲取的电流小于第一电流阈值时测量电芯电压来测量所述静态电压。
98.如权利要求97所述的套件，其中所述第一电流阈值是从2安到10安。
99.如权利要求98所述的套件，其中所述第一电流阈值是5安。
100.如权利要求96至99中任一项所述的套件，其中所述检测器被配置成通过在从所述电池汲取的电流大于第二电流阈值时测量电芯电压来测量所述动态电压。
101.如权利要求100所述的套件，其中所述第二电流阈值是从2安到10安。
102.如权利要求101所述的套件，其中所述第二电流阈值是5安。
103.如权利要求96至99中任一项所述的套件，其中所述检测器中的至少一个是伏特计。
104.如权利要求96至99中任一项所述的套件，其中所述检测器中的至少一个包括能量计芯片。
105.如权利要求96所述的套件，其中所述第一静态电压阈值是从50毫伏到100毫伏。
106.如权利要求105所述的套件，其中所述第一静态电压阈值是80毫伏。
107.如权利要求96、105至106中任一项所述的套件，其中所述第一动态电压阈值是100毫伏到200毫伏。
108.如权利要求107所述的套件，其中所述第一动态电压阈值是160毫伏。
109.如权利要求96、105至106中任一项所述的套件，其中所述第二静态电压阈值是从100毫伏到200毫伏。
110.如权利要求109所述的套件，其中所述第二静态电压阈值是150毫伏。
111.如权利要求96、105至106中任一项所述的套件，其中所述比率阈值是从一到五。
112.如权利要求111所述的套件，其中所述比率阈值是二。
113.如权利要求96所述的套件，其中所述第二静态电压阈值是从100毫伏到200毫伏。
114.如权利要求113所述的套件，其中所述第二静态电压阈值是150毫伏。
115.如权利要求96所述的套件，其中所述第二动态电压阈值是从200毫伏到400毫伏。
116.如权利要求115所述的套件，其中所述第二动态电压阈值是300毫伏。
117.如权利要求96至99中任一项所述的套件，其还包括：
温度计，所述温度计被配置成测量环境温度，
其中所述处理器被配置成当所述环境温度小于温度阈值时得出：所述确定所述电池是否已被损坏或可能会被损坏是不可靠的。
118.如权利要求117所述的套件，其中所述温度阈值是5摄氏度。
119.如权利要求96至99中任一项所述的套件，其中所述处理器还被配置成：
确定所述电芯的最大电压；并且
当所述最大电压小于电压阈值时得出：所述确定所述电池是否已被损坏或可能会被损坏是不可靠的；
其中，所述最大电压基于所述静态电压或所述动态电压确定。
120.如权利要求119所述的套件，其中所述电压阈值是3.65伏。
121.如权利要求96至99中任一项所述的套件，其中所述电池是无人飞行器的电池。
122.如权利要求121所述的套件，其中所述处理器还被配置成在确定了所述电池已被损坏或可能会被损坏时警示地面终端。
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