CN110596610A - 一种电池模组的充放电电量状态检测的方法、装置和电池 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及电子技术领域，公开了一种电池模组的充放电电量状态检测的方法、装置和电池。本发明中电池模组充放电电量状态的检测方法，包括：获取电池模组产生的膨胀力，膨胀力由设置于电池模组上的传感器获取；根据膨胀力与充放电电量状态的对应关系，确定获取的膨胀力对应的充放电电量状态，将确定的充放电电量状态作为电池模组当前的充放电电量状态，其中，充放电电量状态为电池模组在充电过程中的荷电状态或在放电过程中的放电深度。本实施方式中的检测方法，使得可以快速、准确的测量电池的充放电电量状态，从而可以实现对电池的有效管理。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电子技术领域，特别涉及一种电池模组的充放电电量状态检测的方法、装置和电池。
背景技术
随着科技的不断进步，锂电池已成为了新能源技术中的佼佼者，被认为是替代传统燃油能源的最优选择之一。由于锂电池的特殊性，在实际生活中使用锂电池会存在一些安全隐患，如，当锂电池模组中的某个电池发生过充或过放，会影响整个电池模组的性能，严重时会发生爆炸。锂电池是依赖于电化学反应存储能源的，因而锂电池对温度非常敏感，温度过低或温度过高都会影响锂电池的电池容量和性能，如，温度过高会引起电池内部的热失控问题。充放电的倍率也会对锂电池的性能造成影响，如，大倍率充放电会不仅会造成析锂风险，还会降低锂电池的使用寿命。因此，在锂电池使用过程中，需要使用一套电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，简称“BMS”)用于提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电。
目前的BMS系统通常通过测量电池参数、温度参数实现对电池的管控，如估测电池的荷电状态。SOC(State of Charge，荷电状态)是指蓄电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示。其取值范围为0～1，当SOC＝0时表示电池放电完全，当SOC＝1时表示电池完全充满。发明人发现现有技术中至少存在如下问题：目前基于电磁参量，通常通过测试电压来估算电池的SOC，由于锂电池反应有一个很长的电压平台，需要电压测量精度达到毫伏级别才可能精确算出电池的SOC。但是，电池在使用过程中电磁参量往往会受到很大的干扰，且实际生活中，电磁噪声引入的干扰远高于毫伏级别，这将导致对该电池模组的SOC的检测不准确。目前采用的安时法测量电池模组的SOC，同样无法保证测量的准确度。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种电池模组的充放电电量状态检测的方法、装置和电池，使得可以快速、准确的测量电池的充放电电量状态，从而可以实现对电池的有效管理。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电池模组的充放电电量状态检测的方法，包括：获取电池模组产生的膨胀力，膨胀力由设置于电池模组上的传感器获取；根据膨胀力与充放电电量状态的对应关系，确定获取的膨胀力对应的充放电电量状态，将确定的充放电电量状态作为电池模组当前的充放电电量状态，其中，充放电电量状态为电池模组在充电过程中的荷电状态或在放电过程中的放电深度。
本发明的实施方式还提供了一种电池，包括：电池模组、传感器和处理器，传感器与处理器连接；传感器设置于电池模组上并与电池模组内的电芯接触，用于获取电池模组的膨胀力；处理器用于接收传感器获取的膨胀力，并根据膨胀力与充放电电量状态的对应关系，确定获取的膨胀力对应的充放电电量状态，将确定的充放电电量状态作为电池模组当前的充放电电量状态。
本发明的实施方式还提供了一种电池模组的充放电电量状态检测的装置，包括：获取模块和确定模块；获取模块用于获取电池模组产生的膨胀力，膨胀力由设置于电池模组上的传感器获取；确定模块用于根据膨胀力与充放电电量状态的对应关系，确定获取的膨胀力对应的充放电电量状态，将确定的充放电电量状态作为电池模组当前的充放电电量状态。
本发明实施方式相对于现有技术而言，由于电池模组的充放电电量状态与该电池模组产生的膨胀力存在对应关系，通过获取到的膨胀力，即可快速地确定电池模组当前的充放电电量状态，且由于膨胀力不会受到电磁干扰，可以确保通过传感器获取到膨胀力的准确性，从而提高了对电池模组的充放电电量状态的测量的准确性；同时，由于传感器设置于电池模组上，使得还可以实时检测该电池模组的受到外力的状态，从而可以有效避免因电池模组受到过大的外力而造成的安全事故的情况。
另外，对应关系是根据电池模组的膨胀力与电池模组的充放电电量状态形成的曲线拟合确定；曲线是根据基于电磁参量获取得到的电池模组在工作过程中的膨胀力和充放电电量状态数据绘制所得。本实施方式中通过对曲线进行拟合确定电池模组的膨胀力与电池模组的充放电电量状态之间的关系，使得确定出的对应关系更加贴近实际，提高对电池模组的充放电电量状态的测量的准确性。
另外，对应关系为膨胀力归一化处理后的值与充放电电量状态之间的关系；根据膨胀力与充放电电量状态的对应关系，确定获取的膨胀力对应的充放电电量状态，具体包括：对膨胀力进行归一化处理，得到归一化的值；从对应关系中获取归一化的值对应的充放电电量状态。本实施方式中，由于膨胀力在充放电过程中存在周期性震荡，对膨胀力进行归一化处理，简化了对应关系的复杂度，从而加快确定获取到的膨胀力对应的充放电电量状态的速度。
另外，对膨胀力进行归一化处理，得到归一化的值，具体包括：确定电池模组的膨胀力振幅以及膨胀力最小值；计算膨胀力与膨胀力最小值的差，将所得的差值除以膨胀力振幅得到的值作为归一化的值。本实施方式采用离差标准化方式对膨胀力进行归一化处理，处理速度快。
另外，确定电池模组的膨胀力振幅以及膨胀力最小值，具体包括：获取电池模组在一个充放电周期内各时间点对应的膨胀力，并从各时间点对应的各膨胀力中选取膨胀力最大值和膨胀力最小值；根据选取的膨胀力最大值和选取的膨胀力最小值，确定电池模组的膨胀力振幅。本实施方式中，通过测量该电池模组在一个充放电周期内产生的膨胀力，直接确定出膨胀力振幅和膨胀力最小值，确定的方式简单。
另外，确定电池模组的膨胀力振幅以及膨胀力最小值，具体包括：基于电磁参量，获取电池模组在第一静置状态产生的第一膨胀力和对应的第一充放电电量状态，以及获取电池模组在第二静置状态产生的第二膨胀力和对应的第二充放电电量状态；根据第一膨胀力、第一充放电电量状态和第一约束关系，确定第一静置状态下的第一函数关系，以及根据第二膨胀力、第二充放电电量状态和第一约束关系，确定第二静置状态下的第二函数关系；根据第一函数关系和第二函数关系，确定膨胀力振幅以及膨胀力最小值；其中，第一约束关系为：F＝A·fC(X)+fmin，F表示第一膨胀力或第二膨胀力，A表示膨胀力振幅，fmin表示为膨胀力最小值；在F表示第一膨胀力时，fC(X)表示根据第一充放电电量状态计算得到的膨胀力的归一化的值，X表示第一充放电电量状态；在F表示第二膨胀力时，fC(X)表示根据第二充放电电量状态计算得到的膨胀力的归一化的值，X表示为所述第二充放电电量状态。本实施方式中膨胀力振幅和膨胀力最小值可以根据该电池模组实际的工作情况确定，使得确定的膨胀力振幅和膨胀力最小值更加准确。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本发明第一实施方式中提供的一种电池模组的充放电电量状态检测的方法的具体流程示意图；
图2是根据本发明第一实施方式中提供的一种电池模组的充放电电量状态检测的方法中电池模组产生的膨胀力与时间的关系示意图；
图3是根据本发明第一实施方式中提供的一种电池模组的充放电电量状态检测的方法中电池模组处于充电过程时的SOC与实验的效果对比图；
图4是根据本发明第一实施方式中提供的一种电池模组的充放电电量状态检测的方法中电池模组处于充电过程时的SOC计算偏差的示意图；
图5是根据本发明第一实施方式中提供的一种电池模组的充放电电量状态检测的方法中电池模组处于放电过程时的DOD与实验的效果对比图；
图6是根据本发明第一实施方式中提供的一种电池模组的充放电电量状态检测的方法中电池模组处于放电过程时的DOD计算偏差的示意图；
图7是根据本发明第二实施方式中提供的一种电池模组的充放电电量状态检测的方法中确定膨胀力振幅和膨胀力最小值方法的具体流程示意图；
图8是根据本发明第三实施方式中提供的一种充放电电量状态检测设备具体结构示意图；
图9是根据本发明第三实施方式中提供的一种充放电电量状态检测设备中传感器设备的具体结构示意图；
图10是根据本发明第四实施方式中提供的一种电池模组的充放电电量状态检测的装置具体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种电池模组的充放电电量状态检测的方法，该方法可应用于处理器、单片机上或者电池管理系统上，当然，处理器或者单片机可以设置在电池内，也可以设置在电池外。该电池模组的充放电电量状态检测的方法具体流程如图1所示。
步骤101：获取电池模组产生的膨胀力，膨胀力由设置于电池模组上的传感器获取。
具体的说，该传感器与电芯接触。例如，传感器设置在电池模组的端板与电芯之间的位置，且与电芯接触。
其中，传感器可以采用压力传感器，例如，压阻薄膜。该实施方式中，可以实时获取传感器检测的该电池模组产生的膨胀力。其中，电池模组中包含至少一个电芯。
步骤102：根据膨胀力与充放电电量状态的对应关系，确定获取的膨胀力对应的充放电电量状态，将确定的充放电电量状态作为电池模组当前的充放电电量状态，其中，充放电电量状态为电池模组在充电过程中的荷电状态或在放电过程中的放电深度。
一个具体的实现中，膨胀力与充放电电量状态的对应关系是根据电池模组的膨胀力与电池模组的充放电电量状态形成的曲线拟合确定；该曲线是根据基于电磁参量获取得到的电池模组在工作过程中的膨胀力和充放电电量状态数据绘制所得，其中，工作过程包括充电过程和放电过程。
具体的说，虽然组成电池模组的电芯的化学体系设计不同，但是，电池模组在充电过程或者在放电过程中，该电池模组产生的膨胀力均以周期性震荡的形式呈现，如图2所示，图2为电池模组产生的膨胀力与时间的关系图，图2中横坐标的物理量为时间，该图2中的横坐标的一个单位代表30秒的时间段，可以理解的是，不同化学体系设计的电芯组成的电池模组所产生的膨胀力的震荡形式不同，膨胀力的震荡形式包括：振幅、振动波形等。在充放电过程中，电池模组内产生的膨胀力与电池模组的充放电电量状态密切相关，存在对应关系。充放电电量状态为充电过程中的电池模组的荷电状态(SOC)或者放电过程中电池模组的放电深度(depth of discharge，简称“DOD”)，其中，同一个电池模组在充放电过程中的同一时刻，满足SOC+DOD＝1。
下面以锂电池为例说明膨胀力与充放电电量状态存在对应关系的原理：锂电芯中的SOC与电芯中离子的含量密切相关，而在电芯充放电过程中，锂离子在极片里面嵌入脱出，同时，极片的厚度会相应的膨胀收缩，极片产生的膨胀力与极片内锂离子含量有对应关系，当电芯成组构成电池模组后，电芯与模组之间的作用力也随着变化，即电池模组产生的膨胀力与充放电电量状态存在对应关系。
采用基于电磁参量的方式获取该电池模组在工作过程中的膨胀力和充放电电量状态的数据，并绘制成曲线。如，采用测量电压的方式获取电池充放电电量状态，膨胀力可以通过传感器获取。对绘制的曲线进行曲线拟合的方式，确定出膨胀力和充放电电量状态的对应关系。充放电电量状态测量设备将获取得到的膨胀力带入该对应关系，即可得到该膨胀力对应的充放电电量状态。
可以理解的是，由于膨胀力存在周期性震荡，为了便于绘制曲线，可以对膨胀力进行归一化处理，绘制归一化处理后的膨胀力与该电池模组的充放电电量状态之间的曲线，那么对应关系为膨胀力归一化处理后的值与充放电电量状态之间的关系。若得到的对应关系是膨胀力归一化处理后的值与充放电电量状态之间的关系，那么需要对膨胀力进行归一化处理，得到归一化的值；从对应关系中获取归一化的值对应的充放电电量状态。
具体的说，将获取到的膨胀力进行归一化处理，归一化处理可以采用离差标准化方式，即确定电池模组的膨胀力振幅以及膨胀力最小值，计算膨胀力与膨胀力最小值的差，将所得的差值除以膨胀力振幅得到的值作为归一化的值。
一个具体的实现中，确定电池模组的膨胀力振幅以及膨胀力最小值，具体包括：获取电池模组在一个充放电周期内各时间点对应的膨胀力，并从各时间点对应的各膨胀力中选取膨胀力最大值和膨胀力最小值；根据选取的膨胀力最大值和选取的膨胀力最小值，确定电池模组的膨胀力振幅。
具体的说，通过传感器获取电池模组在一个充放电周期内各时间点对应的膨胀力，传感器可以以固定时间间隔获取膨胀力，例如，每隔30秒获取一个膨胀力，以便获取到的膨胀力中包含膨胀力最大值和膨胀力最小值。膨胀力振幅＝膨胀力最大值-膨胀力最小值。在确定了膨胀力振幅和膨胀力最小值后，即可将归一化的值带入该对应关系中，获取该归一化的值对应的充放电电量状态。
下面将以一个详细的例子说明该检测方法的过程。
假设检测电池模组在充电过程中的荷电状态，若对应关系为膨胀力归一化处理后的值与荷电状态之间的关系，该对应关系表示为：F(SOC)为充电过程中该电池模组产生的膨胀力，fC(SOC)表示为归一化处理后的膨胀力与荷电状态的对应关系，A表示为膨胀力振幅，fmin表示为膨胀力最小值。其中，fC(SOC)是根据归一化处理后的膨胀力与荷电状态形成的曲线进行拟合后确定，该曲线是基于电磁参量获取到的膨胀力数据和荷电状态数据确定的，采用多项式对该曲线进行拟合，得到对应关系为：fC(SOC)＝p1×SOC5+p2×SOC4+p3×SOC3+p4×SOC2+p5×SOC+p6；fC(SOC)表示为归一化处理后的膨胀力，其中，p1＝9.514，p2＝22.14，p3＝16.3，p4＝-4.372，p5＝1.532，p6＝-0.004309，p1～p6为充电拟合系数。对进行数学变换，得到F(SOC)＝A·fC(SOC)+fmin；其中，A和fmin可以在该电池模组第一次充放电周期内通过测量获取。当检测设备获取到F(SOC)的值时，即可通过F(SOC)＝A·fC(SOC)+fmin，求解出对应的SOC。图3为采用膨胀力归一化处理后的值与荷电状态之间对应关系的曲线，与实验时采用基于电磁参量获取的归一化膨胀力(即膨胀力归一化处理后的值)和荷电状态之间形成的曲线的对比图，图3中虚线为实验获取的曲线，图3中可以看出，两种曲线几乎完全重合，图4为采用本实施方式得到荷电状态的结果与采用多次试验得到的荷电状态的结果之间的偏差，从图4中，偏差较小，表明采用本实施方式中得到的荷电状态非常准确。
同理，检测电池模组在放电过程中的放电深度，若对应关系为膨胀力归一化处理后的值与放电深度之间的关系，则经过数学变换后的对应关系为：F(DOD)＝A·fD(DOD)+fmin，fD(DOD)表示为归一化处理后的膨胀力与放电深度的对应关系，A表示为膨胀力振幅，fmin表示为膨胀力最小值。其中，fD(DOD)是根据归一化处理后的膨胀力与放电深度形成的曲线进行拟合后确定，该曲线是基于电磁参量获取到的膨胀力数据和放电深度数据确定的，采用多项式对该曲线进行拟合，得到对应关系为：fD(DOD)＝p1×DOD7+p2×DOD6+p3×DOD5+p4×DOD4+p5×DOD3+p6×DOD2+p7×DOD7+p8；fD(DOD)表示为归一化处理后的膨胀力，其中，p1＝-1.105，p2＝58.02，p3＝-185，p4＝227.4，p5＝-125.7，p6＝26.66，p7＝-1.1，p8＝0.8502，p1～p8为放电拟合系数。其中，A和fmin可以在该电池模组第一次充放电周期内通过测量获取。当检测设备获取到F(DOD)的值时，即可通过F(DOD)＝A·fD(DOD)+fmin，求解出对应的DOD。图5为采用膨胀力归一化处理后的值与放电深度之间对应关系的曲线，与实验时基于电磁参量获取的归一化膨胀力(即膨胀力归一化处理后的值)和放电深度之间形成的曲线的对比图，图5中虚线为实验时绘制的曲线，图5中可以看出，两种曲线几乎完全重合，图6为采用本实施方式得到放电深度的结果与采用多次试验得到的放电深度的结果之间的偏差，从图6中，偏差较小，表明采用本实施方式中得到的放电深度非常准确。
本发明实施方式相对于现有技术而言，由于电池模组的充放电电量状态与该电池模组产生的膨胀力存在对应关系，通过获取到的膨胀力，即可快速地确定电池模组当前的充放电电量状态，且由于膨胀力不会受到电磁干扰，可以确保通过传感器获取到膨胀力的准确性，从而提高了对电池模组的充放电电量状态的测量的准确性；同时，由于传感器设置于电池模组上，使得还可以实时检测该电池模组的受到外力的状态，从而可以避免因电池模组受到过大的外力而造成的安全事故的情况。
本发明的第二实施方式涉及一种电池模组的充放电电量状态检测的方法。第二实施方式是对第一实施方式进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第二实施方式中通过获取电池模组在第一静置状态下产生的第一膨胀力和第一充放电电量状态，以及获取电池模组在第二静置状态下产生的第二膨胀力和第二充放电电量状态，确定该电池模组的膨胀力振幅和膨胀力最小值。确定该电池模组的膨胀力振幅和膨胀力最小值的具体流程如图7所示。
步骤701：基于电磁参量，获取电池模组在第一静置状态产生的第一膨胀力和对应的第一充放电电量状态，以及获取电池模组在第二静置状态产生的第二膨胀力和对应的第二充放电电量状态。
具体的说，基于电磁参量，可以采用测量电压的方式，获取该电池模组在第一静置状态下的第一充放电电量状态，同时可以通过传感器获取此时电池模组产生的第一膨胀力；获取该电池模组在第二静置状态下的第二充放电电量状态，同时可以通过传感器获取电池模组在第二静置状态下产生的第二膨胀力。可以理解的是，在电池模组在停止工作时，采用测量电压的方式，可以准确地获取该电池模组的充放电电量状态。第一静置状态可以是电池模组在T1时刻处于静置的状态，第二静置状态可以电池模组在T2时刻处于静置的状态，T1时刻不等于T2时刻。
步骤702：根据第一膨胀力、第一充放电电量状态和第一约束关系，确定第一静置状态下的第一函数关系，以及根据第二膨胀力、第二充放电电量状态和第一约束关系，确定第二静置状态下的第二函数关系。
具体的说，F＝A·fC(X)+fmin，F表示静置状态的第一膨胀力或第二膨胀力，A表示膨胀力振幅，fmin表示为膨胀力最小值，在F表示第一膨胀力时，fC(X)表示根据第一充放电电量状态计算得到的膨胀力的归一化的值，X表示第一充放电电量状态；在F表示第二膨胀力时，fC(X)表示根据第二充放电电量状态计算得到的膨胀力的归一化的值，X表示为第二充放电电量状态。当电池模组处于充电过程时，第一约束关系为：F(SOC)＝A·fC(SOC)+fmin，SOC表示为电池模组在充电过程中的荷电状态；当电池模组处于放电过程时，第一约束关系为：F(DOD)＝A·fC(DOD)+fmin，DOD表示为电池模组在放电过程中的放电深度。将第一膨胀力和第一充放电电量状态带入第一约束关系中，得到一函数关系，将第二膨胀力和第二充放电电量状态带入第一约束关系中，得到第二函数关系。例如，若电池模组处于充电过程，第一充放电电量为SOC1，第一膨胀力为F(SOC1)，那么第一函数关系为F(SOC1)＝A·fC(SOC1)+fmin；第二充放电电量为SOC2，第二膨胀力为F(SOC2)，那么第二函数关系为F(SOC2)＝A·fC(SOC2)+fmin。
步骤703：根据第一函数关系和第二函数关系，确定膨胀力振幅以及膨胀力最小值。
具体的说，将第一函数关系和第二函数关系组合成一个二元一次方程组，求解该二元一次方式，即可得到膨胀力振幅以及膨胀力最小值。例如，若第一函数关系为：F(SOC1)＝A·fC(SOC1)+fmin，第二函数关系为：F(SOC2)＝A·fC(SOC2)+fmin；那么该二元一次方式组为：求解该方程组，即可获得A和fmin。
需要说明的是，当电池模组处于放电过程时，确定膨胀力振幅以及膨胀力最小值的方式与电池模组处于充电过程时确定膨胀力和膨胀力最小值的方式相同，此处不再进行赘述。
本实施方式提供的电池模组的充放电电量状态检测的方法，通过获取电池模组在第一静置状态下的第一充放电电量状态和第一膨胀力，以及获取电池模组在第二静置状态下的第二充放电电量状态和第二膨胀力，从而可以快速，且准确确定出该电池模组的膨胀力振幅和膨胀力最小值，从而使得确定的膨胀力与充放电电量状态的对应关系更加接近实际，提高了对电池模组的充放电电量的检测的准确性。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明第三实施方式涉及一种电池，该电池80包括：电池模组801、传感器802和处理器803，传感器802与处理器803连接，传感器802设置于电池模组801上并与电池模组801内的电芯接触，具体的结构如图8所示。
具体的说，传感器802设置于电池模组801上并与电池模组801内的电芯接触，用于获取电池模组801的膨胀力；传感器802为压力传感器，如，压阻薄膜。该传感器802设置于电池模组的电芯8011表面上，如图9所示。传感器还可以设置于电池模组的端板与电芯之间的位置。
传感器802可以实时获取电池模组的膨胀力，并将获取到的膨胀力传输至处理器803，处理器803接收传感器获取的膨胀力，并根据膨胀力与充放电电量状态的对应关系，确定获取的膨胀力对应的充放电电量状态，将确定的充放电电量状态作为电池模组当前的充放电电量状态。
需要说明的是，该电池同样适用于对仅有单个电芯的电池模组的充放电电量状态的检测。
本发明实施方式相对于现有技术而言，将传感器设置在电池模组上，使得传感器可以实时获取电池模组的膨胀力，从而通过膨胀力与充放电电量状态的对应关系，确定出获取的膨胀力对应的充放电电量状态。
本发明第四实施方式涉及一种电池模组的充放电电量状态检测的装置。该装置100包括：获取模块1001和确定模块1002，该装置100的具体结构如图10所示。
获取模块1001用于获取电池模组产生的膨胀力，所述膨胀力由设置于电池模组上的传感器获取。确定模块1002用于根据膨胀力与充放电电量状态的对应关系，确定获取的膨胀力对应的充放电电量状态，将确定的充放电电量状态作为电池模组当前的充放电电量状态。
不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的装置实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电池模组的充放电电量状态检测的方法，其特征在于，包括：
获取电池模组产生的膨胀力，所述膨胀力由设置于所述电池模组上的传感器获取；
根据膨胀力与充放电电量状态的对应关系，确定获取的所述膨胀力对应的充放电电量状态，将确定的所述充放电电量状态作为所述电池模组当前的充放电电量状态，其中，所述充放电电量状态为所述电池模组在充电过程中的荷电状态或在放电过程中的放电深度。
2.根据权利要求1所述电池模组的充放电电量状态检测的方法，其特征在于，所述对应关系是根据所述电池模组的膨胀力与所述电池模组的充放电电量状态形成的曲线拟合确定；
所述曲线是根据基于电磁参量获取得到的所述电池模组在工作过程中的膨胀力和充放电电量状态数据绘制所得。
3.根据权利要求1或2所述电池模组的充放电电量状态检测的方法，其特征在于，所述对应关系为所述膨胀力归一化处理后的值与所述充放电电量状态之间的关系；
根据膨胀力与充放电电量状态的对应关系，确定获取的所述膨胀力对应的充放电电量状态，具体包括：
对所述膨胀力进行归一化处理，得到归一化的值；
从所述对应关系中获取所述归一化的值对应的充放电电量状态。
4.根据权利要求3所述电池模组的充放电电量状态检测的方法，其特征在于，对所述膨胀力进行归一化处理，得到归一化的值，具体包括：
确定所述电池模组的膨胀力振幅以及膨胀力最小值；
计算所述膨胀力与所述膨胀力最小值的差，将所得的差值除以所述膨胀力振幅得到的值作为所述归一化的值。
5.根据权利要求4所述电池模组的充放电电量状态检测的方法，其特征在于，确定所述电池模组的膨胀力振幅以及膨胀力最小值，具体包括：
获取所述电池模组在一个充放电周期内各时间点对应的膨胀力，并从所述各时间点对应的各膨胀力中选取膨胀力最大值和膨胀力最小值；
根据所述选取的膨胀力最大值和选取的膨胀力最小值，确定所述电池模组的膨胀力振幅。
6.根据权利要求4所述电池模组的充放电电量状态检测的方法，其特征在于，确定所述电池模组的膨胀力振幅以及膨胀力最小值，具体包括：
基于电磁参量，获取所述电池模组在第一静置状态产生的第一膨胀力和对应的第一充放电电量状态，以及获取所述电池模组在第二静置状态产生的第二膨胀力和对应的第二充放电电量状态；
根据所述第一膨胀力、第一充放电电量状态和第一约束关系，确定第一静置状态下的第一函数关系，以及根据所述第二膨胀力、第二充放电电量状态和第一约束关系，确定第二静置状态下的第二函数关系；
根据第一函数关系和第二函数关系，确定所述膨胀力振幅以及所述膨胀力最小值；其中，第一约束关系为：F＝A·fC(X)+fmin，F表示所述第一膨胀力或所述第二膨胀力，A表示膨胀力振幅，fmin表示为膨胀力最小值；
在F表示所述第一膨胀力时，fC(X)表示根据所述第一充放电电量状态计算得到的膨胀力的归一化的值，X表示所述第一充放电电量状态；在F表示所述第二膨胀力时，fC(X)表示根据所述第二充放电电量状态计算得到的膨胀力的归一化的值，X表示为所述第二充放电电量状态。
7.一种电池，其特征在于，包括：电池模组、传感器和处理器，所述传感器与所述处理器连接；
所述传感器设置于所述电池模组上并与所述电池模组内的电芯接触，用于获取所述电池模组的膨胀力；
所述处理器用于接收所述传感器获取的膨胀力，并根据膨胀力与充放电电量状态的对应关系，确定获取的所述膨胀力对应的充放电电量状态，将确定的所述充放电电量状态作为所述电池模组当前的充放电电量状态。
8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述传感器为压力传感器。
9.根据权利要求7或8所述的电池，其特征在于，所述传感器设置于所述电池模组中的电芯表面上；或者，
设置于所述电池模组的端板与所述电芯之间的位置。
10.一种电池模组的充放电电量状态检测的装置，其特征在于，包括：获取模块和确定模块；
所述获取模块用于获取电池模组产生的膨胀力，所述膨胀力由设置于所述电池模组上的传感器获取；
所述确定模块用于根据膨胀力与充放电电量状态的对应关系，确定获取的所述膨胀力对应的充放电电量状态，将确定的所述充放电电量状态作为所述电池模组当前的充放电电量状态。
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