CN111999653A - 电池内部凝水状况的测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池内部凝水状况的测试方法及系统，该电池内部凝水状况的测试方法包括以下步骤：获取真实电池内部的凝水参数信息；根据所述凝水参数信息，建立真实电池的等效替代模型；在等效测试环境工况中检测所述等效替代模型，获得所述等效替代模型的等效凝水量；根据所述等效凝水量，获得真实电池内部的真实凝水量；因此通过建立等效替代模型，可获得真实电池内部的真实凝水量，同时等效替代模型可随时进行拆装更换，测试成本相比于真实电池的测试成本低，且通过该等效替代模型可保证因真实电池的高压泄露而避免危害实验设备人员的安全。

Description

电池内部凝水状况的测试方法及系统

技术领域

本发明涉及电池凝水测试技术领域，特别涉及一种电池内部凝水状况的测试方法及系统。

背景技术

电池是动力汽车最核心的部件，目前动力电池系统为了预防内部热失控电芯排气及内外气压平衡普遍装载了含有防水透气膜的防爆阀，该防水透气膜允许水蒸气的透过；动力电池系统还普遍使用了与整车相连的水冷系统，当电动汽车在高温高湿环境下行驶或充电时，水冷系统会通入低温冷却液，电池系统内水气会在水冷板上形成冷凝水，外部水气透入电池系统内部进而造成持续凝水；当电动汽车连续在高温高湿环境下使用，内部凝水积累，湿度增大，电池系统内部的模组、铜排、配电盒等均可能出现水雾，大幅降低电气间隙与爬电距离，危害高压安全。

在相关技术中，可以直接用电池包在外部湿热环境下运行充放电工况再称重，重量变化即为凝水量；但是，因为动力电池系统普遍重量上百千克，相对测量误差较大，且易产生高压泄露等风险，威胁试验设备及人员的安全。

发明内容

本发明实施例提供一种电池内部凝水状况的测试方法及系统，通过建立等效替代模型，可获得真实电池内部的真实凝水量，可操作性更强。

一方面，本发明实施例提供了一种电池内部凝水状况的测试方法，包括以下步骤：获取真实电池内部的凝水参数信息；根据所述凝水参数信息，建立真实电池的等效替代模型；在等效测试环境工况中检测所述等效替代模型，获得所述等效替代模型的等效凝水量；根据所述等效凝水量，获得真实电池内部的真实凝水量。

一些实施例中，所述“获取真实电池内部的凝水参数信息”步骤，具体包括以下步骤：获取真实电池内部的凝水参数信息；其中，所述凝水参数信息分别为电池箱体内除去内部零部件的外空间体积L₁、电池模组总发热功率P₁、水冷系统面积S1₁、及防爆阀的防水透气膜面积S2₂。

一些实施例中，所述“建立真实电池的等效替代模型”步骤，具体包括以下步骤：建立真实电池的等效替代模型；其中，所述等效替代模型包括与所述真实电池的电池箱体对应的箱体替代模型、与水冷系统对应的水冷替代模型、与防爆阀的防水透气膜对应的透气膜替代模型、以及与电池模组对应的模组替代模型。

一些实施例中，所述等效替代模型与所述真实电池的比例系数为α，其中α>0。

一些实施例中，所述“建立真实电池的等效替代模型”步骤，具体包括以下步骤：建立真实电池的等效替代模型；其中，所述等效替代模型中的所述箱体替代模型除去内部零部件的外空间体积L＝L₁*α；所述等效替代模型中的所述模组替代模型的总发热功率P＝P₁*α；所述等效替代模型中的水冷替代模型的面积S1＝S1₁*α；所述等效替代模型中的透气膜替代模型的面积S2＝S2₂*α。

一些实施例中，所述“在等效测试环境工况中检测所述等效替代模型，获得所述等效替代模型的等效凝水量”步骤，具体包括以下步骤：设置接水容器于所述箱体替代模型和所述水冷替代模型连接处；输送冷却液至所述水冷替代模型中，控制加热装置对所述模组替代模型进行加热；检测设置在所述接水容器中的等效凝水量X₁。

一些实施例中，所述“根据所述等效凝水量，获得真实电池内部的真实凝水量”步骤，具体包括以下步骤：根据获取的所述等效凝水量X₁，得出所述真实电池内部的真实凝水量X＝X₁/α。

一些实施例中，所述“根据所述等效凝水量，获得真实电池内部的真实凝水量”步骤之后，还包括以下步骤：根据所述真实电池内部的真实凝水量进行风险评价；若风险评价不通过，则变更提取真实电池内部的凝水参数信息，重新进行测试；若风险评价通过，则完成测试。

一些实施例中，在建立真实电池的等效替代模型时，所述等效替代模型除去防爆阀需保持气密性，所述等效替代模型中的水冷替代模型与所述真实电池的水冷系统材质相同，所述等效替代模型中的透气膜替代模型与所述真实电池的防水透气膜厚度相同。

一方面，本发明实施例提供了一种电池内部凝水状况的测试系统，包括：等效替代模型、加热装置及接水容器；等效替代模型包括与真实电池的电池箱体对应的箱体替代模型、与水冷系统对应的水冷替代模型、与防爆阀的防水透气膜对应的透气膜替代模型、以及与电池模组对应的模组替代模型；加热装置设于所述等效替代模型内部，所述加热装置用于对所述模组替代模型进行加热；接水容器设于所述箱体替代模型和所述水冷替代模型连接处，所述接水容器用于检测所述等效替代模型的等效凝水量。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：通过建立真实电池的等效替代模型，可对该等效替代模型根据实际情况进行放大或缩小，同时再将等效替代模型置于等效测试环境工况中进行检测，进而根据该等效替代模型的等效凝水量，获得真实电池内部的真实凝水量，因此该电池内部凝水状况的测试方法更具有可操作性，能替代真实电池的实际测试环境工况，同时因该等效替代模型可替换性强，可随时进行拆装更换，测试成本相比于真实电池的测试成本低，且通过该等效替代模型可保证因真实电池的高压泄露而避免危害实验设备人员的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例电池内部凝水状况的测试方法的示意图；

图2为本发明实施例电池内部凝水状况的测试系统的示意图。

图中：1、等效替代模型；10、箱体替代模型；11、水冷替代模型；12、透气膜替代模型；13、模组替代模型；2、加热装置；3、接水容器。

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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1所示；本发明实施例提供了一种电池内部凝水状况的测试方法，包括以下步骤：获取真实电池内部的凝水参数信息；根据所述凝水参数信息，建立真实电池的等效替代模型1；在等效测试环境工况中检测所述等效替代模型1，获得所述等效替代模型1的等效凝水量；根据所述等效凝水量，获得真实电池内部的真实凝水量。

通过建立真实电池的等效替代模型1，可对该等效替代模型1根据实际情况进行放大或缩小，同时再将等效替代模型1置于等效测试环境工况中进行检测，进而根据该等效替代模型1的等效凝水量，获得真实电池内部的真实凝水量，因此该电池内部凝水状况的测试方法更具有可操作性，能替代真实电池的实际测试环境工况，同时因该等效替代模型1可替换性强，可随时进行拆装更换，测试成本相比于真实电池的测试成本低，且通过该等效替代模型1可保证因真实电池的高压泄露而避免危害实验设备人员的安全。

可选的，“获取真实电池内部的凝水参数信息”步骤，具体包括以下步骤：获取真实电池内部的凝水参数信息；其中，所述凝水参数信息分别为电池箱体内除去内部零部件的外空间体积L₁、电池模组总发热功率P₁、水冷系统面积S1₁、及防爆阀的防水透气膜面积S2₂。

“凝水参数信息分别为电池箱体内除去内部零部件的外空间体积”中的零部件主要为真实电池的配电盒、配电盒、模组、电池管理系统、线束等零部件，所以除去上述内部零部件之后即为电池箱体内除去内部零部件的外空间体积L₁；同时电池模组总发热功率P₁、水冷系统面积S1₁、及防爆阀的防水透气膜面积S2₂可根据真实电池的实际情况进行获取；需要说明的是，水冷系统面积主要为水冷板和导热垫的面积。

同时参见图2所示，在本发明实施例中，为了建立真实电池的等效替代模型1，通过提取上述真实电池内部的凝水参数信息，即需根据电池箱体内除去内部零部件的外空间体积L₁、电池模组总发热功率P₁、水冷系统面积S1₁、及防爆阀的防水透气膜面积S2₂进行等效替代模型中各零件的一一对应设置。所述“建立真实电池的等效替代模型1”步骤，具体包括以下步骤：建立真实电池的等效替代模型1；其中，所述等效替代模型1包括与所述真实电池的电池箱体对应的箱体替代模型10、与水冷系统对应的水冷替代模型11、与防爆阀的防水透气膜对应的透气膜替代模型12、以及与电池模组对应的模组替代模型13。

可选的，所述等效替代模型1与所述真实电池的比例系数为α，其中α>0；由于通过建立真实电池的等效替代模型1，可替换真实电池在等效测试环境工况中进行检测，因此，通过可根据实际情况对等效替代模型相对于真实电池进行比例放大或缩小，因此该电池内部凝水状况的测试方法更具有可操作性，可替换性强，可随时进行拆装更换。

可选的，为了根据该比例系数α对该等效替代模型进行放大或缩小设置；所述“建立真实电池的等效替代模型1”步骤，具体包括以下步骤：建立真实电池的等效替代模型1；其中，所述等效替代模型中1的所述箱体替代模型10除去内部零部件的外空间体积L＝L₁*α；所述等效替代模型1中的所述模组替代模型13的总发热功率P＝P₁*α；所述等效替代模型1中的水冷替代模型11的面积S1＝S1₁*α；所述等效替代模型1中的透气膜替代模型12的面积S2＝S2₂*α。

可选的，所述“在等效测试环境工况中检测所述等效替代模型1，获得所述等效替代模型1的等效凝水量”步骤，具体包括以下步骤：设置接水容器3于所述箱体替代模型1和所述水冷替代模型11连接处；输送冷却液至所述水冷替代模型11中，控制加热装置2对所述模组替代模型13进行加热；检测设置在所述接水容器3中的等效凝水量X₁。

通过该比例系数α建立真实电池的等效替代模型1后，同时还需要对真实电池的实际测试环境工况进行等效建立，该等效测试环境工况主要包括：向该水冷替代模型11中输送冷却液，控制加热装置2对该模组替代模型13进行加热；需要说明的是，通过使用加热装置2替换真实电池的带电模块，排除了测试中潜在的高压隐患威胁，避免了危害实验设备人员的安全；同时通过设置接水容器3于所述箱体替代模型1和所述水冷替代模型11连接处，可直接通过接水容器3检测该等效替代模型1的等效凝水量X₁，接水容器3可设置为量杯，更加直观精确。

可选的，所述“根据所述等效凝水量，获得真实电池内部的真实凝水量”步骤，具体包括以下步骤：根据获取的所述等效凝水量X₁，得出所述真实电池内部的真实凝水量X＝X₁/α；由于所述等效替代模1型与所述真实电池的比例系数为α，因此可直接根据获取的所述等效凝水量X₁，得出所述真实电池内部的真实凝水量X＝X₁/α。

可选的，所述“根据所述等效凝水量，获得真实电池内部的真实凝水量”步骤之后，还包括以下步骤：根据所述真实电池内部的真实凝水量进行风险评价；若风险评价不通过，则变更提取真实电池内部的凝水参数信息，重新进行测试，测试流程根据上述测试流程重新开始；若风险评价通过，则完成测试，则根据获取的所述等效凝水量X₁，得出所述真实电池内部的真实凝水量X＝X₁/α。需要说明的是，该风险评价方式可以是电池的电气间隙、电池内部高压情况等元素进行评价，评价真实电池内部的真实凝水量X是否异常。

可选的，为了保证该电池的等效替代模型更能和真实电池的实际特征相符，能更好地通过该等效替代模型1的等效凝水量X₁反馈出真实电池内部的真实凝水量X；在建立真实电池的等效替代模型1时，所述等效替代模型1除去防爆阀需保持气密性，所述等效替代模型1中的水冷替代模型11与所述真实电池的水冷系统材质相同，所述等效替代模型1中的透气膜替代模型12与所述真实电池的防水透气膜厚度相同。

本申请实施例提供的一种电池内部凝水状况的测试系统，包括：等效替代模型1、加热装置2及接水容器3；等效替代模型1包括与真实电池的电池箱体对应的箱体替代模型10、与水冷系统对应的水冷替代模型11、与防爆阀的防水透气膜对应的透气膜替代模型12、以及与电池模组对应的模组替代模型13；加热装置2设于所述等效替代模型1内部，所述加热装置2用于对所述模组替代模型13进行加热；接水容器3设于所述箱体替代模型10和所述水冷替代模型11连接处，所述接水容器3用于检测所述等效替代模型1的等效凝水量。

通过建立真实电池的等效替代模型1，可对该等效替代模型1根据实际情况进行放大或缩小，同时再将等效替代模型1置于等效测试环境工况中进行检测，进而根据该等效替代模型1的等效凝水量，获得真实电池内部的真实凝水量；该等效替代模型1在等效测试环境工况中进行测试时，向该水冷替代模型11中输送冷却液，控制加热装置2对该模组替代模型13进行加热；同时通过设置接水容器3于所述箱体替代模型10和所述水冷替代模型11连接处，可直接通过接水容器3检测该等效替代模型1的等效凝水量，更加直观精确；因此该电池内部凝水状况的测试系统更具有可操作性，能替代真实电池的实际测试环境工况，同时因该等效替代模型1可替换性强，可随时进行拆装更换，测试成本相比于真实电池的测试成本低，且通过该等效替代模型1可保证因真实电池的高压泄露而避免危害实验设备人员的安全。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明中，术语“包括”、或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电池内部凝水状况的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取真实电池内部的凝水参数信息；

根据所述凝水参数信息，建立真实电池的等效替代模型；

在等效测试环境工况中检测所述等效替代模型，获得所述等效替代模型的等效凝水量；

根据所述等效凝水量，获得真实电池内部的真实凝水量。

2.如权利要求1所述的电池内部凝水状况的测试方法，其特征在于，所述“获取真实电池内部的凝水参数信息”步骤，具体包括以下步骤：

获取真实电池内部的凝水参数信息；

其中，所述凝水参数信息分别为电池箱体内除去内部零部件的外空间体积L₁、电池模组总发热功率P₁、水冷系统面积S1₁、及防爆阀的防水透气膜面积S2₂。

3.如权利要求2所述的电池内部凝水状况的测试方法，其特征在于，所述“建立真实电池的等效替代模型”步骤，具体包括以下步骤：

建立真实电池的等效替代模型；

其中，所述等效替代模型包括与所述真实电池的电池箱体对应的箱体替代模型、与水冷系统对应的水冷替代模型、与防爆阀的防水透气膜对应的透气膜替代模型、以及与电池模组对应的模组替代模型。

4.如权利要求3所述的电池内部凝水状况的测试方法，其特征在于，所述等效替代模型与所述真实电池的比例系数为α，其中α>0。

5.如权利要求4所述的电池内部凝水状况的测试方法，其特征在于，所述“建立真实电池的等效替代模型”步骤，具体包括以下步骤：

建立真实电池的等效替代模型；

其中，所述等效替代模型中的所述箱体替代模型除去内部零部件的外空间体积L＝L₁*α；

所述等效替代模型中的所述模组替代模型的总发热功率P＝P₁*α；

所述等效替代模型中的水冷替代模型的面积S1＝S1₁*α；

所述等效替代模型中的透气膜替代模型的面积S2＝S2₂*α。

6.如权利要求4所述的电池内部凝水状况的测试方法，其特征在于，所述“在等效测试环境工况中检测所述等效替代模型，获得所述等效替代模型的等效凝水量”步骤，具体包括以下步骤：

设置接水容器于所述箱体替代模型和所述水冷替代模型连接处；

输送冷却液至所述水冷替代模型中，控制加热装置对所述模组替代模型进行加热；

检测设置在所述接水容器中的等效凝水量X₁。

7.如权利要求6所述的电池内部凝水状况的测试方法，其特征在于，所述“根据所述等效凝水量，获得真实电池内部的真实凝水量”步骤，具体包括以下步骤：

根据获取的所述等效凝水量X₁，得出所述真实电池内部的真实凝水量X＝X₁/α。

8.如权利要求1所述的电池内部凝水状况的测试方法，其特征在于，所述“根据所述等效凝水量，获得真实电池内部的真实凝水量”步骤之后，还包括以下步骤：

根据所述真实电池内部的真实凝水量进行风险评价；

若风险评价不通过，则变更提取真实电池内部的凝水参数信息，重新进行测试；

若风险评价通过，则完成测试。

9.如权利要求2所述的电池内部凝水状况的测试方法，其特征在于，在建立真实电池的等效替代模型时，所述等效替代模型除去防爆阀需保持气密性，所述等效替代模型中的水冷替代模型与所述真实电池的水冷系统材质相同，所述等效替代模型中的透气膜替代模型与所述真实电池的防水透气膜厚度相同。

10.一种电池内部凝水状况的测试系统，其特征在于，包括：

等效替代模型，包括与真实电池的电池箱体对应的箱体替代模型、与水冷系统对应的水冷替代模型、与防爆阀的防水透气膜对应的透气膜替代模型、以及与电池模组对应的模组替代模型；

加热装置，设于所述等效替代模型内部，所述加热装置用于对所述模组替代模型进行加热；以及，

接水容器，设于所述箱体替代模型和所述水冷替代模型连接处，所述接水容器用于检测所述等效替代模型的等效凝水量。

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