CN112133854A - 动力电池的电池模组、故障检测方法、动力电池以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力电池的电池模组、故障检测方法、动力电池以及车辆，动力电池的电池模组包括：壳体，壳体限定出安装空间；多个电芯，多个电芯安装于安装空间内，多个电芯在电芯的厚度方向依次堆叠；挤压板组件，挤压板组件设于至少两个相邻的电芯之间和/或电芯与壳体之间；驱动组件，驱动组件适于驱动挤压板组件在电芯的厚度方向运动，以改变多个电芯受到的挤压力。由此，通过驱动组件驱动挤压板组件运动，可以在动力电池的充电和放电过程中主动调节电芯受到的挤压力，可以延长动力电池的使用寿命，也可以避免动力电池发生析锂现象，还可以保证在电池膨胀时为电芯提供足够的挤压力，从而可以提升动力电池的使用安全性。

Description

动力电池的电池模组、故障检测方法、动力电池以及车辆

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其是涉及一种动力电池的电池模组、故障检测方法以及电池。

背景技术

锂离子电池在充电过程中，极片会增厚膨胀，放电过程中极片又会恢复原来厚度，这个现象被称为“呼吸效应”，锂离子电池在工作充放电循环过程中，在平行于极片的外壳两侧对电芯施加一定的挤压约束力可以延长电池寿命、约束电池膨胀避免发生安全风险。如果约束力过大会抑制锂离子电池的这种呼吸过程，可能会导致寿命缩短甚至析锂发生安全事故，如果夹紧力不够，则起不到束缚的作用。

现有技术中，用平行金属板夹紧电池模组，通过螺杆或者焊接的方式提供夹紧力，不能主动根据锂离子电池这种“呼吸效应”调节约束力，而且现有技术中没有依据夹紧应力辅助诊断电池状态的技术方案。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种动力电池的电池模组，该动力电池的电池模组可以在动力电池的充电和放电过程中主动调节电芯受到的挤压力，可以延长动力电池的使用寿命，也可以避免动力电池发生析锂现象，还可以保证在电池膨胀时为电芯提供足够的挤压力，从而可以提升动力电池的使用安全性。

本发明进一步地提出了一种动力电池。

本发明进一步地提出了一种动力电池的故障检测方法。

根据本发明的动力电池的电池模组包括：壳体，所述壳体限定出安装空间；多个电芯，多个所述电芯安装于所述安装空间内，多个所述电芯在所述电芯的厚度方向依次堆叠；挤压板组件，所述挤压板组件设于至少两个相邻的所述电芯之间和/或所述电芯与所述壳体之间；驱动组件，所述驱动组件适于驱动所述挤压板组件在所述电芯的厚度方向运动，以改变多个所述电芯受到的挤压力。

根据本发明的动力电池的电池模组，通过驱动组件驱动挤压板组件运动，可以在动力电池的充电和放电过程中主动调节电芯受到的挤压力，可以延长动力电池的使用寿命，也可以避免动力电池发生析锂现象，还可以保证在电池膨胀时为电芯提供足够的挤压力，从而可以提升动力电池的使用安全性。

在本发明的一些示例中，所述挤压板组件包括：第一挤压板和第二挤压板，所述第一挤压板和所述第二挤压板相对设置，且所述第一挤压板和所述第二挤压板之间设有弹性件。

在本发明的一些示例中，所述驱动组件包括：推进杆，所述推进杆设于所述第一挤压板和所述第二挤压板之间，所述推进杆插入所述电池模组的深度可调以改变所述第一挤压板和所述第二挤压板之间的间隔距离。

在本发明的一些示例中，所述驱动组件还包括：第一推进板和第二推进板，所述第一推进板设于所述第一挤压板，所述第二推进板设于所述第二挤压板；所述推进杆构造为锥形结构，所述第一推进板和所述第二推进板均设有推进槽，所述推进杆设于所述推进槽内且与所述推进槽螺纹配合。

在本发明的一些示例中，所述驱动组件还包括：驱动件，所述推进杆设有从动齿轮，所述从动齿轮适于与所述驱动件的主动齿轮啮合。

在本发明的一些示例中，所述壳体设有导向套，所述导向套套设于所述推进杆的外侧。

在本发明的一些示例中，至少两个相邻的所述电芯和/或所述电芯与所述壳体之间设有压力传感器，所述压力传感器与所述动力电池的电池管理系统连接。

根据本发明的动力电池，包括上述的动力电池的电池模组。

根据本发明的动力电池的故障检测方法包括以下步骤：获取所述动力电池的工作状态，所述工作状态包括：实际工作模式、实际温度值、电芯受到的实际挤压力值；根据所述动力电池的所述工作状态判断所述动力电池是否满足预设条件；如果是，判断所述动力电池出现故障；如果否，判断所述动力电池未出现故障。

根据本发明的动力电池的故障检测方法，通过获取动力电池的工作状态，然后根据动力电池的工作状态判断动力电池是否满足预设条件，如果满足预设条件，则判断动力电池出现故障，如果不满足预设条件，则判断动力电池未出现故障，由此，可以根据动力电池的工作状态判断所述动力电池是否出现故障，从而可以避免因动力电池出现故障而发生安全事故，进而可以提升动力电池的使用安全性。

在本发明的一些示例中，所述工作状态还包括：所述动力电池的实际荷电状态值。

在本发明的一些示例中，所述根据所述动力电池的所述工作状态判断所述动力电池是否满足预设条件，包括：在第一预定时间内判断所述实际挤压力值是否持续升高；如果是，判断所述动力电池出现安全故障；如果否，继续获取所述动力电池的工作状态。

在本发明的一些示例中，所述根据所述动力电池的所述工作状态判断所述动力电池是否满足预设条件，包括：判断所述动力电池的所述实际温度值是否满足预设温度阈值且所述实际荷电状态值是否满足预设荷电状态值；如果是，多次获取所述电芯受到的所述实际挤压力值并求和，当多个所述实际挤压力值求和达到第一预设挤压力阈值时计算多个所述实际挤压力值的平均值，根据多个所述实际挤压力值的所述平均值计算出所述动力电池的实际老化状态系数；如果否，继续获取所述动力电池的工作状态。

在本发明的一些示例中，计算出所述动力电池的所述实际老化状态系数后，判断多个所述实际挤压力值的所述平均值是否超过预设挤压力平均值；如果是，获取所述平均值超过所述预设挤压力平均值的实际天数，如果所述实际天数大于预设天数，判断所述动力电池出现老化故障，如果所述实际天数不大于所述预设天数，继续获取所述动力电池的工作状态；如果否，继续获取所述动力电池的工作状态。

在本发明的一些示例中，所述获取所述动力电池的工作状态，还包括：判断所述动力电池是否有模式切换指令，如果是，获取所述动力电池的实际荷电状态值和实际老化状态系数，根据所述实际荷电状态值和所述实际老化状态系数获取所述电芯需要的挤压力值，根据所述电芯需要的挤压力值计算出所述推进杆插入所述动力电池的电池模组的深度值，根据所述深度值控制所述推进杆插入所述电池模组的深度；如果否，继续获取所述动力电池的工作状态。

在本发明的一些示例中，根据所述深度值控制推进杆插入所述电池模组的深度后，获取所述电芯的所述实际挤压力值，判断获取所述电芯受到的所述实际挤压力值的时间是否超过第二预定时间；如果是，判断所述动力电池出现压力故障；如果否，判断所述实际挤压力值是否达到第二预设挤压力阈值，如果所述实际挤压力值达到所述第二预设挤压力阈值控制程序结束，如果所述实际挤压力值未达到所述第二预设挤压力阈值判断所述动力电池出现压力故障。

根据本发明的车辆，包括上述的动力电池的故障检测方法。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的动力电池的电池模组的剖视图；

图2是根据本发明实施例的电池模组的另一个角度的示意图；

图3是根据本发明实施例的第一挤压板和第一推进板的装配示意图；

图4是根据本发明实施例的第一挤压板、第一推进板、推进杆和导向套的装配示意图；

图5是根据本发明实施例的故障检测方法的流程图。

附图标记：

电池模组10；

壳体11；安装空间111；固定端板112；固定底板113；上盖板114；侧面固定板115；

电芯12；第一挤压板13；第二挤压板14；弹性件15；固定孔16；推进杆17；第一推进板18；第二推进板19；推进槽20；

从动齿轮21；主动齿轮22；导向套23；压力传感器24；压力传感器采集线25。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的动力电池的电池模组10。

如图1-图4所示，根据本发明实施例的电池模组10包括：壳体11、挤压板组件、驱动组件和多个电芯12。壳体11限定出安装空间111，需要说明的是，壳体11可以包括固定端板112、固定底板113、上盖板114和侧面固定板115，固定端板112、固定底板113、上盖板114和侧面固定板115共同组成壳体11，固定端板112、固定底板113、上盖板114和侧面固定板115共同限定出安装空间111。多个电芯12安装于安装空间111内，多个电芯12在电芯12的厚度方向依次堆叠，也可以理解为，多个电芯12在壳体11限定出的安装空间111内堆叠设置，多个电芯12沿着电芯12的厚度方向依次堆叠设置。挤压板组件设置于至少两个相邻的电芯12之间和/或电芯12与壳体11之间，需要解释的是，挤压板组件设置于相邻的两个电芯12相对的侧面之间和/或设置于一个电芯12的侧面与固定端板112之间。驱动组件适于驱动挤压板组件在电芯12的厚度方向运动，以改变多个电芯12受到的挤压力，需要说明的是，挤压板组件可以在电芯12的厚度方向运动并向电芯12施加挤压力，驱动组件适于驱动挤压板组件，使挤压板组件在电芯12的厚度方向运动，从而使多个电芯12受到的挤压力改变。

其中，动力电池在充电过程中，动力电池的极片会增厚膨胀，此时，可以控制驱动组件驱动挤压板组件在电芯12的厚度方向运动，使挤压板组件朝向远离电芯12的方向运动，减小挤压板组件施加给电芯12的挤压力，使电芯12受到的挤压力下降，从而使动力电池在充电过程中受到大小合适的挤压力，动力电池在放电过程中，电芯12的极片会从增厚膨胀状态恢复，即电芯12的极片厚度减小，此时，控制驱动组件驱动挤压板组件朝向电芯12运动，增大挤压板组件施加给电芯12的挤压力，使电芯12受到的挤压力上升，从而使动力电池在放电过程中受到大小合适的挤压力。与现有技术相比，可以使动力电池无论在充电过程中还是放电过程中，都可以受到大小合适的挤压力，有效解决了通过螺杆或焊接的方式提供挤压力不能够根据动力电池的充、放电过程主动调节挤压力的问题，并且，通过驱动组件驱动挤压板组件运动，能够可以在动力电池的充电和放电过程中主动调节电芯12受到的挤压力，可以延长动力电池的使用寿命，也可以避免动力电池发生析锂现象，还可以保证在电池膨胀时为电芯12提供足够的挤压力，从而可以提升动力电池的使用安全性。

由此，通过驱动组件驱动挤压板组件运动，可以在动力电池的充电和放电过程中主动调节电芯12受到的挤压力，可以延长动力电池的使用寿命，也可以避免动力电池发生析锂现象，还可以保证在电芯12的极片膨胀时为电芯12提供足够的挤压力，从而可以提升动力电池的使用安全性。

在本发明的一些实施例中，如图1-图3所示，挤压板组件可以包括：第一挤压板13和第二挤压板14，第一挤压板13和第二挤压板14可以相对设置且相邻，并且第一挤压板13和第二挤压板14之间可以设置有弹性件15，需要说明的是，第一挤压板13和第二挤压板14可以设置在相邻的两个电芯12相对的侧面之间和/或设置于一个电芯12的侧面与固定端板112之间，第一挤压板13和第二挤压板14上可以设置安装弹性件15的固定孔16，弹性件15的一端与第一挤压板13连接，弹性件15的另一端与第二挤压板14连接，优选地，弹性件15可以为4个，固定孔16也可以为4个，4个弹性件15可以对称分布在第一挤压板13和第二挤压板14的四个角的固定孔16内，优选地，弹性件15可以为弹簧，弹性件15可以起到支撑第一挤压板13和第二挤压板14的作用，当驱动组件驱动挤压板组件在电芯12的厚度方向运动时，弹性件15可以缓冲电芯12受到的挤压力，从而可以防止电芯12受到的挤压力激增，进而可以延长动力电池的使用寿命，当驱动组件失效时，弹性件15可以起到给予电芯12初始挤压力的作用，弹性件15可以调节挤压板组件施加给电芯12的挤压力，从而可以提高电池模组10的使用可靠性，进而提高动力电池的使用可靠性。

在本发明的一些实施例中，如图1-图4所示，驱动组件可以包括：推进杆17，推进杆17可以设置于第一挤压板13和第二挤压板14之间，推进杆17插入电池模组10的深度可调以改变第一挤压板13和第二挤压板14之间的间隔距离。需要解释的是，驱动组件可以驱动推进杆17以调节推进杆17插入电池模组10的深度，从而驱动组件可以通过驱动推进杆17，进而驱动挤压板组件在电芯12的厚度方向运动，以改变多个电芯12受到的挤压力的大小。并且，可以通过预先设计推进杆17的最大推进长度从而约束最大挤压力，优选地，推进杆17可以为两个，两个推进杆17可以沿电池模组10的宽度方向对称设置在第一挤压板13和第二挤压板14之间，电池模组10的宽度方向是指图4中的左右方向。这样设置可以比较精确的调节电芯12受到的挤压力的大小，并且可以使电芯12的侧面受到的挤压力比较均衡，从而可以进一步延长动力电池的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，如图1和图4所示，驱动组件还可以包括：第一推进板18和第二推进板19，第一推进板18可以设置于第一挤压板13，第二推进板19可以设置于第二挤压板14，需要说明的是，第一推进板18可以通过焊接的方式设置于第一挤压板13，第二推进板19也可以通过焊接的方式设置于第二挤压板14，推进杆17可以构造为锥形结构，第一推进板18和第二推进板19均可以设置有推进槽20，推进杆17可以设置于推进槽20内且与推进槽20螺纹配合。需要解释的是，锥形结构的推进杆17的尖部插入电池模组10内，第一推进板18的推进槽20和第二推进板19的推进槽20可以对应设置，推进槽20内可以设置内螺纹，推进杆17可以设置有与推进槽20的内螺纹配合使用的外螺纹，从而推进杆17可以在两个推进槽20内旋转，当推进杆17转动时，能够调节推进杆17伸入电池模组10内的深度，可以调节第一推进板18和第二推进板19之间的间隔间距，从而可以更加精确的调节电芯12受到的挤压力，进一步延长动力电池的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，驱动组件还可以包括：驱动件，驱动件可以设置为驱动电机，推进杆17可以设置有从动齿轮21，从动齿轮21适于与驱动件的主动齿轮22啮合，需要说明的是，驱动件可以与电池管理系统连接，当需要调节电芯12之间的挤压力时，由电池管理系统控制驱动件缓慢转动，由于驱动件的主动齿轮22和推进杆17的从动齿轮21啮合，电池管理系统可以通过控制驱动件缓慢转动带动推进杆17旋转，从而调节推进杆17的旋转深度，进而实现调节电芯12受到的挤压力，这样设置可以给推进杆17提供较大的旋转推动力矩，保障电池模组10的工作可靠性。并且，不同类型、容量的电芯12在不同的寿命阶段所需的挤压力都是不一样的，可以预先在台架上测试电芯12在整个寿命周期的最优挤压力曲线，并将曲线参数标定到电池管理系统内，通过电池管理系统控制推进杆17旋转，可以更加精确的调节电芯12受到的挤压力，从而更好地延长动力电池的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，壳体11可以设置导向套23，导向套23套设于推进杆17的外侧，需要解释的是，推进杆17可以在导向套23内旋转运动，导向套23可以约束推进杆17的旋转运动的运动方向，从而可以使推进杆17只在电池模组10的宽度方向运动，可以使推进杆17在预先设置好的方向上运动，从而可以提高电池模组10的使用可靠性。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，至少两个相邻的电芯12和/或电芯12与壳体11之间可以设置有压力传感器24，压力传感器24与动力电池的电池管理系统连接，需要说明的是，压力传感器24可以通过压力传感器采集线25与电池管理系统连接，不同类型、不同容量的电芯12在不同的寿命阶段所需要的挤压力都是不一样的，可以预先在台架上测试电芯12整个寿命周期的最优挤压力曲线，并将曲线参数标定到电池管理系统，压力传感器24可以通过压力传感器采集线25与电池管理系统连接，并且压力传感器24可以将相邻的电芯12和/或电芯12与壳体11之间的挤压力的数值传递给电池管理系统，电池管理系统可以通过最优挤压力曲线与压力传感器24传递来的挤压力的数值进行比较，判断此时相邻的电芯12和/或电芯12与壳体11之间的挤压力大小是否为最优挤压力，若此时的挤压力不是最优挤压力，电池管理系统可以通过控制驱动件来控制推进杆17插入电池模组10的深度，从而调节相邻的电芯12和/或电芯12与壳体11之间的挤压力大小，使电芯12受到的挤压力为最优挤压力，这样设置可以使多个电芯12在每个时刻受到的挤压力都为最优挤压力，从而可以进一步延长动力电池的使用寿命。

根据本发明实施例的动力电池，动力电池包括上述实施例的电池模组10，电池模组10设置在动力电池上，通过驱动组件驱动挤压板组件在电芯12的厚度方向运动，可以在动力电池的充电和放电过程中主动调节电芯12受到的挤压力，可以延长动力电池的使用寿命，也可以避免动力电池发生析锂现象，还可以保证在电池膨胀时为电芯12提供足够的挤压力，从而可以提升动力电池的使用安全性。

如图5所示，根据本发明实施例的动力电池(上述实施例中的动力电池)的故障检测方法包括以下步骤：

S1，获取动力电池的工作状态，工作状态包括：实际工作模式、实际温度值、电芯受到的实际挤压力值。

需要解释的是，动力电池为上述实施例的动力电池，在获取了动力电池的工作状态后，可以将动力电池的工作状态传递给电池管理系统。

S2，根据动力电池的工作状态判断动力电池是否满足预设条件。

需要说明的是，预设条件可以提前在电池管理系统内设定，电池管理系统可以根据传递来的动力电池的工作状态来判断动力电池是否满足预设条件。

S3，如果是，判断动力电池出现故障。

需要解释的是，如果传递来的动力电池的工作状态满足预设条件，则判断动力电池出现故障。

S4，如果否，判断动力电池未出现故障。

需要说明的是，如果传递来的动力电池的工作状态不满足预设条件，则判断动力电池未出现故障。

需要说明的是，动力电池的实际工作模式可以分为充电模式、放电模式和闲置模式三种工作模式，实际温度值可以通过温度检测器测量，温度检测器可以与电池管理系统连接，温度检测器获得动力电池的实际温度值后，可以将动力电池的实际温度值传递给电池管理系统，电芯受到的实际挤压力值可以通过设置在相邻电芯之间和/或电芯与壳体之间的压力传感器测量，压力传感器也可以与电池管理系统连接，压力传感器获得相邻电芯之间和/或电芯与壳体之间的实际挤压力值后，可以将相邻电芯之间和/或电芯与壳体之间的实际挤压力值传递给电池管理系统，并且，电池管理系统可以直接获得动力电池的实际工作模式。

其中，可以通过检测设备来获取动力电池的工作状态，在获取了动力电池的工作状态后，检测设备可以将获取的动力电池的工作状态传递给电池管理系统，由电池管理系统来判断动力电池是否满足预设条件，预设条件可以事先在电池管理系统内设定，电池管理系统可以将传递来的动力电池的工作状态与预设条件进行比较来判断动力电池的工作状态是否满足预设条件，如果传递来的动力电池的工作状态满足预设条件，则判断动力电池出现故障，并可以通过报警器或者其他设备进行报警，以提醒用户动力电池出现故障，从而可以避免因动力电池出现故障而发生安全事故，如果传递来的动力电池的工作状态不满足预设条件，则判断动力电池未出现故障，此时检测设备继续获取动力电池的工作状态，电池管理系统继续根据传递来的动力电池的工作状态来判断动力电池是否满足预设条件，从而可以实时对动力电池的工作状态进行监测，保障动力电池的工作可靠性，进一步避免因动力电池出现故障而发生安全事故。

由此，通过上述实施例的故障检测方法，通过获取动力电池的工作状态，并将动力电池的工作状态传递给电池管理系统，电池管理系统根据动力电池的工作状态判断动力电池是否满足预设条件，如果满足预设条件，则判断动力电池出现故障，如果不满足预设条件，则判断动力电池未出现故障，从而可以保障动力电池的工作可靠性，避免因动力电池出现故障而发生安全事故。

需要说明的是，可以预先测定电芯在不同的寿命阶段，调节充电过程和放电过程的挤压力对寿命的影响，也可以事先测定推进杆推进深度与电芯寿命周期内所受挤压力和挤压力分布之间的关系，以及预先测定电芯温度对挤压力设定的影响和预先测定单个或者多个电芯热失控压力值的变化曲线，并将测定的内容全部设定在电池管理系统内，从而可以便于电池管理系统对动力电池是否发生故障进行判断，进而使故障检测方法更为可靠。

在本发明的一些实施例中，动力电池的工作状态还可以包括：动力电池的实际荷电状态值，需要说明的是，实际荷电状态值也叫剩余电量，可以代表动力电池使用一段时间或者长时间搁置不用后的剩余可放电电量与动力电池完全充电状态的电量的比值，常用百分数表示，，由此，通过获取动力电池的实际荷电状态值，可以从多方面判断动力电池的工作状态，从而可以准确判断动力电池是否发生故障。

在本发明的一些实施例中，根据动力电池的工作状态判断动力电池是否满足预设条件包括：可以在第一预定时间内判断电芯受到的实际挤压力值是否持续升高，如果是，电池管理系统判断动力电池出现安全故障，如果否，继续获取动力电池的工作状态，需要说明的是，第一预定时间可以为设置的一定的时间段，电池管理系统可以在第一预定时间内根据压力传感器传递来的电芯受到的实际挤压力值判断实际挤压力值是否持续升高，如果在第一预定时间内，电芯受到的实际挤压力值持续升高，则判断动力电池出现安全故障，而且电池管理系统控制报警器或者其他设备提醒用户动力电池出现安全故障，如果在第一预定时间内，电芯受到的实际挤压力值没有持续升高，则判断动力电池没有出现安全故障，此时，电池管理系统继续接收动力电池的工作状态，并且电池管理系统可以继续在第一预定时间内根据压力传感器传递来的电芯受到的实际挤压力值判断实际挤压力值是否持续升高，从而可以保障动力电池的工作可靠性，避免因动力电池出现故障而发生安全事故，进而实现通过挤压力诊断动力电池安全异常故障。

在本发明的一些实施例中，根据动力电池的工作状态判断动力电池是否满足预设条件包括：判断动力电池的实际温度值是否满足预设温度阈值且实际荷电状态值是否满足预设荷电状态值，如果是，多次获取电芯受到的实际挤压力值并求和，当多个实际挤压力值求和达到第一预设挤压力阈值时计算多个实际挤压力值的平均值，根据多个实际挤压力值的平均值计算出动力电池的实际老化状态系数，如果否，继续获取所述动力电池的工作状态。

需要解释的是，可以事先在电池管理系统内设定第一预设挤压力阈值，并且可以事先在电池管理系统内设定预设温度阈值的大小和预设荷电状态值的大小，当电池管理系统接收到动力电池的实际温度值和动力电池的实际荷电状态值时，可以根据事先设定的预设温度阈值判断动力电池的实际温度值是否满足预设温度阈值，并根据事先设定的预设荷电状态值判断动力电池的实际荷电状态值是否满足预设荷电状态值，如果动力电池的实际温度值满足预设温度阈值的同时动力电池的实际荷电状态值满足预设荷电状态值，则电池管理系统可以多次获取电芯受到的实际挤压力值，并将压力传感器多次传递来的实际挤压力值进行求和，当多个实际挤压力值的求和达到第一预设挤压力阈值时，计算多个实际挤压力值的平均值，电池管理系统根据多个实际挤压力值的平均值计算出动力电池的实际老化状态系数，其中，可以事先在电池管理系统内设定实际挤压力值的平均值与标定值的对比，根据实际挤压力值的平均值计算当前动力电池寿命阶段，从而计算出动力电池的实际老化状态系数，如果动力电池的实际温度值不满足预设温度阈值或者动力电池的实际荷电状态值不满足预设荷电状态值，则电池管理系统继续获取动力电池的工作状态并对动力电池的实际温度值和实际荷电状态值进行判断，由此，可以获取动力电池的实际老化状态系数，从而可以使用户实时了解动力电池的实际健康状态，保证动力电池的工作可靠性。

在本发明的一些实施例中，计算出动力电池的实际老化状态系数后，判断多个实际挤压力值的平均值是否超过预设挤压力平均值，如果是，获取平均值超过预设挤压力平均值的实际天数，如果实际天数大于预设天数，判断动力电池出现老化故障，如果实际天数不大于预设天数，继续获取所述动力电池的工作状态，如果否，继续获取动力电池的工作状态。

需要说明的是，可以事先在电池管理系统内设定预设挤压力平均值和预设天数，在电池管理系统计算出动力电池的实际老化状态系数后，可以判断多个实际挤压力值的平均值是否超过预设挤压力平均值，如果多个实际挤压力值的平均值超过预设挤压力平均值，则电池管理系统可以获取多个实际挤压力值的平均值超过预设挤压力平均值的实际天数，如果多个实际挤压力值的平均值超过预设挤压力平均值的实际天数大于预设天数，则判断动力电池出现老化故障，此时可以通过报警器或者其他设备提醒用户动力电池出现老化故障，从而避免因动力电池老化故障而发生安全事故，如果多个实际挤压力值的平均值没有超过预设挤压力平均值，或者多个实际挤压力值的平均值超过预设挤压力平均值的实际天数不大于预设天数，则电池管理系统继续获取动力电池的工作状态并进行判断，从而可以保证动力电池的工作可靠性，从而实现电芯的挤压力辅助计算动力电池的SOH(stateof health-电池健康度)及老化故障诊断。

在本发明的一些实施例中，获取动力电池的工作状态还包括：判断动力电池是否有模式切换指令，如果是，获取动力电池的实际荷电状态值和实际老化状态系数，根据实际荷电状态值和实际老化状态系数获取电芯需要的挤压力值，根据电芯需要的挤压力值计算出推进杆插入动力电池的电池模组的深度值，根据深度值控制推进杆插入电池模组的深度，如果否，继续获取所述动力电池的工作状态。

需要说明的是，可以事先在电池管理系统内设定动力电池整个寿命周期的最优挤压力曲线，动力电池可以切换为充电模式、放电模式和闲置模式，当动力电池获得模式切换指令时，电池管理系统可以获取动力电池的实际荷电状态值和实际老化状态系数，并根据动力电池的实际荷电状态值和实际老化状态系数获取电芯需要的挤压力值，然后根据电芯需要的挤压力值计算出推进杆插入动力电池的电池模组的深度值，最后通过控制驱动组件从而控制推进杆插入电池模组的深度，从而满足电芯需要的挤压力值，如果动力电池没有获得模式切换指令，则电池管理系统继续获取动力电池的工作状态，由此，可以在动力电池处于不同状态时主动调节电芯受到的挤压力，从而可以延长动力电池的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，根据深度值控制推进杆插入电池模组的深度后，获取电芯受到的实际挤压力值，判断获取电芯受到的实际挤压力值的时间是否超过第二预定时间，如果是，判断动力电池出现压力故障，如果否，判断实际挤压力值是否达到第二预设挤压力阈值，如果实际挤压力值达到第二预设挤压力阈值控制程序结束，如果实际挤压力值未达到第二预设挤压力阈值判断动力电池出现压力故障，其中，可以事先在电池管理系统内设定第二预定时间和第二预设挤压力阈值，第二预定时间可以为一个时间段，需要解释的是，当推进杆插入电池模组后，电池管理系统可以通过压力传感器获取电芯受到的实际挤压力值，并根据获取电芯受到的实际挤压力值的时间判断获取电芯受到的实际挤压力值的时间是否超过第二预定时间，如果获取电芯受到的实际挤压力值的时间超过第二预定时间，则判断动力电池出现压力故障，如果获取电芯受到的实际挤压力值的时间没有超过第二预定时间，则电池管理系统判断电芯的实际压力值是否达到第二预设挤压力阈值，如果电芯的实际压力值达到第二预设挤压力阈值，则控制程序结束，如果电芯的实际压力值没有达到第二预设挤压力阈值，则判断动力电池出现压力故障，由此，可以根据获取电芯受到的实际挤压力值的时间和电芯受到的实际压力值来判断动力电池是否出现压力故障，从而可以准确判断动力电池是否出现压力故障，进而可以保证动力电池的工作可靠性。

作为一个实施例，电池管理系统可以根据压力传感器传递来的多个电芯受到的挤压力进行判断，如果多个电芯受到的挤压力大小相差较大，则可以判断压力传感器出现故障。

作为另一个实施例，可以事先在电池管理系统内设定挤压力安全事故标定曲线，当动力电池发生安全事故时，可以根据挤压力安全事故标定曲线并结合电池组温度值变化，诊断安全事故的起始位置，并发出警报，从而可以保证动力电池的工作可靠性。

根据本发明实施例的车辆，包括上述实施例的故障检测方法，故障检测方法应用在车辆的动力电池上，通过获取动力电池的工作状态，并将动力电池的工作状态传递给电池管理系统，电池管理系统根据动力电池的工作状态判断动力电池是否满足预设条件，如果满足预设条件，则判断动力电池出现故障，如果不满足预设条件，则判断动力电池未出现故障，从而可以保障动力电池的工作可靠性，避免因动力电池出现故障而发生安全事故。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (16)

1.一种动力电池的电池模组，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体限定出安装空间；

多个电芯，多个所述电芯安装于所述安装空间内，多个所述电芯在所述电芯的厚度方向依次堆叠；

挤压板组件，所述挤压板组件设于至少两个相邻的所述电芯之间和/或所述电芯与所述壳体之间；

驱动组件，所述驱动组件适于驱动所述挤压板组件在所述电芯的厚度方向运动，以改变多个所述电芯受到的挤压力。

2.根据权利要求1所述的动力电池的电池模组，其特征在于，所述挤压板组件包括：第一挤压板和第二挤压板，所述第一挤压板和所述第二挤压板相对设置，且所述第一挤压板和所述第二挤压板之间设有弹性件。

3.根据权利要求2所述的动力电池的电池模组，其特征在于，所述驱动组件包括：推进杆，所述推进杆设于所述第一挤压板和所述第二挤压板之间，所述推进杆插入所述电池模组的深度可调以改变所述第一挤压板和所述第二挤压板之间的间隔距离。

4.根据权利要求3所述的动力电池的电池模组，其特征在于，所述驱动组件还包括：第一推进板和第二推进板，所述第一推进板设于所述第一挤压板，所述第二推进板设于所述第二挤压板；

所述推进杆构造为锥形结构，所述第一推进板和所述第二推进板均设有推进槽，所述推进杆设于所述推进槽内且与所述推进槽螺纹配合。

5.根据权利要求3所述的动力电池的电池模组，其特征在于，所述驱动组件还包括：驱动件，所述推进杆设有从动齿轮，所述从动齿轮适于与所述驱动件的主动齿轮啮合。

6.根据权利要求3所述的动力电池的电池模组，其特征在于，所述壳体设有导向套，所述导向套套设于所述推进杆的外侧。

7.根据权利要求3所述的动力电池的电池模组，其特征在于，至少两个相邻的所述电芯和/或所述电芯与所述壳体之间设有压力传感器，所述压力传感器与所述动力电池的电池管理系统连接。

8.一种动力电池，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的动力电池的电池模组。

9.一种动力电池的故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取所述动力电池的工作状态，所述工作状态包括：实际工作模式、实际温度值、电芯受到的实际挤压力值；

根据所述动力电池的所述工作状态判断所述动力电池是否满足预设条件；

如果是，判断所述动力电池出现故障；

如果否，判断所述动力电池未出现故障。

10.根据权利要求9所述的动力电池的故障检测方法，其特征在于，所述工作状态还包括：所述动力电池的实际荷电状态值。

11.根据权利要求10所述的动力电池的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述动力电池的所述工作状态判断所述动力电池是否满足预设条件，包括：在第一预定时间内判断所述实际挤压力值是否持续升高；

如果是，判断所述动力电池出现安全故障；

如果否，继续获取所述动力电池的工作状态。

12.根据权利要求10所述的动力电池的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述动力电池的所述工作状态判断所述动力电池是否满足预设条件，包括：判断所述动力电池的所述实际温度值是否满足预设温度阈值且所述实际荷电状态值是否满足预设荷电状态值；

如果是，多次获取所述电芯受到的所述实际挤压力值并求和，当多个所述实际挤压力值求和达到第一预设挤压力阈值时计算多个所述实际挤压力值的平均值，根据多个所述实际挤压力值的所述平均值计算出所述动力电池的实际老化状态系数；

如果否，继续获取所述动力电池的工作状态。

13.根据权利要求12所述的动力电池的故障检测方法，其特征在于，计算出所述动力电池的所述实际老化状态系数后，判断多个所述实际挤压力值的所述平均值是否超过预设挤压力平均值；

如果是，获取所述平均值超过所述预设挤压力平均值的实际天数，如果所述实际天数大于预设天数，判断所述动力电池出现老化故障，如果所述实际天数不大于所述预设天数，继续获取所述动力电池的工作状态；

如果否，继续获取所述动力电池的工作状态。

14.根据权利要求9所述的动力电池的故障检测方法，其特征在于，所述获取所述动力电池的工作状态，还包括：判断所述动力电池是否有模式切换指令，

如果是，获取所述动力电池的实际荷电状态值和实际老化状态系数，根据所述实际荷电状态值和所述实际老化状态系数获取所述电芯需要的挤压力值，根据所述电芯需要的挤压力值计算出推进杆插入所述动力电池的电池模组的深度值，根据所述深度值控制所述推进杆插入所述电池模组的深度；

如果否，继续获取所述动力电池的工作状态。

15.根据权利要求14所述的动力电池的故障检测方法，其特征在于，根据所述深度值控制所述推进杆插入所述电池模组的深度后，获取所述电芯受到的所述实际挤压力值，判断获取所述电芯的所述实际挤压力值的时间是否超过第二预定时间；

如果是，判断所述动力电池出现压力故障；

如果否，判断所述实际挤压力值是否达到第二预设挤压力阈值，如果所述实际挤压力值达到所述第二预设挤压力阈值控制程序结束，如果所述实际挤压力值未达到所述第二预设挤压力阈值判断所述动力电池出现压力故障。

16.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求9-15中任一项所述的动力电池的故障检测方法。

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