CN117832664A - 电池模组、备援系统和电池膨胀检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池模组、备援系统和电池膨胀检测方法，其中包括：外壳；外壳包括第一端板、第二端板和连接第一端板和第二端板的中间壳体；至少一个电池模块；电池模块设置于第一端板、第二端板和中间壳体所构成的腔体中；至少一个风扇模块；风扇模块设置于第一端板；至少一个风量传感器；风量传感器设置于第二端板；控制器；控制器与风扇模块和风量传感器连接，用于控制风扇模块向腔体中送入风量以及获取风量传感器发送的风量检测值；基于风量检测值确定电池模块的膨胀检测结果。本申请提供的模组、系统和方法，提高了电池膨胀检测的效率，提高了电池膨胀检测的准确性。

Description

电池模组、备援系统和电池膨胀检测方法

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池模组、备援系统和电池膨胀检测方法。

背景技术

软包电池模组在备援系统中被广泛应用。作为备援电源，当主电源中断或故障时，软包电池模组能够连续供电。其应用对象可能包括资料中心、网络通信设备、工业自动化系统等。软包电池在使用过程中可能会面临一些故障，这些故障可能会影响电池的性能和安全性，直观的表现之一就是电池发生膨胀。

软包电池膨胀通常是由于内部化学反应、电解液漏出或不当使用等因素引起的。这些因素通常不直接与电池管理系统(Battery Management System，BMS)所监测的参数相关联。因此，电池管理系统无法直接通过监测参数来检测电池膨胀情况，而是依靠人工对电池进行检查和评估，从而实现膨胀检测。这种检测方式无法及时地发现电池是否发生膨胀，检测效率低，检测结果的准确性差。

因此，如何提高对电池膨胀检测的效率和准确性成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种电池模组、备援系统和电池膨胀检测方法，用于解决如何提高对电池膨胀检测的效率和准确性的技术问题。

本申请提供一种电池模组，包括：

外壳；所述外壳包括第一端板、第二端板和连接所述第一端板和所述第二端板的中间壳体；

至少一个电池模块；所述电池模块设置于所述第一端板、所述第二端板和所述中间壳体所构成的腔体中；

至少一个风扇模块；所述风扇模块设置于所述第一端板；

至少一个风量传感器；所述风量传感器设置于所述第二端板；

控制器；所述控制器与所述风扇模块和所述风量传感器连接，用于控制所述风扇模块向所述腔体中送入风量以及获取所述风量传感器发送的风量检测值；基于所述风量检测值确定所述电池模块的膨胀检测结果。

在一些实施例中，所述至少一个电池模块在所述腔体内平行排列；所述平行排列的方向为从所述第一端板指向所述第二端板；相邻排列的电池模块之间构成风量通道；

所述风量通道的延长线与所述第一端板相交的位置设置有至少一个风扇模块；所述风量通道的延长线与所述第二端板相交的位置设置有至少一个风量传感器。

在一些实施例中，还包括至少一个温度传感器；所述温度传感器设置于所述第二端板；

所述控制器，与所述温度传感器连接，用于获取所述温度传感器发送的温度检测值；基于所述温度检测值对所述风量检测值进行温度补偿校正。

在一些实施例中，所述风量传感器包括：

探头单元，用于对所述腔体中的风量进行检测，生成原始输入信号；

放大单元，与所述探头单元连接，用于对所述原始输入信号进行放大处理；

补偿单元，与所述放大单元连接，用于对放大处理后的原始输入信号进行补偿处理；

运算单元，与所述补偿单元连接，用于基于补偿处理后的原始输入信号，确定所述风量检测值。

在一些实施例中，所述风量传感器为热线式风量传感器、热膜式风量传感器和机械式风量传感器中的至少一种。

本申请提供一种备援系统，包括控制模组，以及至少一个所述的电池模组；

所述控制模组与所述电池模组连接，用于基于所述电池模组中电池模块的膨胀检测结果，对所述电池模组的充放电进行控制。

本申请提供一种电池膨胀检测方法，应用于所述的电池模组，包括：

基于风量预设值，生成风量控制信号；

基于所述风量控制信号，控制风扇模块向所述电池模组的腔体中送入风量；

接收风量传感器发送的风量检测值；

将所述风量检测值与所述风量预设值进行比较，确定风量变化量；

基于所述风量变化量，确定所述腔体的横截面变化量；

基于所述腔体的横截面变化量，确定电池模块的膨胀检测结果。

在一些实施例中，所述基于所述腔体的横截面变化量，确定电池模块的膨胀检测结果，包括：

基于所述腔体在多个检测时刻的横截面变化量，确定所述腔体的横截面变化均值；

在所述横截面变化均值小于或者等于第一预设阈值的情况下，确定所述电池模块的膨胀检测结果为正常；

在所述横截面变化均值大于所述第一预设阈值且小于或者等于第二预设阈值的情况下，确定所述电池模块的膨胀检测结果为异常，并发送电池预警提示信息；

在所述横截面变化均值大于所述第二预设阈值的情况下，确定所述电池模块的膨胀检测结果为异常，并控制所述电池模块停止充放电，发送电池告警提示信息；

其中，所述第一预设阈值是基于所述电池模块在安全状态下对所述腔体的横截面进行测量后确定的；

所述第二预设阈值是基于所述电池模块发生形变且所述形变在安全范围的情况下对所述腔体的横截面进行测量后确定的。

本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的电池膨胀检测方法。

本申请提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的电池膨胀检测方法。

本申请提供的电池模组、备援系统和电池膨胀检测方法，包括外壳、电池模块、风扇模块、风量传感器和控制器；外壳包括第一端板、第二端板和连接第一端板和第二端板的中间壳体；电池模块设置于第一端板、第二端板和中间壳体所构成的腔体中；风扇模块设置于第一端板；风量传感器设置于第二端板；控制器与风扇模块和风量传感器连接，用于控制风扇模块向腔体中送入风量以及获取风量传感器发送的风量检测值；基于风量检测值确定电池模块的膨胀检测结果；在中间壳体中流通的风既可以用于冷却电池，还实现了对电池的膨胀程度进行检测，在无需对电池模组进行拆解和人工观测的情况下可以及时地发现电池是否发生膨胀，提高了电池膨胀检测的效率，提高了电池膨胀检测的准确性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本申请提供的电池模组的结构示意图；

图2是本申请提供的风量传感器的结构示意图；

图3是本申请提供的备援系统的结构示意图；

图4是本申请提供的电池膨胀检测方法的流程示意图；

图5是本申请提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

软包电池模组常见的故障原因有：过充和过放、高温增加内部压力、隔离膜损坏造成内部短路、电解液漏出、过度循环寿命等。为了预防这些故障，通常在使用软包电池模组时配备电池管理系统，监测电池的状态和性能，确保其安全运行。电池管理系统的主要功能是监测电池的电压、电流、温度、充放电速率等参数，以确保电池在安全范围内运行并提供相应的保护措施。然而这些参数并不能直接检测电池膨胀情况。

图1是本申请提供的电池模组的结构示意图，如图1所示，该电池模组100包括：

外壳110；外壳包括第一端板111、第二端板112和连接第一端板111和第二端板112的中间壳体113；

至少一个电池模块120；电池模块120设置于第一端板111、第二端板112和中间壳体113所构成的腔体中；

至少一个风扇模块130；风扇模块130设置于第一端板111；

至少一个风量传感器140；风量传感器140设置于第二端板112；

控制器150；控制器150与风扇模块130和风量传感器140连接，用于控制风扇模块130向腔体中送入风量以及获取风量传感器140发送的风量检测值；基于风量检测值确定电池模块120的膨胀检测结果。

具体地，本申请实施例提供的电池模组可以为软包电池构成的模组。软包电池(Pouch Cell)采用铝塑复合膜或聚合物材料作为外包装，因此具有较高的灵活性和轻量化特点。软包电池的主要组成部分包括正极、负极、隔膜和电解液。正极和负极使用多层叠压的片状电极材料，通过隔膜隔开并浸泡在电解液中。隔膜起到阻止正负极直接接触的作用，同时允许离子在电解液中传输。软包电池通常使用聚合物电解质，具有较高的离子导电性和安全性。本申请实施例对于软包电池中的离子类型不做限定，例如离子类型可以是锂离子或者钠离子等。

从结构上看，本申请实施例提供的电池模组可以包括外壳、电池模块、风扇模块、风量传感器和控制器等。具体来看，外壳可以为长方体、立方体或者柱体等，可以包括第一端板、第二端板和中间壳体。在外壳为长方体或者立方体的情况下，中间壳体可以通过四块板材进行拼接而形成；在外壳为柱体的情况下，中间壳体可以通过将一块板材进行弯曲或者将多块板材进行拼接而形成。

中间壳体的一端与第一端板连接，另一端与第二端板连接。通过两个端板和中间壳体，可以构成一个腔体。在该腔体内可以设置电池模块。根据腔体内的空间大小和单个电池模块的大小，可以设置多个电池模块。

第一端板和第二端板是相对而言的。可以在第一端板上设置风扇模块，在第二端板上设置风量传感器。

对于风扇模块，可以设置在第一端板的内侧，也可以设置在第一端板的外侧，其送风方向应朝向中间壳体。风扇模块可以是单独的一个风扇，也可以是多个风扇构成的风扇组。如果是风扇组，则该组的风扇在第一端板上顺次排列，排列方向与电池模块的方向相一致。风扇模块通过吸入外部空气向中间壳体中送风，实现对各个电池模块进行冷却。

对于风量传感器，可以设置在第二端板的内侧。在第二端板有开孔用于通风的情况下，可以将风量传感器设置于孔洞处。风量传感器可以是单独的一个传感器，也可以是多个传感器构成的传感器组。如果第二端板上存在多个用于通风的孔洞，则需要在每个孔洞处安装至少一个风量传感器。可以在孔洞处安装多个相同类型的风量传感器，用于对风量进行冗余测量；也可以在孔洞处安装多个不同类型的风量传感器，用于对风量进行冗余测量。可以通过多个传感器取均值的方式提高测量的准确性。

在电池模组中还包括控制器。控制器可以是单独设置的用于进行电池膨胀检测的控制器，也可以通过其他控制器增加软件算法或者功能模块的方式实现。例如可以对现有的电池管理系统进行改进，增加电池膨胀检测的算法或者功能。

控制器可以设置在第一端板、第二端板或者中间壳体的外侧。本申请实施例中以控制器设置在第一端板处为例进行说明。

控制器通过导线与风扇模块和风量传感器连接。控制器可以控制风扇模块，向风扇模块发送控制信号，风扇模块根据控制信号的大小改变转速，向腔体中送入风量。这些风从第一端板进入，流经中间腔体中电池模块的缝隙后从第二端板排出。风量传感器可以对排出的风量进行检测，得到风量检测值。风量检测值用于表示排出风量的大小。

控制器可以根据控制信号确定风扇模块向中间腔体送入的风量设定值，将风量设定值与风量检测值进行比较：如果两个值的数值之差小于预设阈值，则可以认为电池模块的膨胀检测结果为正常(未发生膨胀)；如果两个值的数值之差大于或者等于预设阈值，则可以认为电池模块的膨胀检测结果为异常(发生膨胀)，还可以根据两个值的数值之差的大小程度确定电池的膨胀程度。预设阈值的大小可以在电池模块在未发生膨胀的情况下进行多次测量得到。

这是因为在正常情况下，电池模块没有发生膨胀时，风量传感器测量得到的风量检测值相比于风量设定值可能没有变化或者变化量较小。在异常情况下，电池模块发生膨胀时，必然造成腔体的横截面变小(用于通风的面积变小或者对风造成遮挡)，风量检测值相比于风量设定值会有较大的变化。

考虑到风量与风速的关系在于：风量等于风速乘以风通过的横截面积。风通过的横截面积是指传感器安装位置的横截面积或者孔洞的面积，通常是不会发生变化的。因此，风速的变化也可以反映在风量中。当风量变大时，风速也会增加；当风量减小时，风速也会降低。对风量进行测量的传感器本身也可以将风量转换风速。

本申请实施例提供的电池模组，包括外壳、电池模块、风扇模块、风量传感器和控制器；外壳包括第一端板、第二端板和连接第一端板和第二端板的中间壳体；电池模块设置于第一端板、第二端板和中间壳体所构成的腔体中；风扇模块设置于第一端板；风量传感器设置于第二端板；控制器与风扇模块和风量传感器连接，用于控制风扇模块向腔体中送入风量以及获取风量传感器发送的风量检测值；基于风量检测值确定电池模块的膨胀检测结果；在中间壳体中流通的风既可以用于冷却电池，还实现了对电池的膨胀程度进行检测，在无需对电池模组进行拆解和人工观测的情况下可以及时地发现电池是否发生膨胀，提高了电池膨胀检测的效率，提高了电池膨胀检测的准确性。

在一些实施例中，电池模块的电极可以设置在第一端板或者第二端板。

在一些实施例中，至少一个电池模块在腔体内平行排列；平行排列的方向为从第一端板指向第二端板；相邻排列的电池模块之间构成风量通道；

风量通道的延长线与第一端板相交的位置设置有至少一个风扇模块；风量通道的延长线与第二端板相交的位置设置有至少一个风量传感器。

具体地，可以在腔体内可以采用平行排列的方式布置多个电池模块。排列方式为沿着第一端板指向第二端板的方向平行排列。对于平行排列的电池模块，相邻排列的电池模块之间可以留有一定的缝隙，从而构成风量通道。风量通道为风扇模块送入风的流经通道。

在这种电池模块排列的方式下，如果电池模组中存在多个风扇模块或者多个风量传感器，则可以根据风量通道的数量，确定风扇模块的数量和安装位置，以及风量传感器的数量和安装位置。

在风量通道的延长线与第一端板相交的位置，可以设置至少一个风扇模块；在风量通道的延长线与第二端板相交的位置，可以设置至少一个风量传感器。

另外，在两边的电池模块与中间壳体之间，如果存在风量通道，则也可以相应地增加风扇模块和风量传感器。

在对电池进行膨胀检测时，可以根据风扇模块送入的风量和风量传感器，实现对各个风量通道所涉及的电池模块的膨胀程度进行更加精确地测量。例如，在各个风扇模块送入的风量均相等的情况下，如果任一风量传感器的风量测量值与其他风量传感器的风速测量值不同，则该风量传感器所对应的两个电池模块中的至少一个可能存在膨胀。可以生成相应地提示信息，提示运维人员可以在对电池模组进行开盖后，精确地确定发生膨胀的位置以及所涉及的电池模块。

本申请实施例提供的电池模组，将多个电池模块平行排列，根据风量通道的位置设置对应的风扇模块和风量传感器，使得风扇模块和风量传感器构成的组合与风量通道相对应，可以更加精确地对电池模组中的各个电池模块是否发生膨胀进行检测，提高了电池膨胀检测的准确性。

在一些实施例中，该装置还包括：

还包括至少一个温度传感器；温度传感器设置于第二端板；

控制器，与温度传感器连接，用于获取温度传感器发送的温度检测值；基于温度检测值对风量检测值进行温度补偿校正。

具体地，在实际应用中，由于空气的密度会受到温度和压力等因素的影响，因此在测量风量时需要进行温度补偿，以保证测量的准确性。尤其是在电池模组中，由于电池模组在使用的过程中，会产生大量的热量，这些热量会对空气的密度带来影响。

因此可以在第二端板上安装至少一个温度传感器。温度传感器的类型可以采用热电偶、热电阻或者温度变送器等。温度传感器用于对流经风量通道的空气的温度进行测量，得到温度检测值，从而确定排出的风的温度。

温度传感器将温度检测值发送至控制器。控制器根据温度检测值对风量检测值进行温度补偿校正，从而得到更加准确的风量。温度补偿是指在测量风量时，对流量计的读数进行修正，以消除由于温度变化引起的误差。具体来说，当气体温度升高时，其密度会变小，相同体积的气体包含的质量也会减少，进而导致测量出的风量偏小。因此，在实际应用中，通常需要将测量结果根据气体温度进行校正，以得到更加准确的风量数据。

本申请实施例提供的电池模组，通过设置温度传感器，根据温度检测值对风量检测值进行温度补偿校正，提高了风量检测的准确性，提高了电池膨胀检测的准确性。

在一些实施例中，图2是本申请提供的风量传感器的结构示意图，如图2所示，风量传感器140包括：

探头单元141，用于对腔体中的风量进行检测，生成原始输入信号；

放大单元142，与探头单元141连接，用于对原始输入信号进行放大处理；

补偿单元143，与放大单元142连接，用于对放大处理后的原始输入信号进行补偿处理；

运算单元144，与补偿单元143连接，用于基于补偿处理后的原始输入信号，确定风量检测值。

具体地，风量传感器从功能上可以包括探头单元、放大单元、补偿单元和运算单元。

探头单元用于对腔体中的风量进行检测，生成原始输入信号。探头单元可以为金属丝、薄膜热敏电阻器或者旋转装置等。

放大单元主要用于对原始输入信号的幅度或者功率进行放大处理。放大单元通常由一个或多个放大器组成，可以根据需要调整放大倍数。

补偿单元主要用于对放大处理后的原始输入信号进行补偿处理。此处的补偿为从电路性能方面对信号进行补偿和优化，以提高电路的稳定性、减小误差或消除不良影响。补偿单元通常用于反馈系统中，可以校正电路的频率响应、相位延迟或阻尼特性。例如使用补偿电路来稳定放大单元的增益和频率响应，以减小输出的失真和漂移。

运算单元主要用于将补偿处理后的原始输入信号转换为风量检测值。例如运算单元可以根据原始输入信号的电气参数与风量大小之间的对应关系，确定风量检测值。

本申请实施例提供的电池模组，风量传感器包括探头单元、放大单元、放大单元和补偿单元，各个单元依次对原始输入信号进行处理，提高了风量检测的准确性。

在一些实施例中，风量传感器为热线式风量传感器、热膜式风量传感器和机械式风量传感器中的至少一种。

具体地，风量传感器可以选用热线式风量传感器、热膜式风量传感器、机械式风量传感器及其组合。

热线式风量传感器使用细而热敏感的金属丝，通过测量气流对金属丝冷却的程度来确定风速，进而确定风量。它具有快速响应和高精度的特点。例如可以在电池模组的第二端板设置热线式风量传感器(也称热线式风速计)，第一端板的风扇模块提供风量。热线式风量传感器的基本结构包括一根极细的金属线，通常是铂或钛金属。这个金属线通常被称为热线，并且被安置在电池模组底端(第二端板)中，底端将会有气流通过。当气流通过热线时，它会带走热量，导致热线的温度降低。热线式风量传感器利用这种温度变化来测量风速(可以转换为风量)。热线通常被加热到一个恒定的温度，称为工作温度。当气流通过热线时，热线的温度将会下降。测量的基本原理是，随着气流速度增加，热线的温度下降的速率也会增加。通过测量这个温度变化引起电阻变化，使流速信号转变成电气信号，再将电气信号经过放大与补偿电路后，进入单片机可以推断出气流的速度或者流量。

热膜式风量传感器使用薄膜热敏电阻器来测量气流对膜片散热的影响。适用于较高风速范围。

机械式风量传感器可以包括旋转杆式或者风叶式风量传感器，通过气流吹动旋转杆或者风叶转动来得到风速，进而计算风量。

本申请实施例提供的电池模组，风量传感器可以采用热线式风量传感器、热膜式风量传感器和机械式风量传感器中的一种或者多种，提高了风量检测的准确性。

在一些实施例中，图3是本申请提供的备援系统的结构示意图，如图3所示，该备援系统300包括控制模组310，以及至少一个电池模组100；

控制模组310与电池模组100连接，用于基于电池模组100中电池模块的膨胀检测结果，对电池模组100的充放电进行控制。

具体地，备援系统可以用于为资料中心、网络通信设备、工业自动化系统等提供备用电源。从结构上，备援系统可以包括控制模组，以及与该控制模组连接的多个电池模组。

在各个电池模组中可以设置电池管理系统，这些电源管理系统与控制模组连接，控制模组可以对这些电池模组的电池膨胀情况进行监视，在确定任一电池模组的电池模块的膨胀检测结果为异常的情况下，控制该电池模组停止充电或者放电，并及时发送告警提示信息，提示运维人员进行检修。在确定任一电池模组的电池模块的膨胀检测结果为正常的情况下，控制该电池模组充电或者放电，对外提供电源服务。

本申请实施例提供的备援系统，在无需对电池模组进行拆解和人工观测的情况下可以及时地发现电池是否发生膨胀，提高了电池膨胀检测的效率，提高了电池膨胀检测的准确性，同时提高了备援系统运行的安全性与稳定性。

下面对本申请实施例提供的方法进行描述，下文描述的方法与上文描述的装置可相互对应参照。

图4是本申请提供的电池膨胀检测方法的流程示意图之一，如图4所示，该方法应用于上述实施例中的电池模组，包括步骤410、步骤420、步骤430、步骤440、步骤450和步骤460。

步骤410、基于风量预设值，生成风量控制信号。

具体地，本申请实施例提供的电池膨胀检测方法的执行主体为电池模组中的控制器。控制器可以是单独设置的用于进行电池膨胀检测的控制器，也可以通过其他控制器增加软件算法或者功能模块的方式实现。例如可以对现有的电池管理系统进行改进，增加电池膨胀检测的算法或者功能。

风量预设值为预先设定的送风风量。控制器可以根据风量预设值确定风量控制信号。风量控制信号用于对风扇模块的转速进行控制，从而生成相对应的风量。

步骤420、基于风量控制信号，控制风扇模块向电池模组的腔体中送入风量。

具体地，根据风量控制信号，控制器控制风扇模块启动，向电池模组的腔体中送入风量。一方面对电池模组中的各个电池模块进行冷却，另一方面用于对电池模组中的电池模块是否发生膨胀进行检测。

步骤430、接收风量传感器发送的风量检测值。

具体地，当从第一端板送入的风流经风量通道，从第二端板流出时，风量传感器对风量进行测量，得到风量检测值。

步骤440、将风量检测值与风量预设值进行比较，确定风量变化量。

具体地，控制器将风量检测值与风量预设值进行比较，可以确定风量变化量。风量变化量是指气流通过不同横截面积时，单位时间内的体积变化量。

步骤450、基于风量变化量，确定腔体的横截面变化量。

具体地，当气流通过管道或通道时，如果横截面积发生变化，会对风量产生影响。

控制器根据风量变化量，可以根据连续性方程和流体力学的基本原理，计算得到腔体的横截面变化量。

步骤460、基于腔体的横截面变化量，确定电池模块的膨胀检测结果。

具体地，腔体的横截面变化是由电池模块膨胀所引起的。当电池模块发生膨胀时，会挤占风量通道的位置，使得风量通道变小变窄，相应地，腔体的横截面也就随着变小。电池模块膨胀的程度越大，腔体的横截面变化量也就越大。通过这种对应关系，实现了根据腔体的横截面变化量，确定电池模块的膨胀检测结果。

本申请实施例提供的电池膨胀检测方法，基于风量预设值，生成风量控制信号；基于风量控制信号，控制风扇模块向电池模组的腔体中送入风量；接收风量传感器发送的风量检测值；将风量检测值与风量预设值进行比较，确定风量变化量；基于风量变化量，确定腔体的横截面变化量；基于腔体的横截面变化量，确定电池模块的膨胀检测结果；在中间壳体中流通的风既可以用于冷却电池，还实现了对电池的膨胀程度进行检测，在无需对电池模组进行拆解和人工观测的情况下可以及时地发现电池是否发生膨胀，提高了电池膨胀检测的效率，提高了电池膨胀检测的准确性。

在一些实施例中，步骤460包括：

基于腔体在多个检测时刻的横截面变化量，确定腔体的横截面变化均值；

在横截面变化均值小于或者等于第一预设阈值的情况下，确定电池模块的膨胀检测结果为正常；

在横截面变化均值大于第一预设阈值且小于或者等于第二预设阈值的情况下，确定电池模块的膨胀检测结果为异常，并发送电池预警提示信息；

在横截面变化均值大于第二预设阈值的情况下，确定电池模块的膨胀检测结果为异常，并控制电池模块停止充放电，发送电池告警提示信息；

其中，第一预设阈值是基于电池模块在安全状态下对腔体的横截面进行测量后确定的；第二预设阈值是基于电池模块发生形变且形变在安全范围的情况下对腔体的横截面进行测量后确定的。

具体地，为了提供膨胀检测的准确性，可以在多个检测时刻获取腔体的横截面变化量，计算后可以得到腔体的横截面变化均值。

电池模块如果发生膨胀，可以分为三个等级。第一等级为轻微膨胀，这种膨胀可能是电池模块在使用过程中因内部化学反应产生的气体或电解液膨胀所致。在此种情况下，可以认为电池模块的膨胀检测结果为正常。第二等级为中度膨胀，这种膨胀可能是由于过度充电或者高温环境下使用产生的，此时应该发出电池预警提示信息，提示运维人员注意调整电池模块的充电方式或者改善工作温度。第三等级为重度膨胀，这种膨胀可能是电池包装材料破裂、电池内部元件损坏、电池内部短路等问题引起，应当立即停止电池的使用(充电或者放电)，避免引起电池安全事故。此时应当发送电池告警提示信息，提示运维人员进行更换电池或者处理故障。

因此，可以在电池模块处于安全状态下对腔体的横截面进行测量后确定第一预设阈值；在电池模块发生形变且形变在安全范围的情况下对腔体的横截面进行测量后确定第二预设阈值。形变是指形状变化。

将横截面变化均值与第一预设阈值或者第二预设阈值进行比较：

如果横截面变化均值小于或者等于第一预设阈值，则确定电池模块的膨胀检测结果为正常，也就是未发生形变或者发生轻微形变；

如果横截面变化均值大于第一预设阈值且小于或者等于第二预设阈值，则确定电池模块的膨胀检测结果为异常，并发送电池预警提示信息；

如果横截面变化均值大于第二预设阈值，则确定电池模块的膨胀检测结果为异常，并控制电池模块停止充放电，发送电池告警提示信息。

本申请实施例提供的电池膨胀检测方法，将腔体的横截面变化均值分别与第一预设阈值和第二预设阈值进行比较，根据电池模块发生的膨胀程度采用不同的处理措施，提高了电池膨胀检测的准确性，同时提高了电池模块运行的安全性与稳定性。

图5是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(Processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(Memory)530和通信总线(Communications Bus)540，其中，处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑命令，以执行上述实施例中所述的方法，例如：

基于风量预设值，生成风量控制信号；基于风量控制信号，控制风扇模块向电池模组的腔体中送入风量；接收风量传感器发送的风量检测值；将风量检测值与风量预设值进行比较，确定风量变化量；基于风量变化量，确定腔体的横截面变化量；基于腔体的横截面变化量，确定电池模块的膨胀检测结果。

此外，上述的存储器中的逻辑命令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干命令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)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-Only Memory)、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。

本申请实施例提供的电子设备中的处理器可以调用存储器中的逻辑指令，实现上述方法，其具体的实施方式与前述方法实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读的存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的方法。

其具体的实施方式与前述方法实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。

本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

外壳；所述外壳包括第一端板、第二端板和连接所述第一端板和所述第二端板的中间壳体；

至少一个电池模块；所述电池模块设置于所述第一端板、所述第二端板和所述中间壳体所构成的腔体中；

至少一个风扇模块；所述风扇模块设置于所述第一端板；

至少一个风量传感器；所述风量传感器设置于所述第二端板；

控制器；所述控制器与所述风扇模块和所述风量传感器连接，用于控制所述风扇模块向所述腔体中送入风量以及获取所述风量传感器发送的风量检测值；基于所述风量检测值确定所述电池模块的膨胀检测结果。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述至少一个电池模块在所述腔体内平行排列；所述平行排列的方向为从所述第一端板指向所述第二端板；相邻排列的电池模块之间构成风量通道；

所述风量通道的延长线与所述第一端板相交的位置设置有至少一个风扇模块；所述风量通道的延长线与所述第二端板相交的位置设置有至少一个风量传感器。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括至少一个温度传感器；所述温度传感器设置于所述第二端板；

所述控制器，与所述温度传感器连接，用于获取所述温度传感器发送的温度检测值；基于所述温度检测值对所述风量检测值进行温度补偿校正。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述风量传感器包括：

探头单元，用于对所述腔体中的风量进行检测，生成原始输入信号；

放大单元，与所述探头单元连接，用于对所述原始输入信号进行放大处理；

补偿单元，与所述放大单元连接，用于对放大处理后的原始输入信号进行补偿处理；

运算单元，与所述补偿单元连接，用于基于补偿处理后的原始输入信号，确定所述风量检测值。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述风量传感器为热线式风量传感器、热膜式风量传感器和机械式风量传感器中的至少一种。

6.一种备援系统，其特征在于，包括控制模组，以及至少一个如权利要求1至5任一项所述的电池模组；

所述控制模组与所述电池模组连接，用于基于所述电池模组中电池模块的膨胀检测结果，对所述电池模组的充放电进行控制。

7.一种电池膨胀检测方法，其特征在于，应用于权利要求1至5任一项所述的电池模组，包括：

基于风量预设值，生成风量控制信号；

基于所述风量控制信号，控制风扇模块向所述电池模组的腔体中送入风量；

接收风量传感器发送的风量检测值；

将所述风量检测值与所述风量预设值进行比较，确定风量变化量；

基于所述风量变化量，确定所述腔体的横截面变化量；

基于所述腔体的横截面变化量，确定电池模块的膨胀检测结果。

8.根据权利要求7所述的电池膨胀检测方法，其特征在于，所述基于所述腔体的横截面变化量，确定电池模块的膨胀检测结果，包括：

基于所述腔体在多个检测时刻的横截面变化量，确定所述腔体的横截面变化均值；

在所述横截面变化均值小于或者等于第一预设阈值的情况下，确定所述电池模块的膨胀检测结果为正常；

在所述横截面变化均值大于所述第一预设阈值且小于或者等于第二预设阈值的情况下，确定所述电池模块的膨胀检测结果为异常，并发送电池预警提示信息；

在所述横截面变化均值大于所述第二预设阈值的情况下，确定所述电池模块的膨胀检测结果为异常，并控制所述电池模块停止充放电，发送电池告警提示信息；

其中，所述第一预设阈值是基于所述电池模块在安全状态下对所述腔体的横截面进行测量后确定的；

所述第二预设阈值是基于所述电池模块发生形变且所述形变在安全范围的情况下对所述腔体的横截面进行测量后确定的。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求7或8所述的电池膨胀检测方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7或8所述的电池膨胀检测方法。