动力电池包、动力电池包控制系统及其控制方法与流程
1.本技术涉及电池管理技术领域，特别是涉及一种动力电池包、动力电池包控制系统及其控制方法。
背景技术：
2.动力电池作为新能源汽车核心零部件，其发展与新能源汽车行业息息相关。相关数据显示，2016-2020年，中国动力锂电池出货量逐年上升。2020年中国动力电池出货量为80gwh，同比增长13％。
3.随着动力电池技术的高速发展，电池包监控技术越来越趋于完善及成熟，各种监控检测技术对电池包的监测，以为电池包的安全使用提供保障。然而，目前的电池包监控主要集中在电池电压、电流、能量等性能指标及电池包内温度、压力等数据，对于电池包的湿度监控检测技术则较为缺乏。
4.因此，为避免电池因在高湿度环境下工作而导致电池包性能下降，甚至电池发生浸水事故引发安全隐患，亟需对现有电池包结构进行改进，以实现对电池包内湿度进行实时监测，并在湿度状态异常时针对性采取对应的处理策略。
技术实现要素：
5.本技术主要提供一种动力电池包、动力电池包控制系统及其控制方法，以解决现有技术无法实现对电池整包及模组的湿度状态进行实时监测，并在湿度状态异常时针对性采取对应的处理策略的问题。
6.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种动力电池包，包括：至少一个电池模组；至少一个湿度传感器，每一湿度传感器连接对应电池模组；处理单元，湿度传感器连接处理单元。
7.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种动力电池包控制系统，该控制系统包括示警装置及如上的动力电池包，其中，处理单元和示警装置电连接；处理单元根据湿度传感器检测的信息，控制示警装置按照预设要求工作。
8.为解决上述技术问题，本技术采用的又一个技术方案是：提供一种动力电池包控制方法，包括：实时获取每一电池模组的湿度；响应于其中任意一个电池模组的湿度达到预设范围，则记录电池模组的湿度在预设范围内的持续时长；响应于湿度在预设范围内的持续时长达到预设时长，则进行预设的示警操作。
9.本技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本技术公开了一种动力电池包、动力电池包控制系统及其控制方法，该动力电池包包括至少一个电池模组，每个电池模组上都对应连接一湿度传感器，通过该湿度传感器可以对每一电池模组进行实时的湿度检测。并且，每一湿度传感器均连接处理单元，从而每一湿度传感器将其实时检测到的湿度数据实时传送至处理单元，处理单元根据这些实时检测的湿度数据与其预设的湿度数据进行对比分析后，向用户发送动力电池包的湿度情况或示警，以便于实现当电池模组湿度异常时
针对性采取对应的处理策略，避免电池因在高湿度环境下工作而导致电池包性能下降，甚至电池发生浸水事故引发安全隐患等问题。
附图说明
10.为了更清楚地说明本技术实施例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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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，其中：
11.图1是本技术动力电池包的一实施例的结构示意图；
12.图2是本技术电池模组一实施例的装配结构示意图；
13.图3是本技术湿度传感器与控制电路板的一实施例的装配结构示意图；
14.图4是本技术动力电池包控制系统的一实施例的结构示意图；
15.图5是本技术动力电池包控制方法一实施例的流程示意图；
16.图6是本技术动力电池包控制方法另一实施例的流程示意图。
具体实施方式
17.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
18.本技术实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
19.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
20.请参阅图1，图1是本技术动力电池包100的一实施例的结构示意图。
21.本技术提出了一种动力电池包100，其包括有：至少一个电池模组10、至少一个湿度传感器20以及处理单元30。其中，电池模组10和湿度传感器20的数量可根据实际需要进行设置。具体地，每一电池模组10上都对应设置有湿度传感器20，以便于湿度传感器20实时采集对应电池模组10的湿度数据，并且，每一湿度传感器20均与处理单元30电连接，从而可将从电池模组10中采集的湿度数据及时传送至处理单元30，处理单元30则根据采集到的电池模组10的湿度数据确定相应的处理策略。
22.基于上述技术方案，本技术可实现对动力电池包100中的每一电池模组10均进行
实时的湿度数据采集和监测，并在电池模组10湿度异常时采取警示等应对措施，以避免电池因在高湿度环境下工作而导致电池包性能下降，甚至电池发生浸水事故引发安全隐患等问题。
23.在一个具体的实施例中，本技术动力电池包100的每一电池模组10及湿度传感器20可以采用集成在一个电路板上的方式连接，从而避免线束连接。具体地，每一电池模组10均设置有控制电路板11，且每一湿度传感器20集成设置在对应控制电路板11上。并且，每一控制电路板11均设有与处理单元30电连接的接线端子。也即是，湿度传感器20集成设置在应控制电路板11上，每一控制电路板11通过接线端子集成连接在处理单元30上。因此，每一湿度传感器20可以实时的将采集的湿度信息通过控制电路板11传输给处理单元30进行数据分析和处理。在该实施例中，无需另外单独设置外接线束以实现在湿度传感器20和处理单元30之间进行数据传输，从而可简化动力电池包100的结构，减轻动力电池包100的重量。
24.请参阅图2，图2是本技术电池模组10一实施例的装配结构示意图。
25.在本技术的一些实施例中，每一电池模组10还包括壳体12，控制电路板11设置在壳体12内，壳体12起封装和保护作用，从而可避免烟尘或外力撞击等对电池模组10造成损害。进一步地，每一湿度传感器20的至少一部分外露于壳体12，以实现对电池模组10进行湿度测量与监控。
26.请参阅图3，图3是本技术湿度传感器20与控制电路板11的一实施例的装配结构示意图。
27.更进一步地，控制电路板11包括相交设置的两侧端，湿度传感器20的中心到每一侧端的距离范围分别为d1和d2，在本技术的一些实施例中，5mm≤d1≤15mm，且5mm≤d2≤15mm。通过将湿度传感器20尽量设置在控制电路板11的边角处，一方面可以实现对动力电池包100腔体湿度状态进行精准监测，使得采集数据更为精确，另一方面则还可以便于bsu外壳制作和器件封装。
28.优选地，湿度传感器20的中心到每一侧端的距离均为10mm。本技术发明人在历经长期实验后，发现当d1＝10mm且d2＝10mm时，不仅有利于动力电池包100内湿度数据的精准测量，而且，湿度传感器20的安装也十分便利。
29.在本技术的一些实施例中，每一控制电路板11均设有与处理单元30电连接的接线端子13，进而控制电路板11可与处理单元30实现电连接，并且，湿度传感器20所测得的湿度数据也可实时传送至处理单元30，以供处理单元30确定相应的处理策略，并在预设情况下控制示警装置40按照预设要求工作。
30.在本技术另一个具体的实施例中，本技术动力电池包100也可采用bms(battery management system，电池管理系统)单板线束连接湿度传感器20的方式，以实现对电池模组10的湿度数据进行实时采集和传输。具体的，每一湿度传感器20连接在对应的电池模组10上。每一湿度传感器20通过线束连接处理单元30。该实施例通过线束连接，虽然会增加置放线束的空间，但是由于湿度传感器20与处理单元30之间通过外接线束进行数据传输，故而可增强数据传输的稳定性，增加数据的可靠性。在该实施例中，还可进一步将湿度传感器20设置在对应电池模组10的外接线束连接器的周边位置，以减少外接线束的线长，并降低其他器件可能对数据传输造成的干扰。
31.当然，湿度传感器20和处理单元30也可利用其他方式进行数据采集和传输，本申
请在此不做具体限定。
32.更为具体地，本技术动力电池包100还设置有至少一个计时器(未示出)，每一计时器与对应湿度传感器20、处理单元30连接，以实现对湿度数据异常的电池模组10处于异常状态下的持续时长进行统计。
33.请参阅图4，图4是本技术动力电池包控制系统200的一实施例的结构示意图。
34.本技术提供一种动力电池包控制系统200，其包括示警装置40及前面所述的动力电池包100，其中，处理单元30和示警装置40电连接。处理单元30根据湿度传感器20检测的信息，控制示警装置40按照预设要求工作。
35.请参阅图5，图5是本技术动力电池包100控制方法一实施例的流程示意图。
36.本技术还提供一种动力电池包控制方法，具体包括以下步骤：
37.s10：实时获取每一电池模组10的湿度。
38.具体而言，动力电池包100中的每一电池模组10上都对应设置有湿度传感器20，湿度传感器20可实时采集对应电池模组10的湿度数据。湿度传感器20则进一步将采集到的湿度数据传送至处理单元30。
39.s11：响应于电池模组10的湿度达到预设范围，则与电池模组10对应的计时器启动计时，记录电池模组10的湿度在预设范围内的持续时长。
40.具体而言，本技术动力电池包100作为一个整体，只要其中有一个电池模组10的湿度出现异常，就会影响整个动力电池包100的性能。也就是说，要对本技术动力电池包100中的每一电池模组10的湿度进行监测，只要动力电池包100中出现一个电池模组10的湿度达到预设范围，则说明该动力电池包100中存在湿度数据异常的电池模组10，动力电池包100的性能会受到影响。因此，需要及时记录该电池模组10的湿度在预设范围内的持续时长。也即，当动力电池包100中存在湿度异常的电池模组10时，与该电池模组10对应的计时器就会及时启动计时功能，以记录该电池模组10出现异常的持续时长。由此，可避免动力电池包100湿度正常波动时引发处理单元30误判，进而可提高湿度监测的准确性。
41.具体来说，步骤s11中记录电池模组10的湿度在预设范围内的持续时长，详细过程包括如下步骤：
42.s111：响应于电池模组10的湿度达到预设范围的第一预设值，计时器启动计时。
43.s112：响应于电池模组10的湿度低于预设范围的第一预设值或超过预设范围的第二预设值，计时器停止计时并清零，其中，第二预设值大于第一预设值。
44.具体而言，对本技术动力电池包100中的每一电池模组10的湿度进行检测，并分别检测其湿度持续的时间。只要有电池模组10达到预设范围的第一预设值时，则与该电池模组10对应连接的计时器就启动计时功能；只有当该电池模组10的湿度低于预设范围的第一预设值或超过预设范围的第二预设值，即是该电池模组10的湿度不再处于上述预设范围时，计时器停止计时。从而可计算该电池模组10处在该预设范围区间的持续时长，当持续时长达到一定值时，处理单元30就会采取对应的处理策略。
45.其中，计时器启动计时至停止计时所持续的时长为电池模组的湿度在预设范围内的持续时长。
46.具体而言，只要有一个电池模组10的湿度进入预设范围时，该电池模组10对应的计时器就会启动计时，而当该电池模组10的湿度不再处于预设范围时，计时器将停止计时
并清零，因此，计时器启动计时至停止计时期间就是该电池模组10的湿度处于预设范围的持续时长。
47.s12：响应于湿度在预设范围内的持续时长达到预设时长，则对电池模组10进行预设的示警操作。
48.具体而言，当某一电池模组10的湿度在预设范围内的持续时长达到预设时长，则说明该电池模组10确实存在湿度异常情形，因此，此时需要对该异常的电池模组10进行预设的示警操作，例如记录异常数据、提示用户等。
49.请参阅图6，图6是本技术动力电池包100控制方法另一实施例的流程示意图。
50.在本技术的一些实施例中，预设范围同时包括第一预设范围和第二预设范围。
51.举例而言，第一预设范围为71％-95％rh，对应第一预设范围的第一预设值为71％rh，第一预设范围的第二预设值为95％rh。此时，第一预设范围的预设时长为24小时。当其中一个电池模组10的湿度达到71％-95％rh，并且在该湿度范围内的持续时间大于24小时，则处理单元30记录该电池模组10的异常数据并上传云平台进行标记。例如，当动力电池包100中有一个电池模组10的湿度一直在85％-90％ph之间波动，并持续24小时，则此时处理单元30将记录该电池模组10的湿度数据并上传到云平台进行标记，以引起监测者的注意。
52.其中，rh全称为“relative humidity”，也即相对湿度，指空气中水汽压与相同温度下饱和水汽压的百分比，或湿空气的绝对湿度与相同温度下可能达到的最大绝对湿度之比。同时也可表示为湿空气中水蒸气分压力与相同温度下水的饱和压力之比。
53.举例而言，第二预设范围为96％-100％rh，对应第二预设范围的第一预设值为96％rh，第二预设范围的第二预设值为100％rh。此时，第二预设范围的预设时长为30分钟。当其中一个电池模组10的湿度达到96％-100％rh，并且在该湿度范围内的持续时间大于30分钟，则记录该电池模组10的异常数据并启动示警装置40进行预设的示警操作。例如，当动力电池包100中有一个电池模组10的湿度一直处于96％rh，并且持续时间为31分钟，则说明该电池模组10存在较为严重的湿度过高情形，此时，处理单元30将记录该电池模组10的异常湿度数据，并进行示警操作，例如点亮中控仪表、发出警报声等，以提示用户引起注意。
54.当然，本技术也可根据实际需要具体设定预设范围和预设时长，只要能够起到当电池模组10湿度异常时及时提示用户采取应对措施即可，本技术在此不做具体限定。
55.可以理解的，当预设范围同时包括第一预设范围和第二预设范围时，由于只要动力电池包100中有一个电池模组10的湿度在预设范围，计时器就会持续计时。由于动力电池包100中可能设置有多个电池模组10，因此，动力电池包100中的电池模组10的湿度可能存在同时分布在第一预设范围和第二预设范围的情况。这样，系统就会有两个预设的示警操作，从而增加示警，进一步保证安全。在这种情况下，为了对动力电池包100的性能有一个最终的认识，在一些实施例中，还包括对电池模组10的湿度分别标记，对电池模组10分布在第一预设范围和第二预设范围的数量进行统计。也就是，根据电池模组10分布在第一预设范围和第二预设范围的数量统计，根据数量统计的偏向再整体分析动力电池包100当前的性能情况。比如，当统计得出湿度处于第一预设范围的电池模组10的数量较多，则判断动力电池包100的整体状态系处于存在湿度超标情形，此时可提前予以警示，以避免动力电池包100因长期处于湿度超标状态而出现硬件性能降低情形。当统计湿度处于第二预设范围的电池模组10的数量较多，则判断动力电池包100出现浸水事故，此时需马上予以警示，以尽
早做出主动或被动保护策略。在另外一些实施例中，还可以对不同预设范围的示警频率进行统计，以示警频率较高的预设范围作为整个动力电池包100的当前性能情况判断的参考。亦或可以对不同预设范围的示警频率进行加权运算以推测整个动力电池包100的当前性能情况，例如，由于湿度处于第二预设范围对动力电池包100的性能危害更大，因此可赋予第二预设范围更高的权重，如7，并赋予第一预设范围更高的权重，如3，并进一步根据权重数据对不同预设范围的示警频率进行加权运算，进而计算出整个动力电池包100的湿度情况。
56.值得注意地是，本技术也可仅设置其中一个预设范围，也即仅设置第一预设范围和第二预设范围中的任意一个。因此，在该种情况下，当其中一个电池模组10的湿度处于该第一预设范围或第二预设范围，并持续时长达到对应的预设时长时，就会进行预设的示警操作。
57.在本技术的一个具体的实施例中，响应于所有的电池模组10的湿度均小于或等于70％rh，则处理单元30显示正常并记录数据。也即，当所有的电池模组10的湿度均小于或等于70％rh时，该动力电池包100处于正常工作状态，未出现湿度过大情形，可正常使用，无需进行人工干预。
58.只要存在一个电池模组10的湿度大于70％rh，则进一步判断该电池模组10的湿度是否处于71％-95％rh范围，若是，则记录该电池模组10处于71％-95％rh范围的持续时间。也即，当某一个电池模组10的湿度达到71％rh时，该电池模组10所对应的计时器就会启动计时，而当该电池模组10的湿度低于71％rh或高于95％rh时，计时器停止计时并清零。进一步地，判断该电池模组10的湿度处于71％-95％rh范围的持续时间，若大于24小时，则处理单元30记录该电池模组10的异常数据并上传云平台进行标记。
59.若该电池模组10的湿度大于70％rh，且不处于71％-95％rh范围，则判断该电池模组10的湿度处于96％-100％rh范围，则记录电池模组处于96％-100％rh范围的持续时间。也即，当该电池模组10的湿度达到96％rh，该电池模组10所对应的计时器就会启动计时，而当该电池模组10的湿度低于96％rh或高于100％rh时，计时器停止计时并清零。进一步地，判断该电池模组10的湿度处于96％-100％rh范围的持续时间，若大于30分钟，则处理单元30记录该电池模组10的异常数据并启动示警装置40进行预设的示警操作。
60.综上所述，本技术通过在动力电池包100内的每一电池模组10上均设置有湿度传感器20，以实时监控动力电池包100内各个电池模组10的湿度状态。并且湿度传感器20及时将采集到的湿度数据传送至处理单元30，处理单元30则进一步将湿度数据划分为不同的数值范围，以判断分析当前的湿度状态是否会对动力电池包100产生性能给或者安全方面的影响，并在出现电池模组10的湿度处在异常数值范围时作出针对性地处理，比如，某一电池模组10湿度存在异常，且若该电池模组10长期处于该异常湿度状态下，则会引起动力电池包100性能下降，此时需及时记录该电池模组10的异常数并上传云平台进行标记；而当某一电池模组10湿度存在重大异常，甚至出现浸水事故时，此时需及时向用户发出警示，以避免安全事故的发生。因此，本技术不仅可对动力电池包100及各电池模组10的湿度情况进行实时监测，而且还可以根据湿度状态的不同采取不同的处理策略，极大地提高了动力电池包100的湿度监测力度和灵敏度。
61.以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技
术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。
技术特征：
1.一种动力电池包，其特征在于，包括：至少一个电池模组；至少一个湿度传感器，每一所述湿度传感器连接对应所述电池模组；处理单元，所述湿度传感器连接所述处理单元。2.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，每一所述电池模组包括控制电路板；每一所述湿度传感器集成设置在对应所述控制电路板上。3.根据权利要求2所述的动力电池包，其特征在于，所述控制电路板包括相交设置的两侧端，所述湿度传感器的中心到每一所述侧端的距离范围均为5-15mm。4.根据权利要求3所述的动力电池包，其特征在于，所述湿度传感器的中心到每一所述侧端的距离均为10mm。5.根据权利要求2所述的动力电池包，其特征在于，每一所述电池模组还包括壳体，所述控制电路板设置在所述壳体内；每一所述湿度传感器的至少一部分外露于所述壳体。6.根据权利要求2所述的动力电池包，其特征在于，每一所述控制电路板均设有与所述处理单元电连接的接线端子。7.根据权利要求1-6任一项所述的动力电池包，其特征在于，还包括至少一个计时器，每一所述计时器与对应所述湿度传感器、所述处理单元连接。8.一种动力电池包控制系统，其特征在于，包括示警装置及上述权利要求1-7任一项所述的动力电池包，其中，所述处理单元和所述示警装置电连接；所述处理单元根据所述湿度传感器检测的信息，控制所述示警装置按照预设要求工作。9.一种动力电池包控制方法，其特征在于：包括：实时获取每一电池模组的湿度；响应于所述电池模组的湿度达到预设范围，则与所述电池模组对应的计时器启动计时，记录所述电池模组的湿度在所述预设范围内的持续时长；响应于所述湿度在所述预设范围内的持续时长达到预设时长，则对所述电池模组进行预设的示警操作。10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述响应于所述电池模组的湿度达到预设范围，则记录所述电池模组的湿度在所述预设范围内的持续时长，包括：响应于所述电池模组的湿度达到所述预设范围的第一预设值，计时器启动计时；响应于所述电池模组的湿度低于所述预设范围的第一预设值或超过所述预设范围的第二预设值，所述计时器停止计时并清零，其中，所述第二预设值大于所述第一预设值；所述计时器启动计时至停止计时所持续的时长为所述电池模组的湿度在所述预设范围内的持续时长。11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述预设范围包括第一预设范围和第二预设范围，其中，所述第一预设范围为71％-95％rh，对应所述第一预设范围的第一预设值为71％rh，所述第一预设范围的第二预设值为95％rh；
所述第二预设范围为96％-100％rh，对应所述第二预设范围的第一预设值为96％rh，所述第二预设范围的第二预设值为100％rh。12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述响应于所述湿度在所述预设范围内的持续时长达到预设时长，则进行预设的示警操作，包括：第一预设范围的预设时长为24小时；响应于其中一个所述电池模组的湿度达到71％-95％rh，并且在该湿度范围内的持续时间大于24小时，则记录异常数据并上传云平台进行标记。13.根据权利要求11或12所述的控制方法，其特征在于，所述第二预设范围的预设时长为30分钟；响应于其中一个所述电池模组的湿度达到96％-100％rh，并且在该湿度范围内的持续时间大于30分钟，则记录异常数据并启动示警装置进行预设的示警操作。14.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，还包括：响应于所述湿度小于或等于70％rh，则显示正常并记录数据。
技术总结
本申请公开了一种动力电池包、动力电池包控制系统及其控制方法，该动力电池包包括至少一个电池模组，每个电池模组上都对应连接一湿度传感器，通过该湿度传感器可以对每一电池模组进行实时的湿度检测。并且，每一湿度传感器均连接处理单元，从而每一湿度传感器将其实时检测到的湿度数据实时传送至处理单元，处理单元根据这些实时检测的湿度数据与其预设的湿度数据进行对比分析后，向用户发送动力电池包的湿度情况或示警，进而可避免电池因在高湿度环境下工作而导致电池包性能下降，甚至电池发生浸水事故引发安全隐患等问题。生浸水事故引发安全隐患等问题。生浸水事故引发安全隐患等问题。
