【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源电池，尤其是涉及一种具有通讯功能的电芯及电芯参数检测方法。
技术介绍
1、电芯是指电池中最基本的组成部分，电芯是储存和释放电能的基本单元。电芯的种类很多，分铅酸电芯/锂离子电芯/钠离子电芯等。离子型电芯主要由正极、负极、电解液及隔膜组成，外加正负极引线，安全阀等。锂离子电芯的锂离子以电解液为介质在正负极间运动，实现电池的充放电。充电时，锂离子从正极材料中脱嵌，经过隔膜和电解液，嵌入到负极材料中，放电则相反。多个电芯、连接片等拼装组成电池。
2、电池或电池系统的能量单元为电芯，在由多个电芯组成的电池或电池系统，一般需要外加测试检测单元，必要时需要增加电池保护电源。对电芯进行检测时，目前主要是在电芯外部增加检测单元，外部检测单元需要接入电芯的正负极才能获得电芯的电压，需要额外安装传感器才能获得电池的温度或电流数据。缺点是，当并联电芯个数较多时，外部检测单元获得的电压数据为多个电芯综合电压数据，非单个电芯的数据。温度传感器也未能及时传递每个电芯的内部温度数据，这给获取电池或电池系统每个电芯的具体参数带来了一定的困难，留下一定的安全隐患。
技术实现思路
1、本专利技术的目的旨在提供一种具有通讯功能的电芯及电芯参数检测方法，解决多电芯并联使用时无法检测到单个电芯的数据和单个电芯是否断开回路的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种具有通讯功能的电芯，包括电芯本体，电芯本体上集成有半导体芯片、传感器和有线通讯接口，半导体芯片信号连
3、本专利技术采用上述技术方案，电芯本体上集成的半导体芯片为具备检测模拟量和通讯接口的集成电路，半导体芯片利用内部的模数转换器可以检测电芯的电压数据，传感器为具备将物理量转化为半导体芯片能识别的信号器件，可用于传递电芯的温度、电流值、soc(荷电状态)等特征，由半导体芯片对传感器所传递的温度特征进行转换计算，可得到电芯的温度等数据。结合检测到电芯的电压数据、电流数据及荷电状态值编成数字编码的格式，通过有线通讯接口进行协议传输。电芯并联使用时的单个电芯的相关数据是由电芯上的半导体芯片检测完成，并通过有线通讯接口可读取获得。通过系统数据比较，当其他电芯有电流或者电压变化时，某个或部分电芯无电流或者电压变化时，系统判断该电芯或该部分电芯断开了回路。实现在并联使用时检测单电芯的数据和判断电芯是否断开回路。
4、上述的具有通讯功能的电芯，电芯本体由正负极材料、隔膜及电解液组成，电芯本体外设有电芯正极耳和电芯负极耳，电芯正极耳与电芯负极耳分别与电芯本体内部的正极材料和负极材料导通。
5、上述的具有通讯功能的电芯，半导体芯片的电源输入端分别线连接在电芯正极耳与电芯负极耳上。
6、上述的具有通讯功能的电芯，传感器包括电流传感器，电流传感器线连接在电芯负极耳上，半导体芯片与电流传感器信号连接。电流传感器用于检测运行时的电芯流过的电流。
7、上述的具有通讯功能的电芯，传感器包括温度传感器，温度传感器可集成安装在电芯本体内部或表面，半导体芯片与温度传感器信号连接。温度传感器用于检测电芯在运行中的温度。
8、上述的具有通讯功能的电芯，半导体芯片线路连接有芯片外围电路，该芯片外围电路由匹配芯片工作的电阻和电容组成，用于滤波与限流。
9、本专利技术还提供另一技术方案是：一种电芯参数检测方法，检测上述的电芯的相关参数，包括利用半导体芯片和传感器获取电芯本体的相关物理参数，并将该参数信息传递至半导体芯片中进行转换处理，半导体芯片将所转换处理的信息传输至有线通讯接口向外传输，半导体芯片、传感器和有线通讯接口集成在电芯本体上。
10、本专利技术的方法，利用传感器可获取电芯本体的电流值、温度数据、soc荷电状态值等相关参数，并将参数信息传递至半导体芯片中，半导体芯片将所接收的传感器传输的信息进行转换处理，可得到电芯的电流值、电压值、温度等数据，并通过有线通讯接口进行对外协议传输，通过连接有线通讯接口即可获取到电芯的相关信息，在多个电芯并联和串联使用时，能够获取单电芯的数据和判断电芯是否断开回路。
11、上述的电芯参数检测方法，半导体芯片利用内部的模数转换可用于检测电芯的电压数据。
12、上述的电芯参数检测方法，半导体芯片根据在一定时间t0-t1内的电压变化值v1-v0与电流值i1的比值，得出电芯的电芯内阻。
13、上述的电芯参数检测方法，多个电芯并联使用时，通过通讯线连接在有线通讯接口上，当有个别或部分电芯无电流或电压变化时、判断该个别或部分电芯断开回路。
14、本专利技术取得的有益效果是：通过半导体芯片及传感器检测单个电芯的物理参数如电流值、电压值、荷电状态值、电芯本体的温度等，由半导体芯片进行转换，将其转换成可以直接读取的数据，并通过有线通讯接口对外协议传输，在多个电芯并联使用时，连接有线通讯接口可获取单电芯的物理参数。外部系统可不再需要检测接入，节省了检测硬件和工程安装。有利于电池系统后续的维护、梯次利用检测，有利于提高电池系统的可靠性和安全性。
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1.一种具有通讯功能的电芯，包括电芯本体(1)，其特征在于：电芯本体(1)上集成有半导体芯片(2)、传感器(3)和有线通讯接口(4)，半导体芯片(2)信号连接传感器(3)，半导体芯片(2)对传感器(3)所传递的信息进行转换、并将转换数据通过有线通讯接口(4)对外传输。
2.根据权利要求1所述的具有通讯功能的电芯，其特征在于：电芯本体(1)由正负极材料、隔膜及电解液组成，电芯本体(1)外设有电芯正极耳(11)和电芯负极耳(12)，电芯正极耳(11)与电芯负极耳(12)分别与电芯本体(1)内部的正极材料和负极材料导通。
3.根据权利要求2所述的具有通讯功能的电芯，其特征在于：半导体芯片(2)的电源输入端分别线连接在电芯正极耳(11)与电芯负极耳(12)上。
4.根据权利要求2所述的具有通讯功能的电芯，其特征在于：传感器(3)包括电流传感器，电流传感器线连接在电芯负极耳(12)上，半导体芯片(2)与电流传感器信号连接。
5.根据权利要求1所述的具有通讯功能的电芯，其特征在于：传感器(3)包括温度传感器，温度传感器可集成安装在电芯本体(1)
6.根据权利要求1所述的具有通讯功能的电芯，其特征在于：半导体芯片(2)线路连接有芯片外围电路(5)，该芯片外围电路(5)由匹配芯片工作的电阻和电容组成，用于滤波与限流。
7.一种电芯参数检测方法，其特征在于，检测上述权利要求1-6任一项所述的电芯的相关参数，包括利用半导体芯片(2)和传感器(3)获取电芯本体(1)的相关物理参数，并将该参数信息传递至半导体芯片(2)中进行转换处理，半导体芯片(2)将所转换处理的信息传输至有线通讯接口(4)向外传输，半导体芯片(2)、传感器(3)和有线通讯接口(4)集成在电芯本体(1)上。
8.根据权利要求7所述的电芯参数检测方法，其特征在于：半导体芯片(2)利用内部的模数转换可用于检测电芯的电压数据。
9.根据权利要求8所述的电芯参数检测方法，其特征在于：半导体芯片(2)根据在一定时间t0-t1内的电压变化值V1-V0与电流值I1的比值，得出电芯的电芯内阻。
10.根据权利要求8所述的电芯参数检测方法，其特征在于：多个电芯并联使用时，通过通讯线连接在有线通讯接口(4)上，当有个别或部分电芯无电流或电压变化时、判断该个别或部分电芯断开回路。
...【技术特征摘要】
1.一种具有通讯功能的电芯，包括电芯本体(1)，其特征在于：电芯本体(1)上集成有半导体芯片(2)、传感器(3)和有线通讯接口(4)，半导体芯片(2)信号连接传感器(3)，半导体芯片(2)对传感器(3)所传递的信息进行转换、并将转换数据通过有线通讯接口(4)对外传输。
2.根据权利要求1所述的具有通讯功能的电芯，其特征在于：电芯本体(1)由正负极材料、隔膜及电解液组成，电芯本体(1)外设有电芯正极耳(11)和电芯负极耳(12)，电芯正极耳(11)与电芯负极耳(12)分别与电芯本体(1)内部的正极材料和负极材料导通。
3.根据权利要求2所述的具有通讯功能的电芯，其特征在于：半导体芯片(2)的电源输入端分别线连接在电芯正极耳(11)与电芯负极耳(12)上。
4.根据权利要求2所述的具有通讯功能的电芯，其特征在于：传感器(3)包括电流传感器，电流传感器线连接在电芯负极耳(12)上，半导体芯片(2)与电流传感器信号连接。
5.根据权利要求1所述的具有通讯功能的电芯，其特征在于：传感器(3)包括温度传感器，温度传感器可集成安装在电芯本体(1)内部或表面，半导体芯片(2)与温度传感器信号连接。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：王德源，
申请(专利权)人：广东源熙投资控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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