CN107748329A - 锂离子电池荷电状态监测方法、监测装置和监测模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种锂离子电池荷电状态监测方法，包括以下步骤：提供体积限制装置及压力传感器，以及电池压力‑SOC特性曲线；对待测锂离子电池进行充放电循环，同时通过所述体积限制装置限制所述待测锂离子电池的体积为固定值；通过所述压力传感器获得所述充放电循环过程中的待测时间点的所述体积限制装置与所述待测锂离子电池之间的第一压力；以及将所述第一压力代入所述电池压力‑SOC特性曲线，得到所述待测时间点的所述待测锂离子电池的SOC值。本发明还提供一种锂离子电池荷电状态监测装置及监测模块。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池管理领域，具体涉及一种对锂离子电池的荷电状态进行监测的方法、装置和模块。
背景技术
锂离子电池剩余容量又称锂离子电池的荷电状态(State of Charge，SOC)是锂离子电池状态的重要参数之一，能为电动汽车的控制管理提供依据。保证SOC维持在合理的范围内，防止过充或过放对锂离子电池的损伤，能使锂离子电池利用更加合理，提高锂离子电池的使用寿命，充分发挥锂离子电池***的动力性能，降低对锂离子电池***进行维护的成本。
目前锂离子电池SOC估算策略主要有：放电实验法、开路电压法、安时计量法、模糊神经网络法和卡尔曼滤波法等。这些方法都需要对锂离子电池电压进行测量，通过电压估算锂离子电池的剩余容量。其中放电实验法和开路电压法无法对工作中的锂离子电池进行SOC在线监测，安时计算法的SOC估算结果通常不够准确，模糊神经网络法和卡尔曼滤波法需要对锂离子电池数据进行分析与建模，方法较为复杂。这些方法所需达到的估算精度越高，实现难度越大，需要进行的计算越复杂，对锂离子电池管理***的要求也越高。
发明内容
基于此，有必要提供一种简单准确且能够在线使用的锂离子电池荷电状态监测方法、监测装置和监测模块。
一种锂离子电池荷电状态监测方法，包括以下步骤：
提供体积限制装置及压力传感器，以及电池压力-SOC特性曲线；
对待测锂离子电池进行充放电循环，同时通过所述体积限制装置限制所述待测锂离子电池的体积为固定值；
通过所述压力传感器获得所述充放电循环过程中的待测时间点的所述体积限制装置与所述待测锂离子电池之间的第一压力；以及
将所述第一压力代入所述电池压力-SOC特性曲线，得到所述待测时间点的所述待测锂离子电池的SOC值。
在其中的一个实施例中，所述体积限制装置对所述锂离子电池沿电极片层叠方向上的尺寸进行限制。
在其中的一个实施例中，所述体积限制装置包括至少一个压板，用于将所述锂离子电池在充放电循环过程中沿所述电极片层叠方向上的尺寸为固定值，所述压力传感器设置在所述锂离子电池与所述压板之间。
在其中的一个实施例中，所述锂离子电池的所述电极片沿同一方向层叠设置，所述压板为平板状，所述锂离子电池的所述电极片与所述压板平行设置；或者所述锂离子电池的所述电极片为卷绕式设置，形成圆柱状锂离子电池，所述压板为圆筒状，同轴设置在所述锂离子电池的***。
在其中的一个实施例中，所述体积限制装置使所述锂离子电池在所述充放电循环前即受到一初始压力。
在其中的一个实施例中，所述电池压力-SOC特性曲线通过以下步骤获得：
对标准锂离子电池进行充放电循环，同时通过所述体积限制装置限制所述标准锂离子电池的体积为固定值；
通过所述压力传感器获得充放电循环过程中的多个时间点的所述体积限制装置与所述标准锂离子电池之间的第二压力以及所述标准锂离子电池的SOC值；以及
使用得到的所述第二压力以及所述标准锂离子电池的SOC值拟合得到所述电池压力-SOC特性曲线。
在其中的一个实施例中，所述标准锂离子电池是所述待测锂离子电池本身，或者与所述待测锂离子电池具有相同规格和参数。
一种锂离子电池荷电状态监测装置，包括体积限制装置及压力传感器，所述体积限制装置用于限制锂离子电池的体积，所述压力传感器用于测量所述体积限制装置与所述锂离子电池之间的压力。
在其中的一个实施例中，所述体积限制装置对所述锂离子电池沿电极片层叠方向上的尺寸进行限制。
在其中的一个实施例中，还包括监测模块和输出模块；
所述监测模块包括压力获取模块、SOC计算模块及存储模块；
所述压力获取模块用于获得所述体积限制装置与所述锂离子电池之间的压力数据，并传送至所述SOC计算模块；
所述存储模块用于存储电池压力-SOC特性曲线；
所述SOC计算模块用于从所述存储模块中读取所述电池压力-SOC特性曲线，并根据所述压力数据及所述电池压力-SOC特性曲线计算得到对应的锂离子电池SOC值；
所述输出模块用于实时输出所述计算模块得到的所述锂离子电池SOC值。
一种锂离子电池荷电状态监测模块，包括监测模块和输出模块；
所述监测模块包括压力获取模块、SOC计算模块及存储模块；
所述压力获取模块用于获得压力传感器获得的压力数据，并传送至所述SOC计算模块；
所述存储模块用于存储电池压力-SOC特性曲线；
所述SOC计算模块用于从所述存储模块中读取所述电池压力-SOC特性曲线，并根据所述压力数据及所述电池压力-SOC特性曲线计算得到对应的锂离子电池SOC值；
所述输出模块用于实时输出所述计算模块得到的所述锂离子电池SOC值。
一种锂离子电池荷电状态监测方法，包括以下步骤：
提供位移传感器以及电池位移-SOC特性曲线；
对待测锂离子电池进行充放电循环；
通过所述位移传感器获得所述充放电循环的过程中的待测时间点的所述待测锂离子电池的表面因体积变化产生的第一位移；以及
将所述第一位移代入电池位移-SOC特性曲线，得到所述待测时间点的所述待测锂离子电池的SOC值。
在其中的一个实施例中，所述位移传感器对所述锂离子电池沿电极片层叠方向的尺寸变化进行测量。
在其中的一个实施例中，所述电池位移-SOC特性曲线通过以下步骤获得：
对标准锂离子电池进行充放电循环；
通过位移传感器获得所述充放电循环过程中的多个时间点的所述标准锂离子电池的表面因体积变化产生的第二位移以及所述标准锂离子电池的SOC值；以及
使用得到的所述第二位移以及所述标准锂离子电池的所述SOC值拟合得到所述电池位移-SOC特性曲线。
一种锂离子电池荷电状态监测模块，包括监测模块和输出模块；
所述监测模块包括位移获取模块、SOC计算模块及存储模块；
所述位移获取模块用于获得所述锂离子电池的表面因体积变化产生的位移数据，并传送至所述SOC计算模块；
所述存储模块用于存储电池位移-SOC特性曲线；
所述SOC计算模块用于从所述存储模块中读取所述电池位移-SOC特性曲线，并根据所述位移数据及所述电池位移-SOC特性曲线计算得到对应的锂离子电池SOC值；
所述输出模块用于实时输出所述计算模块得到的所述锂离子电池SOC值。
一种锂离子电池荷电状态监测方法，包括以下步骤：
提供体积传感器以及电池体积-SOC特性曲线；
对待测锂离子电池进行充放电循环；
通过所述体积传感器获得所述充放电循环的过程中的待测时间点的所述待测锂离子电池的第一体积；以及
将所述第一体积代入电池体积-SOC特性曲线，得到所述待测时间点的所述待测锂离子电池的SOC值。
在其中的一个实施例中，所述电池体积-SOC特性曲线通过以下步骤获得：
对标准锂离子电池进行充放电循环；
通过体积传感器获得所述充放电循环过程中的多个时间点的所述标准锂离子电池的第二体积以及所述标准锂离子电池的SOC值；以及
使用得到的所述第二体积以及所述标准锂离子电池的所述SOC值拟合得到所述电池体积-SOC特性曲线。
一种锂离子电池荷电状态监测模块，包括监测模块和输出模块；
所述监测模块包括位体积取模块、SOC计算模块及存储模块；
所述体积获取模块用于获得所述锂离子电池的体积数据，并传送至所述SOC计算模块；
所述存储模块用于存储电池体积-SOC特性曲线；
所述SOC计算模块用于从所述存储模块中读取所述电池体积-SOC特性曲线，并根据所述体积数据及所述电池体积-SOC特性曲线计算得到对应的锂离子电池SOC值；
所述输出模块用于实时输出所述计算模块得到的所述锂离子电池SOC值。
本发明将锂离子电池体积变化或者能够反映锂离子电池体积变化的参数，如压力变化或位移变化，作为SOC估算的依据。通过对锂离子电池体积变化、压力变化或位移变化与锂离子电池SOC值预先建立特性曲线。在锂离子电池的实际使用过程中无需测量锂离子电池电压，通过监测体积变化、压力变化或位移变化即可实现实时的SOC监测，具有简单直接的特点，能够实时准确的监测锂离子电池SOC值，极大的简化了电池管理***的复杂程度。
附图说明
图1为本发明第一实施例的锂离子电池荷电状态监测方法的流程图；
图2为本发明第一实施例的锂离子电池荷电状态监测装置的结构示意图；
图3为本发明另一实施例的锂离子电池荷电状态监测装置的结构示意图；
图4为本发明第一实施例的锂离子电池荷电状态监测模块的框图；
图5为本发明第一实施例的锂离子电池在充放电过程中电压和第二压力的测试曲线；
图6为根据图5的电压和第二压力拟合得到的电池压力-SOC特性曲线；
图7为本发明第二实施例的锂离子电池荷电状态监测方法的流程图；
图8为本发明第二实施例的锂离子电池荷电状态监测装置的结构示意图；
图9为本发明第二实施例的锂离子电池荷电状态监测模块的框图；
图10为本发明第三实施例的锂离子电池荷电状态监测方法的流程图；
图11为本发明第三实施例的锂离子电池荷电状态监测模块的框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明说明书中提到的“荷电状态”(SOC)，代表的是锂离子电池使用一段时间所具有的电量与锂离子电池完全充电状态时具有的电量的比值，取值范围为0～1，当SOC＝0时表示锂离子电池放电完全，当SOC＝1时表示锂离子电池完全充满。
请参阅图1及图2，本发明第一实施例提供一种锂离子电池荷电状态监测方法，包括：
S11，提供体积限制装置10及压力传感器20，以及电池压力-SOC特性曲线；
S12，对待测锂离子电池30进行充放电循环，同时通过体积限制装置10限制待测锂离子电池30的体积为固定值；
S13，通过压力传感器20获得充放电循环过程中的待测时间点的体积限制装置20与待测锂离子电池30之间的第一压力；以及
S14，将第一压力代入电池压力-SOC特性曲线，得到待测时间点的待测锂离子电池30的SOC值。
本发明第一实施例还提供一种锂离子电池荷电状态监测装置，包括体积限制装置10及压力传感器20，体积限制装置10用于限制锂离子电池的体积，压力传感器20用于测量体积限制装置10与锂离子电池之间的压力，锂离子电池30可以是待测锂离子电池30或用于建立电池压力-SOC特性曲线的标准锂离子电池30。
在一实施例中，体积限制装置10包括至少一个压板12，用于将锂离子电池30在充放电循环过程中在至少一个方向上的尺寸为固定值。压力传感器20设置在锂离子电池30与压板12之间。优选的，体积限制装置10包括两个相互间隔的压板12，两个压板12之间的间隔距离在充放电循环过程中为固定值，从而使锂离子电池30在充放电循环过程中在垂直于压板12的方向上的尺寸为固定值。体积限制装置10还可包括侧板14，设置在两个压板12之间，与压板12共同组成一个腔体，锂离子电池30设置在腔体中。两个压板12之间的间隔距离可以通过螺栓调节，以适应不同尺寸的锂离子电池30，但在充放电循环过程中该间隔距离是固定的。体积限制装置10还可包括均板16，均板16设置在锂离子电池30与压力传感器20之间，均板16的一个表面与锂离子电池30的表面贴合，用于使压力均匀分布。
优选的，体积限制装置10对锂离子电池30沿电极片32层叠方向上的尺寸进行限制。例如，在图2的实施例中，锂离子电池30的电极片32沿同一方向层叠设置，压板12为平板状，锂离子电池30的电极片32可以基本与压板12平行设置。
请参阅图3，在另一实施例中，锂离子电池30的电极片32为卷绕式设置，形成圆柱状锂离子电池30，体积限制装置10的压板30可以为圆筒状，同轴设置在锂离子电池30的***。
优选的，体积限制装置10使锂离子电池30在充放电循环前即受到一初始压力，压力传感器20能够检测到压力初始值，在充放电循环过程中，该压力随锂离子电池30的体积变化而变化。对于标准锂离子电池30与待测锂离子电池30优选施加相同的初始压力。
本发明第一实施例还提供一种锂离子电池荷电状态监测模块，包括监测模块40和输出模块50。请参阅图4，在一实施例中，监测模块40包括压力获取模块412、SOC计算模块414及存储模块416。压力获取模块412用于获得体积限制装置10与锂离子电池30之间的压力数据，例如第一压力的压力数据，并传送至SOC计算模块414。存储模块416用于存储电池压力-SOC特性曲线。SOC计算模块414用于从存储模块416中读取电池压力-SOC特性曲线，并根据压力数据及电池压力-SOC特性曲线计算得到对应的锂离子电池SOC值。输出模块50用于实时输出计算模块414得到的锂离子电池SOC值。
本发明第一实施例的锂离子电池荷电状态监测装置还可包括所述锂离子电池荷电状态监测模块。
本发明第一实施例还提供一种电池压力-SOC特性曲线的建立方法，包括：
S111，对标准锂离子电池30进行充放电循环，同时通过体积限制装置10限制标准锂离子电池30的体积为固定值；
S112，通过压力传感器20获得充放电循环过程中的多个时间点的体积限制装置10与标准锂离子电池30之间的第二压力以及标准锂离子电池30的SOC；以及
S113，使用得到的第二压力以及SOC拟合得到电池压力-SOC特性曲线。
标准锂离子电池30可以是待测锂离子电池30本身，或者与待测锂离子电池30具有相同的SOC随锂离子电池体积在充放电过程中的变化特性。例如，标准锂离子电池30与待测锂离子电池30可以是具有相同规格和参数的锂离子电池30，例如锂离子电池材料、结构、容量及尺寸中至少一项相同或者全部相同。在优选的实施例中，标准锂离子电池30是待测锂离子电池30本身或者与待测锂离子电池30相同批次相同规格的锂离子电池30，待测锂离子电池30在组装出厂后，可以先作为标准锂离子电池30在一次充放电循环过程中建立电池压力-SOC特性曲线，在后续的使用过程中使用针对该锂离子电池30建立的电池压力-SOC特性曲线。
优选的，标准锂离子电池30与待测锂离子电池30使用相同的体积限制装置10，限制的标准锂离子电池30与待测锂离子电池30的体积为相同的固定值。
在建立电池压力-SOC特性曲线过程中的充放电循环与实际使用时对待测锂离子电池30的充放电循环，所采用的充放电条件可以相同或不同，优选为充放电条件相同。在优选的实施例中，标准锂离子电池30与待测锂离子电池30均通过恒电流法充电和放电，且充电电流与放电电流分别相同。
在步骤S112中，可以通过现有方法获得标准锂离子电池30在多个时间点的SOC值，例如可以在充放电过程中对标准锂离子电池30的电压和/或电流进行监测，获得多个时间点的电压和/或电流，通过放电实验法、开路电压法、安时计量法、模糊神经网络法或卡尔曼滤波法等对锂离子电池30的SOC值进行估算。由于建立电池压力-SOC特性曲线是在锂离子电池30实际使用前进行，且只需要进行一次，因此可以采用尽量准确的估算方法对锂离子电池30的SOC值进行估算，使电池压力-SOC特性曲线尽量准确。
电池压力-SOC特性曲线为压力传感器20获得的压力随SOC值变化的曲线，压力与SOC值具有时间上的一一对应关系，电池压力-SOC特性曲线的纵坐标例如为第二压力，横坐标则为对应时间点的标准锂离子电池30的SOC。在步骤S113中，电池压力-SOC特性曲线可以通过现有的曲线拟合方法得到，例如最小二乘法或插值法等。多个时间点的数量取决于曲线拟合所需达到的精度，在计算资源允许的情况下越多越好。
锂离子电池在充放电过程中锂离子***或脱出电极活性材料，引起电极片32的可逆的体积变化，通过研究发现，该体积变化与锂离子电池SOC值具有对应关系，锂离子电池在充电时体积增大，放电时体积减小。本发明第一实施例通过限制锂离子电池的体积引起锂离子电池对外压力的变化，利用压力传感器20可以直接对该压力变化进行监测，通过电池压力-SOC特性曲线即可得到对应的锂离子电池SOC值，也就是对待测锂离子电池30的充放电过程中，无需再进行SOC值估算步骤，可以实现简单、有效、准确的SOC值在线监测，极大的简化了锂离子电池管理模块的复杂程度和计算量。
请参阅图5，在一实施例中，通过体积限制装置10对锂离子电池30施加的初始压力为1kgf/cm2，对锂离子电池进行恒流充放电，同时测量锂离子电池的电压，可以看到锂离子电池电压与压力传感器20测得的压力具有时间上的对应关系，充电时压力增大，放电时压力减小，且在多次充放电循环过程中可逆的变化，证明利用锂离子电池30充放电过程中的体积变化可以反映锂离子电池当时的SOC值。请参阅图6，利用测得的锂离子电池电压对锂离子电池SOC值进行估算，可以拟合得到电池压力-SOC特性曲线。利用该电池压力-SOC特性曲线即可通过第一压力得到待测时间点的锂离子电池SOC值。
请参阅图7及图8，本发明第二实施例提供一种锂离子电池荷电状态监测方法，包括：
S21，提供位移传感器60以及电池位移-SOC特性曲线；
S22，对待测锂离子电池30进行充放电循环；
S22，通过位移传感器60获得充放电循环的过程中的待测时间点的待测锂离子电池30的表面因体积变化产生的第一位移；以及
S24，将第一位移代入电池位移-SOC特性曲线，得到待测时间点的待测锂离子电池30的SOC值。
位移传感器60用于测量锂离子电池30的表面因体积变化产生的位移，锂离子电池30可以是待测锂离子电池30或用于建立电池位移-SOC特性曲线的标准锂离子电池30。优选的，位移传感器60对锂离子电池30沿电极片32层叠方向的尺寸变化进行测量。在一实施例中，锂离子电池30的电极片32沿同一方向层叠设置，锂离子电池30在电极片30层叠方向上具有相对的第一表面和第二表面，第一表面的位置固定，例如可设置在基底62上，第二表面在充放电过程中可以自由移动，位移传感器60设置在第二表面，用于感测第二表面在电极片30层叠方向上的移动距离。
本发明第二实施例还提供一种锂离子电池荷电状态监测模块，包括监测模块40和输出模块50。请参阅图9，在一实施例中，监测模块40包括位移获取模块422、SOC计算模块424及存储模块426。位移获取模块422用于获得锂离子电池30的表面因体积变化产生的位移数据，优选获得锂离子电池30沿电极片32层叠方向的尺寸变化，并传送至SOC计算模块424。存储模块426用于存储电池位移-SOC特性曲线。SOC计算模块424用于从存储模块426中读取电池位移-SOC特性曲线，并根据位移数据，例如是第一位移的位移数据，及电池位移-SOC特性曲线计算得到对应的锂离子电池SOC值。输出模块50用于实时输出计算模块424得到的锂离子电池SOC值。
本发明第二实施例的锂离子电池荷电状态监测装置还可包括所述锂离子电池荷电状态监测模块。
本发明第二实施例还提供一种电池位移-SOC特性曲线的建立方法，包括：
S121，对标准锂离子电池30进行充放电循环；
S122，通过位移传感器60获得充放电循环过程中的多个时间点的标准锂离子电池30的表面因体积变化产生的第二位移以及标准锂离子电池30的SOC值；以及
S123，使用得到的第二位移以及SOC值拟合得到电池位移-SOC特性曲线。
第二实施例与第一实施例基本相同，区别在于利用锂离子电池30在充放电过程中的表面产生的位移反映锂离子电池30的体积变化。
请参阅图10，本发明第三实施例提供一种锂离子电池荷电状态监测方法，包括：
S31，提供体积传感器70以及电池体积-SOC特性曲线；
S32，对待测锂离子电池30进行充放电循环；
S33，通过体积传感器70获得充放电循环的过程中的待测时间点的待测锂离子电池30的第一体积；以及
S34，将第一体积代入电池体积-SOC特性曲线，得到待测时间点的待测锂离子电池30的SOC值。
本发明第三实施例还提供一种锂离子电池荷电状态监测模块，包括监测模块40和输出模块50。请参阅图11，在一实施例中，监测模块40包括体积获取模块432、SOC计算模块434及存储模块436。体积获取模块432用于获得锂离子电池30体积数据，并传送至SOC计算模块424。存储模块426用于存储电池体积-SOC特性曲线。SOC计算模块424用于从存储模块426中读取电池体积-SOC特性曲线，并根据锂离子电池体积及电池体积-SOC特性曲线计算得到对应的锂离子电池SOC值。输出模块50用于实时输出计算模块424得到的锂离子电池SOC值。
本发明第三实施例的锂离子电池荷电状态监测装置还可包括所述锂离子电池荷电状态监测模块。
本发明第三实施例还提供一种电池体积-SOC特性曲线的建立方法，包括：
S121，对标准锂离子电池30进行充放电循环；
S122，通过体积传感器70获得充放电循环过程中的多个时间点的标准锂离子电池30的第二体积以及标准锂离子电池30的SOC值；以及
S123，使用得到的第二体积以及SOC值拟合得到电池体积-SOC特性曲线。
第三实施例与第一实施例基本相同，区别在于直接测量锂离子电池30在充放电过程中的体积变化。
上述实施例中压力传感器20、位移传感器60和体积传感器70可以是现有的传感器，只要能够对压力、位移和体积进行测量即可。
本发明实施例将锂离子电池体积变化或者能够反映锂离子电池体积变化的参数，如压力变化或位移变化，作为SOC估算的依据。通过对锂离子电池体积变化、压力变化或位移变化与锂离子电池SOC值预先建立特性曲线。在锂离子电池的实际使用过程中无需测量锂离子电池电压，通过监测体积变化、压力变化或位移变化即可实现实时的SOC监测，具有简单直接的特点，能够实时准确的监测锂离子电池SOC值，极大的简化了电池管理***的复杂程度。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (18)
1.一种锂离子电池荷电状态监测方法，包括以下步骤：
提供体积限制装置及压力传感器，以及电池压力-SOC特性曲线；
对待测锂离子电池进行充放电循环，同时通过所述体积限制装置限制所述待测锂离子电池的体积为固定值；
通过所述压力传感器获得所述充放电循环过程中的待测时间点的所述体积限制装置与所述待测锂离子电池之间的第一压力；以及
将所述第一压力代入所述电池压力-SOC特性曲线，得到所述待测时间点的所述待测锂离子电池的SOC值。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池荷电状态监测方法，其特征在于，所述体积限制装置对所述锂离子电池沿电极片层叠方向上的尺寸进行限制。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池荷电状态监测方法，其特征在于，所述体积限制装置包括至少一个压板，用于将所述锂离子电池在充放电循环过程中沿所述电极片层叠方向上的尺寸为固定值，所述压力传感器设置在所述锂离子电池与所述压板之间。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池荷电状态监测方法，其特征在于，所述锂离子电池的所述电极片沿同一方向层叠设置，所述压板为平板状，所述锂离子电池的所述电极片与所述压板平行设置；或者所述锂离子电池的所述电极片为卷绕式设置，形成圆柱状锂离子电池，所述压板为圆筒状，同轴设置在所述锂离子电池的***。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池荷电状态监测方法，其特征在于，所述体积限制装置使所述锂离子电池在所述充放电循环前即受到一初始压力。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池荷电状态监测方法，其特征在于，所述电池压力-SOC特性曲线通过以下步骤获得：
对标准锂离子电池进行充放电循环，同时通过所述体积限制装置限制所述标准锂离子电池的体积为固定值；
通过所述压力传感器获得充放电循环过程中的多个时间点的所述体积限制装置与所述标准锂离子电池之间的第二压力以及所述标准锂离子电池的SOC值；以及
使用得到的所述第二压力以及所述标准锂离子电池的SOC值拟合得到所述电池压力-SOC特性曲线。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池荷电状态监测方法，其特征在于，所述标准锂离子电池是所述待测锂离子电池本身，或者与所述待测锂离子电池具有相同规格和参数。
8.一种锂离子电池荷电状态监测装置，其特征在于，包括体积限制装置及压力传感器，所述体积限制装置用于限制锂离子电池的体积，所述压力传感器用于测量所述体积限制装置与所述锂离子电池之间的压力。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池荷电状态监测装置，其特征在于，所述体积限制装置对所述锂离子电池沿电极片层叠方向上的尺寸进行限制。
10.根据权利要求8所述的锂离子电池荷电状态监测装置，其特征在于，还包括监测模块和输出模块；
所述监测模块包括压力获取模块、SOC计算模块及存储模块；
所述压力获取模块用于获得所述体积限制装置与所述锂离子电池之间的压力数据，并传送至所述SOC计算模块；
所述存储模块用于存储电池压力-SOC特性曲线；
所述SOC计算模块用于从所述存储模块中读取所述电池压力-SOC特性曲线，并根据所述压力数据及所述电池压力-SOC特性曲线计算得到对应的锂离子电池SOC值；
所述输出模块用于实时输出所述计算模块得到的所述锂离子电池SOC值。
11.一种锂离子电池荷电状态监测模块，其特征在于，包括监测模块和输出模块；
所述监测模块包括压力获取模块、SOC计算模块及存储模块；
所述压力获取模块用于获得压力传感器获得的压力数据，并传送至所述SOC计算模块；
所述存储模块用于存储电池压力-SOC特性曲线；
所述SOC计算模块用于从所述存储模块中读取所述电池压力-SOC特性曲线，并根据所述压力数据及所述电池压力-SOC特性曲线计算得到对应的锂离子电池SOC值；
所述输出模块用于实时输出所述计算模块得到的所述锂离子电池SOC值。
12.一种锂离子电池荷电状态监测方法，包括以下步骤：
提供位移传感器以及电池位移-SOC特性曲线；
对待测锂离子电池进行充放电循环；
通过所述位移传感器获得所述充放电循环的过程中的待测时间点的所述待测锂离子电池的表面因体积变化产生的第一位移；以及
将所述第一位移代入电池位移-SOC特性曲线，得到所述待测时间点的所述待测锂离子电池的SOC值。
13.根据权利要求12所述的锂离子电池荷电状态监测方法，其特征在于，所述位移传感器对所述锂离子电池沿电极片层叠方向的尺寸变化进行测量。
14.根据权利要求12所述的锂离子电池荷电状态监测方法，其特征在于，所述电池位移-SOC特性曲线通过以下步骤获得：
对标准锂离子电池进行充放电循环；
通过位移传感器获得所述充放电循环过程中的多个时间点的所述标准锂离子电池的表面因体积变化产生的第二位移以及所述标准锂离子电池的SOC值；以及
使用得到的所述第二位移以及所述标准锂离子电池的所述SOC值拟合得到所述电池位移-SOC特性曲线。
15.一种锂离子电池荷电状态监测模块，其特征在于，包括监测模块和输出模块；
所述监测模块包括位移获取模块、SOC计算模块及存储模块；
所述位移获取模块用于获得所述锂离子电池的表面因体积变化产生的位移数据，并传送至所述SOC计算模块；
所述存储模块用于存储电池位移-SOC特性曲线；
所述SOC计算模块用于从所述存储模块中读取所述电池位移-SOC特性曲线，并根据所述位移数据及所述电池位移-SOC特性曲线计算得到对应的锂离子电池SOC值；
所述输出模块用于实时输出所述计算模块得到的所述锂离子电池SOC值。
16.一种锂离子电池荷电状态监测方法，包括以下步骤：
提供体积传感器以及电池体积-SOC特性曲线；
对待测锂离子电池进行充放电循环；
通过所述体积传感器获得所述充放电循环的过程中的待测时间点的所述待测锂离子电池的第一体积；以及
将所述第一体积代入电池体积-SOC特性曲线，得到所述待测时间点的所述待测锂离子电池的SOC值。
17.根据权利要求16所述的锂离子电池荷电状态监测方法，其特征在于，所述电池体积-SOC特性曲线通过以下步骤获得：
对标准锂离子电池进行充放电循环；
通过体积传感器获得所述充放电循环过程中的多个时间点的所述标准锂离子电池的第二体积以及所述标准锂离子电池的SOC值；以及
使用得到的所述第二体积以及所述标准锂离子电池的所述SOC值拟合得到所述电池体积-SOC特性曲线。
18.一种锂离子电池荷电状态监测模块，其特征在于，包括监测模块和输出模块；
所述监测模块包括位体积取模块、SOC计算模块及存储模块；
所述体积获取模块用于获得所述锂离子电池的体积数据，并传送至所述SOC计算模块；
所述存储模块用于存储电池体积-SOC特性曲线；
所述SOC计算模块用于从所述存储模块中读取所述电池体积-SOC特性曲线，并根据所述体积数据及所述电池体积-SOC特性曲线计算得到对应的锂离子电池SOC值；
所述输出模块用于实时输出所述计算模块得到的所述锂离子电池SOC值。
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