[發(fā)明專利]動(dòng)力電池包模塊中失效電芯的識(shí)別方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611188863.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN106772079A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李季
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遠(yuǎn)東福斯特新能源有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/36
• 分類號(hào): G01R31/36;G01J5/00
• 代理公司: 宜春贛西專利代理事務(wù)所36121
• 代理人: 謝年鳳

技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及一種失效電池的識(shí)別方法，特別是一種動(dòng)力電池包模塊中失效電芯的識(shí)別方法。

背景技術(shù)：目前，隨著新能源汽車的不斷推廣應(yīng)用，新能源汽車的產(chǎn)銷量成幾何級(jí)數(shù)的增長(zhǎng)，而新能源汽車的生產(chǎn)關(guān)鍵是為其提供動(dòng)力能源的動(dòng)力電池。還有隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，動(dòng)力電池也不斷在各個(gè)方面得到推廣應(yīng)用。而應(yīng)用的不同其所需要的動(dòng)力電池的容量大小也不同。

通常的動(dòng)力電池包模塊是由若干的電池電芯并聯(lián)的連接而成，而動(dòng)力電池包模塊為了提高容量一般由多個(gè)18650電池電芯或者叫電芯并聯(lián)而成，當(dāng)單顆電芯失效時(shí)其余正常電芯會(huì)通過并聯(lián)電路對(duì)失效電芯進(jìn)行補(bǔ)電，從而導(dǎo)致整個(gè)電池包模塊低壓，對(duì)于這種出現(xiàn)失效電池電芯現(xiàn)象的在維修過程中至今沒有有效的方法識(shí)別失效電芯。

當(dāng)前，售后壓差電池包中失效電芯主要是通過破壞整個(gè)模塊的并聯(lián)電路后再采用電壓檢測(cè)手段的方法來識(shí)別，通過此方法識(shí)別失效電芯不僅工作量巨大，需投入大量的勞動(dòng)力而且使整個(gè)動(dòng)力電池包模塊報(bào)廢，造成重大損失。

發(fā)明內(nèi)容：本發(fā)明的目的就是要克服上述缺點(diǎn)，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種動(dòng)力電池包模塊中失效電芯的識(shí)別方法。其是通過紅外熱像儀的使用提供一種無傷識(shí)別并聯(lián)模塊中失效電芯的方法；方法使用簡(jiǎn)單、方便、直觀，且識(shí)別后不會(huì)對(duì)模塊正常點(diǎn)造成任何損傷，在針對(duì)性的處理后模塊可以返修后重新使用。

本發(fā)明一種動(dòng)力電池包模塊中失效電芯的別識(shí)方法，包括以若干電池電芯并聯(lián)連接構(gòu)成動(dòng)力電池包模塊，其是采用紅外熱像裝置和光學(xué)成像裝置對(duì)識(shí)別對(duì)象的動(dòng)力電池包模塊在充放電后的電芯進(jìn)行掃描探測(cè)，根據(jù)探測(cè)到動(dòng)力電池包模塊中的電芯溫度差異情況，確定識(shí)別失效電芯；所述溫度異常是利用電芯發(fā)出的紅外輻射，由探測(cè)到動(dòng)力電池包模塊中某一電芯溫度較正常溫度偏高差異情況，確定該溫度偏高電芯為失效電芯。

本發(fā)明優(yōu)選所述別識(shí)方法包括如下步驟：1）將探測(cè)對(duì)象的動(dòng)力電池包模塊表面清理干凈，2）對(duì)動(dòng)力電池包模塊進(jìn)行充放電操作；3）將紅外熱像裝置對(duì)動(dòng)力電池包模塊中心，進(jìn)行探測(cè)拍攝；4）根據(jù)3）步對(duì)動(dòng)力電池包模塊中心探測(cè)拍攝到的圖像或圖片差異情況確定失效電芯。

進(jìn)一步的，是所述電芯發(fā)出的紅外輻射是利用紅外熱探測(cè)裝置的紅外探測(cè)器和光學(xué)成像裝置的光學(xué)成像物鏡接受被測(cè)目標(biāo)動(dòng)力電池包模塊的紅外輻射能量分布圖形，反映到紅外探測(cè)器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，利用這種紅外熱像圖與動(dòng)力電池包模塊正常的物體表面的熱分布場(chǎng)相對(duì)應(yīng)。

優(yōu)選控制所述充放電時(shí)用小倍率電流，控制小倍率電流為+0.05C/-0.1C。

進(jìn)一步的，是所述溫度異常是控制動(dòng)力電池包模塊中異常電芯比正常電芯的溫度上升，在能量傳遞超過電芯總量50%后其溫度差大于或等于1℃。

更進(jìn)一步的是所述紅外熱像裝置為紅外熱像儀的紅外探測(cè)器，控制所述紅外探測(cè)器分辨率：320×240，熱敏度 NETD 30 °C ，目標(biāo)溫度時(shí) ：≤ 0.045 °C ，45 mK，紅外光譜帶長(zhǎng)波：7.5μm至14μm。

本發(fā)明方法使用原理是，當(dāng)電芯充放電時(shí)因電芯內(nèi)阻和充放電電流而發(fā)熱（Q = I²×R），所有高于絕對(duì)零度（-273℃）的物體都會(huì)發(fā)出紅外輻射，紅外熱像儀利用紅外探測(cè)器和光學(xué)成像物鏡接受被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測(cè)器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場(chǎng)相對(duì)應(yīng)，從而鎖定失效電芯。

本發(fā)明利用紅外熱像儀識(shí)別動(dòng)力電池包并聯(lián)模塊中失效電芯的方法，將模塊中失效電芯存在的自放電及充放電時(shí)的熱場(chǎng)分布通過紅外熱像儀反映而得到紅外熱像圖，并通過對(duì)紅外熱像圖的分析查找出對(duì)應(yīng)的異常點(diǎn)位置。本發(fā)明的方法能有效準(zhǔn)確地確定模塊中失效電芯的位置，在模塊維修過程中通過鎖定異常電芯、解除異常電芯與模塊之間的連接及并聯(lián)關(guān)系完成整個(gè)操作。通過該方法，不需要對(duì)整個(gè)模塊進(jìn)行拆解，維修后的并聯(lián)模塊仍可進(jìn)行正常的充放電工作；具有較大經(jīng)濟(jì)和使用效率。

附圖說明：

圖1、為本發(fā)明所涉及的單體電池的工作模擬效果及工作時(shí)的正常/異常電池紅外熱像效果，該圖表明在電芯的工作過程中，正常電芯與異常電芯有溫度差異且能夠被本發(fā)明所述的紅外熱像儀所識(shí)別；圖1中左邊電池電芯P034.3，而圖1中右邊的電池電芯P1 33.4，顯示圖1左邊電芯溫度較高，為異常電芯；

圖2，為本發(fā)明所述的紅外熱像儀探測(cè)的動(dòng)力電池模塊充電90min時(shí)顯示的效果圖，圖2中的圓圈處黑點(diǎn)顏色比周邊動(dòng)力電池模塊的顏色更深、更黑即說明圓圈標(biāo)識(shí)處為溫度異常點(diǎn)；即為電芯溫度較高的異常電芯；