[發明專利]一種基于振動信號的鋰離子電池故障預警方法及系統

在審

• 申請號: 202010114542.7
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111289097A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 彭曉晗;馬宏忠;錢昆;臧旭;吳金利;吳元熙;許洪華;李晨
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G01R31/367;G01R31/387
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于振動信號的鋰離子電池故障預警方法，其特征是，包括：

采集運行狀態下的鋰離子電池的振動信號；

對采集到的振動信號進行傅里葉變換，獲取振動信號的頻譜圖；

從振動信號的頻譜圖中獲取振動信號的主頻率；

依據振動信號的主頻率的變化啟動預警。

2.根據權利要求1所述的基于振動信號的鋰離子電池故障預警方法，其特征是，所述依據振動信號的主頻率的變化啟動預警，具體為：將振動信號的主頻率與頻率設定值進行比較，當振動信號的主頻率超過頻率設定值時，啟動預警。

3.根據權利要求2所述的基于振動信號的鋰離子電池故障預警方法，其特征是，所述頻率設定值的取值范圍是0Hz～150Hz。

4.根據權利要求1所述的基于振動信號的鋰離子電池故障預警方法，其特征是，還包括：

對采集到的振動信號進行連續小波變換，獲取振動信號的時頻圖；

從振動信號的時頻圖中獲取所述振動信號的能量最高峰所在的頻段；

依據振動信號的能量最高峰所在的頻段的變化啟動預警。

5.根據權利要求4所述的基于振動信號的鋰離子電池故障預警方法，其特征是，所述連續小波變換采用復Morlet小波，其數學表達式如下：

式中，為復Morlet小波函數，f_b為小波帶寬，f_c為小波中心頻率，i為復數的虛部單位，τ為小波函數的變量。

6.根據權利要求4所述的基于振動信號的鋰離子電池故障預警方法，其特征是，所述依據振動信號的能量最高峰所在的頻段的變化啟動預警，具體為，將振動信號的能量最高峰所在的頻段與頻段設定值進行比較，當振動信號的能量最高峰所在的頻段超過頻段設定值時，啟動預警。

7.根據權利要求6所述的基于振動信號的鋰離子電池故障預警方法，其特征是，所述頻段設定值的取值范圍是大于100Hz。

8.一種基于振動信號的鋰離子電池故障預警系統，其特征是，包括振動加速度傳感器、動態信號測試分析儀、上位機，所述振動加速度傳感器采集鋰離子電池的振動信號，并將所述振動信號傳輸給動態信號測試分析儀，所述動態信號測試分析儀將所述振動信號的時域數據傳輸給上位機，所述上位機從所述振動信號的時域數據中提取所述振動信號的主頻率并與頻率設定值進行比較，當振動信號的主頻率超過頻率設定值時，啟動預警。

9.根據權利要求8所述的基于振動信號的鋰離子電池故障預警系統，其特征是，所述上位機從所述振動信號的時域數據中提取所述振動信號的能量最高峰所在的頻段，當振動信號的能量最高峰所在的頻段超過頻段設定值時，啟動預警。