[發(fā)明專利]一種基于超聲的電池健康狀態(tài)的監(jiān)測方法和裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010949554.1 | 申請日： | 2020-09-10 |
| 公開（公告）號： | CN111880102B | 公開（公告）日： | 2021-07-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊艷;沈越;向經(jīng)緯;鄧哲;黃云輝;劉磊 | 申請（專利權(quán)）人： | 華中科技大學(xué)無錫研究院 |
| 主分類號： | G01R31/367 | 分類號： | G01R31/367;G01R31/392 |
| 代理公司： | 武漢華之喻知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42267 | 代理人： | 王世芳;曹葆青 |
| 地址： | 214100 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 超聲 電池 健康 狀態(tài) 監(jiān)測 方法 裝置 | ||
本發(fā)明公開了一種基于超聲的電池健康狀態(tài)的監(jiān)測方法和裝置，屬于鋰離子電池領(lǐng)域，首先，在待檢測電池的相對兩個側(cè)面均設(shè)置一個三棱柱，在三棱柱上分別設(shè)置有超聲波發(fā)射、接收探頭，超聲波接收、發(fā)射探頭相互平行，然后，超聲波發(fā)射探頭發(fā)射設(shè)定頻率的超聲脈沖信號，另一側(cè)勻速運動的超聲接收探頭接收不同位置處穿透的超聲信號，接著，以正對超聲波發(fā)射探頭的位置為原點，采集偏離原點位置的距離與該距離處透射超聲波峰強值，繪制距離?峰強值的二維分布曲線，根據(jù)該曲線，確定1/2峰強對應(yīng)的距離L，從而監(jiān)測待檢測電池健康狀態(tài)。本發(fā)明還公開了實現(xiàn)如上方法的裝置。本發(fā)明方法和裝置能夠快速、準(zhǔn)確的監(jiān)測鋰離子電池健康狀態(tài)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鋰電池領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于超聲的電池健康狀態(tài)的監(jiān)測方法和裝置。
背景技術(shù)
鋰離子電池在使用的過程中會發(fā)生不同程度的老化、衰減。鋰離子電池能夠提供輸出功率的大小和存儲電量的多少會隨電池的老化而逐漸降低，若不能及時剔除壽命過低的電池，則會造成電池系統(tǒng)故障，因而準(zhǔn)確檢測電池的健康狀態(tài)對提高電池利用率、避免電池系統(tǒng)故障具有重要意義。
然而，鋰離子電池的健康狀態(tài)的預(yù)測過程十分復(fù)雜，即使相同品牌、同一批次型號的電池出廠時其健康狀態(tài)都有所差異。目前，主要是通過建立一套和內(nèi)阻\容量\循環(huán)\等待相關(guān)的模擬體系對電池的健康狀況進行檢測，耗時長、測量誤差大。
因而，迫切需要開發(fā)新的檢測方法和檢測裝置實現(xiàn)對鋰離子電池健康狀態(tài)的快速而又準(zhǔn)確的評價。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于，提供一種基于超聲的電池健康狀態(tài)的監(jiān)測方法和裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中對電池的健康狀況進行檢測存在耗時長、測量誤差大的問題。
為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種基于超聲的電池健康狀態(tài)的監(jiān)測方法，
首先，在待檢測電池的相對兩個側(cè)面均設(shè)置一個三棱柱，三棱柱的橫截面為三角形，兩個三棱柱的面積最大的面均貼合在待檢測電池上，并且位于待檢測電池所貼合面的中心處，在三棱柱上分別設(shè)置有超聲波發(fā)射探頭和超聲波接收探頭，超聲波接收探頭和超聲波發(fā)射探頭相互平行，
然后，固定有超聲波接收探頭的三棱柱從待檢測電池貼合面中心位置處以設(shè)定的速度勻速運動到待檢測電池另一端，由超聲波發(fā)射探頭發(fā)射設(shè)定頻率的超聲脈沖信號，經(jīng)過三棱柱引導(dǎo)，斜射入電池中，在電池內(nèi)經(jīng)過多次反射、折射，然后穿出，并由另一側(cè)勻速運動的超聲接收探頭接收不同位置處穿透的超聲信號，
接著，以正對超聲波發(fā)射探頭的位置為原點，采集偏離原點位置的距離與該距離處透射超聲波峰強值，繪制距離-峰強值的二維分布曲線，測量設(shè)定頻率下，原點處的超聲波的強度與強度衰減到原點處強度1/2時對應(yīng)的距離，
最后，根據(jù)距離-峰強值的二維分布曲線，確定1/2峰強對應(yīng)的距離L，從而監(jiān)測待檢測電池健康狀態(tài)。
進一步的，新鮮電池原點處峰強為E，1/2峰強對應(yīng)的距離是L，峰強E與距離L的比值介于0.7E/L～0.9E/L之間，電池處于亞健康狀態(tài)；峰強E與距離L的比值小于0.7E/L，電池處于不健康狀態(tài)。
進一步的，測量50KHz頻率下，原點處的超聲波的強度與強度衰減到原點處強度1/2時對應(yīng)的距離。
進一步的，固定有超聲接收探頭的三棱柱以設(shè)定的1厘米/秒的速度勻速運動。
進一步的，由超聲波發(fā)射探頭發(fā)射頻率為50KHz的超聲脈沖信號，經(jīng)過橡膠三棱柱，斜射入電池中。
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