[發明專利]一種檢測鋰離子電池荷電狀態的方法和裝置

在審

• 申請號: 202010949555.6
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN111880107A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 楊艷;沈越;向經緯;鄧哲;黃云輝;劉磊
• 申請（專利權）人: 華中科技大學無錫研究院
• 主分類號: G01R31/387
• 分類號: G01R31/387
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 王世芳;曹葆青

1.一種檢測鋰離子電池荷電狀態的方法，其特征在于，對待檢測的鋰離子電池施加超聲脈沖信號，以產生能夠穿透鋰離子電池的超聲波，在施加超聲脈沖信號的一側收集穿過待檢測電池后又被反射回來的超聲信號，與此同時，在施加超聲脈沖信號的相對一側收集透射過待檢測電池的超聲信號，通過對穿透待檢測電池的透射超聲信號和被反射回來的反射超聲信號進行全面收集，最大可能的采集攜帶待檢測電池荷電狀態的超聲信號，對超聲信號進行處理，實現對鋰電池荷電狀態的檢測。

2.如權利要求1所述的一種檢測鋰離子電池荷電狀態的方法，其特征在于，采用超聲波發射探頭貼附在待檢測鋰離子電池面積最大的平面的中心位置處，采用第一超聲波接收探頭貼附在待檢測電池的同一平面處并緊鄰超聲波發射探頭，采用第二超聲波接收探頭貼附在與超聲波發射探頭所在平面的相對平面上，第二超聲波接收探頭處于該相對平面的中心位置處。

3.如權利要求2所述的一種檢測鋰離子電池荷電狀態的方法，其特征在于，所述超聲脈沖信號為超聲縱波，以垂直于待檢測電池電極平面的方向穿過整個電池。

4.如權利要求3所述的一種檢測鋰離子電池荷電狀態的方法，其特征在于，超聲波的頻率范圍為50K Hz～200KHz。

5.一種檢測鋰離子電池荷電狀態的裝置，其特征在于，其包括超聲波檢測單元和計算機，所述超聲波檢測單元包括至少設置在兩處的超聲波接收探頭和設置在一處的超聲波發射探頭，至少設置在兩處的超聲波接收探頭貼附在待檢測電池相對的兩個面上，分別用于接收穿透待檢測電池和被待檢測電池反射回來的攜帶有荷電信息的超聲信號，該超聲信號為超聲數字信號，設置在一處的超聲波發射探頭用于貼附在待檢測鋰離子電池面積最大的面的中心處，并與其中一處的超聲波接收探頭位于同一個面上，用于產生能夠穿入鋰離子電池的超聲波，

所述計算機與超聲檢測單元相連，所述計算機內具有由若干標定曲線構成的曲線集合，所述計算機將所述超聲波數字信號與所述標定曲線進行比對，確定反應待檢測鋰電池的荷電狀態的測量值。

6.如權利要求5所述的一種檢測鋰離子電池荷電狀態的裝置，其特征在于，其還包括超聲波發射接收器和能量積分器，

超聲波發射探頭和超聲波接收探頭分別與所述超聲波發射接收器連接，所述超聲波發射接收器與所述能量積分器連接，所述能量積分器連接所述計算機，所述超聲波發射接收器通過超聲波發射探頭向待檢測鋰電池輸出檢測超聲波，所述檢測超聲波穿過待檢測鋰電池形成透射超聲波以及被待檢測鋰電池反射回來后形成的反射超聲波，透射超聲波和反射超聲波經超聲波接收探頭傳回至超聲波發射接收器，超聲波發射接收器將信息超聲波傳送至所述能量積分器。

7.如權利要求6所述的一種檢測鋰離子電池荷電狀態的裝置，其特征在于，所述能量積分器對所述信息超聲波進行積分轉換，并轉化為超聲波數字信號傳送至所述計算機，所述計算機將所述超聲波數字信號與所述標定曲線進行比對，確定所述鋰電池的荷電狀態的測量值。