[發明專利]測量動力電池組充放電電流分布的陣列式磁場計及方法

有效

• 申請號: 202011231686.7
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112345815B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 陳俊飛;陳黎;劉朝陽;楊春升;汪慧娟;陳方
• 申請（專利權）人: 中國科學院精密測量科學與技術創新研究院
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R33/06
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 李鵬;王敏鋒

本發明公開了測量動力電池組充放電電流分布的陣列式磁場計，包括磁力計控制系統，還包括多通道并行接收鏈路、多通道預極化鏈路、陣列式預極化線圈和陣列式檢測線圈，多通道并行接收鏈路包括多路信號接收鏈路；多通道預極化鏈路包括多路預極化鏈路；陣列式預極化線圈包括多個預極化線圈；陣列式檢測線圈包括多個檢測線圈；待檢測電池組包括多個待檢測電池，本發明還公開了測量動力電池組充放電電流分布的方法，本發明可實現電池充放電電流的無損測量；提高磁場測量的精度；提高反演結果的可靠性；提高電池特性的評估效率。

技術領域

本發明屬于動力電池檢測技術領域，具體涉及測量動力電池組充放電電流分布的陣列式磁場計，還涉及測量動力電池組充放電電流分布的方法，尤其涉及應用磁共振技術測量電池充放電電流的方法。

背景技術

截至目前，新能源汽車保有量已達300萬輛以上，新能源汽車使用動力電池進行儲能，從電網充滿電后，它們能給汽車行駛提供清潔的電能。然而動力電池在反復充放電過程中容量會不斷衰減，當可用容量衰減到80％左右時，動力電池要從新能源汽車上退役，因此動力電池退役數量將在近年內呈爆發式增長，龐大的退役量也讓高效、安全的動力電池回收成為當前行業前行過程中亟待解決的問題。動力電池退役量的持續攀升，不僅給環境帶來巨大的壓力，也造成了巨大的資源浪費。

為緩解退役電池日趨累積帶來的經濟與環境壓力，可通過以下兩種方式措施予以處理，其一為提高電池的循環利用性能，增加電池使用壽命；其二，可充分利用電池的儲能能力，對退役的動力電池進行梯級利用則為緩解與日劇增的報廢電池提供了新的應用出口，如動力電池梯級應用主要集中在光伏+電力系統儲能、儲能式充電樁、通信基站電源等領域。對于提升電池壽命而言，則需要對電池的生產工藝進行優化，同時監測其性能差異，從而嚴格把控單體電池的質量，比如在單體電池化成工序階段，同步監測充放電電流對活化過程中形成的SEI膜性能的影響，并依據檢測結果制定合理的化成工序或選擇成膜添加劑，從而改善SEI 膜的質量，提升電池的循環性能。另一方面，對于動力電池梯級利用，由于退役動力電池組的特性差異較大，首先需要對不同動力電池進行評估，劃分出不同的等級，然后結合測評結果對特性差異較大的電池組進行拆分更換，并在此基礎上對不同等級的電池進行配阻重組，由此構建不同等級的可重復利用動力電池組。目前，對于動力電池組的特性評估主要依賴于兩種方式，一是利用動力電池組部分節點電壓分布情況及管理系統存儲歷史數據進行研判，另一種是結合充放電時電池組的發熱情況進行評估。前一種評估方式只能測量部分節點信息，進行粗略的判斷，若要準確判斷異常電池位置，則需要額外添加更多測評節點，相應地會破壞原有電池組的結構及連接方式。后一種方式受電池組溫度梯度及環境溫度的影響較大，需要較高的測溫精度，且需濾除環境背景噪聲的影響。此外，為保證測試結果的可靠性，需要對組內電池進行同步測試，相應的測溫設備需具備批量測試功能，會進一步增大測試難度。

由此，為完善電池特性評價指標與方法，并提高退役電池評估效率，需發展新的測量方法，尤其是基于電池充放電電流分析的無損、批量檢測技術或方法。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的上述缺陷，提供測量動力電池組充放電電流分布的陣列式磁場計，還提供測量動力電池組充放電電流分布的方法。

本發明的上述目的通過以下技術方案實現：

測量動力電池組充放電電流分布的陣列式磁場計，包括磁力計控制系統，還包括多通道并行接收鏈路、多通道預極化鏈路、陣列式預極化線圈和陣列式檢測線圈，

多通道并行接收鏈路包括多路信號接收鏈路；

多通道預極化鏈路包括多路預極化鏈路；

陣列式預極化線圈包括多個預極化線圈；

陣列式檢測線圈包括多個檢測線圈；

待檢測電池組包括多個待檢測電池，

每個預極化線圈和對應的檢測線圈均設置在對應的待檢測電池的側部，