CN106772079A - 动力电池包模块中失效电芯的识别方法 - Google Patents
动力电池包模块中失效电芯的识别方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106772079A CN106772079A CN201611188863.1A CN201611188863A CN106772079A CN 106772079 A CN106772079 A CN 106772079A CN 201611188863 A CN201611188863 A CN 201611188863A CN 106772079 A CN106772079 A CN 106772079A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery core
- electrokinetic cell
- bag module
- cell bag
- infrared
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 claims description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008542 thermal sensitivity Effects 0.000 claims description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 241000935974 Paralichthys dentatus Species 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/0003—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J2005/0077—Imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了一种动力电池包模块中失效电芯的识别方法。包括以若干电池电芯并联连接构成动力电池包模块，其是采用红外热像装置和光学成像装置对识别对象的动力电池包模块在充放电后的电芯进行扫描探测，根据探测到动力电池包模块中的电芯温度差异情况，确定识别失效电芯；所述温度异常是利用电芯发出的红外辐射，由探测到动力电池包模块中某一电芯温度较正常温度偏高差异情况，确定该温度偏高电芯为失效电芯。方法使用简单、方便、直观，且识别后不会对模块正常点造成任何损伤，在针对性的处理后模块可以返修后重新使用。
Description
技术领域：本发明涉及一种失效电池的识别方法，特别是一种动力电池包模块中失效电芯的识别方法。
背景技术：目前，随着新能源汽车的不断推广应用，新能源汽车的产销量成几何级数的增长，而新能源汽车的生产关键是为其提供动力能源的动力电池。还有随着计算机技术的不断发展，动力电池也不断在各个方面得到推广应用。而应用的不同其所需要的动力电池的容量大小也不同。
通常的动力电池包模块是由若干的电池电芯并联的连接而成，而动力电池包模块为了提高容量一般由多个18650电池电芯或者叫电芯并联而成，当单颗电芯失效时其余正常电芯会通过并联电路对失效电芯进行补电，从而导致整个电池包模块低压，对于这种出现失效电池电芯现象的在维修过程中至今没有有效的方法识别失效电芯。
当前，售后压差电池包中失效电芯主要是通过破坏整个模块的并联电路后再采用电压检测手段的方法来识别，通过此方法识别失效电芯不仅工作量巨大，需投入大量的劳动力而且使整个动力电池包模块报废，造成重大损失。
发明内容：本发明的目的就是要克服上述缺点，针对现有技术存在的不足，提供一种动力电池包模块中失效电芯的识别方法。其是通过红外热像仪的使用提供一种无伤识别并联模块中失效电芯的方法；方法使用简单、方便、直观，且识别后不会对模块正常点造成任何损伤，在针对性的处理后模块可以返修后重新使用。
本发明一种动力电池包模块中失效电芯的别识方法，包括以若干电池电芯并联连接构成动力电池包模块，其是采用红外热像装置和光学成像装置对识别对象的动力电池包模块在充放电后的电芯进行扫描探测，根据探测到动力电池包模块中的电芯温度差异情况，确定识别失效电芯；所述温度异常是利用电芯发出的红外辐射，由探测到动力电池包模块中某一电芯温度较正常温度偏高差异情况，确定该温度偏高电芯为失效电芯。
本发明优选所述别识方法包括如下步骤：1）将探测对象的动力电池包模块表面清理干净，2）对动力电池包模块进行充放电操作；3）将红外热像装置对动力电池包模块中心，进行探测拍摄；4）根据3）步对动力电池包模块中心探测拍摄到的图像或图片差异情况确定失效电芯。
进一步的，是所述电芯发出的红外辐射是利用红外热探测装置的红外探测器和光学成像装置的光学成像物镜接受被测目标动力电池包模块的红外辐射能量分布图形，反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，利用这种红外热像图与动力电池包模块正常的物体表面的热分布场相对应。
优选控制所述充放电时用小倍率电流，控制小倍率电流为+0.05C/-0.1C。
进一步的，是所述温度异常是控制动力电池包模块中异常电芯比正常电芯的温度上升，在能量传递超过电芯总量50%后其温度差大于或等于1℃。
更进一步的是所述红外热像装置为红外热像仪的红外探测器，控制所述红外探测器分辨率：320×240，热敏度 NETD 30 °C ，目标温度时 ：≤ 0.045 °C ，45 mK，红外光谱带长波：7.5μm至14μm。
本发明方法使用原理是，当电芯充放电时因电芯内阻和充放电电流而发热（Q =I2×R），所有高于绝对零度（-273℃）的物体都会发出红外辐射，红外热像仪利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应，从而锁定失效电芯。
本发明利用红外热像仪识别动力电池包并联模块中失效电芯的方法，将模块中失效电芯存在的自放电及充放电时的热场分布通过红外热像仪反映而得到红外热像图，并通过对红外热像图的分析查找出对应的异常点位置。本发明的方法能有效准确地确定模块中失效电芯的位置，在模块维修过程中通过锁定异常电芯、解除异常电芯与模块之间的连接及并联关系完成整个操作。通过该方法，不需要对整个模块进行拆解，维修后的并联模块仍可进行正常的充放电工作；具有较大经济和使用效率。
附图说明：
图1、为本发明所涉及的单体电池的工作模拟效果及工作时的正常/异常电池红外热像效果，该图表明在电芯的工作过程中，正常电芯与异常电芯有温度差异且能够被本发明所述的红外热像仪所识别；图1中左边电池电芯P034.3，而图1中右边的电池电芯P1 33.4，显示图1左边电芯温度较高，为异常电芯；
图2，为本发明所述的红外热像仪探测的动力电池模块充电90min时显示的效果图，图2中的圆圈处黑点颜色比周边动力电池模块的颜色更深、更黑即说明圆圈标识处为温度异常点；即为电芯温度较高的异常电芯；
图3，为根据本发明红外热像仪显示的温度异常点锁定的热源电芯所在位置图。即为本发明方法探测到的异常电芯点。
具体实施方式：下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明；
通过下述实施例将有助于进一步理解本发明，但不限制本发明的内容。说明本发明所述电池或电芯或者电池电芯其单独出现即为同一物体即为单个的电芯。说明书中所述模块均指动力电池包模块。
实施例：
如图1-3所示，本发明一种动力电池包模块中失效电芯的识别方法，其使用的原理是电芯或叫电池电芯在充放电时因电芯内阻和充放电电流而发热（Q = I2×R），所有高于绝对零度（-273℃）的物体都会发出红外辐射，红外热像仪利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应，确定异常电芯。
在电芯的工作过程中，一定电量范围内，电芯表面温度随着工作时间的增加或能量传递的增加而上升，异常电芯比正常电芯的温度上升在能量传递超过电芯总量50%后有较明显差别在1℃以上。本发明使用的热像仪型号为：Fluke TIX560。主要相关参数有：探测器分辨率：320×240，热敏度 (NETD) 30 °C 目标温度时 ：≤ 0.045 °C (45 mK)，红外光谱带：7.5μm至14μm（长波）。该热像仪可将本发明所述的电芯差异反映于红外热像图中。
本发明的具体操作为，由于热具有可累积的特性，因此进行红外热像仪探测时一般在充放电末端进行：1）清理被拍摄物表面，防止遮挡影响拍摄结果；2）块进行充放电操作；3）将红外热像装置对动力电池包模块中心，进行探测拍摄；即热像仪对准模块中心，进行拍摄；4）根据3）步对动力电池包模块中心探测拍摄到的图像或图片差异情况确定失效电芯。即为拍摄图片处理。
说明自放电电芯：由于电芯自放电电流不会太大，产热有限，因此本实施例是使用充放电时用小倍率电流+0.05C/-0.1C。
实施例具体操作步骤：对发现动力电池包模块中存在异常电芯进行处理，
1.对存在异常电芯的模块进行清理或处理，控制处理后的模块应表面无杂物；
2.对存在异常电芯的模块进行充放电操作，使用充电电流0.5C，放电电流0.5C；
3.当充放电操作进行的能量传递超过50%以后用红外热像仪对模块进行扫描拍摄；
4.对得到的图片进行观察及分析，找出热量异常点即异常电芯所在位置。
本发明利用红外热像仪别识动力电池包并联模块中失效电芯的方法，将模块中失效电芯存在的自放电及充放电时的热场分布，通过红外热像仪反映而得到红外热像图，并通过对红外热像图的分析查找出对应的异常点位置。该方法能有效准确地确定模块中失效电芯的位置，在模块维修过程中通过锁定异常电芯、解除异常电芯与模块之间的连接及并联关系完成整个操作。通过该方法，不需要对整个模块进行拆解，维修后的并联模块仍可进行正常的充放电工作。
以上所述仅为本发明之较佳实施例而己，并非以此限制本发明的实施范围，凡熟悉此项技术者，运用本发明的原则及技术特征，所作的各种变更及装饰，皆应涵盖于本权利要求书所界定的保护范畴之内。
Claims (6)
1.一种动力电池包模块中失效电芯的识别方法，包括以若干电池电芯并联连接构成动力电池包模块，其特征是采用红外热像装置和光学成像装置对识别对象的动力电池包模块在充放电后的电芯进行扫描探测，根据探测到动力电池包模块中的电芯温度差异情况，确定识别失效电芯；所述温度异常是利用电芯发出的红外辐射，由探测到动力电池包模块中某一电芯温度较正常温度偏高差异情况，而确定该温度偏高电芯为失效电芯。
2.根据权利要求1所述的动力电池包模块中失效电芯的识别方法，其特征是所述识别方法包括如下步骤：1）将探测对象的动力电池包模块表面清理干净，2）对动力电池包模块进行充放电操作；3）将红外热像装置对动力电池包模块中心，进行探测拍摄；4）根据3）步对动力电池包模块中心探测拍摄到的图像或图片差异情况确定失效电芯。
3.根据权利要求1所述的动力电池包模块中失效电芯的识别方法，其特征是所述电芯发出的红外辐射是利用红外热探测装置的红外探测器和光学成像装置的光学成像物镜接受被测目标动力电池包模块的红外辐射能量分布图形，反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，利用这种红外热像图与动力电池包模块正常的物体表面的热分布场相对应。
4.根据权利要求1所述的动力电池包模块中失效电芯的识别方法，其特征是控制所述充放电时用小倍率电流，控制小倍率电流为+0.05C/-0.1C。
5.根据权利要求1所述的动力电池包模块中失效电芯的识别方法，其特征是所述温度异常是控制动力电池包模块中异常电芯比正常电芯的温度上升，在能量传递超过电芯总量50%后其差别大于或等于1℃。
6.根据权利要求1所述的动力电池包模块中失效电芯的识别方法，其特征是所述红外热像装置为红外热像仪的红外探测器，控制所述探测器分辨率：320×240，热敏度 NETD 30°C ，目标温度时 ：≤ 0.045 °C ，45 mK，红外光谱带长波：7.5μm至14μm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611188863.1A CN106772079A (zh) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | 动力电池包模块中失效电芯的识别方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611188863.1A CN106772079A (zh) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | 动力电池包模块中失效电芯的识别方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106772079A true CN106772079A (zh) | 2017-05-31 |
Family
ID=58896557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611188863.1A Pending CN106772079A (zh) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | 动力电池包模块中失效电芯的识别方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106772079A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109143089A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-04 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 电池包热失控检测系统 |
| CN109884547A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-06-14 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种温升异常模组的检测方法、系统及相关组件 |
| US20200340863A1 (en) * | 2018-06-12 | 2020-10-29 | Lg Chem, Ltd. | Movable temperature measurement device for secondary battery and charge/discharge apparatus comprising the same |
| CN113933734A (zh) * | 2021-09-02 | 2022-01-14 | 深圳大学 | 一种退役电池包内部单体参数的提取方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10281881A (ja) * | 1997-04-09 | 1998-10-23 | Sony Corp | 赤外線カメラによる温度測定装置 |
| CN105004999A (zh) * | 2014-04-09 | 2015-10-28 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于检测电池组件的装置和方法及电池、电池系统和车辆 |
| CN105116342A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-12-02 | 中国矿业大学 | 一种电池一致性检测分类方法及装置 |
| US20160013523A1 (en) * | 2014-07-08 | 2016-01-14 | Robert Bosch Battery Systems Llc | Apparatus For Electrochemical Cell Temperature Measurement In A Battery Pack |
| CN105742734A (zh) * | 2016-03-01 | 2016-07-06 | 重庆冰河自动化科技有限公司 | 基于红外热成像的电池组安全预警方法及其预警系统 |
| CN105954685A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-09-21 | 东北大学 | 带有远程控制功能的电动汽车电池短路试验台及方法 |
-
2016
- 2016-12-21 CN CN201611188863.1A patent/CN106772079A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10281881A (ja) * | 1997-04-09 | 1998-10-23 | Sony Corp | 赤外線カメラによる温度測定装置 |
| CN105004999A (zh) * | 2014-04-09 | 2015-10-28 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于检测电池组件的装置和方法及电池、电池系统和车辆 |
| US20160013523A1 (en) * | 2014-07-08 | 2016-01-14 | Robert Bosch Battery Systems Llc | Apparatus For Electrochemical Cell Temperature Measurement In A Battery Pack |
| CN105116342A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-12-02 | 中国矿业大学 | 一种电池一致性检测分类方法及装置 |
| CN105742734A (zh) * | 2016-03-01 | 2016-07-06 | 重庆冰河自动化科技有限公司 | 基于红外热成像的电池组安全预警方法及其预警系统 |
| CN105954685A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-09-21 | 东北大学 | 带有远程控制功能的电动汽车电池短路试验台及方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 中国汽车技术研究中心 等: "《2015节能与新能源汽车年鉴》", 31 December 2015, 北京理工大学出版社 * |
| 张合 等: "《目标探测与识别技术》", 30 April 2015, 北京理工大学出版社 * |
| 杨德仁 等: "《第十届中国太阳能光伏会议论文集》", 30 September 2008, 浙江大学出版社 * |
| 陈照峰: "《无损检测》", 31 August 2015, 西北工业大学出版社 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200340863A1 (en) * | 2018-06-12 | 2020-10-29 | Lg Chem, Ltd. | Movable temperature measurement device for secondary battery and charge/discharge apparatus comprising the same |
| US11473977B2 (en) * | 2018-06-12 | 2022-10-18 | Lg Energy Solution, Ltd. | Movable temperature measurement device for secondary battery and charge/discharge apparatus comprising the same |
| CN109143089A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-04 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 电池包热失控检测系统 |
| CN109884547A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-06-14 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种温升异常模组的检测方法、系统及相关组件 |
| CN109884547B (zh) * | 2019-02-20 | 2021-03-23 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种温升异常模组的检测方法、系统及相关组件 |
| CN113933734A (zh) * | 2021-09-02 | 2022-01-14 | 深圳大学 | 一种退役电池包内部单体参数的提取方法 |
| CN113933734B (zh) * | 2021-09-02 | 2024-04-30 | 深圳大学 | 一种退役电池包内部单体参数的提取方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106772079A (zh) | 动力电池包模块中失效电芯的识别方法 | |
| EP2972148B1 (en) | Apparatus, methods and systems for measuring and detecting electrical discharge | |
| CN106950472B (zh) | 一种基于红外紫外成像的绝缘子检测方法 | |
| CN109743019B (zh) | 基于气象因素的热斑温度预测及热斑定位的系统和方法 | |
| CN1141557C (zh) | 炉膛燃烧温度图像检测方法 | |
| CN107576269B (zh) | 一种输电线路山火定位方法 | |
| CN115829913A (zh) | 裸电芯外观检测方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| CN109253805B (zh) | 一种电力设备多目标同时测温的方法 | |
| CN212635748U (zh) | 配电网巡检机器人 | |
| CN104132733B (zh) | 组合式红外热像仪及其温度检测方法 | |
| WO2023272479A1 (zh) | 电站运维系统、电站运维方法及光伏电站 | |
| CN109323765A (zh) | 一种采用曲线轮廓法对电力设备准确测温的方法 | |
| CN103698646A (zh) | 模具电加热丝断点红外检测方法 | |
| CN109188229A (zh) | 一种无人机载电晕放电宽带波谱检测装置及方法 | |
| CN108180871A (zh) | 一种定量评价复合绝缘子表面粉化粗糙度的方法 | |
| CN111366245B (zh) | 提升红外测温对异常发热检出能力的方法 | |
| CN207807703U (zh) | 一种与巡检机器人结合的设备渗油检测装置 | |
| CN113483895B (zh) | 基于热像仪成像参数标定板装置的电力线安全检测方法 | |
| CN114785280A (zh) | 光伏电站太阳能电池组件发电性能缺陷的现场检测方法 | |
| CN114235157A (zh) | 一种带有tof传感器的红外热像仪 | |
| CN209102846U (zh) | 一种无人机载电晕放电宽带波谱检测装置 | |
| CN104457998B (zh) | 红外测温数据处理方法 | |
| CN204422067U (zh) | 一种被测表面失焦情况下的红外测温装置 | |
| CN117706239B (zh) | 一种换流变压器过热故障点预测系统 | |
| KR102560261B1 (ko) | 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템 및 그 상태 진단 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170531 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |