一种储能系统锂电池堆三维立体温度场重构方法技术方案

一种储能系统锂电池堆三维立体温度场重构方法，包括以下步骤：步骤1：以黑体炉标准热源建立温度与灰度映射模；步骤2：将电池堆红外轮廓按照可视范围内的三个表面进行区域分割；步骤3：将三个表面的红外区域进行网格划分，同时采用相同的网格划分规则将电池堆立体模型进行网格划分；步骤4：按照朗伯余弦定律对三个表面红外区域内的灰度进行校正，并根据温度与灰度映射模型映射得到表面网格的温度分布；步骤5：结合表明温度场的逐一迭代和电池堆内部温度采集点的辐射即可得到重构出的电池堆三维立体温度场。根据检测点的验证，本发明专利技术方法所重构的电池堆三维立体温度场误差小、实际可信度高。

A three-dimensional temperature field reconstruction method for lithium battery stack in energy storage system

A storage method of three-dimensional reconstruction of temperature field of reactor system of lithium battery, which comprises the following steps: Step 1: to establish standard blackbody furnace heat source temperature and gray mapping mode; step 2: the stack infrared contour segmentation according to the three surface visual range; step 3: the infrared region of three surface mesh and mesh using the same rules of the stack of three-dimensional model mesh; step 4: corrected according to gray Lambert's cosine law of three surface infrared region, and according to the temperature distribution of temperature and gray mapping model mapping surface grid; step 5: radiation can stack temperature acquisition point with one by one iteration and show that the temperature field of the battery cell stack get reconstructed three-dimensional temperature field. According to the verification of the detection point, the three-dimensional temperature field of the battery stack reconstructed by the method is small, and the actual reliability is high.

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统锂电池堆三维立体温度场重构方法
本专利技术属于储能系统锂电池的热管理领域，为锂电池的热管理提供一种立体温度场重构的方法。
技术介绍
随着经济的发展，能源短缺是全世界各个国家都面临的问题。同时作为最重要的可利用的石化能源物质如煤炭、石油、天然气等正面临着枯竭的危险，能源短缺问题正变得越来越严重，并影响到人们的生活水平。另一方面，石化能源所带来的环境污染、气候变暖等问题已无法忽视，影响了可持续发展、节能环保理念的发展与推广，正越来越受到人们的关注。在众多的新型能源中，太阳能具有清洁无污染、安全可靠、制约少、用之不尽取之不竭、可持续利用等优点，从而具有不可比拟的优势。分布式发电可以电力就地消纳，节省输变电投资和运行费用，减少集中输电的线路损耗；而且与大电网供电互为补充，减少电网容量，改善电网峰谷性能，提高供电可靠性。早期的太阳能光伏发电储能系统一般使用富液式铅酸蓄电池，它在使用过程中伴随着有酸雾产生，污染环境阀控式铅酸蓄电池由于它具有不需要不加酸水、无酸雾析出等优点，开始在光伏发电系统中广泛使用。随着VRLA技术的发展，阀控式铅酸蓄电池成为分布式发电储能系统的主流选择。铅酸蓄电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储能系统锂电池堆三维立体温度场重构方法，其特征在于，所述重构方法包括步骤如下：1)温度值—灰度映射对红外图像采集设备进行温度标定，通过设定黑体炉不同的温度并采集黑体炉对应稳定温度下的红外图像，确定红外图像灰度值与被拍摄目标该像素对应位置的温度值的映射关系，建立温度值—灰度映射模型T＝f(G)；2)电池堆红外轮廓提取电池堆的红外图像与可见光图像同时采集，结合可见光图像中电池堆清晰的轮廓提取电池堆红外轮廓，将电池堆红外立体轮廓按照可见的三个表面m、n、l进行区域分割，得到电池堆三个表面的温度场分布情况；3)表面网格划分与立体网格划分根据电池堆实际的物理尺寸按照比例建立电池堆模型，将红外图像中得...

【技术特征摘要】
1.一种储能系统锂电池堆三维立体温度场重构方法，其特征在于，所述重构方法包括步骤如下：1)温度值—灰度映射对红外图像采集设备进行温度标定，通过设定黑体炉不同的温度并采集黑体炉对应稳定温度下的红外图像，确定红外图像灰度值与被拍摄目标该像素对应位置的温度值的映射关系，建立温度值—灰度映射模型T＝f(G)；2)电池堆红外轮廓提取电池堆的红外图像与可见光图像同时采集，结合可见光图像中电池堆清晰的轮廓提取电池堆红外轮廓，将电池堆红外立体轮廓按照可见的三个表面m、n、l进行区域分割，得到电池堆三个表面的温度场分布情况；3)表面网格划分与立体网格划分根据电池堆实际的物理尺寸按照比例建立电池堆模型，将红外图像中得到的电池堆三个表面温度场进行网格划分，得到三个表面网格单元二维矩阵m(k,i)、n(k,j)、l(i,j)；同样的，将电池堆三维立体模型按照相同的表面网格划分规则即相同的网格间距进行网格划分，立体网格单元构成三维矩阵V(i,j,k)；4)表面网格灰度值矫正与温度映射首先将每个表面网格区域内的像素灰度取平均值，并赋予对应的表面网格单元；接着根据辐射理论朗伯余弦定律，对每个表明网格单元的灰度值进行朗伯余弦矫正；接着按照步骤1)建立的温度—灰度模型T＝f(G)，映射得到每个表面网格单元的温度值，此时映射得到的二维矩阵M(k,i)、N(k,j)、L(i,j)代表了量化后的电池堆表面温度场；5)立体温度场重构首先根据二维矩阵M(k,i)、N(k,j)、L(i,j)所构成的电池堆表面温度场迭代计算得到电池堆三维立体温度场分量VT1(i,j,k)；接着将电池堆内部R个采集点的温度向周围扩散，得到电池堆三维立体温度场分量VT2(i,j,k)，重构的电池堆三维立体温度场V(i,j,k)由以上两个分量叠加构成；最后，电池堆内部铺设的第R+1个采集点的温度用于验证重构的电池堆三维立体温度场。2.如权利要求1所述的一种储能系统锂电池堆三维立体温度场重构方法，其特征在于：所述步骤2)中，红外图像采集设备与可见光图像采集设备相对于电池堆要求具有相同的空间位置关系，以及相同的像素尺寸，结合两幅图像的严格配准来提取电池堆轮廓内...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘国兵，卢从成，欧阳静，陈金鑫，普帅帅，姚小龙，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33