基于方形电池的非接触式红外线温度测量系统及测试方法技术方案

基于方形电池的非接触式红外线温度测量系统和测量方法，所述测量系统包括机架、电池托盘组件、红外线温度检测装配体、通讯模块和输出模块；电池托盘组件设置于机架安装腔的底部，电池托盘组件上设有电池放置区；红外线温度检测装配体安装于机架安装腔的顶部，包括针板结构件、结构件固定模块、采集模块和从机模块；通讯模块设置于机架的后方；输出模块设置于机架的旁边，其信号传输端口与通讯模块信号连接；所述测量方法包括以下步骤：红外线温度检测装配体采集电池温度传输给通讯模块，然后通讯模块将信号传输给输出模块，输出模块对电池的温度进行标定。本发明专利技术的有益效果是：精度高、测量响应快及维护方便，减少了对电池的挤压。

A non-contact infrared temperature measurement system and method based on square battery

【技术实现步骤摘要】
基于方形电池的非接触式红外线温度测量系统及测试方法
本专利技术涉及一种方形电池的非接触式红外线温度测量系统，属于锂电池化成分容测试

技术介绍
圆柱锂电池的测试工序中，化成测试是对锂电池进行小电流充电，用来激活电池内部活性物质且在电池负极材料表面形成SEI膜；分容测试对锂电池进行几个充放电循环，用来测试电池的容量及内阻。如锂电池化成与分容测试过程中，锂电池内部会有发热现象，进而造成电池表面温度升高，为了观察电池发热状态，我们需要时时监控电池表面温度。现在的技术都是采用接触式的温度传感器来检测锂电池的温度，接触式测温只能测量被测物体与测温传感器达到热平衡后的温度，所需响应时间长，且极易受环境温度的影响。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种方形电池的非接触式红外线温度测量系统，具有精度高、测量响应快及维护方便的优点，还具有因为不直接接触电池而减少了对电池的挤压的优点。本专利技术所述的基于方形电池的非接触式红外线温度测量系统，其特征在于，包括：机架，具有安装腔，用来安装电池托盘组件和红外线温度检测装配体；电池托盘组件，设置于机架安装腔的底部，电池托盘组件上设有电池放置区，用来盛放方形锂电池；红外线温度检测装配体，安装于机架安装腔的顶部，包括针板结构件、结构件固定模块、采集模块和从机模块，针板结构件内部安装从机模块，底部通过结构件固定模块安装于安装腔的上部；采集模块设置于结构件固定模块上，用于采集方形锂电池表面温度，并转换为从机模块可识别的数字信号，或者执行从机模块给的控制命令；所述从机模块位于针板结构件内部，用于处理采集模块与通讯模块之间的传输信号；结构件固定模块安装于针板结构件的下端，用于安装与保护采集模块；通讯模块，设置于机架的后方，其第一传输端口与从机模块的信号传输端口信号连接，用于传输红外线温度检测装配体的温度检测信号，并进行调试和解调试；第二传输端口与输出模块信号连接，用于传递输出模块的控制命令；以及输出模块，设置于机架的旁边，其信号传输端口与通讯模块信号连接，用于获取通讯模块的数据以输出电池温度，并对锂电池表面温度进行标定。所述电池托盘组件包括托盘底板、外框、托盘内衬与方形锂电池，托盘外框与托盘底板固装，形成一个方形容器，用于盛放锂电池；托盘内衬铺设在底座内表面，内设有若干个用于放置方形锂电池的卡位，用于使方形锂电池垂直放置在放置卡位上。所述采集模块等间距排布于结构件固定模块的下方，包括红外线温度检测探头、检测探头保护壳和检测印制板，所述红外线温度检测探头安装在结构件固定模块下方，用于检测电池表面的温度；检测探头保护壳套设于红外线温度检测探头的外部，用于保护红外线温度检测探头；所述检测印制板与红外线温度检测探头一一对应，等间距安装在结构件固定模块上方，并且检测印制板的信号连接端与红外线温度检测探头的信号连接端信号连接，用于接收红外线温度检测探头转换的电信号，并按照仪器内的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。所述从机模块与采集模块之间通过4P连接器进行连接，用于将采集模块得到的数字信号转换处理为实际温度保存并发送到通讯模块或者将通讯模块发送的控制命令传递给采集模块。所述的通讯模块包括CAN总线模块、主机模块与以太网模块，所述CAN总线模块的第一传输端口与从机模块的信号传输端口信号连接，用于从机模块与主机模块之间的通讯；所述主机模块的信号传输端与以太网模块的第一信号传输端信号连接，用于将CAN总线模块获取的数据发送给以太网模块，或者给从机模块发送控制命令；所述以太网模块的第二传输端口与输出模块的PC机信号连接，用于主机模块与输出模块的PC机之间的通讯。所述输出模块包括PC机和手持式红外测温仪，所述PC机通过以太网模块与主机模块信号连接，用于处理主机模块的数据并显示，或者接收手持式红外测温仪采集的方形锂电池的温度以对对锂电池表面的温度进行标定；所述手持式红外测温仪的信号传输端与PC机信号连接，用于采集方形锂电池表面的温度传输给PC机已对其进行标定。利用本专利技术所述的基于方形电池的非接触式红外线温度测量系统进行的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：1)测量准备：方形锂电池放入电池托盘组件中，然后启动设备对方形锂电池进行测试，测试过程中对方形锂电池进行温度采集；2)测量开始：测试设备启动时，红外线温度检测装配体也启动工作，红外线温度检测装配体的采集模块开始对方形锂电池自身红外辐射能量的进行测量，并将该检测信号进行处理，然后按照仪器内的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值；然后，从机模块将采集模块发送的数据进行处理；3)测量信号通讯：CAN总线模块用于从机模块与主机模块之间的通讯，将多个从机模块的信号数据发给一个主机模块；主机模块，获取CAN总线模块上的数据，并将数据发送给以太网模块；以太网模块，用于主机模块与PC机之间的通讯，将主机模块的数据发送到PC机上；4)测量信号输出：PC机获取以太网模块的数据，将不同的主机模块的测量温度数据一一处理并显示；5)测量校准：首先，用手持式红外测温仪对方形锂电池进行温度测试，得到一个温度值T1；然后，通过PC机以上1-4步骤，也得到一个温度值T2；其次，通过公式计算得到一个放射性系数，将这个放射性系数通过PC机发给主机模块，然后发送到从集模块，进而传给采集模块，最终来改变原本的放射性系数；最后，再通过PC机和手持式红外测温仪来分别方形锂电池获取温度，如果温度相差值在0.5℃内，则认为标定成功，否则重新标定。步骤2中，从机模块对采集模块发送的数据进行处理的方法为：将采集模块发送的五次数据进行排序，从机模块取中间值作为最后结果，并输出到通讯模块的CAN总线模块上。本专利技术的有益效果体现在：红外测温是根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度，不与被测物体接触，温度分辨率高、响应速度快、测温范围广、不受测温上限的限制、稳定性好等的优点，还具有因为不直接接触电池而减少了对电池的挤压的优点。附图说明图1a红外线温度测量系统的组成图；图1b是本专利技术的部分部件结构图；图2红外线温度测量系统的电池托盘组件图；图3红外线温度测量系统的红外线温度检测装配体的结构图；图4红外线温度测量系统的红外线温度检测装配体的主视图；图5a红外线温度检测装配体的采集模块的结构图；图5b红外线温度检测装配体的采集模块的正视图；图6红外线温度测量系统的温度测量流程图。具体实施方式下面结合附图进一步说明本专利技术。参照附图：实施例1本专利技术所述的基于方形电池的非接触式红外线温度测量系统，包括：机架1，具有安装腔，用来安装电池托盘组件2和红外线温度检测装配体3；电池托盘组件2，设置于机架1的安装腔的底部，电池托盘组件上设有电池放置区，用来盛放方形锂电池24；红外线温度检测装配体3，安装于机架安装腔的顶部，包括针板结构件31本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于方形电池的非接触式红外线温度测量系统，其特征在于，包括：/n机架，具有安装腔，用来安装电池托盘组件和红外线温度检测装配体；/n电池托盘组件，设置于机架安装腔的底部，电池托盘组件上设有电池放置区，用来盛放方形锂电池；/n红外线温度检测装配体，安装于机架安装腔的顶部，包括针板结构件、结构件固定模块、采集模块和从机模块，针板结构件内部安装从机模块，底部通过结构件固定模块安装于安装腔的上部；采集模块设置于结构件固定模块上，用于采集方形锂电池表面温度，并转换为从机模块可识别的数字信号，或者执行从机模块给的控制命令；所述从机模块位于针板结构件内部，用于处理采集模块与通讯模块之间的传输信号；结构件固定模块安装于针板结构件的下端，用于安装与保护采集模块；/n通讯模块，设置于机架的后方，其第一传输端口与从机模块的信号传输端口信号连接，用于传输红外线温度检测装配体的温度检测信号，并进行调试和解调试；第二传输端口与输出模块信号连接，用于传递输出模块的控制命令；/n以及输出模块，设置于机架的旁边，其信号传输端口与通讯模块信号连接，用于获取通讯模块的数据以输出电池温度，并对锂电池表面温度进行标定。/n

【技术特征摘要】
1.基于方形电池的非接触式红外线温度测量系统，其特征在于，包括：
机架，具有安装腔，用来安装电池托盘组件和红外线温度检测装配体；
电池托盘组件，设置于机架安装腔的底部，电池托盘组件上设有电池放置区，用来盛放方形锂电池；
红外线温度检测装配体，安装于机架安装腔的顶部，包括针板结构件、结构件固定模块、采集模块和从机模块，针板结构件内部安装从机模块，底部通过结构件固定模块安装于安装腔的上部；采集模块设置于结构件固定模块上，用于采集方形锂电池表面温度，并转换为从机模块可识别的数字信号，或者执行从机模块给的控制命令；所述从机模块位于针板结构件内部，用于处理采集模块与通讯模块之间的传输信号；结构件固定模块安装于针板结构件的下端，用于安装与保护采集模块；
通讯模块，设置于机架的后方，其第一传输端口与从机模块的信号传输端口信号连接，用于传输红外线温度检测装配体的温度检测信号，并进行调试和解调试；第二传输端口与输出模块信号连接，用于传递输出模块的控制命令；
以及输出模块，设置于机架的旁边，其信号传输端口与通讯模块信号连接，用于获取通讯模块的数据以输出电池温度，并对锂电池表面温度进行标定。


2.如权利要求1所述的基于方形电池的非接触式红外线温度测量系统，其特征在于：所述电池托盘组件包括托盘底板、外框、托盘内衬与方形锂电池，托盘外框与托盘底板固装，形成一个方形容器，用于盛放锂电池；托盘内衬铺设在底座内表面，内设有若干个用于放置方形锂电池的卡位，用于使方形锂电池垂直放置在放置卡位上。


3.如权利要求1所述的基于方形电池的非接触式红外线温度测量系统，其特征在于：所述采集模块等间距排布于结构件固定模块的下方，包括红外线温度检测探头、检测探头保护壳和检测印制板，所述红外线温度检测探头安装在结构件固定模块下方，用于检测电池表面的温度；检测探头保护壳套设于红外线温度检测探头的外部，用于保护红外线温度检测探头；所述检测印制板与红外线温度检测探头一一对应，等间距安装在结构件固定模块上方，并且检测印制板的信号连接端与红外线温度检测探头的信号连接端信号连接，用于接收红外线温度检测探头转换的电信号，并按照仪器内的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。


4.如权利要求1所述的基于方形电池的非接触式红外线温度测量系统，其特征在于：所述从机模块与采集模块之间通过4P连接器进行连接，用于将采集模块得到的数字信号转换处理为实际温度保存并发送到通讯模块或者将通讯模块发送的控制命令传递给采集模块。


5.如权利要求4所述的基于方形电池的非接触式红外线温度测量系统，其特征在于：所述的通讯模块包括CAN总线模块、主机模块与以太网模块，所述CAN总线模块的第一传输端口与从机模块的信号传输端口信号连接，用于从机模块与主机模块之间的通讯；所述主机模块的信号传输端与以太网...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹骥，曹政，俞平广，黄金利，
申请(专利权)人：浙江杭可科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33