一种基于超声导波传感器的锂离子电池热失控预警方法技术

本发明专利技术公开了一种基于超声导波传感器的锂离子电池热失控预警方法，将超声导波传感器固定在锂离子电池同侧的表面，并将传感器连接微控制器芯片；进行若干完整的充放电循环，期间超声导波传感器定时激励并接收穿过锂离子电池的超声波信号，通过微控制器芯片在线采集超声导波信号；计算相邻两次测量的TOF和SA的差商，选取绝对值最大的差商，作为锂离子电池热失控预警的阈值；在锂离子电池的实际工作过程中，通过超声导波传感器定时激励并接收穿过锂离子电池的超声波信号，微控制器芯片计算相邻两次测量的TOF和SA差商，若该值重复超过阈值，则发出热失控预警信号。本发明专利技术判断热失控的依据充足，具有很好的及时性和可靠性。具有很好的及时性和可靠性。具有很好的及时性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声导波传感器的锂离子电池热失控预警方法


[0001]本专利技术涉及电池
，特别是涉及一种基于超声导波传感器的锂离子电池热失控预警方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池凭借能量密度大、功率密度大、寿命长和无记忆效应等诸多优点被广泛应用于电动汽车动力系统。然而以热失控为代表的电池安全事故时有发生，造成了人员伤亡和财产损失，影响着整个电动汽车市场的蓬勃发展。
[0003]在锂离子电池的实际使用过程中，热失控的发生是非常迅速且不可预知的。滥用情况是电池热失控发生的主要来源，可将其分为机械滥用（挤压、跌落、浸泡等）、电滥用（强制过充、过放和短路等）和热滥用（火灾、热冲击和过热等）。当这些滥用超过电池可容许的范围时，电池内部发生副反应并伴随着温度的升高。随后，电池内部发生SEI膜分解、阳极
‑
电解液反应、电解液分解和隔膜融化等一系列反应，最终引发电池热失控。
[0004]电池热失控诱因较多且机理复杂，但最直观的表现是温度的升高。温度传感器可以检测电池表面温度的变化，进而对电池热失控进行预警。但在实际应用中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声导波传感器的锂离子电池热失控预警方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.选取锂离子电池，将超声导波传感器固定在锂离子电池同侧的表面，并将传感器连接微控制器芯片；S2.选取若干如S1所述集成超声导波传感器的锂离子电池，进行若干完整的充放电循环，期间超声导波传感器定时激励并接收穿过锂离子电池的超声波信号，通过微控制器芯片在线采集超声导波信号；S3.微控制器芯片计算每次测量的飞行时间TOF和振幅SA，计算相邻两次测量的TOF和SA的差商，选取绝对值最大的差商，作为锂离子电池热失控预警的阈值；S4.在锂离子电池的实际工作过程中，通过超声导波传感器定时激励并接收穿过锂离子电池的超声波信号，微控制器芯片计算相邻两次测量的TOF和SA差商，若该值重复超过S3中确定的阈值，则发出热失控预警信号。2.根据权利要求1所述的一种基于超声导波传感器的锂离子电池热失控预警方法，其特征在于，所述的超声导波传感器包括：一对超声波脉冲发射片、超声波脉冲接收片；超声波脉冲发射片、超声波脉冲接收片分别固定在锂离子电池同一表面的两端；将超声波脉冲发射片和超声波脉冲接收片还分别与微控制器芯片进行通信连接；微控制器芯片定时发出指令，控制超声导波传感器发出脉冲激励并接收响应信号；超声导波传感器感知的信号发送至微控制器芯片进行超声信号的实时处理。3.根据权利要求2所述的一种基于超声导波传感器的锂离子电池热失控预警方法，其特征在于，所述微控制器芯片对超声波脉冲发射片的激励脉冲为方波或余弦波；超声导波频率取值范围为100
‑
300KHz之间，脉宽取值范围为1
‑
5微秒。4.根据权利要求2所述的一种基于超声导波传感器的锂离子电池热失控预警方法，其特征在于，一个所述微控制器芯片连接单个锂离子电池的一对超声波脉冲发射片、超声波脉冲接收片，或者连接多个锂离子电池的若干对超声波脉冲发射片、...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏中宝，刘春霞，何洪文，李建威，曹万科，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：