【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂电池管理系统，尤其涉及一种基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法及系统。
技术介绍
1、目前，锂离子电池作为20世纪最伟大的专利技术之一，因具有比能量高、循环寿命长、无记忆性以及自放电率低等优势被广泛应用于人类社会的衣食住行等各方面。3c电子产品(计算机类、通信类和消费类电子)领域锂离子电池几乎占据了全面市场。在电动汽车领域，万向集团为上海世博会提供了电动汽车和混合动力汽车用锂离子电池；上海汽车除了与比亚迪、上海空间电源研究所持续进行深度合作外，同时还与全球锂二次电池领域居于技术领先地位的美国a123组建了合资公司，生产和销售车用动力电池系统。
2、随着新能源汽车的快速发展，锂电池作为主要的能源存储设备，已经成为了电动汽车的核心组件。然而，锂电池的性能和健康状态对电动汽车的性能、寿命以及安全性都有着重要影响。因此，对锂电池的健康状态进行有效监测和诊断显得至关重要。人们需要更加注重锂电池的消耗和污染问题。以现在的科技条件来看，锂电池的应用技术还不够成熟，依然存在着很多需要解决的问题，如鼓包、爆炸、着火等安全问题。因此，锂电池的应用和维护技术成为研究热点，进而对锂电池的可靠性、安全性和使用寿命的改善，也成为了锂电池的成大课题。锂电池健康状态监测的重要性：锂电池是一种高效、轻量、高能量密度的能源存储装置，广泛应用于电动汽车、便携式电子设备以及能源储存系统中。然而，锂电池的性能会随着使用时间的增加而逐渐下降，甚至会出现安全隐患，如过热、短路等原因发生变形。因此，锂电池的健康状态监测对于确保电池的安全性、性
3、电容结构的锂电池健康状态监测方法：原理：电容结构是指锂电池的正极、负极和电解液之间的物理间隔，它可以看作是一个电容器。当锂电池工作时，电容结构中的介质会受到温度和应力的影响，从而改变其电容大小。通过监测电容结构的电容变化，可以间接地评估锂电池的健康状态。监测方法：通过在锂电池的外壳中嵌入传感器，可以实时监测电容结构的电容变化引起所设计的电路输出的频率的变化。传感器的设计是基于电路设计的一种电路结构。用于测量电容结构中介质的电容变化，间接导致输出频率的变化。通过监测输出频率的变化，可以诊断锂电池的健康状态，包括温度升高、应力积累以及电解液浸润等情况。数据分析：通过采集的电容变化引起频率变化的数据，可以使用数据分析和机器学习技术来建立锂电池健康状态的模型。这些模型可以用于实时监测电池的健康状态，并提前发现潜在的问题，从而采取适当的措施来维护或更换电池，以确保电池的可靠性和安全性。
4、锂电池在新能源汽车中的应用：新能源汽车(nev)是一种以电力为主要能源的交通工具，如电动汽车和混合动力汽车。锂电池作为nev的主要能源存储装置，具有高能量密度、环保和长寿命等优势，因此被广泛应用于nev中。随着nev市场的增长，对锂电池的健康状态监测变得尤为关键，以确保nev的性能和安全性。充电技术：新能源汽车的充电技术是新能源汽车领域的一个关键技术。快速充电、无线充电和电池交换等新技术的不断发展，使新能源汽车的充电更加便捷和高效，提高了用户的使用体验。能源管理系统：新能源汽车通常配备了先进的能源管理系统，用于监控和管理电池的状态，以优化能源利用和延长电池寿命。这些系统可以集成锂电池健康状态监测技术，实现实时的电池管理和维护。锂电池健康状态监测技术在新能源汽车领域具有重要的应用前景。通过监测电容结构的电容变化，可以实现对锂电池健康状态的实时监测，从而提前发现潜在问题，确保新能源汽车的性能和安全性。这一技术将有助于推动新能源汽车的发展，为清洁能源交通做出更大贡献。
5、在当前新能源汽车领域，锂电池安全检测技术处于关键发展阶段。通过非破坏性检测技术，如超声波和热成像，以及电池管理系统(bms)的实时监测，我们能够有效提高电池的安全性能。同时，针对电池容量衰减、温度控制不足、外部短路和物理损伤等问题，采用先进的材料设计和制造工艺进行优化。然而，在制造过程中的缺陷和全球缺乏统一标准等方面仍然是需要克服的挑战。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法及系统。
2、本专利技术是这样实现的，一种基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法，包括以下步骤：
3、第一步：电池结构模型抽象
4、(1)抽象电池结构为电容：将锂电池结构抽象为一个电容，考虑电池形变引起电容变化。
5、(2)电路中加入可变电容：将可变电容放入特定电路中，与电路输出结合观察指定指标的变化，选择输出频率作为指标。
6、第二步：555定时器电路设计
7、电路设计：基于555定时器设计电路。
8、multisim搭建电路：使用multisim等仿真工具搭建电路，保证电路的正常运行。
9、所用器件：5v直流电压源vcc、200ω电阻r1、270ω电阻r2、555定时器芯片、10pf电容c1、最大接入值为1000pf的可调电容c2、两个稳压二极管、一个频率计、一台示波器。
10、第三步，改变可变电容的容值，观察频率的变化，通过示波器观察波形，通过频率计直接读出精准的频率。
11、进一步，所述第三步中，初次电容值设置为1000pf，观测电容500pf、100pf、50pf、20pf、15pf、14pf、13pf、12pf的变化过程中频率计测出的频率的变化；之后进行电容容值的微调，观察电容值为950pf、996pf、997pf、998pf、999.5pf和999.6pf时，观察频率计的示数是否有明显的变化，如果有进一步的变化，再调整步进值，逼近出电路的能测电容变化的实际极限值。
12、进一步，所述基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法的电池的健康状况监测装置，监测电池的健康状况，时对电池安全监测电路的输出频率值进行记录与反馈，电路的输出频率传输给fpga或者数据收集器，然后实时传输给边缘计算平台，再把数据反馈到应急反馈装置；
13、由公式设置应急反馈装置，当边缘计算平台传达的频率值低于某一阈值的时候，汽车内部装置需要进行相应的应急措施。
14、进一步，所述基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法的设计好电路之后，不同品牌的新能源汽车有不同型号的供电锂电池组，不同锂电池结构可以画出不同的电池寿命报警表刻度：让电池一直以正常工作状态工作，经过一定的时间后电池因为膨胀改变装置的电容结构，导致电容的变化；达到某一个时刻电池基本损坏不能正常工作，记录下频率值，值作为报警表的表低值；把过程中记录的所有频率值进行保留，选择合刻度进行规划报警表盘；
15、若把第一表段记作健康状态，把第二表段记作亚健康状态，把第三表段记作危险状态；
16、测出的频率值与表盘指针转角结合使用模拟电表或数字电表的原理；
17、(1)数据采集：使用传感器或测量装置获取电池的频率值，将根据电池寿命的状态而变化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法，其特征在于，所述第二步中555定时器设计电路，所用器件：5V直流电压源Vcc、200Ω电阻R1、270Ω电阻R2、555定时器芯片、10pF电容C1、最大接入值为1000pF的可调电容C2、两个稳压二极管、一个频率计、一台示波器。
3.如权利要求1所述的基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法，其特征在于，所述第三步中，初次电容值设置为1000pF，观测电容500pF、100pF、50pF、20pF、15pF、14pF、13pF、12pF的变化过程中频率计测出的频率的变化；之后进行电容容值的微调，观察电容值为950pF、996pF、997pF、998pF、999.5pF和999.6pF时，观察频率计的示数是否有明显的变化，如果有进一步的变化，再调整步进值，逼近出电路的能测电容变化的实际极限值。
4.如权利要求1所述的基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法，其特征在于，所述基于555振荡电路的锂电
5.如权利要求4所述的基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法，其特征在于，所述基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法的设计好电路之后，不同品牌的新能源汽车有不同型号的供电锂电池组，不同锂电池结构可以画出不同的电池寿命报警表刻度：让电池一直以正常工作状态工作，经过一定的时间后电池因为膨胀改变装置的电容结构，导致电容的变化；达到某一个时刻电池基本损坏不能正常工作，记录下频率值，值作为报警表的表低值；把过程中记录的所有频率值进行保留，选择合刻度进行规划报警表盘；
6.如权利要求5所述的基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法，其特征在于，用LED灯来表示电池的不同状态健康、亚健康、危险；
7.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1～6任意一项所述基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法。
8.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1～6任意一项所述基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法。
9.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现权利要求1～6任意一项所述基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法。
10.一种实施权利要求1～6任意一项所述基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法的基于555振荡电路的锂电池形变安全检测系统，其特征在于，所述基于555振荡电路的锂电池形变安全检测系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法，其特征在于，所述第二步中555定时器设计电路，所用器件：5v直流电压源vcc、200ω电阻r1、270ω电阻r2、555定时器芯片、10pf电容c1、最大接入值为1000pf的可调电容c2、两个稳压二极管、一个频率计、一台示波器。
3.如权利要求1所述的基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法，其特征在于，所述第三步中，初次电容值设置为1000pf，观测电容500pf、100pf、50pf、20pf、15pf、14pf、13pf、12pf的变化过程中频率计测出的频率的变化；之后进行电容容值的微调，观察电容值为950pf、996pf、997pf、998pf、999.5pf和999.6pf时，观察频率计的示数是否有明显的变化，如果有进一步的变化，再调整步进值，逼近出电路的能测电容变化的实际极限值。
4.如权利要求1所述的基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法，其特征在于，所述基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法的电池的健康状况监测装置，监测电池的健康状况，时对电池安全监测电路的输出频率值进行记录与反馈，电路的输出频率传输给fpga或者数据收集器，然后实时传输给边缘计算平台，再把数据反馈到应急反馈装置；
5.如权利要求4所述的基于555振荡电路的锂电池形变安全检测方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：毕闯，边淋，白金平，陈华伟，赖俊宇，李学生，钟其水，魏明珠，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：
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