[发明专利]动力电池组内部温度在线检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车动力电池组内部温度安全监测领域，尤其涉及一种基于电阻层析成像（ERT）技术的动力电池组内部温度在线检测方法及系统。

背景技术

随着汽车工业的快速发展，市场竞争也愈演愈烈，尤其是当今全球各国为解决能源与环境问题，已把加速发展节能与新能源汽车作为全球汽车工业未来实现可持续发展的重要战略。新能源汽车已经成为我国七大战略性新兴产业之一。随着当前电动汽车研发的迅猛开展，电动汽车产品中的有关安全性问题也越发凸显，其性能试验检测受到高度重视，动力电池组是整个新能源汽车技术研发核心中的核心，然而其使用过程中安全性问题制约了电动汽车行业的快速发展，急需加大力度重点研究突破。

动力电池组的安全性因素比较复杂，特别是温度引起的安全性问题既涉及到每一个单体电池自身的产热、散热情况，还要考虑到单体电池间热传导以及个体间质量差异性的影响，实质上是动力电池组内部热的产生和散逸的竞争过程。即当动力电池运行中某个部分发生偏差时，如大电流放电、过充电及内部短路等，就会产生大量的热量，如果释放的热量不能及时地散放出去，一旦电池体系达到较高的温度，就会对电池造成不可逆转的热破坏作用，造成危险。目前，电动汽车均采用串联的方式将动力电池组装使用，各单体动力电池产热及散热情况不同，导致整体电池组的温度场分布存在明显差异，过高的局部温度不但影响电池寿命，而且容易产生燃烧爆炸等安全问题，因此，动力电池组内部温度在线监测与预警对于确保动力电池组安全性具有重要的意义。

电阻层析成像（Electrical Resistance Tomography，ERT）作为一种基于高密度电阻率法的探测方法，已经广泛应用于地质及环境监测、两相管流的监测等领域。鉴于ERT技术的非侵入、无辐射、在线测量以及高可靠性等优点，而动力电池组内部电阻率与温度又存在一定必然联系，因此，本发明阐述了一种基于电阻层析成像技术的动力电池组内部温度在线检测方法及系统。

国内（发明专利）号CN101251424A的“混合动力汽车用动力电池组的温度检测系统”通过温度采集模块、A/D转换模块、数据处理及控制模块和通讯模块开发了一种动力电池组表面温度检测系统。该系统采用传统热电偶作为温度传感器实现了120路的多路温度采集。该专利未涉及混合动力汽车动力电池组内部温度的检测方法。

国内（发明专利）号CN102865942A的“一种动力电池温度测试方法、装置和系统”公开了一种基于温度传感器的动力电池组温度场动态监测方法，该方法依据温度传感器的排布信息构建模拟开关选通矩阵，采集被选通的温度数据，以采集时间点为参量绘制温度曲线并生成温度场分析图，实现对动力电池温度的动态监测。该专利未涉及动力电池组内部温度动态监测方法。

国内（发明专利）号CN201397383Y的“电动汽车磷酸铁锂动力电池检测装置”公开了一种针对磷酸铁锂电池电压与温度的检测装置，该装置包括电压检测模块、温度检测模块和数字信号控制器模块，其中，温度检测模块采用的是热敏电阻温度传感器，每个单体电池表面只布置了一个热敏电阻。该专利未涉及磷酸铁锂动力电池组内部温度检测。

国内（发明专利）号CN102692281A的“组合式锂电池温度检测电路”针对N个锂电池串接而成的模组，将1个热敏电阻和N-1个温度开关串接在一起，其中热敏电阻用于检测1个锂电池温度，N-1个温度开关分别监测剩余N-1个锂电池温度，由于温度开关的动作温度与锂电池工作上限温度一致，当温度超过上限值，温度开关断开进行温度保护。该专利只检测了一个锂电池温度，对其余锂电池仅仅采取了温度门限关断保护措施，未涉及串并联结合的锂电池组内部温度检测。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种动力电池组内部温度在线检测方法及系统。本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

动力电池组内部温度在线检测方法，所述方法包括

A确定基于电阻层析成像的动力电池组视电阻率检测系统平台，获取动力电池组内部视电阻率；

B建立抑制平滑度最小平方法，实时获取电池组内部视电阻率三维反演图像；

C通过动力电池组视电阻率与内部温度变化关系，获取动力电池组内部温度场分布图，并确定局部高温异变现象，发出预警信号。

动力电池组内部温度在线检测系统，所述系统包括：

电极片、电极选通模块、电压控制电流源模块、信号处理模块与MCU控制单元；所述

电极片，按照一定间距均匀排布形成电极片阵列，并通过屏蔽电缆与所述电极选通模块连接，实现电极片的实时选通；