[发明专利]一种车用磷酸铁锂动力电池容量衰减检测系统

权利要求书

1.一种车用磷酸铁锂动力电池容量衰减检测系统，其特征是：包括锂电池检测子系统、检测信息分析子系统与电池容量衰减自识别子系统，

所述锂电池检测子系统用于模拟电动汽车真实情况下的充放电状况，实时、在线地获取被测电池的电化学参数及其层析图像；

所述检测信息分析子系统用于磷酸铁锂动力电池的层析图像分析处理，包括层析图像的背景分离、目标标度变化及亚像素插补、对活性物质的特征图像的提取和测量预处理、定量地获取代表被测电池层析结构形态目标的物理形态的层析图像，即目标层析结构图像；

所述电池容量衰减自识别子系统用于结合电池电化学性能参数与层析图像中的结构形态参数，导入基于电池结构形态学的电池容量衰减检测模型，准确识别当前电池容量。

2.根据权利要求1所述的车用磷酸铁锂动力电池容量衰减检测系统，其特征在于，所述锂电池检测子系统包括层析图像获取模块、电化学性能检测模块以及充放电控制模块，

所述层析图像获取模块用于实时、无损地获得被测电池三维层析图像，即电池层析图像；

所述电化学性能检测模块基于电化学分析方法，通过测量磷酸铁锂动力电池充放电过程中的电压电流，来获取被测电池容量、电池内阻以及充放电循环伏安性能电化学性能参数；

所述充放电控制模块基于单片机设计，用于模拟车用磷酸铁锂动力电池真实情况下的充放电状况，通过控制被测电池的充放电状态，准确可靠地获取的电池电化学性能参数及层析图像信息。

3.根据权利要求2所述的车用磷酸铁锂动力电池容量衰减检测系统，其特征在于，所述层析图像获取模块包括：

X射线发生装置，用于产生X射线穿过被测电池，产生带有被测电池结构形态参数的光电信号；

光电信号探测器，用于接收所述光电信号并输送至模块控制单元进行处理；

机械扫描装置，用于驱动X射线发生装置对被测电池进行全面照射；

模块控制单元，用于对光电信号进行数字图像处理和重建，无损地获取被测电池的层析图像信息。

4.根据权利要求1所述的车用磷酸铁锂动力电池容量衰减检测系统，其特征在于：所述检测信息分析子系统包括图像预处理模块与结构信息处理模块，

所述图像预处理模块用于对层析图像进行目标图像与背景分离、标度变化和亚像素插补图像预处理，以提取出层析图像所包含的信息；

所述结构信息处理模块用于结合电化学性能参数与车用磷酸铁锂动力电池工作原理，通过活性物质识别程序，对预处理后的目标图像进行二值化处理进行多目标层析结构提取，进而获得目标车用磷酸铁锂动力电池不同物理结构形态的层析图像，即目标层析图像，用于电池容量自识别子系统的结构形态学分析运算。

5.根据权利要求1所述的车用磷酸铁锂动力电池容量衰减检测系统，其特征在于：所述的电池容量衰减自识别子系统包括结构形态学分析运算模块与智能检测模块，

所述结构形态学分析运算模块用于分析目标图像，获得目标图像中的结构形态参数，作为供智能检测系统计算电池实际容量衰减量的特征信息；

所述智能检测模块用于分析结构形态学分析运算模块提供的特征参数，将电池容量衰减的特征值带入预设的容量衰减检测函数，从而由电池容量衰减特征信息获得电池的实际容量衰减信息。

6.根据权利要求5所述的车用磷酸铁锂动力电池容量衰减检测系统，其特征在于，所述特征参数包括：活性物质所在灰度区间的像素个数n、活性物质空间位置、活性物质涂层厚度h、活性物质密度ρ。