[发明专利]用于检测声学传感器的故障的方法和设备

说明书

本发明的第一方面涉及一种用于检测与电化学发生器(GE)耦合的声学传感器(CA)的故障的方法(100)，该方法包括：以被称为信号频率和信号幅度的给定频率和给定幅度施加电信号(SE)的第一步骤(101)；由所述声学传感器(CA)测量响应于所述电信号(SE)的所述施加而由所述电化学发生器(GE)发出的声学信号(SA)的第二步骤(102)；以及，当所述声学信号(SA)的幅度低于预定阈值时，检测所述声学传感器(CA)的故障的第三步骤(103)。本发明的第二方面涉及一种实现所述方法的设备(DM)。

技术领域

本发明的技术领域是检测传感器的故障的技术领域。本发明涉及检测声学传感器的故障，尤其是检测与电化学发生器耦合的声学传感器的故障。

背景技术

跟踪电池的整体状况并且更特别地跟踪电化学发生器的整体状况已经成为能量管理领域中的主要问题。为了确保对这些发生器的持续跟进——即使是在它们正被使用时，已经开发了各种技术。

其中之一是特别有前途的，其包括在发生器的壁上发出声学信号，然后例如使用声学传感器测量系统的响应。已经表明，这样的测量使得可以访问诸如发生器的健康状态或充电状态之类的信息。但是，这种方法需要功能声学传感器。

但是，无论是在校准测量设备时还是在测量设备的整个使用寿命期间，都很难检测传感器的故障。诸如“铅笔芯折断”方法之类的方法(标准化机构ASTM国际推荐的方法：ASTM E976-10和E1106-12)，尽管在实验室规模上令人满意，但不能被用来在工业规模上验证传感器与电化学发生器的良好耦合。在使用期间，当前没有令人满意的方法存在。当然，可以通过声学发射器发出声音，然后测量声学传感器的响应。但是，该技术无法确定故障是来自声学发射器还是来自声学传感器。

因此，需要一种使得可以不仅在电化学发生器的校准期间而且在电化学发生器的使用期间用于检测与电化学发生器耦合的声学传感器的故障的方法。还需要一种使得可以实现这种方法的设备。

发明内容

本发明通过使得可以根据施加到与声学传感器耦合的电化学发生器的端子上的电信号来检测声学传感器的故障，提供了对上述问题的解决方案。

本发明的第一方面涉及一种用于检测与电化学发生器GE耦合的声学传感器的故障的方法。根据本发明的第一方面的方法包括：

-以被称为信号频率和信号幅度的给定频率和给定幅度施加电信号的第一步骤，所述信号频率优选地在1kHz和1MHz之间；

-由声学传感器测量响应于电信号的施加而由电化学发生器发出的声学信号的第二步骤；

-当声学信号的幅度低于预定阈值时，检测声学传感器的故障的第三步骤。

由于本发明，可以可靠地测试与电化学发生器耦合的声学传感器的正确操作。发明人实际上已经发现，与所有期望的相反，将电信号施加到电化学发生器的端子会生成声波，该声波的频率接近所使用的电信号的频率。然后，此声波可以被用来验证声学传感器的正确操作或故障。

除了在前面的段落中刚刚提到的特征之外，根据本发明的第一方面的方法可以具有以下之中的一个或多个附加特征，这些特征可以被单独考虑或以任何技术上可能的组合而被考虑。

有利地，声学传感器具有谐振频率，并且信号频率是根据所述谐振频率而选择的。因此，获得了更大的检测灵敏度。

有利地，以被称为检测频率的给定频率重复施加电信号的第一步骤和测量声学信号的第二步骤。因此，该方法使得可以确保对声学传感器的正常操作的跟进。

有利地，电信号被叠加在与电化学发生器的正常操作相对应的电信号上。因此，可以在电化学发生器正被使用时实现该方法。

有利地，所考虑的声学信号的幅度是在给定带宽上测量到的声学信号的幅度的平均值。因此，提高了检测故障的可靠性。