[发明专利]一种基于超声的电池健康状态的监测方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于超声的电池健康状态的监测方法和装置，属于锂离子电池领域，首先，在待检测电池的相对两个侧面均设置一个三棱柱，在三棱柱上分别设置有超声波发射、接收探头，超声波接收、发射探头相互平行，然后，超声波发射探头发射设定频率的超声脉冲信号，另一侧匀速运动的超声接收探头接收不同位置处穿透的超声信号，接着，以正对超声波发射探头的位置为原点，采集偏离原点位置的距离与该距离处透射超声波峰强值，绘制距离‑峰强值的二维分布曲线，根据该曲线，确定1/2峰强对应的距离L，从而监测待检测电池健康状态。本发明还公开了实现如上方法的装置。本发明方法和装置能够快速、准确的监测锂离子电池健康状态。

技术领域

本发明属于锂电池领域，更具体地，涉及一种基于超声的电池健康状态的监测方法和装置。

背景技术

锂离子电池在使用的过程中会发生不同程度的老化、衰减。锂离子电池能够提供输出功率的大小和存储电量的多少会随电池的老化而逐渐降低，若不能及时剔除寿命过低的电池，则会造成电池系统故障，因而准确检测电池的健康状态对提高电池利用率、避免电池系统故障具有重要意义。

然而，锂离子电池的健康状态的预测过程十分复杂，即使相同品牌、同一批次型号的电池出厂时其健康状态都有所差异。目前，主要是通过建立一套和内阻\容量\循环\等待相关的模拟体系对电池的健康状况进行检测，耗时长、测量误差大。

因而，迫切需要开发新的检测方法和检测装置实现对锂离子电池健康状态的快速而又准确的评价。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于，提供一种基于超声的电池健康状态的监测方法和装置，旨在解决现有技术中对电池的健康状况进行检测存在耗时长、测量误差大的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于超声的电池健康状态的监测方法，

首先，在待检测电池的相对两个侧面均设置一个三棱柱，三棱柱的横截面为三角形，两个三棱柱的面积最大的面均贴合在待检测电池上，并且位于待检测电池所贴合面的中心处，在三棱柱上分别设置有超声波发射探头和超声波接收探头，超声波接收探头和超声波发射探头相互平行，

然后，固定有超声波接收探头的三棱柱从待检测电池贴合面中心位置处以设定的速度匀速运动到待检测电池另一端，由超声波发射探头发射设定频率的超声脉冲信号，经过三棱柱引导，斜射入电池中，在电池内经过多次反射、折射，然后穿出，并由另一侧匀速运动的超声接收探头接收不同位置处穿透的超声信号，

接着，以正对超声波发射探头的位置为原点，采集偏离原点位置的距离与该距离处透射超声波峰强值，绘制距离-峰强值的二维分布曲线，测量设定频率下，原点处的超声波的强度与强度衰减到原点处强度1/2时对应的距离，

最后，根据距离-峰强值的二维分布曲线，确定1/2峰强对应的距离L，从而监测待检测电池健康状态。

进一步的，新鲜电池原点处峰强为E，1/2峰强对应的距离是L，峰强E与距离L的比值介于0.7E/L～0.9E/L之间，电池处于亚健康状态；峰强E与距离L的比值小于0.7E/L，电池处于不健康状态。

进一步的，测量50KHz频率下，原点处的超声波的强度与强度衰减到原点处强度1/2时对应的距离。

进一步的，固定有超声接收探头的三棱柱以设定的1厘米/秒的速度匀速运动。

进一步的，由超声波发射探头发射频率为50KHz的超声脉冲信号，经过橡胶三棱柱，斜射入电池中。