[发明专利]电池故障动态检测系统

权利要求书

1.一种动力电池故障动态检测系统，其特征在于，

包括：

电池单元；

覆盖所述电池单元，采集所述电池单元的周围的交变磁场的磁传感器单元；以及

采集并处理所述磁传感器单元的输出信号的信号采集与缺陷分析单元；

所述磁传感器单元包括：

二维磁传感器阵列，所述二维磁传感器阵列由排列成二维阵列的多个磁传感器构成；

对所述二维磁传感器阵列的输出信号进行信号调理的信号调理模块；以及

对所述二维磁传感器阵列和所述信号调理模块进行供电的电源模块；

所述信号采集与缺陷分析单元包括采集所述信号调理模块的输出信号的模拟信号采集部和分析所述模拟信号采集部的输出信号的电池缺陷分析部；

所述电池缺陷分析部包括：

处理并显示所述模拟信号采集部的输出信号的多通道信号显示模块；

电池二维磁场分布显示模块，所述电池二维磁场分布显示模块对所述多通道信号显示模块的输出图像进行处理并绘制所述电池单元的电池二维磁场分布图；以及

故障诊断分析模块，所述故障诊断分析模块根据所述多通道信号显示模块的输出图像和所述电池二维磁场分布图判断所述电池单元的状态；

所述磁传感器是包括磁电复合体和设置于所述磁电复合体两侧的磁铁的磁电型弱磁传感器。

2.根据权利要求1所述的动力电池故障动态检测系统，其特征在于，

所述磁电复合体由两层磁致伸缩材料和位于所述两层磁致伸缩材料之间的一层压电材料复合而成；

所述磁致伸缩材料为Terfenol-D或Metgla；

所述压电材料为PMNT、BaTiO3或PZT。

3.根据权利要求2所述的动力电池故障动态检测系统，其特征在于，

所述信号调理模块包括与所述多个磁传感器分别对应地设置的多个信号调理电路；

所述信号调理电路将对应的所述磁传感器输出的电荷信号转变为电压信号。

4.根据权利要求3所述的动力电池故障动态检测系统，其特征在于，

所述多通道信号显示模块根据所述多个信号调理电路输出的电压信号显示所述电池单元的周围的交变磁场的时域信号图像和通过对所述时域信号进行傅里叶变换而得到的频域信号图像，并将所述多个信号调理电路输出的电压信号转换为与多个磁传感器各自对应的磁场值。

5.根据权利要求3所述的动力电池故障动态检测系统，其特征在于，

所述电池二维磁场分布显示模块包括：

值与位置映射模块，所述值与位置映射模块按照所述二维磁传感器阵列中所述多个磁传感器的位置将与其对应的磁场值排列成二维矩阵；

二维插值模块，所述二维插值模块对所述二维矩阵中每行和每列相邻两个所述磁传感器采集到的磁场值进行插值，形成所述电池单元的周围的交变磁场的磁场分布；以及

对所述磁场分布中的磁场值赋予对应的像素颜色，并绘制电池二维磁场分布图的画图模块。

6.根据权利要求1所述的动力电池故障动态检测系统，其特征在于，

所述故障诊断分析模块包括：

从所述多通道信号显示模块的输出图像和所述电池二维磁场分布图中提取特征参数的特征参数提取模块；以及

根据提取到的所述特征参数判断所述电池单元的状态的故障诊断模块。

7.根据权利要求6所述的动力电池故障动态检测系统，其特征在于，

所述特征参数包括故障类型特征参数和故障位置特征参数；

所述故障类型特征参数包括时域信号图像中的信号上升幅度、信号下降幅度、信号上升时间、信号下降时间、信号频率、信号幅值；

所述故障位置特征参数包括根据所述电池二维磁场分布图计算的图像差值和图像比值。