短路点判断方法、装置及电子设备与流程

文档序号:15075954发布日期:2018-08-01 01:36阅读:311来源:国知局

本发明实施例涉及新能源电池领域,具体而言,涉及一种短路点判断方法、装置及电子设备。



背景技术:

汽车产业是我国国民经济的重要支柱产业,在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。近年来我国汽车产销量均保持平稳增长,目前我国汽车主要以汽油、柴油为燃料,随着汽车产销量及保有量的迅速增长,燃油汽车带来的能源紧张问题也更加突出。此外,大量汽油、柴油消耗造成的机动车尾气污染已成为我国大气污染问题的重要原因之一。基于能源结构安全和环境保护压力,发展节能环保的新能源汽车已成为迫切需求。相较于传统燃油汽车,新能源汽车在能源来源、尾气排放等方面具有明显优势。然而,新能源汽车动力电池包存在短路起火的风险,导致车辆及人生安全。因此,为了分析动力电池包具体的短路起火原因、责任认定及如何改善后续的产品,判断动力电池包的短路起火点显得至关重要。现有的对动力电池包短路点进行判断的方法大多不准确。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种短路点判断方法、装置及电子设备,以改善现有技术对动力电池包短路点判断不准确的问题。

为实现上述目的,本发明实施例提供了一种短路点判断方法,所述方法包括:

获得待检测集流板中的至少一个熔珠;

将所述至少一个熔珠镶嵌于聚酯塑料;

对所述聚酯塑料进行物理预处理和化学预处理,将完成物理预处理和化学预处理的所述聚酯塑料作为样品;

对所述样品进行金相检测,获得所述样品的金相图,对所述金相图进行分析,若所述金相图中的金相组织呈现方向性、熔珠过渡区存在分界线、孔洞数量不超过标准值且孔洞半径不超过标准半径,判定所述至少一个熔珠为一次短路点。

可选地,所述方法还包括:

若所述金相图中的金相组织未呈现方向性、熔珠过渡区不存在分界线、孔洞数量超过标准值且孔洞半径超过标准半径,判定所述至少一个熔珠为二次短路点。

可选地,对所述聚酯塑料进行物理预处理和化学预处理的步骤,包括:

对所述聚酯塑料进行研磨抛光;

对完成研磨抛光的聚酯塑料进行浸泡腐蚀;

对完成浸泡腐蚀的聚酯塑料进行吹干。

可选地,对所述聚酯塑料进行研磨抛光的步骤,包括:

采用500目砂纸对所述聚酯塑料进行粗磨;

采用2000目砂纸对完成粗磨的聚酯塑料进行细磨;

采用抛光机或金刚石研磨抛光膏对完成细磨的聚酯塑料进行抛光。

可选地,对完成研磨抛光的聚酯塑料进行浸泡腐蚀的步骤,包括:

分析所述待检测集流板的制作材料,若所述待检测集流板的制作材料为铜,将完成抛光的聚酯塑料浸泡于第一腐蚀液中,经过第一浸泡时间之后,将所述聚酯塑料从所述第一腐蚀液中取出;若所述待检测集流板的制作材料为铝,将所述聚酯塑料浸泡于第二腐蚀液,经过第二浸泡时间之后,将所述聚酯塑料从所述第二腐蚀液中取出。

可选地,所述第一浸泡时间为15~25s,所述第二浸泡时间为5~15min。

可选地,对所述样品进行金相检测,获得所述样品的金相图的步骤,包括:

根据预设放大倍数,控制光学仪器对所述样品进行放大,获得处于预设放大倍数下的样品的图片,将所述图片作为所述样品的金相图。

本发明实施例还提供了一种短路点检测装置,所述装置包括:

获取模块,用于获得待检测集流板中的至少一个熔珠;

镶嵌模块,用于将所述至少一个熔珠镶嵌于聚酯塑料;

预处理模块,用于对所述聚酯塑料进行物理预处理和化学预处理,将完成物理预处理和化学预处理的所述聚酯塑料作为样品;

检测模块,用于对所述样品进行金相检测,获得所述样品的金相图,对所述金相图进行分析,若所述金相图中的金相组织呈现方向性,熔珠过渡区存在分界线,孔洞数量不超过标准值,孔洞半径不超过标准半径,判定所述至少一个熔珠为一次短路点。

本发明实施例还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的短路点判断方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质包括计算机程序,所述计算机程序运行时控制所述可读存储介质所在电子设备执行上述的短路点判断方法。

本发明实施例提供的短路点判断方法、装置及电子设备,采用对预处理之后的熔珠进行金相分析,能准确判断出熔珠是否为一次短路点,提高了对动力电池包短路点判断的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种电子设备10的方框示意图。

图2为本发明实施例所提供的一种短路点判断方法的流程图。

图3为本发明实施例所提供的一种熔珠的结构示意图。

图4为一实施方式中图2所示的步骤s23包括的子步骤的示意图。

图5为一实施方式中图2所示的步骤s24包括的子步骤的示意图。

图6为本发明实施例所提供的一种正常样品的金相图。

图7为本发明实施例所提供的一种一次短路点的金相图。

图8为本发明实施例所提供的一种二次短路点的金相图。

图9为本发明实施例所提供的一种短路点检测装置20的模块框图。

图标:10-电子设备;11-存储器;12-处理器;13-网络模块;20-短路点检测装置;21-获取模块;22-镶嵌模块;23-预处理模块;24-检测模块。31-熔珠;32-集流板部分区域。

具体实施方式

经调查发现,现有的对动力电池包短路点的判断方式主要根据动力电池包的燃烧程度进行判断,这种方式很难进行小范围的精确判断,而且动力电池包短路时可能会出现很多相同的燃烧区域,进而使得对短路起火点的判定显得更加困难。

以上现有技术中的方案所存在的缺陷,均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果,因此,上述问题的发现过程以及下文中本发明实施例针对上述问题所提出的解决方案,都应该是发明人在本发明过程中对本发明做出的贡献。

基于上述研究,本发明实施例提供了一种短路点判断方法、装置及电子设备,能提高对动力电池包短路点判断的准确性。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

图1示出了本发明实施例所提供的一种电子设备10的方框示意图。本发明实施例中的电子设备10可以为具有数据存储、传输、处理功能的服务端,如图1所示,电子设备10包括:存储器11、处理器12、网络模块13和短路点检测装置20。

存储器11、处理器12和网络模块13之间直接或间接地电性连接,以实现数据的传输或交互。例如,这些元件互相之间可以通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器11中存储有短路点检测装置20,所述短路点检测装置20包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式储存于所述存储器11中的软件功能模块,所述处理器12通过运行存储在存储器11内的软件程序以及模块,例如本发明实施例中的短路点检测装置20,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现本发明实施例中的短路点判断方法。

其中,所述存储器11可以是,但不限于,随机存取存储器(randomaccessmemory,ram),只读存储器(readonlymemory,rom),可编程只读存储器(programmableread-onlymemory,prom),可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory,eprom),电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory,eeprom)等。其中,存储器11用于存储程序,所述处理器12在接收到执行指令后,执行所述程序。

所述处理器12可能是一种集成电路芯片,具有数据的处理能力。上述的处理器12可以是通用处理器,包括中央处理器(centralprocessingunit,cpu)、网络处理器(networkprocessor,np)等。可以实现或者执行本发明实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

网络模块13用于通过网络建立电子设备10与其他通信终端设备之间的通信连接,实现网络信号及数据的收发操作。上述网络信号可包括无线信号或者有线信号。

可以理解,图1所示的结构仅为示意,电子设备10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质包括计算机程序。所述计算机程序运行时控制所述可读存储介质所在电子设备10执行下面的短路点判断方法。

图2示出了本发明实施例所提供的一种短路点判断方法的流程图。所述方法有关的流程所定义的方法步骤应用于电子设备10,可以由所述处理器12实现。下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述:

步骤s21,获得待检测集流板中的至少一个熔珠。

由于动力电池包的集流材质大多为铜或铝合金,在动力电池包短路起火现场,集流材质会迅速熔融、气化,甚至造成集流体金属熔滴的飞溅,从而产生了集流体熔化的痕迹,在火灾现场勘查中常发现圆珠状、尖状凹坑状等形状的熔珠。

在本实施例中,取一块已经发生了短路火灾的集流板,对该集流板上的多个熔珠及各个熔珠的附近区域进行切除,从而获得多个熔珠。例如,熔珠的数量为n个,可以选取第x个熔珠进行分析,其中x∈[1,n]∩x∈z。

在本实施例中,熔珠的形状可以选用圆柱状,如图3所示,可以将熔珠31和集流板部分区域32作为检测对象。

步骤s22,将至少一个熔珠镶嵌于聚酯塑料。

由于熔珠体积较小,因此将熔珠31和集流板部分区域32镶嵌在透明的聚酯塑料中,并将正常样品镶嵌在该聚酯塑料中,其中,正常样品可以为没有发生短路火灾的集流板的一部分。

步骤s23,将聚酯塑料进行物理预处理和化学预处理,将完成物理预处理和化学预处理的聚酯塑料作为样品。

请结合参阅图4,本实施例中通过步骤s231、步骤s232和步骤s233列举了步骤s23的其中一种实现方式。

步骤s231,对包裹了熔珠和正常样品的聚酯塑料进行研磨抛光。

在本实施例中,先采用500目砂纸对聚酯塑料进行粗磨,然后采用2000目砂纸对完成粗磨的聚酯塑料进行细磨,最后采用抛光机或金刚石研磨抛光膏对完成细磨的聚酯塑料进行抛光。这些操作可以理解为对聚酯塑料进行物理预处理,便于之后的金相分析。

步骤s232,对完成研磨抛光的聚酯塑料进行浸泡腐蚀。

分析所述待检测集流板的制作材料,若所述待检测集流板的制作材料为铜,将完成抛光的聚酯塑料浸泡于第一腐蚀液中,经过第一浸泡时间之后,将所述聚酯塑料从所述第一腐蚀液中取出;若所述待检测集流板的制作材料为铝,将所述聚酯塑料浸泡于第二腐蚀液,经过第二浸泡时间之后,将所述聚酯塑料从所述第二腐蚀液中取出。

在本实施例中,第一腐蚀液可以为铜样品腐蚀液,其中,铜样品腐蚀液的组成为:5gfecl3、10mlhcl、100mlh2o,第一浸泡时间可以为15~25s。第二腐蚀液可以为铝样品腐蚀液,其中,铝样品腐蚀液的组成为:10gnaoh、90mlh2o,进一步地,铝样品腐蚀液的温度可以设定为60~70℃,第二浸泡时间可以为5~15min。

可以理解,对于不同材质的集流板,可以选用不同的腐蚀液进行化学预处理,例如,若集流板的制作材料为铜,可以采用第一腐蚀液进行化学预处理。

步骤s233,对完成浸泡腐蚀的聚酯塑料进行吹干。

当聚酯塑料完成化学预处理后,对该聚酯塑料进行吹干。

可以理解,通过步骤s23可以实现对包裹了熔珠和正常样品的聚酯塑料的物理预处理和化学预处理,完成预处理的聚酯塑料可以用于金相分析。

在本实施例中,包裹了熔珠和正常样品的聚酯塑料可以作为样品。

步骤s24,对样品进行金相检测,获得该样品的金相图,对金相图进行分析,获得分析结果,根据分析结果对熔珠进行短路点类型判定。

请结合参阅图5,本实施例中通过步骤s241和步骤s242列举了步骤s24的其中一种实现方式。

步骤s241,根据预设放大倍数,控制光学仪器对样品进行放大,获得处于预设放大倍数下的样品的图片,将该图片作为样品的金相图。

例如,短路点判断装置控制光学仪器对样品进行方法,其中,放大倍数可以为100倍~300倍,获得处于放大倍数下的图片,将该图片作为样品的金相图。

步骤s242,对金相图进行分析,获得分析结果,根据分析结果对该样品的短路点类型进行判定。

在一般情况下,动力电池包的短路大多为电芯短路,电芯短路点会产生高温,并使与短路点贴合的集流板迅速熔融、气化,进而产生熔珠。短路之后的持续高温会使集流板燃烧,进一步产生熔珠。因此判断熔珠是由于电芯短路点的高温产生还是由于集流板燃烧产生,对于判断短路点非常重要。

例如,电芯短路点的高温产生的熔珠所对应的集流板的位置可以作为一次短路点,由于集流板燃烧产生的熔珠所对应的集流板的位置可以作为二次短路点。

由于熔珠形状大体类似,现有技术无法对一次短路点和二次短路点进行准确的判定。而本方案能对熔珠的金相图进行分析,进而判定该熔珠所对应的位置是一次短路点还是二次短路点。

动力电池一次短路一般仅有一个短路点,其熔珠一般没有烟雾熏痕,一次短路的孔洞内壁稍光微滑,呈细鳞片状,孔洞小而少。二次短路可能多处留下短路痕迹,且有烟熏黑痕,熔珠的个别部位有塌凹现象,二次短路熔珠的孔洞内壁相当粗糙,呈现鳞片状,孔洞大而多。

进一步地,一次短路熔珠在形成时,因环境温度较低,只有在短路点短路瞬间处于高温状态,而整个导线的温度并不高,其金相组织仍然呈方向性,所以熔珠过度区(熔珠与集流板衔接处)的界限比较明显。二次短路熔珠在形成之前,因火灾的高温作用,整个集流板的温度比较高,所以,过度区域界限比较模糊(界限不明显)。因此,可以根据这些特点,对金相图进行分析。具体如下:

请参照图6,为本发明实施例所提供的一种正常样品的金相图。由图可见,该金相图中金相组织紧密排列,无孔洞,晶粒属于等轴晶,可以作为参考图。

请结合参阅图6和图7,若图6中金相图中的第x个熔珠的金相组织呈现方向性,熔珠过渡区存在分界线,孔洞数量不超过标准值,孔洞半径不超过标准半径,判定该第x个熔珠为一次短路点。应当理解,由于集流板与电芯处于紧密接触的状态,当判断出第x个熔珠为一次短路点时,即可判断与第x个熔珠接触的电芯为短路电芯。

请结合参阅图6和图8,若金相图中的金相组织未呈现方向性,熔珠过渡区不存在分界线,孔洞数量超过标准值,孔洞半径超过标准半径,判定该第x个熔珠为二次短路点。

在本实施例中,标准半径可以选用45微米。可以理解,一次短路孔洞半径一般小于45微米,二次短路孔洞半径一般大于或者远大于45微米。其中,反映孔洞数量的标准值与放大倍数有关,放大倍数越大,孔洞越少,在本实施例中,放大倍数可以选择为100倍,标准值可以选择4。

应当理解,本实施例选择100倍放大倍数和选用4作为标准值仅作为示例,并不是对本方案的限定。若选用的放大倍数较大,标准值的选取可以减少。

在上述基础上,如图9所示,本发明实施例提供了一种短路点检测装置20,所述短路点检测装置20包括:获取模块21、镶嵌模块22、预处理模块23和检测模块24。

获取模块21,用于获得待检测集流板中的至少一个熔珠。

由于获取模块21和图2中步骤s21的实现原理类似,因此在此不作更多说明。

镶嵌模块22,用于将所述至少一个熔珠镶嵌于聚酯塑料。

由于镶嵌模块22和图2中步骤s22的实现原理类似,因此在此不作更多说明。

预处理模块23,用于对所述聚酯塑料进行物理预处理和化学预处理,将完成物理预处理和化学预处理的所述聚酯塑料作为样品。

由于预处理模块23和图2中步骤s23的实现原理类似,因此在此不作更多说明。

检测模块24,用于对所述样品进行金相检测,获得所述样品的金相图,对所述金相图进行分析,若所述金相图中的金相组织呈现方向性,熔珠过渡区存在分界线,孔洞数量不超过标准值,孔洞半径不超过标准半径,判定所述至少一个熔珠为一次短路点。

由于检测模块24和图2中步骤s24的实现原理类似,因此在此不作更多说明。

综上,本发明实施例所提供的短路点判断方法、装置及电子设备,能根据金相图准确判断出一次短路点和二次短路点,提高了对动力电池包短路点判断的准确性。

在本发明实施例所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,电子设备10,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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