一种电池自发热温度检测方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及电池温度检测，尤其是涉及一种电池自发热温度检测方法。

背景技术：

1、锂离子电池具备诸多优点，如较高的工作电压、较大的能量密度、较长的循环寿命等，因此，今年来已在通讯、新能源汽车、智能电网等领域被广泛应用。锂离子电池的安全性是首先需要被考虑的问题。近年来，电动汽车的热失控事故层出不穷，危害了人们的生命财产安全，也给新能源汽车的发展带来了负面影响。电池的自发热温度表征了电池早期热失控过程的一个重要节点，准确测量该温度的必要性不言而喻。

2、目前应用较为广泛的电池自发热温度检测方法是绝热加速量热仪(arc)的“加热-等待-搜寻”循环。首先，arc按程序加热腔体和样品；随后等待样品腔体各部分间充分热交换，直至各部分温度相同；最后，搜寻样品的温升速率，若其大于设定的值(常见值：0.02℃/min)则认定为该温度为样品自发热温度，否则，进入下一个循环。

3、上述技术对自发热温度测量的精度部分取决于上述循环每次加热过程所设定的台阶大小，通常该台阶为5℃或10℃。在实际应用中面临的另一难点在于噪声的干扰。温升速率由相邻间隔的温度差除以时间间隔得到。高频率的温度采样中，由于时间间隔较短，细微的噪声容易得到较大的温升速率，使得对自发热温度的判定不准确。

4、因此，需要一种能够在升温过程中连续检测自发热情况，且对噪声抑制较为优良的检测方法及装置。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供了一种在升温过程中连续检测且噪声抑制优良的电池自发热温度检测方法、装置、设备及存储介质。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、根据本发明的第一方面，提供了一种电池自发热温度检测方法，该方法包括以下步骤：

4、步骤s1、将待测电池放置于夹具中间，其中夹具一侧设置有可控且带有温度反馈的加热器，夹具另一侧上设置有温度传感器；

5、步骤s2、叠加设定速度的线性信号和设定幅度、频率的交流信号作为加热器的设定温度信号，对待测电池进行交变升温控制，同时，温度传感器实时监测温度信号；

6、步骤s3、将设定温度信号中的交流部分作为锁相放大器的参考信号；将温度传感器测得的检测温度信号输入至锁相放大器，处理得到温度幅值曲线，在曲线上找到两峰之间波谷处的时间，对应参考信号上同时间线性部分的温度，即为待测电池的自发热温度。

7、优选地，所述步骤s1中的温度传感器设置在另一侧夹具的几何中心。

8、优选地，所述温度传感器和加热器设置在夹具的靠待测电池侧。

9、优选地，所述步骤s2中的线性信号的速度，交流信号的幅度、频率根据待测电池的厚度、加热器的最大功率以及实际散热条件而定。

10、优选地，所述步骤s2中的交流信号为正弦交流信号。

11、优选地，所述步骤s3中的将温度传感器测得的检测温度信号输入至锁相放大器，处理得到温度幅值曲线，具体为：将温度传感器测得的温度信号通过电容阻隔直流部分以及带通滤波处理，与移项后的参考信号卷积后通过低通滤波，获得检测温度信号交流部分的幅值变化曲线。

12、优选地，所述移项后的参考信号具体为：将参考信号移相，使其相位与检测温度信号一致。

13、根据本发明的第二方面，提供了一种电池自发热温度的检测装置，采用任一项所述的方法，所述装置包括夹具、加热器、温度传感器、锁相放大器以及信号处理终端；

14、待测电池放置于所述夹具中间，其中夹具一侧设置有可控且带有温度反馈的加热器，夹具另一侧上设置有温度传感器；所述加热器为温升速率、幅度以及频率可控的加热器；所述锁相放大器分别与加热器和温度传感器连接，用于对温度传感器测得的检测温度数据进行锁相放大处理；所述信号处理终端与所述锁相放大器连接，用于从对锁相放大处理后的温度幅值数据中获取待测电池的自发热温度。

15、根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现任一项所述的方法。

16、根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现任一项所述的方法。

17、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

18、1)本发明在检测电池样品自发热温度的过程中，升温和监测同时进行，可以对自发热温度进行连续的检测，而非传统方案中的台阶式检测；

19、2)本发明基于成熟的锁相放大技术，在检测微小的自发热信号时有良好的抗噪声能力，使测试结果更具有可信度；锁相放大技术基于三角函数的正交性，无固定频率的噪声和特定频率的加热源形成的信号长时间卷积后趋近于零，很好的抑制了噪声在测量中的影响；

20、3)基于由加热源产生的背底信号离温度检测器较远，衰减较多，而样品离温度检测器较近，衰减更少的特性，传热方程为抛物线型二阶偏微分方程，其解为若干格林函数的线性叠加，而非行波的叠加，有利于自发热信号的识别；

21、4)本发明对于厚度较小的电池的检测时间较短，该情况下有着更好的实际意义和商业价值。

技术特征：

1.一种电池自发热温度检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种电池自发热温度检测方法，其特征在于，所述步骤s1中的温度传感器设置在另一侧夹具的几何中心。

3.根据权利要求1所述的一种电池自发热温度检测方法，其特征在于，所述温度传感器和加热器设置在夹具的靠待测电池侧。

4.根据权利要求1所述的一种电池自发热温度检测方法，其特征在于，所述步骤s2中的线性信号的速度，交流信号的幅度、频率根据待测电池的厚度、加热器的最大功率以及实际散热条件而定。

5.根据权利要求1所述的一种电池自发热温度检测方法，其特征在于，所述步骤s2中的交流信号为正弦交流信号。

6.根据权利要求1所述的一种电池自发热温度检测方法，其特征在于，所述步骤s3中的将温度传感器测得的检测温度信号输入至锁相放大器，处理得到温度幅值曲线，具体为：将温度传感器测得的温度信号通过电容阻隔直流部分以及带通滤波处理，与移项后的参考信号卷积后通过低通滤波，获得检测温度信号交流部分的幅值变化曲线。

7.根据权利要求6所述的一种电池自发热温度检测方法，其特征在于，所述移项后的参考信号具体为：将参考信号移相，使其相位与检测温度信号一致。

8.一种电池自发热温度检测装置，其特征在于，采用权利要求1～7任一项所述的方法，所述装置包括夹具(2)、加热器(3)、温度传感器(4)、锁相放大器以及信号处理终端；

9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及一种电池自发热温度检测方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：S1、将待测电池放置于夹具中间，夹具一侧设置有可控且带有温度反馈的加热器，另一侧上设置有温度传感器；S2、叠加设定速度的线性信号和设定幅度、频率的交流信号作为加热器的设定温度信号，对待测电池进行交变升温控制，同时温度传感器实时监测温度信号；S3、将设定温度信号中的交流部分作为锁相放大器的参考信号；将检测温度信号输入至锁相放大器，处理得到温度幅值曲线，在曲线上找到两峰之间波谷处的时间，对应参考信号上同时间线性部分的温度，即为待测电池的自发热温度。与现有技术相比，本发明能够在升温过程中连续检测自发热情况，且对噪声抑制较为优良。

技术研发人员：韩广帅,李文昌,郑丹,余卓平,叶际平,谢先宇,严瑾
受保护的技术使用者：上海智能新能源汽车科创功能平台有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4