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公开(公告)号：CN117804542A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311868535.6
申请日：2023-12-30
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01D21/02 , G06T7/00 , H01M10/48 , G01R31/382 , G01R31/396 , G01R31/367
摘要： 本发明提供了一种基于锂电池内部成像的监测方法和监测系统，属于光纤传感领域，监测方法具体为：基于光纤解耦算法获得待测锂电池中各个电芯不同传感位点温度信息和/或应变信息的实测值；根据获得的实测值针对各个电芯分别建立三次样条插值函数，并将单个电芯中所有节点处连续无跳变作为约束条件，以此获得各个电芯内部未部署光纤处温度信息和/或应变信息的估算值；将获得的实测值和估算值作为像素点，分别针对各个电芯使用色彩双三次插值法进行图像处理以获得各个电芯内部的温度和/或应变二维分布图像。本发明能够实现传感位点之间的盲区平滑而连续的拟合预测，从而充分发挥分布式传感技术的优势，以此获得电芯内部的高精度二维分布图。
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公开(公告)号：CN117825983B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202311871262.0
申请日：2023-12-30
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01R31/382 , G01R31/3835 , G01R15/22 , G01R19/00 , G01K11/32 , G01K3/14 , H01M10/48 , H01M10/42
摘要： 本发明属于电池监测技术领域，公开了一种基于光纤传感器的电池监测方法及系统，方法包括：用光纤传感器将待测电池的正极极耳和负极极耳相连接，其中，位于正极极耳和负极极耳之间的光纤传感器上涂覆有热敏材料或压电材料；向待测电池发射测量激光，测量激光进入涂覆有热敏材料的光纤传感器后发生频率偏移；采集发生频率偏移的光信号，获取第一偏移量，采集未涂覆任何材料的光纤传感器中的光信号，获得第二偏移量；基于第一偏移量，获取待测电池的端电压，基于第二偏移量获取电池温度均匀性。本发明能实现高效准确地监测电池端电压和温度变化，确保电池安全运行的效果。
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公开(公告)号：CN117790955B
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202311872829.6
申请日：2023-12-30
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明提供了一种基于光纤传感的电池故障诊断系统及方法，属于电池健康监测领域，其包括光纤传感单元、扫描单元和信号处理单元，其中光纤传感单元包括多个光纤，各个光纤分别植入单电芯内部以及相邻单电芯的连接点，光纤包括有涂层光纤段和无涂层光纤段，有涂层光纤段用于实现电压监测，无涂层光纤段用于实现温度和/或应力监测；扫描单元与光纤传感单元连接，信号处理单元与扫描单元连接。本发明与在电池组外部布置光纤相比能够获取单电芯内部以及电芯连接点的信息，从而进一步提高电池组故障诊断的准确性，同时利用有涂层光纤段实现电压监测，利用无涂层光纤段实现温度和/或应力监测，以满足多物理场参数的实时、高精度监测需求。
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公开(公告)号：CN117805635A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311745673.5
申请日：2023-12-15
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01R31/382 , G01R31/392 , G01N21/17
摘要： 本发明提供了一种基于光纤超声传播的锂电池检测系统，属于电池状态监测领域，其包括超声发射单元、光纤超声探测单元、信号解调单元和辅助单元，其中：超声发射单元设置在待测锂电池的一侧，用于向其发射超声波并生成带有锂电池内部信息的特定超声信号；光纤超声探测单元用于接收特定超声信号并发生拍频信号漂移，从而产生漂移拍频信号；信号解调单元用于接收漂移拍频信号并进行数据重建；辅助单元用于带动待测锂电池运动并提供超声耦合剂环境。本发明能在不损害电池的情况下对电解液分布状态、气体分布状态、电池贺电状态、健康状态进行无损检测，具有分辨率高、体积小、耗时短、抗干扰性强、测量误差小等优点，能够有效提高锂电池检测的准确性。
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公开(公告)号：CN117805634A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311743402.6
申请日：2023-12-15
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01R31/382 , G01N21/17 , G01N29/04 , G01N29/28
摘要： 本发明属于电池检测技术领域，具体公开了一种用于锂电池检测的光声系统，该系统包括移动检测模块、激发模块、信号探测模块和信号解调模块，其中：移动检测模块用于承载待测锂电池并带动待测锂电池平移；激发模块用于向待测锂电池表面发射激发激光束，以激励待测锂电池表面产生超声波；信号探测模块包括泵浦激光器和光纤超声传感器，光纤超声传感器设置于与待测锂电池的激光束入射面相反的一侧；泵浦激光器和信号解调模块分别通过波分复用器与光纤超声传感器连接；光纤超声传感器在超声波与激光的作用下发生拍频漂移产生拍频信号，拍频信号传输给信号解调模块进行分析。本发明能实现锂电池内部结构的精确和高质量的成像检测。
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公开(公告)号：CN117790955A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311872829.6
申请日：2023-12-30
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明提供了一种基于光纤传感的电池故障诊断系统及方法，属于电池健康监测领域，其包括光纤传感单元、扫描单元和信号处理单元，其中光纤传感单元包括多个光纤，各个光纤分别植入单电芯内部以及相邻单电芯的连接点，光纤包括有涂层光纤段和无涂层光纤段，有涂层光纤段用于实现电压监测，无涂层光纤段用于实现温度和/或应力监测；扫描单元与光纤传感单元连接，信号处理单元与扫描单元连接。本发明与在电池组外部布置光纤相比能够获取单电芯内部以及电芯连接点的信息，从而进一步提高电池组故障诊断的准确性，同时利用有涂层光纤段实现电压监测，利用无涂层光纤段实现温度和/或应力监测，以满足多物理场参数的实时、高精度监测需求。
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公开(公告)号：CN117766878A
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202311577933.2
申请日：2023-11-24
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： H01M10/42 , H01M10/0565 , H01M10/0525 , H01M10/052
摘要： 本发明属于电池相关技术领域，其公开了一种基于外加超声场的聚合物固态电池的界面修复方法，该方法包括以下步骤：该方法包括以下步骤：向待修复电池施加方向垂直于所述电池的超声波，所述超声波能穿透电池的正极/电解质/负极的分界面；其中，所述超声波在界面处产生的驻波引起分子间的摩擦，从而使温度升高，继而提高界面处电解质的流动性以对电池进行修复。本发明通过对电池施加超声波，利用超声波在界面处产生的驻波引起分子间摩擦，从而使温度升高的特性，提高界面处电解质的流动性，修复因电池循环过程中锂枝晶的生长所导致的电解质裂纹及界面处孔洞，以及正极颗粒循环过程中的开裂与变形，提高聚合物固态电解质与正负极界面的接触稳定性。
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公开(公告)号：CN117825983A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202311871262.0
申请日：2023-12-30
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01R31/382 , G01R31/3835 , G01R15/22 , G01R19/00 , G01K11/32 , G01K3/14 , H01M10/48 , H01M10/42
摘要： 本发明属于电池监测技术领域，公开了一种基于光纤传感器的电池监测方法及系统，方法包括：用光纤传感器将待测电池的正极极耳和负极极耳相连接，其中，位于正极极耳和负极极耳之间的光纤传感器上涂覆有热敏材料或压电材料；向待测电池发射测量激光，测量激光进入涂覆有热敏材料的光纤传感器后发生频率偏移；采集发生频率偏移的光信号，获取第一偏移量，采集未涂覆任何材料的光纤传感器中的光信号，获得第二偏移量；基于第一偏移量，获取待测电池的端电压，基于第二偏移量获取电池温度均匀性。本发明能实现高效准确地监测电池端电压和温度变化，确保电池安全运行的效果。
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公开(公告)号：CN117630177A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311696414.8
申请日：2023-12-11
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明属于电池检测技术领域，公开了一种单层软包电池故障检测方法及装置，方法包括向待测单层软包电池的正极极片或负极极片垂直发射超声波，内嵌于正极极片和负极极片之间的光纤光栅传感器接收超声波并采集初始时刻超声波的初始幅值和初始飞行时间；持续发射超声波，同步采集超声波信号在n时刻的信号幅值和飞行时间；比较初始幅值与信号幅值、初始飞行时间与飞行时间的大小，基于比较结果判断超声波入射侧的正极极片或负极极片是否故障并区分故障种类。本发明能高效快速地检测出单层软包电池任意一侧电极是否故障并区分对应的故障种类。
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