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动力电池内部温度是影响动力电池安全应用的一个重要因素,目前国内外对于电池的温度检测主要集中在获取电池表面温度,或者衡量电池整体内部温度为相同值,无法对动力电池内部局部温度进行检测。因此本文以“基于ERT的动力电池内部温度测量方法研究”为题,提出将电阻层析成像(Electrical Resistance Tomography,ERT)方法应用到锂离子动力电池的内部温度检测中来。该项目研究对无损检测技术、新能源汽车和节能环保战略新兴产业快速发展具有重要的学术价值和实际意义。研究工作得到2012年粤港关键领域项目(2012A090200005)、2012年中央高校基本科研业务费资助重点项目(2012ZZ0056)以及2012年广东省科技计划项目(2012B020314001)的资助。论文首先对针对锂离子电池温度检测国内外现状进行阐述,同时介绍了电阻层析成像在不同领域的主要应用,在此基础上创新性提出了将ERT方法应用到电池内部温度检测当中。通过阐述电阻层析成像原理,建立了动力电池内部温度检测系统的总体框架,结合锂离子动力电池具有体积小、结构复杂等特点,提出了温纳-施伦贝尔方式的ERT电极装置模式,能够同时实现较高的探测灵敏度和更深的探测深度。在动力电池内部温度检测系统设计过程中选择了双极性脉冲电流作为激励电流,通过压控电流源将电压信号转换为电流源信号;而对于激励电极和测量电极的选通则通过逻辑开关来实现;测量得到的电压都是十分微小的信号,通过两级信号调理对它们进行放大,然后再由采样模块进行采集;在重建图像的时候选择了拟牛顿最小二乘法,而对于图像中的伪迹噪声则选用模糊阈值的方法来进行去除。由于ERT方法检测到的是电池内部的电阻率分布情况,目前尚没有针对动力电池内部温度和视电阻率之间的关系,论文通过有限元仿真软件ANSYS对被检测的锂离子动力电池进行建模仿真,得到了电池内部温度场和电场的分布情况,并通过拟合两者的关系比较发现其最佳的拟合函数,为后续的实验提供了理论的依据。最后构建实验平台进行试验,通过正交实验对动力电池内部温度检测过程中的多个因素水平进行了最优选择,确定了实验中最优的因素水平组合为采用施伦贝尔排列、圆形电极、激励电流2.6mA的组合。在此基础上,进行了锂离子动力电池内部温度的静态、动态检测等系列试验。结果表明基于ERT的动力电池内部温度测量方法能够有效实现对动力电池内部温度区域检测及实时跟踪异变区域。