[发明专利]一种磷酸铁锂动力电池循环寿命预测系统

权利要求书

1.一种磷酸铁锂动力电池循环寿命预测系统，其特征是，包括磷酸铁锂动力电池检测子系统、检测信息分析子系统和循环寿命自识别子系统；

所述磷酸铁锂动力电池检测子系统用于实时、在线地获取不同模拟工况下其对应的层析图像信息和电化学特性信息；

所述检测信息分析子系统用于结合电化学特性信息和磷酸铁锂动力电池工作原理进行层析图像分析处理，包括层析图像中的背景与分离、目标标度变换、亚像素插补的图像预处理和多模式目标特征图像的提取和测量，从而系统定量的获取代表磷酸铁锂动力电池层析结构形态目标的不同物理结构形态的层析图像，即目标层析结构图像；

所述循环寿命自识别子系统用于以磷酸铁锂动力电池层析结构形态与其循环寿命关系的层析图像为向导，根据电池层析结构形态和基于行驶状况的充放电方式与循环寿命之间的定量函数关系，从而预测使用工况中的电池循环寿命。

2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂动力电池循环寿命预测系统，其特征在于：所述磷酸铁锂动力电池检测子系统包括CT成像模块、电化学特性测量模块、充放电控制模块；

所述CT成像模块由X射线发生器和光电探测器构成，用于非破环性、实时地获取磷酸铁锂动力电池的三维层析图像，即电池层析图像；

所述电化学特性测量模块用于基于电化学分析方法，通过测量使用工况中的磷酸铁锂动力电池充放电对应的电流与电压信息，来获取正负极材料的容量、电池内阻和充放电循环伏安性能电化学特性信息；

所述充放电控制模块基于单片机设计，用于控制被测的磷酸铁锂动力电池的充放电状态，对磷酸铁锂动力电池进行基于模拟电动汽车行驶状况的充放电。

3.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂动力电池循环寿命预测系统，其特征在于：所述检测信息分析子系统包括层析图像分析模块和结构信息处理模块；

所述层析图像分析模块用于对三维层析图像进行背景分离、标度变化和亚像素插补的图像预处理，从而提高层析图像的信息量，能从三维层析图像中提取具有电化学特性的磷酸铁锂动力电池层析结构形态信息，以获得目标层析图像信息；

所述结构信息处理模块用于结合电化学特性实验和锂离子动力电池工作原理分析，系统而定量地分析目标层析图像中的各种信息，使用灰阶分段二值化的技术进行多目标层析结构提取，进而可获得代表磷酸铁锂动力电池层析结构形态目标的不同物理结构形态的层析图像，即目标层析结构图像。

4.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂动力电池循环寿命预测系统，其特征在于：所述循环寿命自识别子系统包括形态学分析运算模块和智能预测模块；

所述形态学分析运算模块由电池层析结构形态与其循环寿命之间的数学模型和用于形态学分析的变换规则及其运算算法组成，用于获取供智能预测模块识别的循环寿命特征值信息；

所述智能预测模块是基于电池层析结构形态和循环寿命之间的特征函数和层析图谱，从而由循环寿命特征值信息预测出磷酸铁锂动力电池的循环寿命。