[发明专利]一种基于红外视频的退役动力锂电池热点自动检测方法

说明书

本发明公开了一种基于红外视频的退役动力锂电池热点自动检测方法，包括以下步骤：通过双极性电流脉冲对退役动力锂电池进行加热，获取退役动力锂电池的红外视频序列；对红外视频序列进行预处理，得到消除无关背景因子的红外图像；通过最大类间方差法计算红外图像的阈值，并根据阈值进行图像分割，得到退役动力锂电池的热点。本发明有效提取了红外图像中锂电池的热特征，为后续退役动力锂电池的热特性分选奠定了基础。

技术领域

本发明属于退役动力锂电池梯次利用领域，具体涉及一种基于红外视频的退 役动力锂电池热点自动检测方法。

背景技术

动力锂电池在新能源汽车应用中会不断老化，未来必将出现更多的退役动力 锂电池。这些退役电池仍然有一定的价值，可在要求较低的场合，以低成本的方 式，继续投入使用，发挥其最大剩余价值。而电池梯次利用中的一个重要环节就 是对退役动力锂电池的筛选，锂电池的热特性是对其进行分选的重要依据。因此， 可使用红外成像技术捕获锂电池的热特征，在此基础上，根据已经获取的温度特 征完成退役动力锂电池的筛选。锂电池的温度是渐变的，而且往往是局部先开始 发热，再到表面逐渐扩散。

当前利用红外成像技术对退役动力锂电池的研究，多集中于采集温度信息后 的直接分析比较。而并未充分利用红外成像技术能够捕获锂电池表面温度特征的 天然优势，导致已获得的有用信息无法得到有效运用。从红外图像中自动检测锂 电池的热点，对于全面获得丰富的电池热特征，实现对退役动力锂电池更为完备 的综合筛选具有重要意义。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种基于红外视频的退役动力锂电池热 点自动检测方法，有效提取了红外图像中锂电池的热特征，为后续退役动力锂电 池的热特性分选奠定了基础。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于红外视频的退役动力锂电池热点自动检测方法，包括以下步骤：

通过双极性电流脉冲对退役动力锂电池进行加热，获取退役动力锂电池的红 外视频序列；

对红外视频序列进行预处理，得到消除无关背景因子的红外图像；

通过最大类间方差法计算红外图像的阈值，并根据阈值进行图像分割，得到 退役动力锂电池的热点。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

进一步地，上述通过双极性电流脉冲对退役动力锂电池进行加热，获取退役 动力锂电池的红外视频序列具体包括以下步骤：

使用频率为f_c＝15Hz的双极性电流脉冲对退役动力锂电池进行主动加热，所 述双极性电流脉冲的幅值为I_dis＝I_{max_Bat_dis}、I_ch＝I_{max_Bat_ch}，其中，I_dis及I_ch分别为使 用双极性脉冲电流的幅值，I_{max_Bat_dis}与I_{max_Bat_ch}为退役动力锂电池的最大充放电电 流；

当退役动力锂电池表面温度升高至T_{max_Bat}＝35℃时，结束双极性脉冲电流的注入，记录双极性脉冲电流注入过程中退役动力锂电池的温度变化对应的红外视频 序列。

进一步地，上述对红外视频序列进行预处理包括以下步骤：

将红外视频序列拆分为单帧图像，提取不同温度下的N幅单帧图像作为待检 测热特征的红外图像，其中N为大于0的自然数；

通过形态学图像处理滤除待检测热特征的红外图像中的噪声干扰，得到消除 无关背景因子的红外图像。

进一步地，上述通过形态学图像处理滤除待检测热特征的红外图像中的噪声 干扰具体包括以下步骤：