一种基于热成像的电气回路连接可靠性检测方法及系统与流程

本发明涉及检测领域，尤其涉及一种基于热成像的电气回路连接可靠性检测方法及系统。

背景技术：

随着锂电池技术的不断完善和发展,锂电池组的应用范围越来越广,终端客户对电池模组的需求越来越大，容量、输出功率等方面的要求越来越高，功率、容量等需求的增加就势必对锂电池间的连接可靠性要求越来越高，以及对电芯内部极片和电芯极柱的焊接可靠性要求也越高；这是因为在单体电芯之间的连接中，接触电阻是一个非常重要的电气特性，接触电阻越大，电池模组在工作时消耗的热功率就越大；如果同一个模组的电芯之间的铜排电气连接内阻差异太大（如铜排螺丝没有拧到位、松动、铜排质量问题、电芯极柱问题等等），就会导致同一个模组或者系统内的电芯热功率损失不同，即发热量差异大，最后会直接影响电池组的容量以及寿命甚至安全。

传统产线生产工艺中的单体电池与铜排连接，常用的两种连接方法是焊接和拧螺栓；焊接方式在批量生产时主要存在的问题有虚焊，焊孔、焊偏等等；人工拧螺栓方式基本是依靠人工以及扭力扳手，会出现漏拧、没拧紧、拧紧过头等等不定因数，批量生产模组时连接处都必须加入检测工序，可靠性检测已经是目前业内的共识。

目前业内对电池间连接可靠性的检测基本是分两种：一种是焊接的基本依靠检测人员通过眼睛看（如焊偏、焊漏、虚焊、焊孔、电气连接存在污渍等等情况），需要专业的人员操作且耗时；拧螺栓方式需要人工用扭力扳手一个一个的去确认，非常耗人工且人容易失误（比如人工漏看、拧紧过头、漏拧、工具失效等等）；对不良模组的记录基本是依托纸张类标识卡记录，容易遗失且不利于保存以及后期复检；所有检测工作必须产线工人直接去接触电气连接部件，如遇到部分订单是涉及高压电池模组的就会遇到人员触电问题；以上的传统检测方案都有很大的可能将不良电气连接的模组流出去给客户；在后续的使用中出现更大的安全隐患。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出一种基于热成像的电气回路连接可靠性检测方法及系统，以实现待检测模组的电气回路的快速安全的检测。

一种基于热成像的电气回路连接可靠性检测方法，包括以下步骤：

S1：将待检测的模组通电连接；

S2：采用热成像技术获取待检测模组的热成像；

S3：采集待检测模组在通电连接后的温度数据；

S4：根据热成像以及温度数据对待检测模组的电气回路的连接可靠性进行判断。

优选的，所述根据热成像以及温度数据对待检测模组的电气回路的连接可靠性进行判断包括：

若待检测模组的热成像的中间部位温度相对最高, 而外围温度相对较低；且在一定时间内，待检测模组的温度随时间基本成线性曲线上升；且待检测模组的最高温度低于设定阈值；则说明该待检测模组的电气回路的连接正常；

若待检测模组的热成像不符合中间部位温度相对最高, 而外围温度相对较低；或在一定时间内，待检测模组的温度不随时间基本成线性曲线上升；或待检测模组的最高温度高于设定阈值，则说明该待检测模组的电气回路的连接异常。

优选的，还包括：

S5：对判断结果进行显示并保存。

一种基于热成像的电气回路连接可靠性检测系统，包括：

热成像单元，用于根据待检测模组在通电时散发的红外线生成热图像；

温度采集单元，用于采集待检测模组在通电时的温度数据；

处理单元，用于根据热成像以及温度数据对该待检测模组的电气回路的连接可靠性进行判断。

优选的，所述根据热成像以及温度数据对待检测模组的电气回路的连接可靠性进行判断包括：

若待检测模组的热成像的中间部位温度相对最高, 而外围温度相对较低；且在一定时间内，待检测模组的温度随时间基本成线性曲线上升；且待检测模组的最高温度低于设定阈值，则说明该待检测模组的电气回路的连接正常；

若待检测模组的热成像不符合中间部位温度相对最高, 而外围温度相对较低；或在一定时间内，待检测模组的温度不随时间基本成线性曲线上升；或待检测模组的最高温度高于设定阈值，则说明该待检测模组的电气回路的连接异常。

优选的，还包括：

显示单元，用于显示处理单元的判断结果。

优选的，还包括：

存储单元，用于保存处理单元的判断结果。

通过使用本发明，可以实现以下效果：

1、根据热成像以及温度数据对待检测模组的电气回路的连接可靠性进行判断，准确度高，且检测效率高；

2、检测手段不再依靠人工评估，排除了由于人员失误造成的系列问题，也避免了人为造成的安全隐患；

3、检测的结果完全数字化可识别、可保存，方便后期复查。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例的流程示意图；

图2是本发明实施例的温度变化曲线图；

图3是本发明实施例中步骤S5的流程示意图；

图4是本发明实施例的结构示意图；

图5是本发明实施例中显示单元的结构示意图；

图6是本发明实施例中存储单元的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

任何物体由于其自身分子的运动，不停地向外辐射红外热能，从而在物体表面形成一定的温度场。本发明正是通过接收物体发出的红外线（波长0.78～1 000 μm），测出模组动力连接部件表面的温度分布情况，并绘出表面热像图，从而判断待检测模组的发热情况，根据热成像以及温度数据对待检测模组的电气回路的连接可靠性进行判断。

如图1所示，一种基于热成像的电气回路连接可靠性检测方法，包括以下步骤：

S1：将待检测的模组通电连接；

S2：采用热成像技术获取待检测模组的热成像；

S3：采集待检测模组在通电连接后的温度数据；

S4：根据热成像以及温度数据对待检测模组的电气回路的连接可靠性进行判断。

待检测模组通上一定的电流，无论其电器回路的内阻多少都将产生一定的热功率，该能量会以一定的比例通过红外线的形式向外辐射能量。

热成像技术是指利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。热成像技术是根据所有物体都发热这一事实来实现的。尽管许多物体从外表看不出什么，但在其上仍有冷热之分。借助热图上的颜色可以看到温度的分布，红色、粉红表示比较高的温度，蓝色和绿色表示了较低的温度。

待检测模组的电气回路在正常连接的情况下，在其正常通电一段时间后，模组中间部位相对最高, 模组的外围温度相对低点, 这个符合模组测试时正常的温度分布,说明被测模组的电气回路无异常,否则判定异常。

在待检测模组通电后，按照一定的时间间隔获取待检测模组的温度数据，并根据获取的温度数据生成温度随时间变化的曲线图。根据电阻的温度变化曲线可知，在一定时间内，其温度随时间的变化基本成线性变化，且达到一定时间后，其温度基本不变，如图2所示。因此温度变化曲线也可以作为电气回路检测的依据之一。

具体的根据热成像以及温度数据对待检测模组的电气回路的连接可靠性进行判断包括：

若待检测模组的热成像的中间部位温度相对最高, 而外围温度相对较低；且在一定时间内，待检测模组的温度随时间基本成线性曲线上升；且待检测模组的最高温度低于设定阈值，则说明该待检测模组的电气回路的连接正常；若待检测模组的热成像不符合中间部位温度相对最高, 而外围温度相对较低；或在一定时间内，待检测模组的温度不随时间基本成线性曲线上升；或待检测模组的最高温度高于设定阈值，则说明该待检测模组的电气回路的连接异常。

如图3所示，作为本实施例的优选，一种基于热成像的电气回路连接可靠性检测方法还包括步骤：

S5：对判断结果进行显示并保存。

检测的结果完全数字化可识别、可保存，方便后期复查。

基于上述一种基于热成像的电气回路连接可靠性检测方法，对应的，在另一实施例提出了一种基于热成像的电气回路连接可靠性检测系统，如图4所示，包括：

热成像单元，用于根据待检测模组在通电时散发的红外线生成热图像；

温度采集单元，用于采集待检测模组在通电时的温度数据；

处理单元，用于根据热成像以及温度数据对该待检测模组的电气回路的连接可靠性进行判断。

在实际检测时，在通电模组上方设置热成像单元将被测模组发出的红外辐射能量吸收转换成热图像，再将热图像传输给处理单元；同样，在通电模组上方设置温度采集单元，将采集的温度数据传输给处理单元。

其中，根据热成像以及温度数据对待检测模组的电气回路的连接可靠性进行判断包括：

若待检测模组的热成像的中间部位温度相对最高, 而外围温度相对较低；且在一定时间内，待检测模组的温度随时间基本成线性曲线上升；且待检测模组的最高温度低于设定阈值，则说明该待检测模组的电气回路的连接正常；若待检测模组的热成像不符合中间部位温度相对最高, 而外围温度相对较低；或在一定时间内，待检测模组的温度不随时间基本成线性曲线上升；或待检测模组的最高温度高于设定阈值，则说明该待检测模组的电气回路的连接异常。

如图5所示，作为本实施例的优选，一种基于热成像的电气回路连接可靠性检测系统还包括：

显示单元，用于显示处理单元的判断结果。

如图6所示，作为本实施例的优选，一种基于热成像的电气回路连接可靠性检测系统还包括：

存储单元，用于保存处理单元的判断结果。

需要说明的是，上述热成像单元、温度采集单元、处理单元、显示单元、存储单元的具体功能实现已在方法实施例中详细说明，本实施例中不再赘述。

本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。