(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210933661.4 (22)申请日 2022.08.04 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 (72)发明人 贾玉玺　郑瑞乾　盛男　赵志彦　 王海庆　程梦萱　黄斌　张通　 万国顺　徐永正　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 张庆骞 (51)Int.Cl. G01R 31/392(2019.01) G01R 31/385(2019.01) G01R 31/367(2019.01)G01D 21/02(2006.01) G06F 30/23(2020.01) (54)发明名称 电池结构的热-力安全在 线智能检测系统及 方法 (57)摘要 本发明属于电池在 线检测技术领域， 提供了 一种电池结构热 ‑力安全在 线智能检测系统及方 法。 其中， 该系统包括光纤光栅阵列传感器， 其用 于实时在 线检测电池结构的温度和应变量， 得到 电池结构 的动态阵列传感信号； 处理器， 其被配 置为： 处理电池结构的动态阵列传感信号， 再基 于预先训练好的热 ‑力损伤预测模型， 预测得到 电池结构热 ‑力损伤量化结果。 其显著提高了电 池结构热 ‑力损伤的有限元模拟精度， 并在此基 础上有效提高热 ‑力损伤预测模 型的智能预测精 度， 从而实现了损伤定位、 损伤类型及其程度的 高精度识别。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115407223 A 2022.11.29 CN 115407223 A 1.一种电池结构热 ‑力安全在线智能检测系统， 其特 征在于， 包括： 光纤光栅阵列传感器， 其用于实时在线检测电池结构的温度和应变量， 得到电池结构 的动态阵列传感信号； 处理器， 其被配置为： 处理电池结构的动态阵列传感信号， 再基于预先训练好的热 ‑力 损伤预测模型， 预测得到电池结构热 ‑力损伤量 化结果； 其中， 所述热 ‑力损伤预测模型的训练过程 为： 根据基于电池结构热 ‑力损伤的有限元模型的模拟值与相应条件下的电池结构的动态 阵列传感信号的对比结果， 调整和优化所述有限元模型； 将优化后的有限元模型所得到的模拟结果作为训练数据， 直接训练热 ‑力损伤预测模 型； 将热‑力损伤预测模型对电池结构的热 ‑力损伤预测结果与相应条件下的所述电池结 构的动态阵列传感信号进 行对比， 基于两者误差验证热 ‑力损伤预测模型； 如果符合精度要 求， 则得到了训练好的热 ‑力损伤预测模型； 否则， 继续训练热 ‑力损伤预测模型， 直至满足 精度要求。 2.如权利要求1所述的电池结构热 ‑力安全在线智能检测系统， 其特征在于， 所述光纤 光栅阵列传感器贴 设在电池结构表面； 或所述光纤光栅阵列传感器内置在用于电池封装固定的胶体中。 3.如权利要求1所述的电池结构热 ‑力安全在线智能检测系统， 其特征在于， 所述电池 结构热‑力损伤的有限元模型采用多物理场耦合多尺度有限元模拟软件构建而成， 用于数 值分析电池结构的温度、 应力应 变及损伤形貌的空间分布和时间演变规 律。 4.如权利要求1所述的电池结构热 ‑力安全在线智能检测系统， 其特征在于， 根据 热‑力 损伤预测模型 所需的训练样本数量， 开展相应数量的电池结构热 ‑力损伤有限元模拟。 5.如权利要求1所述的电池结构热 ‑力安全在线智能检测系统， 其特征在于， 所述处理 器， 还被配置为： 基于电池结构热 ‑力损伤量化结果， 从方案数据库中匹配出对应状态基维护和维修方 案。 6.一种采用如权利要求1所述的电池结构热 ‑力安全在线智能检测系统的检测方法， 其 特征在于， 包括： 实时在线获取电池结构的温度和应 变量， 得到电池结构的动态阵列传感信号； 基于预先训练好的热 ‑力损伤预测模型， 预测得到电池结构热 ‑力损伤量 化结果； 其中， 所述热 ‑力损伤预测模型的训练过程 为： 根据基于电池结构热 ‑力损伤的有限元模型的模拟值与相应条件下的电池结构的动态 阵列传感信号的对比结果， 调整和优化所述有限元模型； 将优化后的有限元模型所得到的模拟结果作为训练数据， 直接训练热 ‑力损伤预测模 型； 将热‑力损伤预测模型对电池结构的热 ‑力损伤预测结果与相应条件下的所述电池结 构的动态阵列传感信号进 行对比， 基于两者误差验证热 ‑力损伤预测模型； 如果符合精度要 求， 则得到了训练好的热 ‑力损伤预测模型； 否则， 继续训练热 ‑力损伤预测模型， 直至满足 精度要求。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115407223 A 27.如权利要求6所述的检测方法， 其特征在于， 所述电池结构热 ‑力损伤的有限元模型 采用多物理场耦合多尺度有限元模拟软件构建而成， 用于数值分析电池结构的温度、 应力 应变及损伤形貌的空间分布和时间演变规 律。 8.如权利要求6所述的检测方法， 其特征在于， 根据热 ‑力损伤预测模型所需的训练样 本数量， 开展相应数量的电池结构热 ‑力损伤有限元模拟。 9.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被处理器执 行时实现如权利要求6 ‑8中任一项所述的检测方法中的步骤。 10.一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计 算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现如权利要求6 ‑8中任一项 所述的检 测方法中的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115407223 A 3