示的顏色與包含在數(shù)據(jù)庫(kù)42內(nèi)的參照顏色進(jìn)行比較以確定溫度。通過(guò)處理器或在服務(wù)器上執(zhí)行圖像識(shí)別/處理程序?？刂破?8可以使用圖像識(shí)別軟件以協(xié)助比較。
[0048]在一些示例中，數(shù)據(jù)庫(kù)42還存儲(chǔ)標(biāo)簽30和相關(guān)的電池單元26的歷史顏色和溫度。由于標(biāo)簽30在電池單元26的壽命中被反復(fù)掃描，檢測(cè)的顏色和它們的溫度存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)42內(nèi)。
[0049]掃描中檢測(cè)的顏色和以前的掃描中檢測(cè)的顏色之間的顏色差異表明溫度的改變。因?yàn)闃?biāo)簽30直接固定在表面32上，溫度的改變可以認(rèn)為是表面32的溫度的改變，以及更普遍的說(shuō)是電池單元26的溫度的改變。因此，由光學(xué)設(shè)備34掃描標(biāo)簽可以顯示電池單元26的溫度。
[0050]在一些示例中，熱變色材料隨著溫度波動(dòng)而改變顏色。因此，熱變色材料代表了光學(xué)設(shè)備34掃描時(shí)段的溫度。
[0051]在其它示例中，在達(dá)到某一溫度后熱變色材料將永久的改變顏色。也就是即使電池單元26的溫度從那一溫度降低也保持顏色的改變。
[0052]例如，如果標(biāo)簽30曝露在150° F以上的溫度時(shí)，標(biāo)簽30的熱變色材料從黑色變?yōu)榧t色。設(shè)計(jì)熱變色材料以便即使溫度從150° F的溫度降低也保持紅色。然后光學(xué)設(shè)備34對(duì)標(biāo)簽30隨后的掃描將顯示電池單元26和相關(guān)的標(biāo)簽30已經(jīng)經(jīng)歷了超過(guò)150° F的閾值溫度的溫度，即使它們當(dāng)前的溫度顯著低于150° F。當(dāng)評(píng)估維修需求時(shí)，識(shí)別電池單元26是否曾經(jīng)達(dá)到某一溫度是有幫助的。
[0053]除了信息部和溫度響應(yīng)部以外，標(biāo)簽30此外包括包含作為參考位置的第一線46a和第二線46b的應(yīng)變響應(yīng)部。第一線46a和第二線46b的相對(duì)或絕對(duì)位置的改變用于確定穿過(guò)表面32的應(yīng)變。
[0054]例如，第一線46a與第二線46b間隔距離D。電池單元26內(nèi)的內(nèi)部壓力使得電池單元26膨脹。應(yīng)當(dāng)理解的是，這就增加了距離D。示例光學(xué)設(shè)備34在掃描過(guò)程中測(cè)量距離Do距離D傳遞到控制器38。
[0055]控制器38使用測(cè)量的距離D計(jì)算電池單元26的標(biāo)簽30附近的區(qū)域上的應(yīng)變?？梢允褂镁嚯xD的長(zhǎng)度的實(shí)際的改變，長(zhǎng)度比的改變等計(jì)算應(yīng)變水平。
[0056]穿過(guò)表面32的應(yīng)變測(cè)量可能與電池單元26內(nèi)的當(dāng)前的壓力或電池單元26內(nèi)的過(guò)去的壓力相關(guān)聯(lián)。這些相關(guān)性可以存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)42或從中訪問(wèn)。拉伸或壓縮應(yīng)變可能與取決于標(biāo)簽的位置的壓力的升高相關(guān)聯(lián)，也就是由于壓力增加電池單元在某些位置例如靠近邊緣可能“壓縮”。
[0057]技術(shù)員可以依靠實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果研發(fā)與電池單元26內(nèi)的特定的內(nèi)部壓力相應(yīng)的特定的應(yīng)變水平?？刂破?8使用測(cè)量的應(yīng)變確定評(píng)估的電池單元26內(nèi)的內(nèi)部壓力。與特定的內(nèi)部壓力相應(yīng)的應(yīng)變水平存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)42內(nèi)。
[0058]通常，應(yīng)變?chǔ)攀潜硎居捎谑┘拥牧α炕驂毫σ鸬膽?yīng)力場(chǎng)造成的，或由于本體內(nèi)的溫度場(chǎng)的改變?cè)斐傻南鄬?duì)變形的無(wú)量綱數(shù)。應(yīng)變可以發(fā)生在坐標(biāo)系統(tǒng)的任何方向并通過(guò)參照點(diǎn)(例如線46a和46b)的位移監(jiān)測(cè)。
[0059]在該示例中，關(guān)于建立的初始條件的距離D的改變被光學(xué)讀取以評(píng)估被監(jiān)測(cè)的對(duì)象(此處電池單元26)的物理?xiàng)l件。因此，在光學(xué)讀取標(biāo)簽30的過(guò)程中可以收集參照顏色和位置信息。
[0060]在一些示例中，可以使用多個(gè)參照點(diǎn)在幾個(gè)不同的方向相對(duì)或絕對(duì)地改變來(lái)描述應(yīng)變的方向和大小的特性?？商鎿Q地，可以使用在不同方向相對(duì)或完全地改變比率來(lái)描述應(yīng)變的方向和大小的特性。進(jìn)一步地，以提供用于計(jì)算的目的的與壓力有更好的相關(guān)性為基礎(chǔ)還可以選擇特定的或優(yōu)選的方向。
[0061]負(fù)責(zé)維護(hù)電池組14的個(gè)人可以定期掃描標(biāo)簽30和陣列24內(nèi)的其它電池單元的標(biāo)簽30'。該信息保存在控制器的數(shù)據(jù)庫(kù)42內(nèi)。監(jiān)測(cè)的溫度、應(yīng)變、或兩者的顯著的改變可以促使技術(shù)員更換一個(gè)或多個(gè)電池單元26。除了收集來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)(例如在網(wǎng)站上、云服務(wù)器)的關(guān)于電池單元的信息，最新收集的來(lái)自標(biāo)簽30的關(guān)于溫度、應(yīng)變或壓力歷史的信息上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)42用于將來(lái)的參照和對(duì)比。
[0062]盡管說(shuō)明的所使用的標(biāo)簽30與電池單元26相連接，本領(lǐng)域技術(shù)人員和受益于本發(fā)明的人員應(yīng)當(dāng)理解的是其它項(xiàng)目將從標(biāo)簽30受益。例如，可以使用本發(fā)明監(jiān)測(cè)其它對(duì)熱、壓力或應(yīng)力敏感的項(xiàng)目，例如飛行器的結(jié)構(gòu)部件、鍋爐和壓力容器組件等。
[0063]現(xiàn)在參照?qǐng)D4A和4B，另一示例標(biāo)簽40壓印有矩陣編碼，例如快速響應(yīng)(QR)碼而不是線性條形碼。標(biāo)簽40包含壓印在電池單元26的表面44上的熱變色油漆。熱變色油漆提供了標(biāo)簽40的熱變色部。熱變色油漆的顏色的改變表示溫度的改變。在該示例中，在圖4B的環(huán)境內(nèi)的標(biāo)簽40處于比標(biāo)簽40顯著高的溫度和不同于標(biāo)簽40的顏色。
[0064]標(biāo)簽40進(jìn)一步具有應(yīng)變響應(yīng)部。在標(biāo)簽40內(nèi)，由幾何圖樣代表參照點(diǎn)，例如第一點(diǎn)50a、第二點(diǎn)50b和第三點(diǎn)50c。掃描標(biāo)簽40的光學(xué)設(shè)備可以提供確定第一點(diǎn)50a、第二點(diǎn)50b和第三點(diǎn)50c的距離和相對(duì)位置的信息給控制器38。這些測(cè)量顯示了點(diǎn)的位置的改變，其可以用于確定電池單元內(nèi)的壓力或歷史壓力。
[0065]在該示例中，用于圖4B的環(huán)境中的標(biāo)簽40的第一點(diǎn)50a、第二點(diǎn)50b和第三點(diǎn)50c之間的距離大于用于圖4A中的標(biāo)簽的第一點(diǎn)50a、第二點(diǎn)50b和第三點(diǎn)50c之間的距離。這意味著圖4B的環(huán)境中的表面44的應(yīng)變大于圖4A的環(huán)境中的表面44的應(yīng)變，以及圖4A的環(huán)境中的電池單元26的內(nèi)部壓力大于圖4B的環(huán)境中的電池單元26的內(nèi)部壓力。
[0066]本發(fā)明的特征包括提供關(guān)于電池單元的溫度和壓力信息的標(biāo)簽。收集這些來(lái)自相同的標(biāo)簽的信息降低了檢查時(shí)間、診斷時(shí)間、成本和錯(cuò)誤。收集涉及根據(jù)沿著特定方向測(cè)量的應(yīng)變校準(zhǔn)反應(yīng)內(nèi)部壓力的改變。
[0067]測(cè)量的來(lái)自標(biāo)簽的壓力和溫度信息，或這些信息的歷史，與相對(duì)快速訪問(wèn)包含基線信息的數(shù)據(jù)庫(kù)一起給監(jiān)測(cè)電池單元的健康狀態(tài)，或壓力/溫度敏感項(xiàng)目提供了快速和可靠的診斷工具。在一些示例中，溫度、應(yīng)變和壓力歷史可以同時(shí)上傳至用于處理關(guān)于前述數(shù)據(jù)和/或?qū)?lái)的參照的在線服務(wù)器。
[0068]當(dāng)前的說(shuō)明實(shí)質(zhì)上是說(shuō)明性的而并非限制。對(duì)本公開的示例做出的不必脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的變形和變化對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。因此，本發(fā)明的法律保護(hù)范圍只由下面的權(quán)利要求所確定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種檢查輔助設(shè)備，包含: 標(biāo)簽，所述標(biāo)簽具有顯示溫度變化的溫度響應(yīng)部和顯示位置變化的應(yīng)變響應(yīng)部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查輔助設(shè)備，其中所述溫度響應(yīng)部包含響應(yīng)溫度的改變而改變顏色的熱變色材料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢查輔助設(shè)備，其中所述熱變色材料包含熱變色油墨。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查輔助設(shè)備，其中所述應(yīng)變響應(yīng)部包含多個(gè)響應(yīng)所述標(biāo)簽的膨脹或壓縮而彼此相對(duì)移動(dòng)的參照坐標(biāo)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢查輔助設(shè)備，其中多個(gè)參照點(diǎn)中的第一個(gè)與多個(gè)參照點(diǎn)中的第二個(gè)間隔開一距離，其中所述距離響應(yīng)電池內(nèi)的壓力的增加而增加，以及所述距離響應(yīng)電池內(nèi)的壓力的降低而降低。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查輔助設(shè)備，進(jìn)一步包含所述標(biāo)簽的識(shí)別部，所述識(shí)別部包含識(shí)別信息。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢查輔助設(shè)備，其中所述識(shí)別部提供至少部分所述溫度響應(yīng)部和至少部分所述應(yīng)變響應(yīng)部。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢查輔助設(shè)備，其中所述識(shí)別部包含條形碼。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢查輔助設(shè)備，其中所述識(shí)別部包含快速響應(yīng)編碼。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查輔助設(shè)備，其中所述標(biāo)簽連接于電動(dòng)車輛的電池單元。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查輔助設(shè)備，其中所述標(biāo)簽印在鋰離子電池單元上。
【專利摘要】示例電池檢查輔助設(shè)備包括具有顯示溫度改變的溫度響應(yīng)部和顯示位置改變的應(yīng)變響應(yīng)部的標(biāo)簽。示例檢查電池的方法包括從標(biāo)簽的溫度響應(yīng)部檢查電池的溫度的改變，以及從標(biāo)簽的應(yīng)變響應(yīng)部檢查電池的應(yīng)變的改變。
【IPC分類】G06K19/06, G06K7/10, G06K17/00
【公開號(hào)】CN105260761
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510400923
【發(fā)明人】埃里克·波里爾
【申請(qǐng)人】福特全球技術(shù)公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年7月9日
【公告號(hào)】DE102015110961A1, US20160011270