新能源汽车电池包电阻点焊质量预测算法优化
机械工程
资助企业:
上汽通用汽车有限公司
资助年份: 2026
企业导师: 杨官山
指导教师: 唐鼎
项目成员: 罗江天 王鹏飞
项目简介
项目概述
本项目面向新能源汽车动力电池包电阻点焊质量检测问题,针对传统人工目检和离线抽检效率低、实时性差、难以反映焊接过程动态变化等痛点,开展点焊过程多源信号采集与智能质量预测研究。项目在机器人点焊平台基础上,集成压力传感器、激光位移传感器模块,构建包含力、位移、电学信号与焊点图像的多源数据体系;同时结合图像模态与时序信号模态,开展深度学习和多模态融合建模,为电池包焊点质量在线监测、缺陷识别和智能制造提供技术支撑。
项目目标
项目目标是建立一套面向电池包电阻点焊的多源数据采集、处理与质量预测方法。首先,完成机器人点焊平台改造,实现焊接过程中压力、位移、电流、电压、动态电阻等过程信号以及焊后图像的同步采集与统一管理。其次,围绕电流、压力、板材间隙、油污、边缘焊、重叠焊等因素设计缺陷诱导工况,完成数据清洗、焊点切分、时间窗口对齐和特征提取。最后,构建图像单模态模型、信号单模态模型和图像—时序信号融合模型,提升焊点质量分类的准确性、稳定性和鲁棒性。
项目成果
项目完成了电池包点焊多源信号采集平台搭建,形成覆盖22组缺陷诱导工况的数据集,并实现焊点图像与焊接过程时序信号的一一匹配。实验分析表明,不同缺陷工况在多源信号中具有可区分特征:虚焊样本通电阶段位移变化量低于正常样本,边缘焊动态电阻曲线易出现局部尖峰,重叠焊与高电流工况在部分电学曲线形态上具有相似性。算法方面,完成基于ResNet18的图像分类模型、一维卷积信号模型以及多模态融合模型构建,验证了图像信息与过程信号互补融合可有效提升焊点质量分类性能。





