[發明專利]電池模組的故障分析方法及系統

有效

• 申請號: 201410361284.7
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104833920B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 丁海鵬
• 申請（專利權）人: 北汽福田汽車股份有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及電池技術領域，特別涉及一種電池模組的故障分析方法及系統。

背景技術

在越來越注重節能、環保的當今主流發展趨勢下，電動汽車作為一個新興技術逐漸被推廣和產業化。在眾多技術難點中，作為提供動力的核心部件-電池的分析和總結顯得尤為重要。通過對電池的分析不僅可以快速的發現問題找到其根本原因，同時對電池的節能、效率等整體性能的提高具有密切關聯。

以往，對電動汽車運行中出現的問題進行分析時普遍采用的是更換電池，并通過拆解實驗分析出其電芯問題。分析方法具體為：測試電壓和內阻(例如，交流內阻和直流內阻)等，并根據其電壓和內阻判斷連接件是否正常。然后進一步對電池模塊拆解，對每個電池的靜態信息和動態信息進行分析，以根據對對每個電池的靜態信息和動態信息的分析結果判斷失效的電芯。

雖然，以往的方式可以判斷出部分失效的電芯，但是耗費周期長效率比較低，需要記錄大量信息，同時未必能夠分析出原因。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述的技術缺陷之一。

為此，本發明一方面提供一種電池模組的故障分析方法。所述方法可以解決消耗周期長、效率低等問題。

本發明另一方面提供一種電池模組的故障分析系統。

有鑒于此，本發明一方面的實施例提出一種電池模組的故障分析方法，包括以下步驟：電流擾動步驟，在既定頻率范圍內對所述電池模組進行電流擾動，以得到動態阻抗結果，所述電池模組包括多個電池；生成步驟，根據所述電池模組中每個電池的所述動態阻抗結果得到對應的動態阻抗變化圖，所述動態阻抗變化圖包括多個區間；分析步驟，根據每個所述動態阻抗變化圖中所述多個區間的形狀變化分析所述電池模組的故障。

根據本發明實施例的電池模組的故障分析方法，通過每個動態阻抗變化圖中多個區間的形狀變化確定故障，從而提高了分析時間和效率，能夠及時、快速的發現問題。

本發明的方案中，所述分析步驟具體可以為，將所述每個動態阻抗變化圖與同等條件下的標量動態阻抗變化圖的對應區間進行比較以確定所述電池模組中存在故障的電池和具體故障。因此，可以精確的確定存在故障的電池，提高分析效率。

本發明的方案中，所述多個區間可以包括：歐姆阻抗、電池膜阻抗區域、電阻阻抗區域和離子擴散行阻抗區域。通過每個區間的與同等條件下的標量動態阻抗變化圖進行比較可以確定存在故障的電池，并能夠確定具體是什么故障。從而以簡單對比的方式快速、高效地找到故障點。

本發明的方案中，所述電流擾動的范圍可以為10mA～10A。通過對不同電池特性挑這個電流擾動的范圍提高分析效率。

本發明的方案中，所述既定頻率范圍可以為10Hz～10⁴Hz。

本發明另一方面的實施例提出一種電池模組的故障分析系統，包括：電池模組，所述電池模組包括多個電池；分析裝置，所述分析裝置與所述電池模組的每個電池相連，所述分析裝置用于對所述多個電池進行電流擾動以得到動態阻抗結果，并根據所述動態阻抗結果和與標準動態阻抗變化分析得到所述電池模組的故障，所述標準動態阻抗變化為與所述電池模組同等條件下的無故障電池的動態阻抗變化。

根據本發明實施例的電池模組的故障分析系統，通過每個動態阻抗變化圖中多個區間的形狀變化確定故障，從而提高了分析時間和效率，能夠及時、快速的發現問題。

本發明的方案中，所述分析裝置包括：電流擾動模塊，用于在既定頻率范圍內對所述電池模組進行電流擾動，以得到動態阻抗結果，所述電池模組包括多個電池；生成模塊，根據所述電池模組中每個電池的所述動態阻抗結果得到對應的動態阻抗變化圖，所述動態阻抗變化圖包括多個區間；分析模塊，根據每個所述動態阻抗變化圖中所述多個區間的形狀變化分析所述電池模組的故障。因此，可以精確的確定存在故障的電池，提高分析效率。

本發明的方案中，所述多個區間包括：歐姆阻抗、電池膜阻抗區域、電阻阻抗區域和離子擴散行阻抗區域。通過每個區間的與同等條件下的標量動態阻抗變化圖進行比較可以確定存在故障的電池，并能夠確定具體是什么故障。從而以簡單對比的方式快速、高效地找到故障點。

本發明的方案中，所述電流擾動的范圍可以為10mA～10A。通過對不同電池特性挑這個電流擾動的范圍提高分析效率。

本發明的方案中，所述既定頻率范圍可以為10Hz～10⁴Hz。

本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。