[發明專利]電池組健康狀態診斷系統和方法

在審

• 申請號: 201410514208.5
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN104297691A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 吳紅杰;邵惠民;胡光洋
• 申請（專利權）人: 上海吉能電源系統有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及電池組健康狀態診斷領域，具體地，涉及電池組健康狀態診斷的系統和方法。

背景技術

電動車用蓄電池組是由若干個蓄電池通過串聯或并聯的方式組合在一起的。電池組在使用過程中不可避免地會出現老化、過熱、過電壓、甚至漏液、內阻增大等狀況，稱為電池健康狀態惡化。電池健康狀態惡化會直接影響用電設備的功能，如電動車續駛里程縮短、電動工具功率下降、電動車驅動功率降低等，導致影響用戶的使用。因此，發明電池組健康狀態診斷的方法和裝置很有必要。

電池組的健康狀態惡化的方式多種多樣，主要有電池組不均勻性、單體電池過充電、過放電、單體電池過熱、單體電池內部短路、電池容量衰減、電池內阻增大。

已知的電池組健康狀態檢測方法是根據電池的電壓或溫度對電池的壽命進行估計，如：專利公開(公布)號為CN102687088A的專利文獻“監測HVAC系統中的電池健康”監測可再充電電池的電荷狀態以及提供給可再充電電池或來自于可再充電電池的安培小時的數量；專利公開(公布)號為CN102765331A的“一種電池系統在線壽命預測方法”提出通過電池系統使用過程中充、放電性能總體衰減的趨勢，預測出電池系統當前壽命的方法。

考慮到電池健康狀態惡化的方式多種多樣，現有技術僅根據電池電壓和溫度進行預測的方法存在很多局限性，因此有必要設計一種考慮電池SOC、電池內阻、電池內阻變化率、溫度變化率等數據進行電池健康狀態估計，并對電池健康狀態進行分級處理的方法。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種電池組健康狀態診斷的系統和方法。

根據本發明提供的一種電池組健康狀態診斷系統，包括如下裝置：

電池管理信息輸入裝置，用于接收和/或采集電池組在充放電狀態下的電池管理信息，并將電池管理信息發送給信息處理裝置，其中，所述電池管理信息包括如下信號：

-電池組電壓信號；

-電池組電流信號；

-電池組溫度信號；

信息處理裝置，用于將接收自電池管理信息輸入裝置的電池管理信息，與預先設定的閾值相比較，若所述電池管理信息中的任一種信號持續超過閾值一設定的時間，則認定電池組發生故障。

優選地，還包括電池故障等級輸出裝置；

信息處理裝置根據電池管理信息判斷出電池組的故障等級，電池故障等級輸出裝置輸根據電池組的故障等級輸出相應的故障碼，其中，所述故障碼用于指示電池組的故障等級。

優選地，還包括電池組輸出主回路保護裝置；

當故障等級為嚴重故障時，電池組輸出主回路保護裝置斷開電池組的輸出回路。

優選地，電池管理信息還包括如下任一種或任多種電池組的信號：

-模塊電壓信號；

-SOC信號；

-SOH信號；

-絕緣電阻；

-車輛控制器的命令。

優選地，還包括如下裝置：

上電時序裝置，用于控制電池組的上電過程；

下電時序裝置，用于控制下電過程的控制邏輯。

根據本發明提供的一種電池組健康狀態診斷方法，包括如下步驟：

接收和/或采集電池組在充放電狀態下的電池管理信息，其中，所述電池管理信息包括如下信號：

-電池組電壓信號；

-電池組電流信號；

-電池組溫度信號；

將電池管理信息，與預先設定的閾值相比較，若所述電池管理信息中的任一種信號持續超過閾值一設定的時間，則認定電池組發生故障。

優選地，還包括如下步驟：

根據電池管理信息判斷出電池組的故障等級，根據電池組的故障等級輸出相應的故障碼，其中，所述故障碼用于指示電池組的故障等級。

優選地，當故障等級為嚴重故障時，斷開電池組的輸出回路。

優選地，電池管理信息還包括如下任一種或任多種電池組的信號：

-模塊電壓信號；

-SOC信號；

-SOH信號；

-絕緣電阻；

-車輛控制器的命令。

優選地，還包括如下步驟：

控制電池組的上電過程；

控制下電過程的控制邏輯。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

1、對電池健康狀態進行綜合分析和判斷：比起傳統方法僅考慮電壓、溫度、電流的判斷原則，本發明的判斷更加準確。

2、對電池的故障狀態進行了分級，具有確定的故障碼，狀態判斷的輸出結果更加明確。