[發明專利]一種混合蓄電池故障檢測的方法及裝置

有效

• 申請號: 201410583231.X
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN105629172B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 包靜;杜翛;羅澤民;楊茂光;田陽
• 申請（專利權）人: 中國移動通信集團甘肅有限公司;中國移動通信集團四川有限公司;中國移動通信集團湖北有限公司;中國移動通信集團內蒙古有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;黃燦

本發明提供了一種混合蓄電池故障檢測的方法及裝置，該方法包括：獲取蓄電池充電過程中的參數數據；將參數數據與規則標準庫中的數據進行校驗比對，得到比對結果；將比對結果進行驗證處理，確定有故障的電池單體，并輸出故障預警信息。本發明通過將采集的電池充電數據與規則標準庫中的數據進行比較，檢測出對電池組影響較大的多個電池單體，然后對其進行驗證處理，最終確定最有可能影響蓄電池容量的單體節數，有效地改善電池組的各節電池充電狀態失配的狀況，并檢測出有問題的電池單體。

技術領域

本發明涉及通訊電源領域，尤其涉及一種混合蓄電池故障檢測的方法及裝置。

背景技術

國內外發展現狀：根據國際電工學會(IEC)在1995年制定的電池管理系統標準的要求，電動車用電池管理系統必須具備一定的電池診斷功能，包括不健康電池早期報警和提供電池老化信息。在這10多年里，國外各大公司均對此進行大力攻關研究，并在其運行使用的電池管理系統中加入了一定的電池診斷功能。其中代表性的公司有德國MentzerElectronic GmbH和Werner Retzlaff為首設計的BADICOaCH系統；美國Aerovironmevt公司開發的SmartGuard系統(Long--Life Battery Using Intelligent Modular ControlSystem)。

(1)BADICOaCH系統

BADICOaCH系統是BADICHEQ系統的改進，它具有的電池診斷相關功能：對最近24個充放電周期的詳細數據進行存貯并允許在對電池好壞作判斷時進行快速查找電池基本信息和錯誤使用情況。

(2)SmartGuard系統

SmartGuard系統具有的電池診斷相關功能主要有提供放電極性反向報警和電池歷史記錄和歸檔。

然而，目前現有鋰電池充放電充管理系統普遍存在如下問題：

隨著電池作為電源使用而日益受到歡迎，又出現了一種同樣強勁的需求，即最大限度地延長電池的使用壽命。電池不平衡(即組成一個電池組的各節電池的充電狀態失配)在大型鋰離子電池組中是個問題，這個問題是由制造工藝、工作條件和電池老化的差異造成的。不平衡可能降低電池組的總容量，并有可能損壞電池組。不平衡使電池從充電狀態到放電狀態都無法跟蹤，而且如果沒有密切監視，可能導致電池過度充電或過度放電，這將永久性地損壞電池。電池制造商按照容量和內部電阻對使用的電池進行分類，以在交付給客戶的特定批次中，減少電池之間的差異。然后，再仔細挑選電池來構成電池組，以改善電池組中每兩節電池之間的匹配。理論上，這應該能防止電池組中產生大量的不平衡，但是盡管如此，普遍的共識是，當構成大型電池組時，既需要電池監視、又需要電池平衡，以在電池組壽命期內保持大的電池容量。

過去已經有許多對于電池組均衡充電技術的相關研究，其中有的技術未能實現能量無損，有的則是通過一套電能轉換裝置來實現均衡充電，有的則是采用電能的多路輸出方式，將多余的能量傳送給總回路或者傳遞給相鄰的電池。因此有的方案其電路組成和控制結構非常復雜，有的則需設專門的能量裝換裝置，因而使用面較窄。并且這些方案大都是以組為對象的集中控制方案，有的方案雖然解決了能量損耗問題，卻存在結構復雜不易實現和維護不便等不足。

由于鋰電池的過充電能力較弱,不能像鉛酸電池那樣通過充電后期的涓流充電實現均衡，所以即在電池出廠時進行了嚴格的篩選，使用一段時間后，單體電池之間的容量依然會出現差異，這樣在充電過程中，勢必出現部分電池先充滿電的現象發生?；陔姵亟M端電壓的充電方法由于并不能及時有效地得知電池組中是否有個別電池已經充滿電，使得先充滿電的電池出現過充電。即便是鉛酸電池，采用基于端電壓的充電模式也會因為發生了嚴重的過充電而導致電池大量發熱和電池的容量衰減迅速，壽命嚴重縮短。對于鋰離子電池而言，過充電會使得電池的電解液分解，產生的氣體壓力增加、電池的溫度迅速上升。繼續充電會導致電池的隔膜熱閉、隔膜溶解、電池的正負極斷路大量發熱,使得電池著火甚至爆炸,損毀電池。鋰電池的循環壽命和容量衰減問題得到廣泛關注。