[發明專利]電池內短路的在線檢測方法

有效

• 申請號: 201611169204.3
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN107064803B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 袁圣杰;劉高坤;何沖
• 申請（專利權）人: 蔚來汽車有限公司
• 主分類號: G01R31/382
• 分類號: G01R31/382
• 代理公司: 11482 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 宋寶庫;張智軼

本發明涉及一種動力電池內短路的在線檢測方法，包括如下步驟：充、放電過程中，當動力電池荷電狀態大于預設的第一閾值時，對動力電池中各電芯的電壓進行監測和記錄；依據所記錄的各電芯歷史監測電壓，判斷是否存在充電過程中電壓小于第二閾值、且放電過程中電壓小于第三閾值的電芯，若存在則將對應電芯標記為內短路電芯。本發明可以可準確判斷車輛運行過程中動力電池內部短路故障的發生，保證車輛和人員安全。

技術領域

本發明屬于電池檢測領域，具體涉及一種電池內短路的在線檢測方法。

背景技術

電池內短路現象示意圖如圖1所示，其形成原因為：由于電池內部存在雜質，以及使用過程中可能形成的鋰枝晶導致電池內部隔膜2破損，正負極直接接觸，從而區域1處出現內部短路。

由于電池為密封結構，一旦電池發生了內短路，將不可終止，直到電池電量耗盡。電池內短路會造成以下影響：(1)電池存在持續的內部放電，電壓及帶電量持續降低；(2)電池內部由于持續的電流通過，會造成局部發熱，還有可能引發電池的復雜電化學反應，造成熱量持續聚集，進而引燃電池。

由于電池內短路存在可預見性低、不可終止、以及危害性大的特點，所以在車載動力電池的使用時，對動力電池的內部短路的盡早發現并處理，對于保證車輛可靠及安全運行極其重要。

目前電池的內短路判斷方法如有下幾種：

1、通過對疑似內短路的電池進行解體分析，檢測絕緣層有無破損來判斷電池是否出現內短路；該方法是目前最準確的判斷電池是否出現內短路的方法，常用作原因分析及后續改進的方法，但該方法不能滿足車載動力電池使用時的在線檢測需要，無法對動力電池發生內部短路做到及時檢測及處理。

2、通過檢測電池之間的靜態電壓差值，判斷靜態電壓差值是否持續擴大來判斷電池是否出現內短路；該方法本身就需要較的長時間來檢測和判斷，而且由于電池均衡的存在，因此在車載動力電池使用時不能及時有效的進行內短路的判斷。

3、動力電池的內短路檢測方法(專利授權公告號CN102565611B)所提出的在線分析方法，包括：(1)檢測電池電壓是否低于設定值，來判斷是否標記為電池內部短路；(2)檢測電池在放電末端的靜態電壓差是否過大，來判斷是否標記為電池內部短路；(3)通過檢測電池的充放電電壓截止次數來進一步判斷(1)和(2)所標記的電池內部短路是否為真。

上述方法2、3的核心思想都是基于電池間的荷電狀態差異來判斷電池是否存在內部短路，但通常會有多種原因導致上述方法中判斷依據所述現象的產生，例如：由于電池本身存在一致性差異，使電池單體間的容量衰減不一致，造成并聯電芯中的部分電芯衰減過快的問題，以及由于電池與電壓采樣電路之間的接觸不良的問題等，都可能導致上述現象的發生，但這些問題都不是由電池的內短路造成的。

同時由于目前的車載電池管理系統都具備電池的均衡功能，以對電池間的差異進行均衡，所以在電池內短路發生后，必須持續存在一定時間后，才有可能出現上述現象，所以上述方法2、3在實際應用中的有效性會進一步降低。

發明內容

為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決快速、準確的發現內短路電池的問題，本發明提出了一種動力電池內短路的在線檢測方法，包括如下步驟：

充、放電過程中，當動力電池荷電狀態大于預設的第一閾值時，對動力電池中各電芯的電壓進行監測和記錄；

依據所記錄的各電芯歷史監測電壓，判斷是否存在充電過程中電壓小于第二閾值、且放電過程中電壓小于第三閾值的電芯，若存在則將對應電芯標記為內短路電芯。

優選地，在所述對動力電池中各電芯的電壓進行監測前，設置有是否進行監測的判斷步驟，該步驟包括：

計算動力電池中各串電芯間壓差，若存在小于預設的第四閾值的壓差，則對動力電池中各電芯的電壓進行監測。