[發明專利]一種動力電池多故障檢測方法與系統

有效

• 申請號: 202011214794.3
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112319308B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 王震坡;孫振宇;劉鵬;尹豪;曲昌輝
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;北京理工大學重慶創新中心;北京理工新源信息科技有限公司
• 主分類號: B60L58/12
• 分類號: B60L58/12;B60L3/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王立普

本發明涉及一種動力電池多故障檢測方法與系統。該動力電池多故障檢測方法與系統，在以多個單體電池的電壓時間序列數據為基礎，構建得到電壓矩陣和壓差矩陣之后，采用閾值計數法確定每一電池單體被計數的次數，然后，根據次數和計數總數確定得到每一單體電池的頻率向量，最后根據頻率向量和預設頻率閾值快速、精確的判斷得到故障單體后，輸出故障單體的編號。并且，采用的數據為電壓時間序列數據，使得整個確頂過程更加全面，進而解決了現有技術中存在的不能精確、快速以及全面對動力電池故障進行檢測的問題。

技術領域

本發明涉及電池故障檢測技術領域，特別是涉及一種動力電池多故障檢測方法與系統。

背景技術

鋰離子動力電池是純電動汽車的核心部件，及時發現動力電池故障能有效保證動力電池系統安全可靠的運行。通常，鋰離子電池系統包含很多單體電池。由于制造工藝等原因，單體電池在初始性能本身存在一定差異。在相同電流激勵下，同一電池組的電壓會存在一定的差異，但這種電壓的差異非常小。當電池組長時間運行出現衰退，或者某一單體電池受到碰撞、擠壓或者長時間使用導致的鋰枝晶刺穿隔膜等問題時會引發電池短路，電池內部會發生很多副反應，導致單體電池短時間釋放熱量引發周邊單體出現故障問題，從而引發整個電池熱失控。在故障發生初期，故障的單體電池電阻會有一個增大過程，導致整個電池組的電壓一致性發生一定變化。

目前新能源汽車監控系統能夠獲得電壓與溫度等數據，通過監測溫度與允許的最高閾值比較，從而判斷電池是否發生短路，但是溫度檢測在時間上具有一定的滯后性。也有通過電壓閾值進行短路故障的判斷，但是在短路前期電壓并沒有很大的壓降。此外，部分專利如《鋰電池的內短路處理方法和裝置》，集中于充電過程的短路判斷，忽略了放電過程，電池充放電過程選擇不夠全面。

因此提供一種能夠精確、快速以及全面對動力電池故障進行檢測的動力電池多故障檢測方法或系統，是本領域亟待解決的一個技術難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種動力電池多故障檢測方法與系統，以能夠精確、快速、全面的對動力電池故障進行檢測。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種動力電池多故障檢測方法，包括：

獲取多個單體電池的電壓時間序列數據；所述電壓時間序列數據包括每一時刻下多個單體電池的電壓；

根據所述電壓時間序列數據構建電壓矩陣；所述電壓矩陣的行數代表單體電池編號值，列數代表幀數值；一幀對應一電壓采集時刻；

根據所述電壓矩陣確定每一單體電池的壓差；

根據所述壓差構建壓差矩陣；所述壓差矩陣的行數代表單體電池編號值；

根據所述壓差矩陣，采用閾值計數法確定每一電池單體被計數的次數；

根據所述次數確定計數總數；

根據所述次數和所述計數總數確定每一單體電池的頻率向量；

獲取預設頻率閾值，并判斷所述頻率向量是否大于所述預設頻率閾值，若大于，則與所述頻率向量相對應的單體電池為故障單體，輸出所述故障單體的編號；反之，則與所述頻率向量相對應的單體電池不是故障單體。

優選的，所述根據所述壓差矩陣，采用閾值計數法確定每一電池單體被計數的次數，具體包括：

根據所述壓差矩陣確定n個單體電池的壓差中的最大壓差值和最小壓差值；

根據所述最大壓差值和所述最小壓差值確定比值系數和差值系數；

獲取比值閾值，根據所述比值系數和所述比值閾值確定是否提取單體電池的編號并計數一次；

獲取差值閾值，并根據所述差值系數和所述差值閾值確定是否提取單體電池的編號并計數一次；