[發(fā)明專利]一種電池微短路檢測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110251227.3
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113009378B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設計）人: 高尚;段崇偉;張明軒
• 申請（專利權）人: 經(jīng)緯恒潤（天津）研究開發(fā)有限公司
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/385;G01R31/388;G01R31/389
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 姚璐華

1.一種電池微短路檢測方法，其特征在于，包括：

分別測量待測電池和正常電池的開路電壓；

將待測電池和正常電池并聯(lián)后，測量待測電池與正常電池之間的電流；

根據(jù)待測電池的開路電壓、正常電池的開路電壓、所述電流以及預先標定的待測電池和正常電池的狀態(tài)參數(shù)與SOC的對應關系，計算得到N個判斷參數(shù)，N大于等于2；所述N個判斷參數(shù)包括第一判斷參數(shù)、第二判斷參數(shù)和第三判斷參數(shù)；

在至少兩個所述判斷參數(shù)符合預設的條件時，確定待測電池發(fā)生微短路，否則，確定待測電池未發(fā)生微短路；

第一判斷參數(shù)公式如下式所示，

其中，R_judge為第一判斷參數(shù)，U_m,k為第k時刻待測電池的端電壓測量值，I_m,k為第k時刻待測電池與正常電池之間的電流測量值，I_t,k為第k時刻待測電池與正常電池之間的電流估算值，n為測量結束時刻；

第二判斷參數(shù)公式如下式所示，

其中，V_judge為第二判斷參數(shù)，n為測量結束時刻，U_t1,k為第k時刻正常電池的端電壓估算值，U_t2,k為第k時刻待測電池的端電壓估算值，Δt為第k時刻與第k+1時刻的時間間隔；

第三判斷參數(shù)公式如下式所示，

其中，R_ISC為第三判斷參數(shù)，R_01,0為初始時刻正常電池的歐姆內阻，R_02,0為初始時刻待測電池的歐姆內阻，I_1,0為初始時刻待測電池與正常電池之間的電流測量值，OCV_1,0(SOC_1,0)為初始時刻正常電池的開路電壓，OCV_2,0(SOC_2,0)初始時刻待測電池的開路電壓，SOC_1,0為初始時刻正常電池的SOC，SOC_2,0為初始時刻待測電池的SOC。

2.根據(jù)權利要求1所述的電池微短路檢測方法，其特征在于，待測電池和正常電池的狀態(tài)參數(shù)包括開路電壓、歐姆內阻、第一極化內阻、第二極化內阻、第一極化電容和第二極化電容，所述根據(jù)待測電池的開路電壓、正常電池的開路電壓、所述電流以及預先標定的待測電池和正常電池的狀態(tài)參數(shù)與SOC的對應關系，計算得到第一判斷參數(shù)，包括：

根據(jù)預先標定的待測電池的開路電壓與SOC的對應關系，得到與測量所得待測電池的開路電壓對應的SOC，并作為初始時刻待測電池的SOC；

根據(jù)預先標定的正常電池的開路電壓與SOC的對應關系，得到與測量所得正常電池的開路電壓對應的SOC，并作為初始時刻正常電池的SOC；初始時刻待測電池的第一極化電壓和第二極化電壓均為零，初始時刻正常電池的第一極化電壓和第二極化電壓均為零；

根據(jù)預先標定的待測電池的狀態(tài)參數(shù)與SOC的對應關系，得到與第k時刻待測電池的SOC對應的狀態(tài)參數(shù)，并作為第k時刻待測電池的狀態(tài)參數(shù)；

根據(jù)預先標定的正常電池的狀態(tài)參數(shù)與SOC的對應關系，得到與第k時刻正常電池的SOC對應的狀態(tài)參數(shù)，并作為第k時刻正常電池的狀態(tài)參數(shù)；

基于電流估算公式，計算得到第k時刻待測電池與正常電池之間的電流估算值，電流估算公式為：

U_11,k+1＝U_11,kexp(-Δt/τ_11,k)+R_11,k[1-exp(-t/τ_11,k)]I_t,k

U_21,k+1＝U_21,kexp(-Δt/τ_21,k)+R_21,k[1-exp(-t/τ_21,k)]I_t,k

U_12,k+1＝U_12,kexp(-Δt/τ_12,k)+R_12,k[1-exp(-t/τ_12,k)]I_t,k

U_22,k+1＝U_22,kexp(-Δt/τ_22,k)+R_22,k[1-exp(-t/τ_22,k)]I_t,k

其中，I_t,k為第k時刻待測電池與正常電池之間的電流估算值，OCV_1,k(SOC_1,k)為第k時刻正常電池的開路電壓，OCV_2,k(SOC_2,k)為第k時刻待測電池的開路電壓，U_11,k+1為第k+1時刻正常電池的第一極化電壓，U_21,k+1為第k+1時刻正常電池的第二極化電壓，U_12,k+1為第k+1時刻待測電池的第一極化電壓，U_22,k+1為第k+1時刻待測電池的第二極化電壓，U_11,k為第k時刻正常電池的第一極化電壓，U_21,k為第k時刻正常電池的第二極化電壓，U_12,k為第k時刻待測電池的第一極化電壓，U_22,k為第k時刻待測電池的第二極化電壓，t為從待測電池和正常電池并聯(lián)開始的時刻到第k時刻的時間，R_01,k為第k時刻正常電池的歐姆內阻，R_02,k為第k時刻待測電池的歐姆內阻，SOC_1,k為第k時刻正常電池的SOC，SOC_2,k為第k時刻待測電池的SOC，SOC_1,k+1為第k+1時刻正常電池的SOC，SOC_2,k+1為第k+1時刻待測電池的SOC，Δt為第k時刻與第k+1時刻的時間間隔，η₁為正常電池的庫倫效率，η₂為待測電池的庫倫效率，C_bat1為正常電池的容量，C_bat2為待測電池的容量，R_11,k為第k時刻正常電池的第一極化內阻，R_21,k為第k時刻正常電池的第二極化內阻，R_12,k為第k時刻待測電池的第一極化內阻，R_22,k為第k時刻待測電池的第二極化內阻，τ_11,k＝R_11,kC_11,k、τ_21,k＝R_21,kC_21,k、τ_12,k＝R_12,kC_12,k、τ_22,k＝R_22,kC_22,k，τ_11,k為第k時刻正常電池的第一時間常數(shù)，τ_21,k為第k時刻正常電池的第二時間常數(shù)，τ_12,k為第k時刻待測電池的第一時間常數(shù)，τ_22,k為第k時刻待測電池的第二時間常數(shù)，C_11,k為第k時刻正常電池的第一極化電容，C_21,k為第k時刻正常電池的第二極化電容，C_12,k為第k時刻待測電池的第一極化電容，C_22,k為第k時刻待測電池的第二極化電容；

基于第一判斷參數(shù)公式，計算得到第一判斷參數(shù)。