[發明專利]一種基于故障注入的電動汽車電池安全性檢驗系統

有效

• 申請號: 202110965017.0
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113625692B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 俞春俊;張建國;孫巍;張軍;秦征驍;嚴慈磊;吳云強
• 申請（專利權）人: 公安部交通管理科學研究所
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 張寧;黃瑩

本發明提供一種基于故障注入的電動汽車電池安全性檢驗系統，其可以提高對鋰離子電池的安全隱患的覆蓋率，進而降低電動汽車的鋰電池在使用中的運行風險。本專利技術方案中，基于動力電池大數據訓練獲得動力電池健康度模型、動力電池故障診斷模塊，通過故障注入模塊模擬不同型號的動力電池的電池參數信號，基于故障注入的方式，檢測動力電池健康度模型、動力電池故障診斷模塊、動力電池故障預警模塊的性能和準確性。

技術領域

本發明涉及電池安全檢測技術領域，具體為一種基于故障注入的電動汽車電池安全性檢驗系統。

背景技術

隨著新能源汽車特別是電動汽車的保有量的逐年提升，因“三電”問題引發的電動汽車汽車起火、失控等事故頻發。而這種事故頻發的現象的主要原因是現行的對于電動汽車鋰電池的安全性測試的主要依據是“濫用條件”，而現實生活中，鋰離子電池安全性事故的很大部分原因是無濫用條件下的“自引發熱失控”。即，現行的鋰離子電池安全性標準測試不能保證完全覆蓋鋰離子電池的安全隱患問題。

發明內容

為了解決現行的鋰離子電池安全性標準測試不能保證完全覆蓋鋰離子電池的安全隱患的問題，本發明提供一種基于故障注入的電動汽車電池安全性檢驗系統，其可以提高對鋰離子電池的安全隱患的覆蓋率，進而降低電動汽車的鋰電池在使用中的運行風險。

本發明的技術方案是這樣的：一種基于故障注入的電動汽車電池安全性檢驗系統，其特征在于，其包括：輸入模塊、故障注入模塊、動力電池健康度模型、動力電池故障診斷模塊和動力電池故障預警模塊；

所述輸入模塊接收待測試電池的型號信息、車輛使用狀態、動力電池使用狀態，并將所述型號信息、所述動力電池使用狀態傳入所述故障注入模塊，將所述車輛使用狀態、所述動力電池使用狀態傳入所述動力電池故障診斷模塊；

所述故障注入模塊為信號發生裝置，其基于待測試電池的所述型號信息，產生電池參數信號的模擬信號，并將所述電池參數信號的模擬信號輸入所述動力電池故障診斷模塊；

所述動力電池健康度模型提供所述電池參數信號對應的健康度信息；所述健康度信息包括：異常運行參數、參數偏離程度、參數正常閾值；所述動力電池健康度模型為基于經卷積神經網絡構建，基于動力電池大數據進行訓練后獲得的檢測模型；

所述動力電池故障診斷模塊將所述待測試電池的所述電池參數信號傳輸到所述動力電池健康度模型中，接收所述動力電池健康度模型回傳的所述健康度信息，結合所述車輛使用狀態、所述動力電池使用狀態，進行診斷、預測，并輸出待測試電池的故障預警信息；并將所述故障預警信息輸入到所述動力電池故障預警模塊；所述動力電池故障診斷模塊為基于最小二乘支持向量機構建，基于動力電池大數據進行訓練后獲得的預測模塊；

所述動力電池故障預警模塊對待測試電池對應的所述故障預警信息的預警等級進行判斷，并根據不同的預警等級發出不同的警報信息。

其進一步特征在于：

所述電池參數信號包括：電池包、電池組及電池單體的溫度、電壓、輸出電流，絕緣電阻、DC-DC狀態、SOC；

所述動力電池故障診斷模塊輸出的所述故障預警信息包括：電池故障、故障發生預測時間、范圍以及故障發生概率；

所述電池故障包括：電池動力輸出不足、SOC快速下降、電池動力輸出中斷、電池溫度過高、電池充電異常、電池起火、電池爆炸；

所述故障發生預測時間包括：小于等于5min、大于5min且小于等于兩小時、兩小時以上；

所述動力電池大數據包括：電池參數信號數據、健康度信息數據、電池故障數據。