[發明專利]一種網聯汽車動力電池阻抗異常的在線診斷系統

在審

• 申請號: 202210335691.5
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114660492A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 曹軍義;高靜怡;雷亞國;陳首軒;李乃鵬;武通海
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01R31/389
• 分類號: G01R31/389;G01R31/374;G01R31/367
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

一種網聯汽車動力電池阻抗異常的在線診斷系統，包括電池模型自適應更新系統和電池阻抗在線辨識系統；電池模型自適應更新系統包括電池模型搭建、電池模型優化、電池模型驗證；模型參數更新根據網聯汽車行駛過程中的工況數據對電池模型參數進行求解，實現電池模型自適應更新；電池阻抗在線辨識系統包括阻抗在線辨識、辨識結果驗證、阻抗異常報警，阻抗在線辨識通過在線辨識算法對電池模型進行參數辨識；辨識結果驗證對阻抗在線辨識結果進行判斷，將正常值反饋至電池模型自適應更新系統，將異常值輸出；阻抗異常報警將出現的異常阻抗值、異常的電池單體代號的信息輸出；本發明實現網聯汽車動力電池阻抗的在線診斷，保障行車安全。

技術領域

本發明屬于電池管理技術領域，尤其涉及一種網聯汽車動力電池阻抗異常的在線診斷系統。

背景技術

為滿足車輛行駛的需求，通常需要將單體電池經過串并聯的方式形成電池組，由于動力電池組單體出現異常，會導致成組后的電池性能下降；準確診斷電池組中的異常單體，能夠更好地為維護電池組提供依據。

作為保證電動汽車行車安全的重要功能模塊，車載電池管理系統已經具備對電池電壓、電流和溫度的數據采集和SOC、SOH的基本計算功能，并且對常規電氣故障、電壓、電流和容量分別設定了相應的理論閾值來進行電池的異常診斷(陳全世，朱家璉，田光宇.先進電動汽車技術[M].第3版.北京：化學工業出版社，2017：69-72.)；上述故障大都是由電池的短時內部電特性變化導致，通過對這些參數進行閾值設定來對電池進行的故障監控，且一般在發現異常之時電池已經出現了相應的故障問題，有些電池系統的異常及故障可能是由于電池內部參數發生變化導致的，然而有的電池內部參數盡管已經發生了變化，也不會很快地反應在電池系統的工作上(中國專利CN202011388995.5，名稱為汽車電池單體異常預估方法及裝置)，因此難以及時預測并規避一些由于線路老化、電池劣化以及電池包內接觸不良等帶來的潛在風險。此外，目前針對電池的故障診斷方法大都采用離線手段，即離線模擬車輛的行駛工況，對動力電池組進行充放電實驗，建立實車工況測試數據庫，進而實現電池的異常診斷(中國專利CN201910373001.3，名稱為一種動力電池組參數不一致性的診斷方法)。而利用車聯網平臺的電池管理系統數據，能夠突破因電池管理系統存儲和計算能力不足等導致的電池狀態預測及故障診斷的局限性(肖偉，鐘衛東，舒小農等.基于大數據的電池健康狀態(SOH)的估算及應用[J].汽車安全與節能學報，2019，10(01)：101-105.以及鮑偉，葛建軍.基于稀疏采樣數據的電動公交車電池SOC預測方法研究[J].汽車工程，2020，42(3)：367-374.)，通過對動力電池包阻抗異常進行在線診斷，能夠避免外接電路增加硬件成本或添加復雜算法增加車載電池管理系統的計算壓力，并且能夠對電池進行實時診斷，便于及時采取維護手段。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種網聯汽車動力電池阻抗異常的在線診斷系統，實現網聯汽車中的電池包阻抗異常的在線診斷，實現電池包的及時維護以延長電池包的壽命，保障行車安全。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種網聯汽車動力電池阻抗異常的在線診斷系統，包括電池模型自適應更新系統和電池阻抗在線辨識系統；

電池模型自適應更新系統包括電池模型搭建、模型參數更新、電池模型驗證；電池模型搭建實現電池模型的理想化搭建；模型參數更新根據網聯汽車行駛過程中的工況數據對電池模型參數進行求解，實現電池模型自適應更新；電池模型驗證為驗證電池模型的準確性；

電池阻抗在線辨識系統包括阻抗在線辨識、辨識結果驗證、阻抗異常報警，阻抗在線辨識通過在線辨識算法對電池模型進行參數辨識，實現電池模型阻抗信息的實時計算；辨識結果驗證對阻抗在線辨識結果進行判斷，將正常值反饋至電池模型自適應更新系統，將異常值輸出；阻抗異常報警將出現異常的電池單體阻抗值、異常的電池單體代號的信息輸出。