[发明专利]一种并联电池组故障检测方法

说明书

本发明公开了一种并联电池组故障检测方法，通过测量电池组的发热量和电能，求取各个电池组的SOE平均值，比较各个电池组与SOE平均值之间的差值，基于该差值判断电池组的故障状况。本发明通过计算电池组的SOE值，基于与整体的平局SOE值之间的比较，发现在若干电池组中，能量释放异常的电池组，实现对异常电池组的故障检测，有利于及时处理故障电池组，延迟电池组群的寿命，保证能量的持续输出。

技术领域

本发明涉及一种并联电池组故障检测方法，属于电池模组领域。

背景技术

现有的电动车电池管理系统(BMS)通过实时采集电池组充放电电流、各电池单体电压、温度等状态量，能够对电池组的工作状态进行监控，通过对电池组剩余电量(SOC)和最大输出功率(SOP)进行在线估算，确保动力电池组处于最佳工作状态从而最大限度发挥动力电池性能及延长其使用寿命。然而由于单体电芯电压和容量都无法满足电动车功率输出要求，通常需要通过串联和并联方式形成电池模组来提供动力，对于串联电池组来说，BMS能够同时检测所有电池单体的端电压从而对其工作状态进行实时监控；而对于并联电池组来说，BMS只能采集到所有并联单体的共同电压和流经电池组的总电流，因此当并联电池组中某一单体衰老或出现故障时BMS无法及时察觉，大大缩减其余并联电池的寿命。

现有的针对并联电池组故障的检测方法，主要有分为两种，一种是离线逐一测量所有单体的端电压来判断是否处于正常工作状态，该方法检测结果直观准确，但是费时费力，实用性较差；另一种是通过检测整个电池组的直流内阻并与初始值对比来判断电池衰老程度和是否出现故障，该方法优点是较为简便快捷，但是当并联电池组规模较大时误差较大，难以做出准确判断，误判带来的不利影响严重。

发明内容

为了解决上述问题，本发明通过提供一种并联电池组故障检测方法。

本发明采用的技术方案一方面为一种并联电池组故障检测方法，包括以下步骤：获取一个电池组平均温度T；根据下列公式计算该电池组释放的电能E_w和电池的产热率E_q；

式中I(t)和U(t)分别为t时，电池组的电流和总电压的值，I，E_oc和U分别为电池组的电流，开路电压和端电压,为熵变温度系数；计算电池组释放的电能E_w与电池的产热率E_q的和值e(t)，标记e(t)为电池实时能量值，累计e(t)得到电池已释放能量值E_e；计算E_e与电池组的总能量值的比值，标记该比值为SOE；计算待检测的所有电池组的SOE的平均值，设置该平均值为判断阈值，基于判断阈值判断电池组的状态。

优选地，根据下列数学模型计算开路电压E_oc；

E_oc＝[3E-K0/SOC-K1*SOC+K2*ln(SOC)+K3*ln(1-SOC)]/3,式中E、K0、K1、K2和K3为预设的常数。

优选地，基于安时积分法获取SOC。

优选地，所述数学模型由若干经验模型组成，包括：

E_oc＝E-K/SOC；E_oc＝E-K*SOC；E_oc＝E+K*ln(SOC)+K`*ln(1-SOC)；其中E、K、K`为不确定的模型参数；

结合该三个模型并求平均值，输出E_oc＝[3E-K0/SOC-K1*SOC+K2*ln(SOC)+K3*ln(1-SOC)]/3，所述E、K0、K1、K2和K3为基于开路电压测试的结果以最小二乘法拟合得到的常数。

优选地，基于判断阈值判断电池组的状态的步骤包括：计算单个电池组的SOE与判断阈值的差值，计算该差值与判断阈值的比值，基于该比值的大小输出对应的处理信号。