[发明专利]电池内短路检测方法、装置和计算机可读存储介质有效

专利信息
申请号: 201711367874.0 申请日: 2017-12-18
公开(公告)号: CN108562855B 公开(公告)日: 2020-02-07
发明(设计)人: 冯旭宁;潘岳;李世超;欧阳明高;卢艳华;何向明;卢兰光;王莉;郑思奇;陈天雨 申请(专利权)人: 清华大学;宁德时代新能源科技股份有限公司
主分类号: G01R31/3842 分类号: G01R31/3842;G01R31/389;G01R31/367;G01R31/52;B60L58/12
代理公司: 11606 北京华进京联知识产权代理有限公司 代理人: 刘诚
地址: 100084*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 内短路 变电流 电池组 状态参数 电池 参数辨识 故障检测 检测 计算机可读存储介质 动力电池 技术难点 实时获取 电动车 全工况 热失控 无负载
【权利要求书】:

1.一种电池内短路检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

S10,在电动车开机上电状态时,获取电池组的第一状态参数,根据所述第一状态参数判断电池组是否发生无负载工况下的内短路;通过检测器检测电动车的所述第一状态参数;

所述步骤S10包括:

S110,读取电动车停机前电池组的状态参数;

S120,获取电动车开机上电后电池组的状态参数,电动车开机上电后的状态为无负载和无电流充放电的状态;以及

S130,比较所述电动车停机前电池组的状态参数和所述电动车开机上电后电池组的状态参数,如果所述电动车停机前电池组的状态参数和所述电动车开机上电后电池组的状态参数不同,且符合内短路的时间累积特征,则判定电池组发生无负载工况下的内短路;

S20,如果电池组没有发生无负载工况下的内短路,则在电动车加负载状态时,获取电池组的第二状态参数,并对所述第二状态参数进行参数辨识,针对所述参数辨识的结果基于“平均+差异”模型进一步判断电动车车载变电流工况下电池组是否发生内短路;

所述步骤S20包括:

S210,实时获取电池的温度,电池的电流和电池的端电压;

S220,将所述电池的温度和所述电池的电流代入电池产热模型,进行基于温度的参数辨识,得到电池组平均等效产热内阻RΩ,avg,电池组平均熵变产热系数UT,avg,最差电池的等效产热内阻RΩ,max和最差电池的熵变产热系数UT,max

将所述电池的电流和所述电池的端电压代入电池电化学模型,进行基于电压的参数辨识,得到电池组平均荷电状态SOCavg,电池组平均电化学参数RZ,avg,最差电池的荷电状态SOCmin和最差电池的电化学阻抗参数RZ,min

S230,针对所述电池产热模型和所述电池电化学模型得到的结果,基于“平均+差异”模型对电池组的热参数异常进行判定,得出电池组是否发生产热异常和电池组是否发生电化学异常;

S240,若判断电池组同时发生产热异常和电化学异常,则进一步判断发生产热异常和电化学异常的电池单体是否为同一个电池单体;以及

S250,若发生产热异常和发生电化学异常的电池单体为同一电池单体,则同时执行停机检查和报警的动作。

2.如权利要求1所述的电池内短路检测方法,其特征在于,

所述电池产热模型为:

其中,M为电池质量,单位为kg;Cp为电池比热容,单位为J·kg-1·K-1;为电池温度T对时间的导数,单位为℃·s-1;h为电池对环境的平均换热系数,单位为W·m2·K-1;A为电池的平均散热面积,单位为m2;T为电池温度值,单位为℃;T为环境温度,单位为℃;I为电池电流值,单位为A;RΩ代表所述电池等效产热内阻参数,单位为Ω;TK为换算为开氏温度的电池温度,单位为K,TK=T+273.15;UT代表所述电池熵变产热参数,单位为V·K-1

3.如权利要求2所述的电池内短路检测方法,其特征在于,

所述“平均+差异”模型为:

用于计算异常因子YT的值。

4.如权利要求1所述的电池内短路检测方法,其特征在于,

所述电池电化学模型为:V=OCV+I·RZ

其中,V代表电池端电压,OCV代表电池的开路电压,I代表电池电流,RZ代表线性化之后的电池复数阻抗。

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