[发明专利]锂电池微短路的识别方法及电池管理系统

说明书

本发明涉及动力电池技术领域，提供一种锂电池微短路的识别方法及电池管理系统，解决了现有技术中在采用电压降、温升的方法提前预判微短路时，由于检测时间长且在有负载电流干扰的情况下，难以准确的判断电池微短路是否发生的问题。本发明所述的锂电池微短路的识别方法包括：实时采集锂电池中每个电芯的电压和电流；根据每个电芯的电压和电流，利用联合卡尔曼滤波方法，得到每个电芯的短路电阻；根据每个电芯的短路电阻与预设短路阻值范围的比较结果，确定每个电芯的内短路级别。本发明实施例适用于锂电池微短路的预判过程。

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，特别涉及一种锂电池微短路的识别方法及电池管理系统。

背景技术

锂电池因循环利用率高、能量密度大，被广泛应用在新能源汽车上。但是，在锂电池带来高经济效益的同时，也存在一定的风险问题。其中最为明显的安全问题就是电池微短路。锂电池微短路，就是在锂电池内部电芯与电芯之间，或者单个电芯内部发生微小的短路现象。微短路会引起电池的不正常放电，并异常产热，甚至使热失控现象蔓延，引起电池起火、爆炸。在现有技术中，新能源汽车中的电池管理系统对于微短路的防控，一般采用电压降、温升的方法提前预判微短路，但是检测时间长且在有负载电流干扰的情况下，难以准确的判断电池微短路发生与否。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种锂电池微短路的识别方法及电池管理系统，以至少部分地解决上述技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种锂电池微短路的识别方法，所述锂电池微短路的识别方法包括：实时采集锂电池中每个电芯的电压和电流；根据每个电芯的电压和电流，利用联合卡尔曼滤波方法，得到每个电芯的短路电阻；根据每个电芯的短路电阻与预设短路阻值范围的比较结果，确定每个电芯的内短路级别。

进一步地，在所述实时采集锂电池中每个电芯的电压和电流之后，所述锂电池微短路的识别方法还包括：根据每个电芯的电压和电流，利用联合卡尔曼滤波方法，得到每个电芯的荷电状态SOC值；将所述锂电池中所有电芯的SOC值取均值，得到所述锂电池的平均SOC值；根据每个电芯的SOC值与所述平均SOC值的比值，得到每个电芯的SOC值占比；将每个电芯的SOC值占比与预设阈值进行比较；确定SOC值占比大于所述预设阈值的电芯为存在微短路的电芯，并根据所述电芯的电压和电流，利用联合卡尔曼滤波方法，得到所述电芯的短路电阻。

进一步地，在所述实时采集锂电池中每个电芯的电压和电流之后，所述锂电池微短路的识别方法还包括：将每个电芯的电压与预设电压限值进行比较；当存在电芯的电压小于所述预设电压限值时，输出断电命令；当存在电芯的电压大于或等于所述预设电压限值时，确定所述电芯为内短路电芯，并根据所述电芯的电压和电流，利用联合卡尔曼滤波方法，得到所述电芯的短路电阻。

进一步地，预设短路阻值范围包括第一短路阻值范围、第二短路阻值范围和第三短路阻值范围，且所述三个短路阻值范围中的阻值大小顺序为第一短路阻值范围<第二短路阻值范围<第三短路阻值范围，所述根据每个电芯的短路电阻与预设短路阻值范围的比较结果，确定每个电芯的内短路级别包括：判断每个电芯的短路电阻属于所述预设短路阻值范围中的哪一个；当判断电芯的短路电阻属于所述第一短路阻值范围时，所述电芯的内短路级别为严重级别内短路；当判断电芯的短路电阻属于所述第二短路阻值范围时，所述电芯的内短路级别为中等级别内短路；当判断电芯的短路电阻属于所述第三短路阻值范围时，所述电芯的内短路级别为轻微级别内短路。

进一步地，在所述确定每个电芯的内短路级别之后，所述锂电池微短路的识别方法还包括：当确定所述电芯的内短路级别为严重级别内短路时，将所述锂电池的功率降低至第一功率值；当确定所述电芯的内短路级别为中等级别内短路时，将所述锂电池的功率降低至第二功率值；当确定所述电芯的内短路级别为轻微级别内短路时，将所述锂电池的功率降低至第三功率值，且所述第一功率值<所述第二功率值<所述第三功率值。