[发明专利]一种电池系统故障诊断方法

说明书

一种电池系统故障诊断方法，其包括：S1.建立健康状态下电池等效电路模型，并进行参数辨识；S2.分别获取各单体电池及等效电路模型的频率响应；S3.通过所述电池等效电路模型和各电池单体频率响应值及动态阈值诊断所述实际电池系统中各电池单体是否发生故障；S4.通过所述等效电路模型建立故障模型，利用多故障模型技术判断故障类型。本发明解决了传统电池系统故障诊断方法中存在的应用范围窄及判断不准确的问题。

技术领域

本发明属于电池技术领域，特别是涉及一种电池系统故障诊断方法。

背景技术

电新能源电动汽车具有低噪声、几乎零排放的优点，是解决能源短缺、环境污染问题的重要途径。动力电池是电动汽车的重要组成部分，在很大程度上决定了电动汽车的性能。锂离子电池具有电压高、能量高和无记忆性等特点，其组成的电池组广泛应用于电动汽车和储能等系统。由于电池自身安全问题导致车辆事故屡见不鲜，针对锂离子电池安全事故频发问题，电池故障诊断在电动汽车的发展过程中得到越来越多的关注。

已有的电池故障诊断方法存在一定缺陷，如在基于模型的故障诊断方法中，应用观测器的故障诊断技术适用于很少或者没有测量噪声的电池系统中，应用范围窄。此外，当前的电池故障诊断大都是用固定阈值对残差进行评估，存在一些不确定因素的影响，如检测电路对电池的影响等。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池系统故障诊断方法，解决了现有技术中应用范围窄及判断不准确的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：

本发明提供一种电池系统故障诊断方法，包括：

S1：建立健康状态下电池等效电路模型，并进行参数辨识；

S2：分别获取所述参数辨识后的等效电路模型及电池系统中各电池单体的频率响应；

S3：通过等效电路模型和各电池单体频率响应值及动态阈值诊断所述实际电池系统中各电池单体是否发生故障；

S4：通过所述等效电路模型建立故障模型，利用多故障模型技术判断故障类型。

在本发明的一个实施例中，所述电池系统包括多个电池。

在本发明的一个实施例中，所述等效电路模型中包括电荷扩散引起的电容、电荷转移引起的电容、表示电池欧姆内阻、电荷扩散引起的电阻以及电荷转移引起的电阻。

在本发明的一个实施例中，步骤S2包含以下步骤：

S21：用电流激励所述等效电路模型及实际电池系统；

S22：获取电池等效电路模型的端电压及实际电池系统各单体电池的端电压；

S23：将所获取的端电压进行傅里叶变换，得到等效电路模型及实际电池系统各单体电池的频率响应值。

在本发明的一个实施例中，所述电流为正弦电流。

在本发明的一个实施例中，步骤S3中包括以下步骤：

S31：通过对所述等效电路模型和实际电池系统各单体电池的频率响应值建立幅值平方相干函数；

S32：获取动态阈值；

S33：若幅值平方相干函数值小于等于所述动态阈值，则电池系统中对应的电池单体发生故障。

在本发明的一个实施例中，步骤S4中包括以下步骤：

S41：根据所述等效电路模型建立多故障模型；

S42：通过多故障模型技术来确定故障类型。

在本发明的一个实施例中，所述故障模型是利用等效电路模型在电池发生故障状况下进行参数辨识获得。