[发明专利]一种动力电池多故障检测方法与系统

说明书

本发明涉及一种动力电池多故障检测方法与系统。该动力电池多故障检测方法与系统，在以多个单体电池的电压时间序列数据为基础，构建得到电压矩阵和压差矩阵之后，采用阈值计数法确定每一电池单体被计数的次数，然后，根据次数和计数总数确定得到每一单体电池的频率向量，最后根据频率向量和预设频率阈值快速、精确的判断得到故障单体后，输出故障单体的编号。并且，采用的数据为电压时间序列数据，使得整个确顶过程更加全面，进而解决了现有技术中存在的不能精确、快速以及全面对动力电池故障进行检测的问题。

技术领域

本发明涉及电池故障检测技术领域，特别是涉及一种动力电池多故障检测方法与系统。

背景技术

锂离子动力电池是纯电动汽车的核心部件，及时发现动力电池故障能有效保证动力电池系统安全可靠的运行。通常，锂离子电池系统包含很多单体电池。由于制造工艺等原因，单体电池在初始性能本身存在一定差异。在相同电流激励下，同一电池组的电压会存在一定的差异，但这种电压的差异非常小。当电池组长时间运行出现衰退，或者某一单体电池受到碰撞、挤压或者长时间使用导致的锂枝晶刺穿隔膜等问题时会引发电池短路，电池内部会发生很多副反应，导致单体电池短时间释放热量引发周边单体出现故障问题，从而引发整个电池热失控。在故障发生初期，故障的单体电池电阻会有一个增大过程，导致整个电池组的电压一致性发生一定变化。

目前新能源汽车监控系统能够获得电压与温度等数据，通过监测温度与允许的最高阈值比较，从而判断电池是否发生短路，但是温度检测在时间上具有一定的滞后性。也有通过电压阈值进行短路故障的判断，但是在短路前期电压并没有很大的压降。此外，部分专利如《锂电池的内短路处理方法和装置》，集中于充电过程的短路判断，忽略了放电过程，电池充放电过程选择不够全面。

因此提供一种能够精确、快速以及全面对动力电池故障进行检测的动力电池多故障检测方法或系统，是本领域亟待解决的一个技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种动力电池多故障检测方法与系统，以能够精确、快速、全面的对动力电池故障进行检测。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种动力电池多故障检测方法，包括：

获取多个单体电池的电压时间序列数据；所述电压时间序列数据包括每一时刻下多个单体电池的电压；

根据所述电压时间序列数据构建电压矩阵；所述电压矩阵的行数代表单体电池编号值，列数代表帧数值；一帧对应一电压采集时刻；

根据所述电压矩阵确定每一单体电池的压差；

根据所述压差构建压差矩阵；所述压差矩阵的行数代表单体电池编号值；

根据所述压差矩阵，采用阈值计数法确定每一电池单体被计数的次数；

根据所述次数确定计数总数；

根据所述次数和所述计数总数确定每一单体电池的频率向量；

获取预设频率阈值，并判断所述频率向量是否大于所述预设频率阈值，若大于，则与所述频率向量相对应的单体电池为故障单体，输出所述故障单体的编号；反之，则与所述频率向量相对应的单体电池不是故障单体。

优选的，所述根据所述压差矩阵，采用阈值计数法确定每一电池单体被计数的次数，具体包括：

根据所述压差矩阵确定n个单体电池的压差中的最大压差值和最小压差值；

根据所述最大压差值和所述最小压差值确定比值系数和差值系数；

获取比值阈值，根据所述比值系数和所述比值阈值确定是否提取单体电池的编号并计数一次；

获取差值阈值，并根据所述差值系数和所述差值阈值确定是否提取单体电池的编号并计数一次；