一种电池微短路的检测方法及装置制造方法及图纸

技术编号:18366562 阅读:60 留言:0更新日期:2018-07-05 06:49
本发明专利技术实施例公开了一种电池微短路的检测方法及装置,所述方法包括:获取目标电池在初始时刻的目标初始电池参数值,并确定虚拟参考电池在所述初始时刻的参考初始电池参数值,在给定相同的激励条件下,所述虚拟参考电池的响应与所述目标电池的响应相同;获取目标电池在指定时刻的目标电池参数值;根据所述目标电池参数值以及所述参考初始电池参数,确定所述虚拟参考电池在所述指定时刻的参考电池参数值;计算所述目标电池参数值与所述参考电池参数值的差值,并根据所述差值确定所述目标电池发生微短路。采用本发明专利技术实施例,具有可提高电池微短路检测的准确性,增强电池微短路检测的适用性,降低电池故障的误判率的优点。

A method and device for detecting micro circuit of battery

An embodiment of the invention discloses a method and device for detecting the battery micro short circuit. The method includes: obtaining the initial battery parameter value of the target battery at the initial time, and determining the reference initial battery parameter value of the virtual reference battery at the initial time, and the virtual reference under the given excitation condition. The response of the battery is the same as the response of the target battery; the target battery parameter value of the target battery at the specified time is obtained; the reference battery parameter value of the virtual reference battery at the specified time is determined according to the target battery parameter value and the reference initial battery parameters; the parameter value of the target battery is calculated. The difference between the reference battery parameter value and the reference battery parameter is determined, and a short circuit of the target battery is determined according to the difference value. The application of the invention has the advantages of improving the accuracy of the battery micro short circuit detection, enhancing the applicability of the battery micro short circuit detection and reducing the error rate of the battery failure.

【技术实现步骤摘要】
一种电池微短路的检测方法及装置
本专利技术涉及电池管理领域,尤其涉及一种电池微短路的检测方法及装置。
技术介绍
二次电池又称为充电电池或蓄电池,二次电池的使用过程中受到电池原材料、或者电池使用方式等因素影响,可能出现热失控、过充电或者过放电等安全问题。其中热失控是电池安全问题的最终表现形式,而导致热失控的主要原因之一就是电池的微短路。电池的微短路主要包括外部因素引发的微短路和电池内部结构变化自引发的微短路等。其中,电池内部结构变化自引发的微短路具有一个漫长的演化过程,电池的微短路初期现象不显著,而且电池微短路的诊断容易与电池的螺栓松动等问题混淆,识别难度大。由多个单体电池组成的电池组中某个单体电池出现微短路的现象具有偶然性,加大了从电池组中识别出现微短路的单体电池的难度。然而,电池微短路的后期可能导致电池热失控等严重的安全问题,电池微短路的检测是亟待解决的电池安全问题之一。现有技术通过采集二次电池组中每个单体电池的端电压Ui以及单体电池的输出电流I,计算每个单体电池的等效内阻Zi,并通过Zi与基准电阻的差值ΔZi确定单体电池是否出现微短路。其中,基准电阻为电池组中所有单体电池的等效内阻的平均值。若电池组中串联的单体电池的数量较多,则现有技术的微短路检测方式实时计算各个单体电池的等效内阻的计算量大,对电池管理系统(英文:BatteryManagementSystem,BMS)的硬件要求高,实现难度大。此外,随着电池组的老化,电池组中各个单体电池的不一致性会增加,用ΔZi值判断电池微短路时容易将电池的不一致性判断为微短路,而且容易将接触电阻等故障导致的内阻变化误报为微短路,误判概率高,适用性差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种电池微短路的检测方法及装置,可提高电池微短路检测的准确性,增强电池微短路检测的适用性,降低电池故障的误判率。第一方面提供了一种电池微短路的检测方法,其可包括:获取目标电池在初始时刻的目标初始电池参数值,并确定虚拟参考电池在所述初始时刻的参考初始电池参数值,在给定相同的激励条件下,所述虚拟参考电池的响应与所述目标电池的响应相同;获取目标电池在指定时刻的目标电池参数值;根据所述目标电池参数值以及所述参考初始电池参数,确定所述虚拟参考电池在所述指定时刻的参考电池参数值;计算所述目标电池参数值与所述参考电池参数值的差值,并根据所述差值确定所述目标电池发生微短路。本专利技术实施例采用虚拟参考电池来仿真目标电池的工作状态,在给定的激励条件相同的情况下,虚拟参考电池的响应与目标电池的响应相同。因此可通过比较目标电池工作过程中,虚拟参考电池与目标电池的电池参数值的差值确定目标电池是否发生了微短路,操作简单。即使是电池内短路的微小迹象也可以通过比较参数值的差值检测得到,从而可从微小短路开始监控电池的微短路状态,提高了电池内短路的检测精确性,降低电池故障的误判率,可从电池短路的早期开始监控,更好地预防单体电池的微短路带来电池热失控等危险。结合第一方面,在第一种可能的实现方式中,所述目标电池参数值包括所述目标电池的目标端电压值、所述目标电池的电流值以及所述目标电池的温度参数值;所述虚拟参考电池的初始电池参数值中包括所述虚拟参考电池的初始电池电量值;所述指定时刻与所述初始时刻之间的时间长度为ΔT0;所述根据所述目标电池参数值以及所述参考初始电池参数,确定所述虚拟参考电池在所述指定时刻的参考电池参数值包括:根据所述目标电池的电流值和所述目标电池的温度参数值,确定所述虚拟参考电池在所述ΔT0内的电池电量变化值,并根据所述虚拟参考电池的初始电池电量值确定所述虚拟参考电池的参考剩余电量;所述计算所述目标电池参数值与所述参考电池参数值的差值,并根据所述差值确定所述目标电池发生微短路包括:根据所述目标端电压值计算所述目标电池的目标剩余电量,并计算所述目标剩余电量与所述参考剩余电量的电量差值;根据所述电量差值确定所述目标电池发生微短路。本专利技术实施例可通过电池的端电压值和电流值等电池参数值,确定在相同温度的激励条件下,参考虚拟电池和目标电池的剩余电池电量的差值,通过剩余电池电量的差值确定电池发生微短路。通过电池的剩余电量的比较来确定目标电池是否发生了微短路等故障,操作简单,适用性高。结合第一方面第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述指定时刻包括第一时刻和第二时刻,所述第二时刻与所述第一时刻之间的时间长度为ΔT1;所述电量差值包括所述第一时刻对应的第一电量差值和所述第二时刻对应的第二电量差值;所述根据所述电量差值确定所述目标电池发生微短路包括:计算所述第二电量差值和所述第一电量差值的目标差值,将所述目标差值与所述ΔT1的比值确定为所述目标电池的漏电流值;若所述漏电流值大于或者等于预设电流阈值,则确定所述目标电池发生微短路。本专利技术实施例可在电池工作过程中的任意两个时刻,检测参考虚拟电池和目标电池的剩余电量的差值,通过两个时刻对应的两个剩余电量差值的差值计算目标电池的漏电流值。通过漏电流值更加直观明了地确定目标电池的微短路状态,判断更精确,适用性更高。结合第一方面第一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述指定时刻包括第一时刻和第二时刻,所述第二时刻与所述第一时刻之间的时间长度为ΔT1;所述电量差值包括所述第一时刻对应的第一电量差值和所述第二时刻对应的第二电量差值;所述根据所述电量差值确定所述目标电池发生微短路包括:计算所述第二电量差值和所述第一电量差值的目标差值,将所述目标差值与所述ΔT1的比值确定为所述目标电池的漏电流值;计算所述目标电池在所述时间长度上的平均电压值,并结合所述漏电流值确定所述目标电池的微短路电阻;若所述微短路电阻的大小小于预设电阻阈值,则确定所述目标电池发生微短路。本专利技术实施例获取得到目标电池的漏电流值之后,可进一步计算目标电池的微短路电阻。通过微短路电阻更加直观明了地确定目标电池的微短路状态,增加了电池微短路检测方式的多样性,灵活性高。通过微短路电阻的计算也可定量检测出目标电池的微短路的电阻阻值,判断更精确,降低了电池故障的误判率,适用性更高。结合第一方面,在第四种可能的实现方式中,所述目标电池参数值包括所述目标电池的目标端电压值、所述目标电池的电流值以及所述目标电池的温度参数值;所述虚拟参考电池的初始电池参数值中包括所述虚拟参考电池的初始电池电量值;所述指定时刻与所述初始时刻之间的时间长度为ΔT0;所述根据所述目标电池参数值以及所述参考初始电池参数,确定所述虚拟参考电池在所述指定时刻的参考电池参数值包括:根据所述目标电池的电流值和所述目标电池的温度参数值,确定所述虚拟参考电池在所述ΔT0内的电池电量变化值,并根据所述虚拟参考电池的初始电池电量值确定所述虚拟参考电池的参考剩余电量;根据所述参考剩余电量和所述电流值确定所述虚拟参考电池在所述指定时刻的参考端电压值;所述计算所述目标电池参数值与所述参考电池参数值的差值,并根据所述差值确定所述目标电池发生微短路包括:计算所述目标端电压值与所述参考端电压值的电压差值,并根据所述电压差值确定所述目标电池发生微短路。本专利技术实施例可通过目标电池的端电压值和电流值等电池参数值,确定在相同温度的激励条件下,参考虚拟电池的端电压值,通过参考虚拟电池本文档来自技高网
...
一种电池微短路的检测方法及装置

【技术保护点】
1.一种电池微短路的检测方法,其特征在于,包括:获取目标电池在初始时刻的目标初始电池参数值,并确定虚拟参考电池在所述初始时刻的参考初始电池参数值,在给定相同的激励条件下,所述虚拟参考电池的响应与所述目标电池的响应相同;获取目标电池在指定时刻的目标电池参数值;根据所述目标电池参数值以及所述参考初始电池参数,确定所述虚拟参考电池在所述指定时刻的参考电池参数值;计算所述目标电池参数值与所述参考电池参数值的差值,并根据所述差值确定所述目标电池发生微短路。

【技术特征摘要】
1.一种电池微短路的检测方法,其特征在于,包括:获取目标电池在初始时刻的目标初始电池参数值,并确定虚拟参考电池在所述初始时刻的参考初始电池参数值,在给定相同的激励条件下,所述虚拟参考电池的响应与所述目标电池的响应相同;获取目标电池在指定时刻的目标电池参数值;根据所述目标电池参数值以及所述参考初始电池参数,确定所述虚拟参考电池在所述指定时刻的参考电池参数值;计算所述目标电池参数值与所述参考电池参数值的差值,并根据所述差值确定所述目标电池发生微短路。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标电池参数值包括所述目标电池的目标端电压值、所述目标电池的电流值以及所述目标电池的温度参数值;所述虚拟参考电池的初始电池参数值中包括所述虚拟参考电池的初始电池电量值;所述指定时刻与所述初始时刻之间的时间长度为ΔT0;所述根据所述目标电池参数值以及所述参考初始电池参数,确定所述虚拟参考电池在所述指定时刻的参考电池参数值包括:根据所述目标电池的电流值和所述目标电池的温度参数值,确定所述虚拟参考电池在所述ΔT0内的电池电量变化值,并根据所述虚拟参考电池的初始电池电量值确定所述虚拟参考电池的参考剩余电量;所述计算所述目标电池参数值与所述参考电池参数值的差值,并根据所述差值确定所述目标电池发生微短路包括:根据所述目标端电压值计算所述目标电池的目标剩余电量,并计算所述目标剩余电量与所述参考剩余电量的电量差值;根据所述电量差值确定所述目标电池发生微短路。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述指定时刻包括第一时刻和第二时刻,所述第二时刻与所述第一时刻之间的时间长度为ΔT1;所述电量差值包括所述第一时刻对应的第一电量差值和所述第二时刻对应的第二电量差值;所述根据所述电量差值确定所述目标电池发生微短路包括:计算所述第二电量差值和所述第一电量差值的目标差值,将所述目标差值与所述ΔT1的比值确定为所述目标电池的漏电流值;若所述漏电流值大于或者等于预设电流阈值,则确定所述目标电池发生微短路。4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述指定时刻包括第一时刻和第二时刻,所述第二时刻与所述第一时刻之间的时间长度为ΔT1;所述电量差值包括所述第一时刻对应的第一电量差值和所述第二时刻对应的第二电量差值;所述根据所述电量差值确定所述目标电池发生微短路包括:计算所述第二电量差值和所述第一电量差值的目标差值,将所述目标差值与所述ΔT1的比值确定为所述目标电池的漏电流值;计算所述目标电池在所述时间长度上的平均电压值,并结合所述漏电流值确定所述目标电池的微短路电阻;若所述微短路电阻的大小小于预设电阻阈值,则确定所述目标电池发生微短路。5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标电池参数值包括所述目标电池的目标端电压值、所述目标电池的电流值以及所述目标电池的温度参数值;所述虚拟参考电池的初始电池参数值中包括所述虚拟参考电池的初始电池电量值;所述指定时刻与所述初始时刻之间的时间长度为ΔT0;所述根据所述目标电池参数值以及所述参考初始电池参数,确定所述虚拟参考电池在所述指定时刻的参考电池参数值包括:根据所述目标电池的电流值和所述目标电池的温度参数值,确定所述虚拟参考电池在所述ΔT0内的电池电量变化值,并根据所述虚拟参考电池的初始电池电量值确定所述虚拟参考电池的参考剩余电量;根据所述参考剩余电量和所述电流值确定所述虚拟参考电池在所述指定时刻的参考端电压值;所述计算所述目标电池参数值与所述参考电池参数值的差值,并根据所述差值确定所述目标电池发生微短路包括:计算所述目标端电压值与所述参考端电压值的电压差值,并根据所述电压差值确定所述目标电池发生微短路。6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述电压差值确定所述目标电池发生微短路包括:若所述电压差值大于预设电压阈值,则所述目标电池发生微短路。7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述电压差值确定所述目标电池发生微短路包括:根据所述电压差值和所述目标电池的电流值计算所述虚拟参考电池和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘兵晓杨瑞刘晓康
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1