一种动力电池组连接异常判定方法技术

本发明专利技术提供一种动力电池组连接异常判定方法,包括:根据动力电池组中电池单体的SOC‑OCV特性曲线,选取SOC‑OCV特性曲线中的两个拐点作为分界点,将SOC‑OCV特性曲线按SOC分为低容量区间、中容量区间、高容量区间，共计三个区间；对动力电池组中各电池单体的电压进行监测，并检测动力电池组的放电电流;根据检测到的动力电池组中各电池单体的电压值中的最高值Umax和最低值Umin与UH、UL进行比较，判断动力电池组所处的区间；设定第一电流值、第一报警时间阈值，在每个区间中，设置静态压差报警阈值及对应的静态压差故障级别；通过比较Umax‑Umin的值和静态压差报警阈值即可作出静态压差故障级别的判定。

A method for determining abnormal connection of power battery pack

The invention provides a judging method for abnormal connection of power battery pack, which includes: according to the SOC_OCV characteristic curve of battery monomer in power battery pack, two inflexion points in the SOC_OCV characteristic curve are selected as the dividing points, and the SOC_OCV characteristic curve is divided into three sections according to SOC: low capacity section, middle capacity section and high capacity section. The voltage of each cell in the power battery pack is monitored and the discharge current of the power battery pack is detected; the interval of the power battery pack is judged by comparing the maximum and minimum Umax of the voltage of each cell in the power battery pack with UH and UL; the first current value and the first report are set. The alarm time threshold is set in each interval, the static differential alarm threshold and the corresponding static differential fault level are set, and the static differential fault level can be determined by comparing the value of Umax_Umin and the static differential alarm threshold.

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池组连接异常判定方法
本专利技术涉及新能源汽车动力电池组领域，尤其涉及一种动力电池组连接异常判定方法。
技术介绍
为了满足电动汽车上电量的需求，目前电动汽车上使用的动力电池都是多个电芯先并后串，然而在电池并联时需要进行焊接。电池组并联成组后会装到车上进行运行，然而因为受焊接生产工艺的成熟度、设备的先进程度、并联焊接使用的连接物的材质差异度等影响，车辆实际运行过程中车辆会频繁的颠簸、震动，电池组并联焊接处会出现断裂，并联连接断裂后会出现断裂的一串电池因为并联数减少而容量减少，并且长时间运行会出现断裂的电池单体与其他电池单体电压一致性会越来越差，出现并联断裂的电池单体会提前充满、提前放空，从而影响车辆的续航里程。目前针对多并电池组并联断裂都未进行判断识别，都是待断裂了后，产生的非常大的压差后，而发现续航里程减小后再进行电池更换。因没有进行提前判断识别并联断裂，并且电池单体压差报警阈值设定的都是偏大，因此不能提前诊断出电池连接异常而继续使用，最后会出现续航里程明显减小或发生提前的断电保护的现象，从而影响客户的使用。针对此问题，现有的技术手段通常是设定固定的压差故障阈值并且将其设的很大，且没有做连接异常识别，而达到固定压差阈值设定报警时，车辆已经明显缩短续航里程、影响客户体验。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种动力电池组连接异常判定方法,包括:根据动力电池组中电池单体的SOC-OCV特性曲线,选取SOC-OCV特性曲线中的两个拐点作为分界点,将SOC-OCV特性曲线按SOC分为低容量区间、中容量区间、高容量区间，共计三个区间；将两个拐点所对应的OCV值分别设为UH、UL,且UH＞UL；所述电池单体由多个电芯并联组成;对动力电池组中各电池单体的电压进行监测，并检测动力电池组的放电电流;根据检测到的动力电池组中各电池单体的电压值中的最高值Umax和最低值Umin与UH、UL进行比较，判断动力电池组所处的区间；当Umax≥UH时，判定动力电池组处于高容量区间，当Umax小于UH且Umin小于等于UL时，判定动力电池组处于低容量区间，否则判定动力电池组处于中容量区间；设定第一电流值、第一报警时间阈值，当动力电池组的放电电流小于第一电流值时进行静态压差的判断；在每个区间中，将电池单体的多个不同的容量差值在SOC-OCV特性曲线中所对应的多个OCV值分别设为该区间的多个静态压差报警阈值，按照静态压差报警阈值的大小对应设定多个静态压差故障级别；判断动力电池组所处的区间后，当监测到Umax-Umin的值，即压差值，大于该区间内对应的静态压差报警阈值且持续时间大于设定的第一报警时间阈值时，即判定动力电池组的静态压差过大，并认定为对应的静态压差故障级别，发出相应报警。优选的，还包括设定第二电流值，第二报警时间阈值，修正比例△V，第二电流值大于第一电流值，并设定修正值△Vdet为动力电池组的放电电流和修正比例△V之积，当动力电池组放电电流恒定且大于设定的第二电流值时，进行动态压差的判断；在每个区间中，将电池单体的多个不同容量差值在SOC-OCV特性曲线中所对应的多个OCV值分别加上修正值△Vdet，设为该区间的多个动态压差报警阈值，按照动态压差报警阈值的大小对应设定多个动态压差故障级别；判断动力电池组所处的区间后，当监测到Umax-Umin的值大于该区间内对应的动态压差报警阈值且持续时间大于设定的第二报警时间阈值时，即判定动力电池组的动态压差过大，并认定为对应的动态压差故障级别，发出相应报警。优选的，在每个区间中，将电池单体的容量差值30%、20%、10%在SOC-OCV特性曲线中所对应的三个OCV值分别设为该区间的三个静态压差报警阈值，按照静态压差报警阈值的大小对应设定三个静态压差故障级别。进一步的，在每个区间中，将电池单体的容量差值30%、20%、10%在SOC-OCV特性曲线中所对应的三个OCV值分别加上修正值△Vdet，设为该区间的三个动态压差报警阈值，按照动态压差报警阈值的大小对应设定三个动态压差故障级别。进一步的，所述修正比例△V采用单体断裂并联放电实验测试设定，按照动力电池组中的电芯单体的电气连接结构，将多个电芯并联成电池单体，再将电池单体串联，然后断开电池单体中部分电芯间的并联连接，接着检测在动力电池组放电电流逐渐变化的情形下各电池单体间压差值的变化值，修正比例△V即为动力电池组放电电流每增加1A而对应产生的压差值的增大值。进一步的，当动力电池组放电电流小于设定的第二电流值时，停止动态压差的判断。本专利技术的有益效果在于，由于电池在不同容量状态下所表现出来的电池特性不同，因此根据容量进行分区，再在每个区间内设定多个静态压差报警阈值，通过对动力电池组放电电流和电池组内各电池单体的电压监测及比较，可以有效提高对动力电池组静态压差故障级别判断准确性，及时发出报警，提示动力电池组的连接异常。此外，本专利技术还对动态压差故障的判断进行设计，方法与静态压差的判定相似，区别主要在与设定动态压差报警阈值时加入修正值△Vdet，从而在动力电池组放电运行时进行动态压差故障级别的准确的判断，提示动力电池组的连接异常。具体实施方式为方便本领域的技术人员了解本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。目前电动汽车上使用的动力电池组都是多个电芯先并后串，即多个电芯并联形成电池单体再将多个电池单体串联,此类动力电池组异常一般包括一个电池单体内电芯并联焊接处异常或两个电池单体间串联连接异常，而不管是一个电池单体内并联焊接处异常或电池单体间串联连接异常，在动力电池组充放后都会通过电池单体的电压差异性表现出来。此外,还需要考虑到电池在不同容量状态下所表现出来的电池特性不同,因此,在具体实施本专利技术时，先根据动力电池组中电池单体的SOC-OCV特性曲线,SOC(stateofcharge，荷电状态，也叫剩余电量),OCV(OpenCircuitVoltage)开路电压,选取SOC-OCV特性曲线中的两个拐点作为分界点,将SOC-OCV特性曲线按SOC分为低容量区间、中容量区间、高容量区间，共计三个区间；将两个拐点所对应的OCV值分别设为UH、UL,且UH＞UL；采用电池管理系统,对动力电池组中各电池单体的电压进行监测，并检测动力电池组的放电电流;根据检测到的动力电池组中各电池单体的电压值中的最高值Umax和最低值Umin与UH、UL进行比较，判断动力电池组所处的区间；当Umax≥UH时，判定动力电池组处于高容量区间，当Umax小于UH且Umin小于等于UL时，判定动力电池组处于低容量区间，否则判定动力电池组处于中容量区间；一个电池单体内部的电芯并联处焊接断裂，会表现出该电池单体内总的电芯并联个数减少，这样会造成该电池单体并联后的容量减少，内阻增大。容量减少后的电池单体，在动力电池组以同样的电流进行充放电时，会经过更短的时间而到达充满或放空，然而正常的电池是没有达到充满或放空的，也就体现出内部并联焊接断裂而异常的单体与正常的单体在经过一次或多次充放电循环后，可以很快的表现出电压差异性。这种因为容量的差异性在每次经过充放电后再上电后能够很明显的反映出静态的电压差异性，即静态压差。因此,在电池管理系统中设定第一电流值、第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池组连接异常判定方法,其特征在于,包括:根据动力电池组中电池单体的SOC‑OCV特性曲线,选取SOC‑OCV特性曲线中的两个拐点作为分界点,将SOC‑OCV特性曲线按SOC分为低容量区间、中容量区间、高容量区间，共计三个区间；将两个拐点所对应的OCV值分别设为UH、UL,且UH＞UL；所述电池单体由多个电芯并联组成;对动力电池组中各电池单体的电压进行监测，并检测动力电池组的放电电流;根据检测到的动力电池组中各电池单体的电压值中的最高值Umax和最低值Umin与UH、UL进行比较，判断动力电池组所处的区间；当Umax≥UH时，判定动力电池组处于高容量区间，当Umax小于UH且Umin小于等于UL时，判定动力电池组处于低容量区间，否则判定动力电池组处于中容量区间；设定第一电流值、第一报警时间阈值，当动力电池组的放电电流小于第一电流值时进行静态压差的判断；在每个区间中，将电池单体的多个不同的容量差值在SOC‑OCV特性曲线中所对应的多个OCV值分别设为该区间的多个静态压差报警阈值，按照静态压差报警阈值的大小对应设定多个静态压差故障级别；判断动力电池组所处的区间后，当监测到Umax‑Umin的值大于该区间内对应的静态压差报警阈值且持续时间大于设定的第一报警时间阈值时，即判定动力电池组的静态压差过大，并认定为对应的静态压差故障级别，发出相应报警。...

【技术特征摘要】
1.一种动力电池组连接异常判定方法,其特征在于,包括:根据动力电池组中电池单体的SOC-OCV特性曲线,选取SOC-OCV特性曲线中的两个拐点作为分界点,将SOC-OCV特性曲线按SOC分为低容量区间、中容量区间、高容量区间，共计三个区间；将两个拐点所对应的OCV值分别设为UH、UL,且UH＞UL；所述电池单体由多个电芯并联组成;对动力电池组中各电池单体的电压进行监测，并检测动力电池组的放电电流;根据检测到的动力电池组中各电池单体的电压值中的最高值Umax和最低值Umin与UH、UL进行比较，判断动力电池组所处的区间；当Umax≥UH时，判定动力电池组处于高容量区间，当Umax小于UH且Umin小于等于UL时，判定动力电池组处于低容量区间，否则判定动力电池组处于中容量区间；设定第一电流值、第一报警时间阈值，当动力电池组的放电电流小于第一电流值时进行静态压差的判断；在每个区间中，将电池单体的多个不同的容量差值在SOC-OCV特性曲线中所对应的多个OCV值分别设为该区间的多个静态压差报警阈值，按照静态压差报警阈值的大小对应设定多个静态压差故障级别；判断动力电池组所处的区间后，当监测到Umax-Umin的值大于该区间内对应的静态压差报警阈值且持续时间大于设定的第一报警时间阈值时，即判定动力电池组的静态压差过大，并认定为对应的静态压差故障级别，发出相应报警。2.依据权利要求1所述动力电池组连接异常判定方法，其特征在于：还包括设定第二电流值，第二报警时间阈值，修正比例△V，第二电流值大于第一电流值，并设定修正值△Vdet为动力电池组的放电电流和修正比例△V之积，当动力电池组放电电流恒定且大于设定的第二电流值时，进行动态压差的判断；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，文锋，余祖俊，文灿飞，
申请(专利权)人：惠州市亿能电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44