电池微短路的识别方法技术

本发明专利技术通过在并联电池组中布置具有自均衡作用的连接导体，并通过检测并联电池组运行过程中通过该连接导体的电流大小，就可以识别出该并联电池组是否发生了微短路；本发明专利技术还进一步提供一种判定该并联电池组中哪个电池单体发生微短路的方法。本发明专利技术提供的电池微短路的识别方法对于使用并联电池组的产品的安全性的提高具有关键作用。

【技术实现步骤摘要】
电池微短路的识别方法
本专利技术属于电池
，具体涉及一种对并联电池组在运行过程中发生的微短路现象进行识别的方法。
技术介绍
近年来，锂离子动力电池的安全性事故偶有发生，锂离子动力电池的多数安全问题都可以通过电气管理或温度管理等外部措施进行控制或缓解，然而，由微短路引起的热失控是所有安全问题中最为棘手难解的课题，它并不能通过现有的电气管理或温度管理等外部措施进行有效的控制和缓解。所谓微短路是指电池单体内部或电池单体正负接线端之间发生的微小的短路现象。在电池制作过程中杂质的混入、隔膜质量不达标、组成电池组极耳焊接时的焊接气泡、电池使用过程中极片的掉料或电池的挤压变形等均可导致电池微短路的发生。在电池发生微短路初期不会直接导致电池烧坏，但会引起锂离子电池自放电大、容量低等现象，并且在电池后续使用过程中可能会发展为大规模的短路现象，从而导致电池起火爆炸。目前，电池微短路的发现和预测依然是电池安全问题中的一个难点。现有技术通常通过将电池搁置一段时间后测试其压降的方法来检测电池是否发生微短路，这种方法不仅耗时耗力，可靠性低，而且不能及时地对电池使用过程中的发生的微短路现象进行识别和检测，可能会使电池运行过程中发生的微短路转换为大规模的短路现象，出现严重的安全隐患。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种能够对电池运行过程中发生的微短路现象进行实时检测和识别的电池微短路识别方法。一种电池微短路的识别方法，包括：S1，提供一并联电池组，该并联电池组包括N个并联支路、一正极输出端以及一负极输出端，所述N个并联支路均通过所述正极输出端以及负极输出端向外输出电流，每一所述并联支路均包括一个电池单体，其中，N＞1；S2，在所述并联电池组中设置一闭环形连接导体，该闭环形连接导体与每一所述并联支路均有一连接点，该闭环形连接导体通过N个所述连接点同时与所述N个电池单体的正极或负极电连接并形成一环形通路；S3，在任意相邻两个所述电池单体之间的所述闭环形连接导体上设置一第一电流检测装置，在另一相邻两个所述电池单体之间的所述闭环形连接导体上设置一第二电流检测装置；S4，在该并联电池组运行过程中，该闭环形连接导体中有一自均衡电流IS通过，检测该自均衡电流IS，并设定一电流预设阀值，所述电流预设阀值为所述自均衡电流IS绝对值的3倍以上；S5，在该并联电池组运行过程中，实时采集所述第一电流检测装置检测到的电流IA和所述第二电流检测装置检测到的电流IB，当检测到IA和IB中任意一个的绝对值大于所述电流预设阀值时，判定该并联电池组发生了微短路。一种电池微短路的识别方法，包括：S1，提供一并联电池组，该并联电池组包括N个并联支路、一正极输出端以及一负极输出端，所述N个并联支路均通过所述正极输出端以及负极输出端向外输出电流，每一所述并联支路均包括一个电池单体，其中，N为偶数；S2，在所述并联电池组中设置一闭环形连接导体，该闭环形连接导体与每一所述并联支路均有一连接点，该闭环形连接导体通过N个所述连接点同时与所述N个电池单体的正极或负极电连接并形成一环形通路；S3，在所述闭环形连接导体上设置一电流检测装置；S4，在该并联电池组运行过程中，该闭环形连接导体中有一自均衡电流IS通过，检测该自均衡电流IS，并设定一电流预设阀值，所述电流预设阀值为所述自均衡电流IS绝对值的3倍以上；S5，在该并联电池组运行过程中，实时采集所述电流检测装置检测到的电流，当该电流检测装置检测到的电流的绝对值大于所述电流预设阀值时，判定该并联电池组发生了微短路。一种电池微短路的识别方法，包括：S1，提供一并联电池组，该并联电池组包括N个并联支路、一正极输出端以及一负极输出端，所述N个并联支路均通过所述正极输出端以及负极输出端向外输出电流，每一所述并联支路均包括一个电池单体，其中，N＞1；S2，在所述并联电池组中设置一非封闭式连接导体，该非封闭式连接导体与每一所述并联支路均有一连接点，该非封闭式连接导体通过N个所述连接点同时与所述N个电池单体的正极或负极电连接；S3，在任意相邻两个所述电池单体之间的所述非封闭式连接导体上设置一电流检测装置；S4，在该并联电池组运行过程中，该非封闭式连接导体中有一自均衡电流IS流过，检测该自均衡电流IS，并设定一电流预设阀值，所述电流预设阀值为所述自均衡电流IS绝对值的3倍以上；S5，在该并联电池组运行过程中，实时采集所述电流检测装置检测到的电流，当该电流检测装置检测到的电流的绝对值大于所述电流预设阀值时，判定该并联电池组发生了微短路。一种电池微短路的识别方法，包括：S1，提供一并联电池组，该并联电池组包括N个并联支路、一正极输出端以及一负极输出端，所述N个并联支路均通过所述正极输出端以及负极输出端向外输出电流，每一所述并联支路均包括M个串联连接的电池单体，其中，N＞1，M＞1；S2，将所述N个并联支路中位于同一列的电池单体组成一组，形成M个电池单体组，每一所述电池单体组均包括N个所述电池单体，在所述并联电池组中设置M+1个闭环形连接导体，所述闭环形连接导体与所述电池单体组交替设置，每一所述闭环形连接导体与每一所述并联支路均有一连接点，该闭环形连接导体通过N个所述连接点同时与一个所述电池单体组中所述N个电池单体的正极或负极电连接；S3，对于每一所述闭环形连接导体，在任意相邻两个所述连接点之间设置一第一电流检测装置，在另一相邻两个所述连接点之间设置一第二电流检测装置；S4，在该并联电池组运行过程中，每一所述闭环形连接导体中均有一自均衡电流IS流过，检测该自均衡电流IS，并设定一电流预设阀值，所述电流预设阀值为所述自均衡电流IS绝对值的3倍以上；S5，在该并联电池组运行过程中，实时采集每一所述第一电流检测装置检测到的电流IA和每一所述第二电流检测装置检测到的电流IB，当检测到相邻两个所述闭环形连接导体中，每一所述闭环形连接导体的IA和IB中任意一个的绝对值均大于所述电流预设阀值时，判定同时与该相邻两个所述闭环形连接导体电连接所述电池单体组发生了微短路。一种电池微短路的识别方法，包括：S1，提供一并联电池组，该并联电池组包括N个并联支路、一正极输出端以及一负极输出端，所述N个并联支路均通过所述正极输出端以及负极输出端向外输出电流，每一所述并联支路均包括M个串联连接的电池单体，其中，N为偶数，M＞1；S2，将所述N个并联支路中位于同一列的电池单体组成一组，形成M个电池单体组，每一所述电池单体组均包括N个所述电池单体，在所述并联电池组中设置M+1个闭环形连接导体，所述闭环形连接导体与所述电池单体组交替设置，每一所述闭环形连接导体与每一所述并联支路均有一连接点，该闭环形连接导体通过N个所述连接点同时与一个所述电池单体组中所述N个电池单体的正极或负极电连接；S3，在每一所述闭环形连接导体上均设置一电流检测装置；S4，在该并联电池组运行过程中，每一所述闭环形连接导体中均有一自均衡电流IS流过，检测该自均衡电流IS，并设定一电流预设阀值，所述电流预设阀值为所述自均衡电流IS绝对值的3倍以上；S5，在该并联电池组运行过程中，实时采集每一所述电流检测装置检测到的电流，当检测到任意相邻两个所述闭环形连接导体上电流的绝对值均大于所述电流预设阀值时，判定同时与该相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池微短路的识别方法，包括：S1，提供一并联电池组，该并联电池组包括N个并联支路、一正极输出端以及一负极输出端，所述N个并联支路均通过所述正极输出端以及负极输出端向外输出电流，每一所述并联支路均包括一个电池单体，其中，N＞1；S2，在所述并联电池组中设置一闭环形连接导体，该闭环形连接导体与每一所述并联支路均有一连接点，该闭环形连接导体通过N个所述连接点同时与所述N个电池单体的正极或负极电连接并形成一环形通路；S3，在任意相邻两个所述电池单体之间的所述闭环形连接导体上设置一第一电流检测装置，在另一相邻两个所述电池单体之间的所述闭环形连接导体上设置一第二电流检测装置；S4，在该并联电池组运行过程中，该闭环形连接导体中有一自均衡电流IS通过，检测该自均衡电流IS，并设定一电流预设阀值，所述电流预设阀值为所述自均衡电流IS绝对值的3倍以上；S5，在该并联电池组运行过程中，实时采集所述第一电流检测装置检测到的电流IA和所述第二电流检测装置检测到的电流IB，当检测到IA和IB中任意一个的绝对值大于所述电流预设阀值时，判定该并联电池组发生了微短路。

【技术特征摘要】
1.一种电池微短路的识别方法，包括：S1，提供一并联电池组，该并联电池组包括N个并联支路、一正极输出端以及一负极输出端，所述N个并联支路均通过所述正极输出端以及负极输出端向外输出电流，每一所述并联支路均包括一个电池单体，其中，N＞1；S2，在所述并联电池组中设置至少一个闭环形连接导体，该闭环形连接导体与每一所述并联支路均有一连接点，该闭环形连接导体通过N个所述连接点同时与N个所述电池单体的正极或负极电连接并形成一环形通路；S3，在任意相邻两个所述电池单体之间的所述闭环形连接导体上设置一第一电流检测装置，在另一相邻两个所述电池单体之间的所述闭环形连接导体上设置一第二电流检测装置；S4，在该并联电池组运行过程中，该闭环形连接导体中有一自均衡电流IS通过，检测该自均衡电流IS，并设定一电流预设阀值，所述电流预设阀值为所述自均衡电流IS绝对值的3倍以上；S5，在该并联电池组运行过程中，实时采集所述第一电流检测装置检测到的电流IA和所述第二电流检测装置检测到的电流IB，当检测到IA和IB中任意一个的绝对值大于所述电流预设阀值时，判定该并联电池组发生了微短路。2.如权利要求1所述的电池微短路的识别方法，其特征在于，在所述闭环形连接导体上，以所述第一电流检测装置为起始点，按照顺时针顺序依次对所述N个所述电池单体进行编号，分别编号为1、2···N-1，N号电池单体，将所述第二电流检测装置设置在y号和(y+1)号电池单体之间，y∈[1,N)，并规定所述并联电路的顺时针方向为电流参考方向。3.如权利要求2所述的电池微短路的识别方法，其特征在于，所述闭环形连接导体同时与所述N个所述电池单体的正极电连接，设定发生微短路的电池单体为x号电池单体，在判定出该并联电池组发生微短路后，进一步采用下列方法判定所述发生微短路电池单体的编号：(1)当N为偶数，y∈[1,N/2]时:若IB>0，或者IB<0且IA<0，则利用计算x；若IB<0且IA>0，则利用计算x；(2)当N为奇数，y∈(N/2,N)时：若IA>0，或者IA<0且IB<0，则利用计算x；若IA<0且IB>0，则利用计算x；(3)当N为奇数，y∈[1,(N-1)/2]时：若IA＝0且IB>0，则x＝(N+1)/2；若IA<0且IB＝0，则x＝y+(N-1)/2；若IB>0，或者IB<0且IA<0，则利用计算x；若IB<0且IA>0，则利用计算x；(4)当N为奇数，y∈[(N+1)/2),N)时：若IA＝0且IB<0，则x＝(N+1)/2；若IA>0且IB＝0，则x＝y-(N-1)/2；若IA>0，或者IA<0且IB<0，则利用计算x；若IA<0且IB>0，则利用计算x。4.如权利要求2所述的电池微短路的识别方法，其特征在于，所述闭环形连接导体同时与所述N个所述电池单体的负极电连接，设定发生微短路的电池单体为x号电池单体，在判定出该所述并联电池组发生微短路后，进一步采用下列方法判定所述发生微短路电池单体的编号：(1)当N为偶数，y∈[1,N/2]时:若IB<0，或者IB>0且IA>0，则利用计算x；若IB>0且IA<0，则利用计算x；(2)当N为奇数，y∈(N/2,N)时：若IA<0，或者IA>0且IB>0，则利用计算x；若IA>0且IB<0，则利用计算x；(3)当N为奇数，y∈[1,(N-1)/2]时：若IA＝0且IB<0，则x＝(N+1)/2；若IA>0且IB＝0，则x＝y+(N-1)/2；若IB<0，或者IB>0且IA>0，则利用计算x；若IB>0且IA<0，则利用计算x；(4)当N为奇数，y∈[(N+1)/2),N)时：若IA＝0且IB>0，则x＝(N+1)/2；若IA<0且IB＝0，则x＝y-(N-1)/2；若IA<0，或者IA>0且IB>0，则利用计算x；若IA>0且IB<0，则利用计算x。5.如权利要求2所述的电池微短路的识别方法，其特征在于，在所述并联电池组中设置两个所述闭环形连接导体，一个所述闭环形连接导体同时与所述N个电池单体的正极电连接，另一个所述闭环形连接导体同时与所述N个所述电池单体的负极电连接，所述第一电流检测装置设置在与所述N个所述电池单体的正极电连接的闭环形连接导体上，所述第二电流检测装置设置在与所述N个所述电池单体的负极电连接的闭环形连接导体上，设定发生微短路的电池单体为x号电池单体，在判定出该所述并联电池组发生微短路后，进一步采用下列方法判定所述发生微短路电池单体的编号：(1)当N为偶数，y∈[1,N/2]时:若IB<0，或者IB>0且IA<0，则利用计算x；若IB>0且IA>0，则利用计算x；(2)当N为奇数，y∈(N/2,N)时：若IA>0，或者IA<0且IB>0，则利用计算x；若IA<0且IB<0，则利用计算x；(3)当N为奇数，y∈[1,(N-1)/2]时：若IA＝0且IB<0，则x＝(N+1)/2；若IA<0且IB＝0，则x＝y+(N-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明轩，欧阳明高，卢兰光，何向明，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11