本发明专利技术所述一种充电检测电池组中电芯内阻的方法，对电池组充电过程中，通过改变充电电流，测电流变化参数，通过电池管理系统测电池组因充电电流改变引起的所有电芯电压变化参数，根据电流变化参数、电压变化参数求得所有的电芯内阻。
【技术实现步骤摘要】
一种充电检测电池组中电芯内阻的方法及应用
本专利技术涉及一种充电检测电池组中电芯内阻的方法及应用。
技术介绍
本专利技术与电池组6的充电检测直流内阻有关，特别是由多个电芯相串联所构成的电池组6中的所有电芯的充电检测直流内阻。这样的电池组6在通信基站、数据中心、储能和电动汽车等行业有着日益增多的使用。电池组6中任何单个电芯的故障或者提前退化，都可能造成严重后果。所以定期的或者是在线的对电池组6中的所有电芯的测试，是安全运行的保障。另一方面，大量的退役的电动汽车动力电池组6将进入梯次利用的市场，目前主流倾向是尽可能采用原先的整体电池包，在不施行整体拆卸的前提下，仅替换有问题的电芯。这样，就需要对电池组6中的所有电芯的阻值进行检测确定每个电芯的健康状态。本专利技术与电池的充电和检测技术有关，特别是在充电时进行直流电阻测试技术(DCLoad)。比较其他的一些测试技术，如交流电导测试(ACConductance)和电化学阻抗谱(EIS)。在充电时进行直流电阻检测技术一方面采用了接近于实际的工作电流，更能反映出电池的运行时的实际状况；另一方面直接在电池/电池组6充电过程中检测直流内阻的操作更加方便快捷。本专利技术与电池管理系统5(batterymanagementsystem,BMS)有关，其能够循环测试所有电芯的电压，并且能够将这些电压值按一定的次序和某种协议以有线或者无线的通信方式传递给充电装置。目前的动力电池都配备有这样的BMS(有些还分为主控和从控)，并且按CAN的通信协议传递电芯的电压值，重复周期不少于250毫秒。本专利技术通过截获这些通信报文，解析得出所有电芯的电压值。对未配置带有电芯电压的BMS，本专利技术的实施需要为其添加配置相应的BMS。公开号为US7212006的美国专利《Methodandapparatusformonitoringtheconditionofabatterybymeasuringitsinternalresistance》采用固定值的电阻负载对一个电池组6经过一个功率晶体管的电子开关进行放电，同时采集电池组6两端以及固定电阻负载两端的电压数值。结合后者计算出回路电流值可得到电池组6的直流电阻。但是这个方法无法得到电池组6中每个电芯的直流电阻。公开号为CN101339230的中国专利《电池内阻测量装置和方法》和公开号为CN101359035的中国专利《一种测量电池内阻的方法及装置》采用不同的固定阻值的电阻分别作为负载接入待测电池，从而得到某个直流内阻的差值。但是这些方法无法得到电池组6的电芯的直流电阻。公开号为US7782061的美国专利《Batteryohmicresistancecalculationsystemandmethod》提出用一个含有估算功能的控制采样盒，依次对一个串联回路电池组6中的某个电芯采集两次在线的电压和电流数值，从这两次数值的变化，企图得到直流电阻的变化值，再对初始的直流电阻的估计值进行某种修正，但是从这些变化值，即使是累计的变化值，是不能得到绝对的直流直流内阻值的。公开号为CN102116847A的中国专利《用于电池组6的电芯性能参数采集系统》提出了为采集电芯的参数专门制作的电池管理系统5，相比通用的为动力电池配套的BMS，其声称有更高的精度和更快的速度。但是对充电时对动力电池包的直流内阻检测是应该利用电池包中原有的BMS作为电芯的数据来源。公开号为US8159228的美国专利《Methodfordeterminingbatteryinternalresistance》提出在电池组6的在线运行中，采用一个电池管理系统5，对电芯采集电压和电流数值，将这些前后时间的数值相结合，得到直流电阻的变化值。但是从这些变化值，即使是累计的变化值，是不能得到绝对的直流直流内阻值的。公开号为CN104330636A的中国专利《一种锂离子电池直流内阻推测方法》对于一个样板电池做出来直流电阻和交流电阻的测试，并找出其中的关联函数；之后只需要对待测电池作一次交流电阻的测试，就可推算出了其直流电阻，而不需要进行实际测试，从而减少了一次放电。这个方法对于多电芯的电池组6，误差太大，并不合适。公开号为CN105891603A的中国专利《基于充电器的测量电池直流内阻的方法》提出了在充电器中测试电池组6总直流内阻的方法。该方法通过充电器自带的电压采集模块7采集电池组6的总电压，测试后只能得到电池组6的总直流内阻，无法得到所有电芯的直流内阻。这样的结果无法对电池组6内部所有的电芯状态进行评估。公开号为CN107367635A的中国专利《直流充电桩现场测试仪》通过ARM主控模块中设置有BMS模拟单元，用于生成并输出BMS模拟参数信号，通过电池模拟器获取BMS模拟参数信号并输出模拟测试电能脉冲。通过模拟电动汽车BMS协议和内阻变化等流程充电过程，实现直流充电桩的计量和检定。该方法是通过模拟器生成的测试电能脉冲，不能直接反映电池的直流内阻值。公开号为CN108226787A的中国专利《电池内阻检测方法和检测装置》通过设定电流电压差值阈值来多次采集电流电压值,直到采集的数据满足设置的阈值数据才对电池阻值进行计算，该方法数据获取方法有严格的条件限制。公开号为CN104880605B的中国专利《电池管理系统5及电池单体的直流内阻的测量方法》提出了对于动力电池电芯的一种采用电池管理系统5测试直流内阻的方法。该系统是在一般的电池管理系统5(BMS)之外增加一个优先级别的“测内阻模式”，构造了一个测试专用BMS,在每次接受到上位机调用该模式的指令后，才能执行电芯和电压和电流的测试。该方法是从两个相邻时间的测试，计算得出的是该时段的直流电阻的差值，并不是测试所需要的直流内阻的绝对值。对电池组6的便捷检测要求，对动力电池包的检测，更需要利用电池包中原有的一般的BMS而不是另外重新接线换用一个测试专用的BMS。而一般的BMS的自动采样，发送测试数值的功能已经能够胜任测试要求，并不存在和需要一个“测内阻模式”。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了克服上述现有技术所存在的不足，提供一种充电检测电池组中所有电芯电芯内阻的方法及对检测到的电芯内阻的应用。本专利技术采用的技术方案是，一种充电检测电池组中电芯内阻的方法，对电池组充电过程中，通过改变充电电流，测电流变化参数，通过电池管理系统测电池组因充电电流改变引起的所有电芯电压变化参数，根据电流变化参数、电压变化参数求得所有的电芯内阻。进一步说，包括一充电检测装置，所述充电检测装置包括充电模块、电流采集模块、电压采集模块、控制模块，所述电池组包括电池管理系统，所述充电模块电连接所述电池组，电流采集模块检测充电电流，电压采集模块检测电池组的电压，控制模块对充电模块的充电过程进行控制，电池管理系统与控制模块之间通讯连接。进一步说，控制模块采用总线控制收发器对电池管理系统传输过来的报文进行处理。进一步说，电池组采用若干数量的电芯串联组成，电池管理系统检测各电芯的电压，控制模块解析电池管理系统，得到各电芯的电压值。进一步说，所述控制模块包括数字滤波器模块、运算存储模块、人机交互模块和充电控制模块，数字滤波器模块分别接收来自总线控制收发器、电流采集模块、电压采集模块的输入信息，并做滤波处理，人机本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种充电检测电池组中电芯内阻的方法，其特征是，对电池组充电过程中，通过改变充电电流，测电流变化参数，通过电池管理系统测电池组因充电电流改变引起的所有电芯电压变化参数，根据电流变化参数、电压变化参数求得所有的电芯内阻。
【技术特征摘要】
2018.11.29 CN 20181144201391.一种充电检测电池组中电芯内阻的方法，其特征是，对电池组充电过程中，通过改变充电电流，测电流变化参数，通过电池管理系统测电池组因充电电流改变引起的所有电芯电压变化参数，根据电流变化参数、电压变化参数求得所有的电芯内阻。2.如权利要求1所述的一种充电检测电池组中电芯内阻的方法，其特征是，包括一充电检测装置，所述充电检测装置包括充电模块、电流采集模块、电压采集模块、控制模块，所述电池组包括电池管理系统，所述充电模块电连接所述电池组，电流采集模块检测充电电流，电压采集模块检测电池组的电压，控制模块对充电模块的充电过程进行控制，电池管理系统与控制模块之间通讯连接。3.如权利要求1所述的一种充电检测电池组中电芯内阻的方法，其特征是，控制模块采用总线控制收发器对电池管理系统传输过来的报文进行处理。4.如权利要求1至3任一权利要求所述的一种充电检测电池组中电芯内阻的方法，其特征是，所述控制模块包括数字滤波器模块、运算存储模块、人机交互模块和充电控制模块，数字滤波器模块分别接收来自总线控制收发器、电流采集模块、电压采集模块的输入信息，并做滤波处理，人机交互模块可以人为输入充电指令，运算存储模块对数字滤波模块传过来的信息进行解析存储...
【专利技术属性】
技术研发人员：严晓，刘中财，王东征，郑小鹿，
申请(专利权)人：嘉兴梅森储能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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