锂离子动力电池组的故障诊断及失效处理系统以及方法技术方案

本发明专利技术涉及电动汽车的锂离子动力电池技术领域，提供了一种锂离子动力电池组的故障诊断及失效处理系统，包括电压/温度采集模块、底层MCU、总电压测量模块以及主控器。还提供一种锂离子动力电池组的故障诊断及失效处理方法，包括S1‑S3三个步骤。本发明专利技术将动力电池组的故障根据其严重程度分为三个等级，根据采集到的电池组电压、温度等信号的取值范围判断其属于哪一级故障，对每一级不同的故障采用不同的处理措施，从而实现对动力电池组的失效处理。

Fault diagnosis and treatment system and method of Li-ion battery pack

【技术实现步骤摘要】
锂离子动力电池组的故障诊断及失效处理系统以及方法
本专利技术涉及电动汽车的锂离子动力电池
，具体为一种锂离子动力电池组的故障诊断及失效处理系统以及方法。
技术介绍
近年来，锂离子电池因为其能量密度高、使用寿命长等特点，收到了广大的关注，应用于手机、储能、电动汽车等诸多领域。但是作为一类涉及到复杂的化学反应的储能装置，锂离子电池本身就存在较高的安全隐患，在实际使用时可能会由于外部环境以及电力技术发展水平限制等因素导致过热、过充、过放等故障，尤其是在电动汽车领域，由于电动汽车对功率、电压、电流、能量等的高要求，需要通过电池单体串联组成电池包，增加了系统的复杂程度，加大了电池组出现故障的概率。因此急需一种能够对故障进行诊断并进行对应处理的系统和方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂离子动力电池组的故障诊断及失效处理系统以及方法，将动力电池组的故障根据其严重程度分为三个等级，根据采集到的电池组电压、温度等信号的取值范围判断其属于哪一级故障，对每一级不同的故障采用不同的处理措施，从而实现对动力电池组的失效处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子动力电池组的故障诊断及失效处理系统，其特征在于：包括电压/温度采集模块、底层MCU、总电压测量模块以及主控器；/n所述电压/温度采集模块，用于采集锂离子动力电池的单体电压和单体温度；/n所述底层MCU，用于收集所述电压/温度采集模块采集到的信息；/n所述总电压测量模块，用于测量锂离子动力电池组的总电压；/n所述主控器，用于将锂离子动力电池组的故障预先分为三个等级并给每个等级一一对应失效处理措施，还用于接收所述底层MCU反馈的信息和所述总电压测量模块测量的信息后通过分析，然后将分析的结果与三个等级进行比对，以确定故障的等级，进而将确定的结果发送至整车控制系统做出与其所处等级对应的失...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子动力电池组的故障诊断及失效处理系统，其特征在于：包括电压/温度采集模块、底层MCU、总电压测量模块以及主控器；
所述电压/温度采集模块，用于采集锂离子动力电池的单体电压和单体温度；
所述底层MCU，用于收集所述电压/温度采集模块采集到的信息；
所述总电压测量模块，用于测量锂离子动力电池组的总电压；
所述主控器，用于将锂离子动力电池组的故障预先分为三个等级并给每个等级一一对应失效处理措施，还用于接收所述底层MCU反馈的信息和所述总电压测量模块测量的信息后通过分析，然后将分析的结果与三个等级进行比对，以确定故障的等级，进而将确定的结果发送至整车控制系统做出与其所处等级对应的失效处理措施。


2.如权利要求1所述的一种锂离子动力电池组的故障诊断及失效处理系统，其特征在于：还包括均衡模块，所述均衡模块用于改变锂离子动力电池单体的不一致性，防止电池出现过充，提升电池的整体性能；所述底层MCU也收集所述均衡模块采集到的信息并将该信息发送至所述主控器。


3.如权利要求2所述的一种锂离子动力电池组的故障诊断及失效处理系统，其特征在于：所述均衡模块包括均衡电路，所述均衡电路为在电池组中的每节单体电池两端并联一个电阻，并在此回路中设置模拟开关。


4.如权利要求1所述的一种锂离子动力电池组的故障诊断及失效处理系统，其特征在于：所述电压/温度采集模块包括单体电池电压采集电路，当需要采集某路电压时，所述底层MCU由I/O口选择需要采集的电池组的两端的电压，将采集的电压信号经差运放电路引入所述单体电池电压采集电路中，再经过隔离处理后直接送入所述底层MCU的内置A/D模块中，以获得电压数据。


5.如权利要求1所述的一种锂离子动力电池组的故障诊断及失效处理系统，其特征在于：所述电压/温度采集模块包括温度采集电路，将热敏电阻放置于电池组中，在所述温度采集电路中，通过测量热敏电阻的阻值，获得电池组的环境温度。


6.一种锂离子动力电池组的故障诊断及失效处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，将锂离子动力电池组的故障预先分为三个等级并给每个等级一一对应失效处理措施；
S2，采集锂离子动力电池的单体电压和单体温度，同时测量锂离子动力电池组的总电压；
S3，根据采集到的信息和测量到的信息进行分析，将分析的结果与三个等级进行比对，以确定故障的等级，进而将确定的结果发送至整车控制系统做出与其所处等级对应的失效处理措施。


7.如权利要求6所述的一种锂离子动力电池组的故障诊断及失效处理方法，其特征在于，在所述S1步骤中，预设单体电压过压阈值V1、V2、V3，单体电压欠压阈值V4、V5，总电压过压阈值U1、U2、U3，总电压欠压阈值U4、U5，电池组温度阈值C1，C2。


8.如权利要求7所述的一种锂离子动力电池组的故障诊断及失效处理方法，其特征在于，在所述S3步骤中，比对的过程具体为：
先判断车辆是否在行驶状态，
若车辆不在行驶状态，则判断电池单体是否过压；是，则判断其为几级故障并采取对于的失效处理措施；否，则判断电池单体是否欠压；是，则判断其为几级故障并采取对应的失效处理措施；否，则判断电池总电压是否过压；是，则判断其为几级故障并采取对应的失效处理措施；否，则判断电池总电压是否欠压；是，则判断其为几...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓坚，于鲁娜，谢长君，石英，黄亮，房伟，熊斌宇，刘芙蓉，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42