一种基于预充电流脉冲的电池内短路故障识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于预充电流脉冲的电池内短路故障识别方法，利用电动汽车充电时的预充阶段向大电流充电阶段转换的电流变换过程，根据采集得到的串联电池组内每个单体电压响应以及电流信息，首先考察小电流预充阶段电池端电压离群情况，重点考察预充过程中总体电压较低单体；对目标电池建立电池内短路故障等效电路模型，辨识模型内微短路电阻的数值来判断电池单体是否存在内短路故障；从而实现电池内部微短路故障的早期发现。本发明专利技术适用于电动汽车、储能系统以及电动工具等电池单体和成组应用场合。应用场合。应用场合。

【技术实现步骤摘要】
一种基于预充电流脉冲的电池内短路故障识别方法


[0001]本专利技术涉及一种电池内短路故障识别方法，具体涉及一种基于预充电流脉冲的电池内短路故障识别方法。

技术介绍

[0002]由于锂离子电池自身制造工艺缺陷和长时间使用造成内部正负极隔膜之间产生枝晶的问题，其导致的电池内部正负极隔膜刺穿形成内部微短路的故障。这种故障威胁电池使用安全，严重时会出现电池热失控甚至起火和爆炸等问题。
[0003]为了提前预判电池可能出现的内短路故障，通常根据电池端电压进行识别和判定，但由于电池老化和内阻增大等都会造成电池端电压下降，难以准确识别和判定是由内短路导致的该问题。经检索发现，现有文献大多采用单一的电压判据作为识别内短路故障的判定手段，或者采用复杂的参数辨识手段来诊断内短路故障，缺少计算量小、简便的内短路故障诊断方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于预充电流脉冲的电池内短路故障识别方法，解决由于模型复杂导致的不确定性及计算复杂而致内短路电阻难以识别等问题。
[0005]实现本专利技术目的的技术方案为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于预充电流脉冲的电池内短路故障识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在预充阶段，判别是否存在内短路故障的目标电池单体；即采用小电流充电时，观察每个电池单体的电压曲线，对端电压离群的电池单体进行标记；步骤2、针对步骤1小电流充电时所标记的目标电池单体，记录由预充阶段向正式的大电流充电转化的电压和电流状态信息；步骤3、建立电池单体内短路等效电路模型；步骤4、结合所获得的电流切换脉冲阶段的电压响应，辨识模型中内短路电阻的数值；步骤5、根据辨识得到的内短路电阻数值情况，区分轻微、中度和重度内短路故障。2.根据权利要求1所述的基于预充电流脉冲的电池内短路故障识别方法，其特征在于，通过建立电池单体内短路等效电路模型，实时辨识内短路电阻大小，判定内短路故障程度。3.根据权利要求1所述的基于预充电流脉冲的电池内短路故障识别方法，其特征在于，步骤1具体为：步骤1
‑
1，电池单体首先以0.5C倍率恒定电流放电，至电池下限截止电压；步骤1
‑
2，静置2小时；步骤1
‑
3，采用0.01C倍率小电流对电池进行预充，时间为一分钟；步骤1
‑
4，记录电池单体的电压曲线，对低于正常电压曲线的电池单体进行标记。4.根据权利要求1所述的基于预充电流脉冲的电池内短路故障识别方法，其特征在于，步骤2具体为：在所标记的目标电池单体进行小电流预充后，增大充电电流，进行恒流充电，电池电压随着恒流充电过程逐步提高，记录大电流充电时电池单体的电压、电流信息。5.根据权利要求1所述的基于预充电流脉冲的电池内短路故障识别方法，其特征在于，步骤3建立电池单体内短路等效电路模型的具体方法为：步骤3
‑
1，进行间歇性放电
‑
静置实验，将电池以0.5C倍率充满，静置2小时；以0.5C倍率对电池放电，每放1％的电量，静置1分钟，静置后的电压为电池的开路电压，拟合确定SOC
‑
OCV关系表达式为其中，U
oc
为电池开路电压，z为电池SOC，n为拟合阶数，c
i
为拟合系数；步骤3
‑
2，当电池内短路时，相当于并联一个电阻，对内短路电池建立数学模型，列写KCL、KVL方程：KCL、KVL方程：I
a
＝I
s
+I
ꢀꢀꢀ
(4)U
oc
＝I
a
R0+U1+U
ꢀꢀꢀ
(5)
其中，I1为流经电容C1的电流，I

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢博，吴静云，黄峥，戚文，姚丽娟，石晗，陈思文，孙金磊，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司经济技术研究院南京理工大学，
类型：发明
国别省市：