基于电池充放电热追踪的热失效快速故障诊断方法及装置制造方法及图纸

本申请适用于电池诊断领域，尤其涉及一种基于电池充放电热追踪的热失效快速故障诊断方法及装置。该方法通过获取电池第一温度达到第二温度的第一温升时间；第一温升时间为实测温升时间；计算第一温度达到第二温度的第二温升时间；第二温升时间是根据诊断模型计算的最小允许温升时间；基于第一温升时间和第二温升时间，对电池进行诊断。利用该方法能快速准确的对电池进行诊断，提高电池的生产效率和可靠性，对电池生产、运维、回收具有重要意义。回收具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
基于电池充放电热追踪的热失效快速故障诊断方法及装置


[0001]本申请属于电池诊断领域，尤其涉及一种基于电池充放电热追踪的热失效快速故障诊断方法及装置。

技术介绍

[0002]在二次电池的生产和测试过程，如对锂电池的生产和测试过程中，需经过化成和分容工艺，化成和分容工艺属于电化学反应，会出现电池温度升高变化。现有对锂电池进行测试时，通过温度故障阈值来判断电池是否发生热失效故障，这种测试方法可靠性较差，容易发生在对电池热失效故障进行判断时，出现“误判”或“漏判”等问题，且无法对电池热失效进行提前预判。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种基于电池充放电热追踪的热失效快速故障诊断方法及装置，可以提高电池的生产效率和可靠性，对电池生产、运维、回收具有重要意义。
[0004]第一方面，本申请实施例提供一种基于电池充放电热追踪的热失效快速故障诊断方法，所述方法包括：
[0005]获取电池第一温度达到第二温度的第一温升时间；所述第一温升时间为实测温升时间；
[0006]计算所述第一温度达到所述第二温度的第二温升时间；所述第二温升时间是根据诊断模型计算的最小允许温升时间；
[0007]基于所述第一温升时间和所述第二温升时间，对所述电池进行诊断。
[0008]在第一方面一种可实现的方式中，所述获取电池第一温度达到第二温度的第一温升时间，包括:
[0009]根据公式计算第一温升时间：
[0010]Δt
real
＝t
endr/>‑
t
std
；
[0011]其中，t
std
表示电池达到第一温度的实测时刻，t
end
表示电池达到第二温度的实测时刻，Δt
real
表示第一温升时间。
[0012]其中，所述诊断模型的构建方法，包括：
[0013]以第m档倍率对电池进行充放电时，分别获取n个采样时刻对应的采样温度；所述第m档倍率包括第一档电池倍率或其它档电池倍率；其中，所述n个采样
[0014]温度可用向量表示为：
[0015]T
s
＝[T
s
(1)，T
s
(2)，...，T
s
(n)]；
[0016]所述n个采样时刻可用向量表示为：
[0017]t
s
＝[t
s
(1)，t
s
(2)，...，ts(n)]；
[0018]以m档倍率对电池进行充放电时，所述采样温度可表示为一个m
×
n维的温度矩阵，所述温度矩阵可表示：
[0019][0020]以m档倍率对电池进行充放电时，对应的恒流充放电电流值可用向量表示为：
[0021]I＝[I1，...，I
m
]T；
[0022]以第m档倍率对电池进行充放电时，对n个所述采样温度和n个所述采样时刻进行数据拟合，得到第m档倍率的温升曲线为：
[0023]T(t)＝ployfit(t
s
，T
s
，2)＝a*t2+b*t+c；
[0024]其中，ployfit(
·
)为所述温升曲线拟合函数，a、b、c分别为拟合后多项式对应项的拟合系数，t为采样时刻；
[0025]计算所述第n个采样时刻对应的第m档倍率的温升曲线的斜率，所述第n 个采样时刻对应的第m档倍率的温升曲线的斜率表示为：
[0026][0027]其中，K
m，n
表示第n个采样时刻对应的第m档倍率的温升曲线的斜率，t
n
为第n个采样时刻，a
m
，b
m
为第m档倍率的温升曲线拟合系数；
[0028]以m档倍率对电池进行充放电时，所述n个采样时刻对应的m档倍率的温升曲线的斜率可表示为一个m
×
n维的斜率矩阵，所述斜率矩阵可表示为：
[0029][0030]其中，所述计算所述第一温度达到所述第二温度的第二温升时间，包括：
[0031]基于所述诊断模型，查表获取第一温度对应的所述温升曲线上的斜率；
[0032]根据所述温升曲线上的斜率，计算所述第一温度达到所述第二温度的第二温升时间，所述第二温升时间可表示为：
[0033]Δt
min
＝K
m，n
(T(t)
‑
T(t
‑
1))；
[0034]其中，T(t)表示第一温度，T(t
‑
1)表示第二温度，Δt
min
表示第二温升时间，K
m,n
表示第n个采样时刻对应的第m档倍率的温升曲线上的斜率。
[0035]其中，所述基于所述第一温升时间和所述第二温升时间，对所述电池进行诊断，包括：
[0036]计算所述第二温升时间和所述第一温升时间的温升时间差值，所述温升时间差值计算可表示为：
[0037]t
cmp1
＝Δt
min
‑
Δt
real
；
[0038]计算电池以第m倍率充放电下的k次采样温度对应的第一温升时间与第二温升时间累积差方值，所述累积差方值计算可表示为：
[0039][0040]其中，Δt
min
(i)表示K次采样温度对应的第一温度达到所述第二温度的第二温升时间，Δt
real
(i)表示K次采样温度对应的第一温度达到所述第二温度的第一温升时间；
[0041]基于所述温升时间差值和所述累积差方值动态调节充放电电流值、第一温度和第二温度，对所述电池进行热失效快速故障诊断。
[0042]其中，所述基于所述温升时间差值和所述累积差方值动态调节充放电电流值、第一温度和第二温度，包括：
[0043]基于所述温升时间差值，确定横向查表指针改变标志的数值，所述确定横向查表指针改变标志的数值的判断逻辑可表示为：
[0044][0045]其中，ε1表示横向查表指针改变标志，t
set1
表示第一阈值，t
cmp1
表示温升时间差值；
[0046]基于所述横向查表指针改变标志的数值，根据下述公式调节横向查表指针，进而调节所述第一温度和所述第二温度；
[0047][0048]其中，i(t)表示温度矩阵中当前采样时刻的横向查表指针，i(t
‑
1)表示温度矩阵中上一采样时刻的横向查表指针，ε1表示横向查表指针改变标志，t
cmp1
表示温升时间差值；
[0049]基于所述累积差方值，确定纵向查表指针改变标志的数值，所述确定纵向查表指针改变标志的数值的判断逻辑可表示为：
[0050][0051]其中，ε2表示纵向查表指针改变标志，t<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电池充放电热追踪的热失效快速故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：获取电池第一温度达到第二温度的第一温升时间；所述第一温升时间为实测温升时间；计算所述第一温度达到所述第二温度的第二温升时间；所述第二温升时间是根据诊断模型计算的最小允许温升时间；基于所述第一温升时间和所述第二温升时间，对所述电池进行诊断。2.根据权利要求1所述的基于电池充放电热追踪的热失效快速故障诊断方法，其特征在于，所述获取电池第一温度达到第二温度的第一温升时间，包括:根据公式计算第一温升时间：Δt
real
＝t
end
‑
t
std
；其中，t
std
表示电池达到第一温度的实测时刻，t
end
表示电池达到第二温度的实测时刻，Δt
real
表示第一温升时间。3.根据权利要求1所述的基于电池充放电热追踪的热失效快速故障诊断方法，其特征在于，所述诊断模型的构建方法，包括：以第m档倍率对电池进行充放电时，分别获取n个采样时刻对应的采样温度；所述第m档倍率包括第一档电池倍率或其它档电池倍率；其中，所述n个采样温度可用向量表示为：T
s
＝[T
s
(1)，T
s
(2)，...，T
s
(n)]；所述n个采样时刻可用向量表示为：t
s
＝[t
s
(1)，t
s
(2)，...，t
s
(n)]；以m档倍率对电池进行充放电时，所述采样温度可表示为一个m
×
n维的温度矩阵，所述温度矩阵可表示：以m档倍率对电池进行充放电时，对应的恒流充放电电流值可用向量表示为：I＝[I1，...，I
m
]
T
；以第m档倍率对电池进行充放电时，对n个所述采样温度和n个所述采样时刻进行数据拟合，得到第m档倍率的温升曲线为：T(t)＝ployfit(t
s
，T
s
，2)＝a*t2+b*t+c；其中，ployfit(
·
)为所述温升曲线拟合函数，a、b、c分别为拟合后多项式对应项的拟合系数，t为采样时刻；计算所述第n个采样时刻对应的第m档倍率的温升曲线的斜率，所述第n个采样时刻对应的第m档倍率的温升曲线的斜率表示为：其中，K
m，n
表示第n个采样时刻对应的第m档倍率的温升曲线的斜率，t
n
为第n个采样时刻，a
m
，b
m
为第m档倍率的温升曲线拟合系数；以m档倍率对电池进行充放电时，所述n个采样时刻对应的m档倍率的温升曲线的斜率
可表示为一个m
×
n维的斜率矩阵，所述斜率矩阵可表示为：4.根据权利要求3所述的基于电池充放电热追踪的热失效快速故障诊断方法，其特征在于，所述计算所述第一温度达到所述第二温度的第二温升时间，包括：基于所述诊断模型，查表获取第一温度对应的所述温升曲线上的斜率；根据所述温升曲线上的斜率，计算所述第一温度达到所述第二温度的第二温升时间，所述第二温升时间可表示为：Δt
min
＝K
m，n
(T(t)
‑
T(t
‑
1))；其中，T(t)表示第一温度，T(t
‑
1)表示第二温度，Δt
min
表示第二温升时间，K
m,n
表示第n个采样时刻对应的第m档倍率的温升曲线上的斜率。...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪亮亮，谢缔，王守模，
申请(专利权)人：广东恒翼能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：