用于电池组内部短路的早期检测的方法技术

一种检测车辆的电池组的内部短路的车辆、系统和方法。该系统包括多个传感器和处理器。多个传感器获得电池组的电池单元的充电状态。处理器使电池组放电以基于电池单元的充电状态识别第一组电池单元，对电池组充电以基于电池单元的充电状态识别第二组电池单元，并在第一组和第二组的交叉部分非空时产生警报。一组和第二组的交叉部分非空时产生警报。一组和第二组的交叉部分非空时产生警报。

【技术实现步骤摘要】
用于电池组内部短路的早期检测的方法


[0001]本主题公开涉及一种用于防止电池组中的热失控的系统和方法，特别地，涉及基于充电和放电特性来检测内部短路。

技术介绍

[0002]电动车辆使用具有多个电池单元(cell)的电池组运行。通常，电池单元包括阳极、阴极和阳极和阴极之间的绝缘材料。材料短路会导致电池单元放电。然后会出现反馈回路，其中短路中的电流会导致电池单元温度升高，从而降低内部短路电阻，从而允许通过短路的电流增加。此反馈回路可能导致加热情况，称为热失控或TRA和电池故障。因此，需要定位具有内部短路的电池单元，以便可以在电池故障发生之前采取预防措施。

技术实现思路

[0003]在一个示例性实施例中，公开了一种检测车辆的电池组的内部短路的方法。该方法包括使电池组放电以基于第一组电池单元的充电状态识别电池组的第一组电池单元，对电池组充电以基于第二组电池单元的充电状态识别电池组的第二组电池单元，并在第一组电池单元和第二组电池单元的交叉部分(intersection)为非空时产生警报。
[0004]除了在此描述的一个或多个特征之外，电池单元是当电池单元具有内部短路时第一组电池单元和第二组电池单元的交叉部分的成员(member)。该方法还包括当电池单元的放电速率大于电池组的平均放电速率时，将电池单元识别为第一组电池单元的成员。该方法还包括当电池单元的充电速率小于电池组的平均充电速率时，将电池单元识别为第二组电池单元的成员。该方法还包括报告在第一组电池单元和第二组电池单元的交叉部分中的电池单元的数量。该方法还包括在车辆运行时对电池组放电和对电池组充电。该方法还包括基于来自电池组的电流的符号来确定电池组是在放电还是在充电。
[0005]在另一个示例性实施例中，公开了一种用于检测车辆的电池组中的内部短路的系统。该系统包括多个传感器和处理器。多个传感器获得电池组的电池单元的充电状态。处理器被配置为使电池组放电以基于第一组电池单元的充电状态来识别第一组电池单元，对电池组充电以基于第二组电池单元的充电状态来识别电池组的第二组电池单元，并在第一组电池单元和第二组电池单元的交叉部分为非空时产生警报。
[0006]除了在此描述的一个或多个特征之外，电池单元是当电池单元具有内部短路时第一组电池单元和第二组电池单元的交叉部分的成员。处理器还被配置成当电池单元的充电速率小于电池组的平均放电速率时将电池单元识别为第一组电池单元的成员。处理器还被配置成当电池单元的放电速率大于电池组的平均充电速率时将电池单元识别为第二组电池单元的成员。处理器还被配置为报告第一组电池单元和第二组电池单元的交叉部分中的电池单元的数量。处理器还被配置为在车辆运行时对电池组放电和对电池组充电。处理器还被配置为基于来自电池组的电流的符号来确定电池组是在放电还是在充电。
[0007]在又一个示例性实施例中，公开了一种车辆。车辆包括多个传感器和处理器。多个
传感器获得车辆的电池组的电池单元的充电状态。处理器被配置为使电池组放电以基于第一组电池单元的充电状态识别第一组电池单元，对电池组充电以基于第二组电池单元的充电状态识别第二组电池单元，并在第一组电池单元和第二组电池单元的交叉部分为非空时产生警报。
[0008]除了本文描述的一个或多个特征之外，电池单元是当电池单元具有内部短路时第一组电池单元和第二组电池单元的交叉部分的成员。处理器还被配置成当电池单元的充电速率小于电池组的平均放电速率时将电池单元识别为第一组电池单元的成员。处理器还被配置成当电池单元的放电速率大于电池组的平均充电速率时将电池单元识别为第二组电池单元的成员。处理器还被配置为报告第一组电池单元和第二组电池单元的交叉部分中的电池单元的数量。处理器还被配置为在车辆运行时对电池组放电和对电池组充电。
[0009]当结合附图进行以下详细描述时，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点是显而易见的。
附图说明
[0010]其他特征、优点和细节仅以示例的方式出现在以下详细描述中，详细描述参考附图，在附图中：
[0011]图1示出了一实施例中的电动车辆；
[0012]图2示出了电动车辆的电池单元的示意图；
[0013]图3示出了说明在各种条件下电池单元的放电速率的曲线图；
[0014]图4示出了说明在各种条件下电池单元的充电速率的曲线图；
[0015]图5示出了在一实施例中用于识别受损电池单元的方法的流程图；
[0016]图6示出了用于确定电池组内受损电池单元的存在的方法的流程图；和
[0017]图7示出了电池单元中的热量产生与内部短路电阻之间的关系。
具体实施方式
[0018]以下描述本质上仅是示例性的并且不旨在限制本公开、其应用或用途。应当理解，在所有附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。
[0019]根据示例性实施例，图1示出了电动车辆100。电动车辆100包括电池组102、使用由电池组提供的电力运行的电负载108、以及监控电池组的控制系统110。电池组102包括多个电池单元104a、...、104n。多个传感器106a、...、106n分别从多个电池单元104a、...、104n获得电压和电流测量值，并将电压和电流测量值传输到控制系统110。在各种实施例中，多个传感器106a,
…
,106n是多个电压表和电流表或电流计。电池单元上测得的电压和电流可以转换为电池单元的充电状态(SOC)。在各种实施例中，可以在不同时间测量电压和电流以确定第一时间的SOC和第二时间的SOC。第一时间和第二时间之间充电状态的变化可用于确定电池单元的放电速率或充电速率。放电速率和充电速率均由斜率表示，斜率由第一时间和第二时间的SOC测量值的差除以测量值之间的时间间隔给出。
[0020]电负载108可以包括电动车辆100的电动机和/或其他电气部件，例如仪表板灯、外部灯、娱乐系统等。控制系统110包括处理器112和存储器存储设备114，其具有存储在其中的各种程序或指令116。处理器112可以访问来自存储器存储设备114的程序或指令并运行
程序或指令以执行本文公开的各种计算和操作，以检测具有内部短路的电池单元并产生适当的警报或采取适当的动作。
[0021]控制系统110与警报通知单元118通信并且可以在检测到具有内部短路的电池单元时通知警报通知单元。在一实施例中，警报通知单元118可以将通知信号发送到远程服务器120，例如远程服务器120可以向车辆经销商、车辆制造商和/或安全和服务人员发送通知信号，以提供早期通知或警告以检查车辆或车型的安全问题。如遇严重缺货问题，可向当地消防部门等应急单位提交报警通知。在其他实施例中，警报通知单元118可以向车辆的驾驶员提供视觉信号或发出警报。在各种实施例中，不是生成警报，而是可以稍后将数据发送到远程服务器120以进行处理和查看。
[0022]图2示出了电池单元(例如，电池单元104a)的示意图200。电池单元104a包括阴极202本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测车辆的电池组的内部短路的方法，包括：使电池组放电以基于第一组电池单元的充电状态来识别电池组的第一组电池单元；对电池组充电以基于第二组电池单元的充电状态来识别电池组的第二组电池单元；和当第一组电池单元和第二组电池单元的交叉部分为非空时产生警报。2.根据权利要求1所述的方法，其中，电池单元是当电池单元具有内部短路时第一组电池单元和第二组电池单元的交叉部分的成员。3.根据权利要求1所述的方法，还包括当电池单元的放电速率大于电池组的平均放电速率时，将电池单元识别为第一组电池单元的成员。4.根据权利要求1所述的方法，还包括当电池单元的充电速率小于电池组的平均充电速率时，将电池单元识别为第二组电池单元的成员。5.根据权利要求1所述的方法，还包括报告在第一组电池单元和第二组电池单元的交叉部分中的电池单元的数量。6.一种用于检测车辆的电池组的内部短路的系统，包括：多个传感器，用于获...

【专利技术属性】
技术研发人员：T韩，J康，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：