一种电动汽车动力电池组性能监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电动汽车动力电池组性能监测方法，包括以下步骤：采集电池组中各单体电池的电压信号；将采集的各单体电池的电压信号进行小波塔式分解；将小波塔式分解后的各单体电池的电压信号进行小波塔式重构，得到重构信号；计算所述重构信号的能量值，并依次将电池组中各单体电池的能量值进行排序；重复上述步骤，直至完成整个电池组中各单体电池的筛选。本发明专利技术还公开了一种电动汽车动力电池组性能监测装置。本发明专利技术解决了如何准确且快速的对动力电池组中性能较差的单体电池进行精准判断并输出结果的问题。断并输出结果的问题。断并输出结果的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车动力电池组性能监测方法及装置


[0001]本专利技术涉及动力电池
，尤其涉及一种电动汽车动力电池组性能监测方法及装置。

技术介绍

[0002]电动汽车作为一种绿色出行工具，可有效解决传统汽车行业面临的污染和油气能源短缺的问题。可重复充电的高容量动力电池组是电动汽车的关键组成部分，也是整车成本中占比最高的设备，由于动力电池单体电量的局限性，为满足汽车动力性，续航能力等使用要求，必须将足够多的动力电池单体通过串并联的方式组装成动力电池模组，然后将多个电池模组装配成动力电池组，数量可以达到几千甚至上万，这些电池在漫长的充放电使用过程中，受到诸多因素的综合影响，会产生比较严重的电池性能不均衡现象。
[0003]由于电动汽车上的单体电池数量众多，其对应的电池管理系统是一个复杂的综合管理系统(Battery Management System，以下简称BMS)，由各类传感器、执行器、控制器以及信号线等组成，BMS系统的核心目标是在满足安全的前提下，为用户的车辆驾驶过程提供足够的功率支持。目前，电动汽车的动力电池主要是使用锂离子电池，这类电池在使用过程中，电池内部活性物质逐渐减少，内阻增加，容量衰减，可用功率也对应减少，IEEE标准1188
‑
1996中规定，动力电池容量能力下降到80％时，就应该更换电池。除了使用过程中性能正常损耗外，电池的不一致性(或者离散性)是电池运行的必然表现，而串并联的动力电池组遵循“木桶短板”效应，单体电池之间性能的差异性会严重恶化电池组的整体性能。目前汽车厂家在发现动力电池性能下降至某一门限值时，往往采用整体更换策略。大量测试表明，虽然整体性能有明显下降，但被更换的电池中仍有较高比例的单体电池的状态满足产品工作要求，因此整体更换策略造成了大量的电池资源浪费。因此，亟待提出一种电动汽车动力电池组性能监测方法及装置，解决如何准确且快速的对动力电池组中性能较差的单体电池进行精准判断并输出结果的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种电动汽车动力电池组性能监测方法及装置，旨在解决如何准确且快速的对动力电池组中性能较差的单体电池进行精准判断并输出结果的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种电动汽车动力电池组性能监测方法，其中，所述电动汽车动力电池组性能监测方法包括以下步骤：
[0006]S1、采集电池组中各单体电池的电压信号；
[0007]S2、将采集的各单体电池的电压信号进行小波塔式分解；
[0008]S3、将小波塔式分解后的各单体电池的电压信号进行小波塔式重构，得到重构信号；
[0009]S4、计算所述重构信号的能量值，并依次将电池组中各单体电池的能量值进行排
序；
[0010]S5，重复上述步骤，直至完成整个电池组中各单体电池的筛选。
[0011]优选方案之一，所述采集电池组中各单体电池的电压信号的步骤之前，包括：
[0012]判断电动汽车充放电次数是否超过标准阈值，若所述电动汽车充放电次数超过标准阈值，则执行步骤S1。
[0013]优选方案之一，所述步骤S1采集电池组中各单体电池的电压信号，具体为：
[0014]BMS系统以第一数据采样率逐一采集电池组中各单体电池的电压信号。
[0015]优选方案之一，所述第一数据采样率S≥104样点/秒。
[0016]优选方案之一，所述步骤S2中将采集的各单体电池的电压信号进行小波塔式分解，具体步骤为：
[0017]第一层小波塔式分解：将电压信号进行第一层小波塔式分解，得到第一子信号和第二子信号；第二层小波塔式分解：将第一子信号进行第二层小波塔式分解，得到第三子信号和第四子信号。
[0018]优选方案之一，所述步骤S2中采用D5小波对采集的各单体电池的电压信号进行小波塔式分解。
[0019]优选方案之一，所述步骤S3中将小波塔式分解后的各单体电池的电压信号进行小波塔式重构，得到重构信号，具体步骤为：
[0020]将第三子信号置零，采用小波对全零的第三子信号和第四子信号进行第二层小波塔式重构，得到第五子信号；将所述第五子信号和第二子信号进行第一层小波塔式重构，得到长度为N的重构信号。
[0021]优选方案之一，所述计算重构信号的能量值，具体为：
[0022][0023]其中，Δ
k
为重构信号的能量值，Y
k
为重构信号。
[0024]优选方案之一，所述依次将电池组中各单体电池的能量值进行排序，具体为：
[0025]计算电池组中各单体电池重构信号的能量值后，依次对电池组中各单体电池根据能量值进行打分，若经过M轮检测后，所述电池组整体性能下降至第一门限值，则将电池组中各单体电池依据分值进行排序，并根据电池更换比例值对电池组中各单体电池按比例进行筛选、替换。
[0026]一种电动汽车动力电池组性能监测装置，包括存储模块和处理模块；所述存储模块存储可在所述处理单元上运行的计算机程序；所述处理模块执行所述计算机程序时实现如上述的一种电动汽车动力电池组性能监测方法。
[0027]本专利技术的上述技术方案中，该电动汽车动力电池组性能监测方法包括以下步骤：采集电池组中各单体电池的电压信号；将采集的各单体电池的电压信号进行小波塔式分解；将小波塔式分解后的各单体电池的电压信号进行小波塔式重构，得到重构信号；计算所述重构信号的能量值，并依次将电池组中各单体电池的能量值进行排序；重复上述步骤，直至完成整个电池组中各单体电池的筛选。本专利技术解决了如何准确且快速的对动力电池组中性能较差的单体电池进行精准判断并输出结果的问题。
[0028]本专利技术中，将正交小波引入单体电池电压采样信号的分析，通过正交小波分解和
重构来提取电压信号中的噪声信号成分，并计算出噪声信号能量在原始信号中的占比，并将电池组中各单体电池依据能量值进行分值排序，从而实现对电池组中各单体电池的健康状态进行排序，最终将处于电池更换比值内的单体电池进行筛选和替换。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术实施例一种电动汽车动力电池组性能监测方法流程示意图；
[0031]图2为本专利技术实施例D5小波的示意图；
[0032]图3为本专利技术实施例步骤S2的流程示意图；
[0033]图4为本专利技术实施例步骤S3的流程示意图；
[0034]图5为本专利技术实施例小波塔式分解信号的示意图；
[0035]图6为本专利技术实施例小波塔式重构信号的示意图；
[0036]图7为本专利技术实施例电池组更换前后容量值变化的示意图；
[0037]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车动力电池组性能监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采集电池组中各单体电池的电压信号；S2、将采集的各单体电池的电压信号进行小波塔式分解；S3、将小波塔式分解后的各单体电池的电压信号进行小波塔式重构，得到重构信号；S4、计算所述重构信号的能量值，并依次将电池组中各单体电池的能量值进行排序；S5，重复上述步骤，直至完成整个电池组中各单体电池的筛选。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车动力电池组性能监测方法，其特征在于，所述采集电池组中各单体电池的电压信号的步骤之前，包括：判断电动汽车充放电次数是否超过标准阈值，若所述电动汽车充放电次数超过标准阈值，则执行步骤S1。3.根据权利要求1所述的一种电动汽车动力电池组性能监测方法，其特征在于，所述步骤S1采集电池组中各单体电池的电压信号，具体为：BMS系统以第一数据采样率逐一采集电池组中各单体电池的电压信号。4.根据权利要求3所述的一种电动汽车动力电池组性能监测方法，其特征在于，所述第一数据采样率S≥104样点/秒。5.根据权利要求1所述的一种电动汽车动力电池组性能监测方法，其特征在于，所述步骤S2中将采集的各单体电池的电压信号进行小波塔式分解，具体步骤为：第一层小波塔式分解：将电压信号进行第一层小波塔式分解，得到第一子信号和第二子信号；第二层小波塔式分解：将第一子信号进行第二层小波塔式分解，得到第三子信号和第四子信号。6.根据权利要求5所述的一种电动汽车动力电池组性能监测方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢映海，易世华，李先怀，敬泽安，李林峰，陈永，韩跟伟，赵晨阳，李峻，汤可，周宇，余伟峰，蒋鑫伟，
申请(专利权)人：威胜信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：