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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及电池,尤其涉及一种电池包及其检测方法、电池管理系统。
技术介绍
1、锂离子电池具有高能量密度、高功率密度等特点,因此在电动汽车、数据中心等应用大规模储能系统的场景中得到了广泛应用。为了满足大规模储能场景的能量需求,当前电池包都是由多个电池单体串联形成电池模组,然后再将电池模组通过导电连接件与其它电池模组串联形成。
2、电池包在使用过程中,电池模组之间或者电池单体之间的连接部件在系统可靠性末期会出现老化腐蚀、异常松动等现象,导致连接部件阻抗异常增大,而阻抗增大又会导致通过电流时连接部件发热异常。在电流较大的情况下,连接部件会很快升到较高的温度,在持续高温的作用下,轻则会造成电池包的容量异常衰减,重则会引发热失控最终引起火灾。因此,如何及时发现电池模组或电池单体之间的连接异常,已成为当前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请提供了一种电池包及其检测方法、电池管理系统,以及时发现电池包中的电池子包之间的连接异常,提高电池包的使用安全性。
2、第一方面,本申请提供了一种电池包,该电池包包括多个电池子包以及电压检测电路、电流检测电路和电池管理系统bms。多个电池子包串联连接在电池包的充放电回路中,且相邻的两个电池子包之间可通过连接部件连接,每个电池子包与连接于该电池子包一端的一个连接部件可构成一个待检测组件。电流检测电路可用于检测电池包的充放电回路的电流。电压检测电路可与待检测组件一一对应设置,用于检测对应的待检测组件两端的电压。bms可用于按照预设
3、上述方案通过计算待检测组件的阻抗,可以对待检测组件中的连接部件是否存在故障实现有效判定,从而及时发现电池包中的电池子包之间的连接异常,提高电池包的使用安全性。
4、在一些可能的实施方案中,bms具体可用于在电流序列满足预设条件时,根据电流序列和第一电压序列分别计算各个待检测组件的阻抗。在计算待检测组件的阻抗之前,通过判断电流序列是否满足预设条件,可以提高后续对连接部件连接异常与否的判定准确性。
5、在一些可能的实施方案中,在电流序列不满足预设条件的情况下,例如在部分储能电站场景,电池包处于恒流充电或放电状态下,bms可用于控制电池包以预设的电流序列进行充电或放电;获取当电池包以预设的电流序列充电或放电时每个待检测组件两端的电压,并生成每个待检测组件的第二电压序列;根据预设的电流序列和第二电压序列分别计算各个待检测组件的阻抗,并当阻抗大于或等于阻抗阈值时,确定待检测组件中的连接部件连接异常。
6、在另外一些可能的实施方案中,若采集获得的电流序列不满足上述预设条件,且电池包也不满足以预设的电流序列对其进行激励的运行场景下,bms可用于根据电池包的本征信息,计算各个待检测组件的阻抗,并当阻抗大于或等于阻抗阈值时,确定待检测组件中的连接部件连接异常。
7、示例性地,电池包的本征信息具体可包括开路电压、荷电状态以及内阻等信息。
8、在以上各方案中,所述预设条件具体可以为电流序列的标准差大于或等于设定阈值。其中,设定阈值可以根据经验或者试验数据进行设置。
9、在一些可能的实施方案中,在确定电流序列是否满足预设条件之前,bms还可用于确定第一电压序列中一个或多个时刻的电压值与电压阈值之差的绝对值大于或等于压差阈值。若第一电压序列满足该条件,则说明待检测组件中的连接部件存在连接异常的风险,此时可执行对电流序列的判断以进一步确认。
10、示例性地,电压阈值可以为各个第一电压序列中一个或多个时刻的电压值的中位数或者平均数。或者,电压阈值也可以为预先存储在bms中的一个确定值,这时电压阈值可以根据经验或者试验数据进行设置。另外,压差阈值也可以根据经验或者试验数据进行设置并预先存储在bms中。
11、在一些可能的实施方案中,电池包还可以包括报警器。此时,bms还可用于在确定连接部件存在连接异常之后,根据待检测组件的阻抗确定异常风险等级,并根据异常风险等级,控制报警器进行相应预警,例如控制电池包的脱扣器进行脱扣处理,将电池包的充放电回路切断。
12、在一些可能的实施方案中,上述电池子包可以电池模组,则电池包包括多个串联连接的电池模组,每个电池模组包括多个串联连接的电池单体。或者,电池子包也可以为电池单体,则电池包包括多个串联连接的电池单体。基于此,本申请可以在不增加采样检测电路硬件成本的情况下,仅改变检测电路拓扑结构,即可以实现对电池模组与电池模组之间、以及电池单体与电池单体之间的连接状态的检测,因此可以有效降低电池包的成本。
13、第二方面,本申请另外提供了一种电池包,该电池包包括多个电池子包以及电压检测电路、电流检测电路和电池管理系统bms。多个电池子包串联连接在电池包的充放电回路中,且相邻的两个电池子包之间可通过连接部件连接,每个电池子包与连接于该电池子包一端的一个连接部件可构成一个待检测组件。电流检测电路可用于检测电池包的充放电回路的电流。电压检测电路可与待检测组件一一对应设置,用于检测对应的待检测组件两端的电压。bms可用于按照预设周期分别获取充放电回路的电流以及每个待检测组件两端的电压,并生成电流序列和每个待检测组件的第一电压序列,在电流序列满足预设条件的情况下,根据电流序列和第一电压序列分别计算各个待检测组件的阻抗,并当待检测组件的阻抗大于或等于阻抗阈值时,确定该待检测组件中的连接部件连接异常;和/或,
14、在电流序列不满足预设条件的情况下,控制电池包以预设的电流序列进行充电或放电;获取当电池包以预设的电流序列充电或放电时每个待检测组件两端的电压,并生成每个待检测组件的第二电压序列;根据预设的电流序列和第二电压序列分别计算各个待检测组件的阻抗,并当阻抗大于或等于阻抗阈值时,确定待检测组件中的连接部件连接异常。
15、上述方案通过判断电流序列是否满足预设条件,并在电流序列满足预设条件以及不满足预设条件的情况下分别以不同的方式计算待检测组件的阻抗,从而对待检测组件中的连接部件是否存在故障实现准确有效的判定,从而及时发现电池包中的电池子包之间的连接异常,提高电池包的使用安全性。
16、其中,所述预设条件具体可以为电流序列的标准差大于或等于设定阈值。其中,设定阈值可以根据经验或者试验数据进行设置。
17、在一些可能的实施方案中,在确定电流序列是否满足预设条件之前,bms还可用于确定第一电压序列中一个或多个时刻的电压值与电压阈值之差的绝对值大于或等于压差阈值。若第一电压序列满足该条件,则说明待检测组件中的连接部件存在连接异常的风险,此时可执行对电流序列的判断以进一步确认。
18、示例性地,电压阈值可以为各个第一电压序列中一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池包,其特征在于,包括多个电池子包以及电压检测电路、电流检测电路和电池管理系统BMS,多个所述电池子包串联连接于所述电池包的充放电回路中,且每相邻的两个所述电池子包之间通过连接部件连接,每个所述电池子包以及与所述电池子包的一端连接的一个所述连接部件构成一个待检测组件,其中:
2.如权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述BMS具体用于:
3.如权利要求2所述的电池包,其特征在于,在所述电流序列不满足所述预设条件的情况下,控制所述电池包以预设的电流序列进行充电或放电;获取当所述电池包以所述预设的电流序列充电或放电时每个所述待检测组件两端的电压,生成每个所述待检测组件的第二电压序列;以及,根据所述预设的电流序列和所述第二电压序列分别计算各个所述待检测组件的阻抗,当所述阻抗大于或等于所述阻抗阈值时,确定所述待检测组件中的所述连接部件连接异常。
4.如权利要求2所述的电池包,其特征在于,在所述电流序列不满足所述预设条件的情况下,根据所述电池包的本征信息,计算各个所述待检测组件的阻抗,以及,当所述阻抗大于或等于所述阻抗阈值时,确定所述待检测组件
5.如权利要求2~4任一项所述的电池包,其特征在于,所述预设条件是指所述电流序列的标准差大于或等于设定阈值。
6.如权利要求2~5任一项所述的电池包,其特征在于,所述BMS还用于:
7.如权利要求6所述的电池包,其特征在于,所述电压阈值为各个所述第一电压序列中所述一个或多个时刻的电压值的中位数或者平均数。
8.如权利要求1~7任一项所述的电池包,其特征在于,还包括报警器;
9.如权利要求1~8任一项所述的电池包,其特征在于,
10.一种电池包,其特征在于,包括多个电池子包以及电压检测电路、电流检测电路和电池管理系统BMS,多个所述电池子包串联连接于所述电池包的充放电回路中,且每相邻的两个所述电池子包之间通过连接部件连接,每个所述电池子包以及与所述电池子包的一端连接的一个所述连接部件构成一个待检测组件,其中:
11.一种电池包,其特征在于,包括多个电池子包、电流检测电路和电池管理系统BMS,多个所述电池子包串联连接于所述电池包的充放电回路中,且每相邻的两个所述电池子包之间通过连接部件连接,每个所述电池子包以及与所述电池子包的一端连接的一个所述连接部件构成一个待检测组件,其中:
12.根据权利要求10或11所述的电池包,其特征在于,所述预设条件是指所述电流序列的标准差大于或等于设定阈值。
13.一种储能系统,其特征在于,包括功率转换器和如权利要求1~12任一项所述的电池包,所述功率转换器用于对输入给所述电池包的电流和/或电压,或者从所述电池包输出的电流和/或电压进行功率转换。
14.一种电池包的检测方法,其特征在于,所述检测方法包括:
15.如权利要求14所述的检测方法,其特征在于,还包括:
16.如权利要求15所述的检测方法,其特征在于,还包括:
17.如权利要求15所述的检测方法,其特征在于,还包括:
18.如权利要求15~17任一项所述的检测方法,其特征在于,所述预设条件是指所述电流序列的标准差大于或等于设定阈值。
19.如权利要求15~18任一项所述的检测方法,其特征在于,在确定所述电流序列是否满足所述预设条件之前,所述检测方法还包括:
20.如权利要求19所述的检测方法,其特征在于,所述电压阈值为各个所述第一电压序列中所述一个或多个时刻的电压值的中位数或者平均数。
21.如权利要求14~20任一项所述的检测方法,其特征在于,在确定所述连接部件连接异常之后,所述检测方法还包括:
22.一种电池管理系统,其特征在于,包括:
23.如权利要求22所述的电池管理系统,其特征在于,所述处理单元还用于:
24.如权利要求23所述的电池管理系统,其特征在于,所述处理单元还用于:
25.如权利要求23所述的电池管理系统,其特征在于,所述处理单元还用于:
26.如权利要求23~25任一项所述的电池管理系统,其特征在于,所述预设条件是指所述电流序列的标准差大于或等于设定阈值。
27.如权利要求23~26任一项所述的电池管理系统,其特征在于,所述处理单元还用于:
28.如权利要求27所述的电池管理系统,其特征在于,所述电压阈值为各个所述第一电压序列中所述一个或多个时刻的电压值的中位数或者平均数。
29.如权利要求22~28任一项所述的电池管...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种电池包,其特征在于,包括多个电池子包以及电压检测电路、电流检测电路和电池管理系统bms,多个所述电池子包串联连接于所述电池包的充放电回路中,且每相邻的两个所述电池子包之间通过连接部件连接,每个所述电池子包以及与所述电池子包的一端连接的一个所述连接部件构成一个待检测组件,其中:
2.如权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述bms具体用于:
3.如权利要求2所述的电池包,其特征在于,在所述电流序列不满足所述预设条件的情况下,控制所述电池包以预设的电流序列进行充电或放电;获取当所述电池包以所述预设的电流序列充电或放电时每个所述待检测组件两端的电压,生成每个所述待检测组件的第二电压序列;以及,根据所述预设的电流序列和所述第二电压序列分别计算各个所述待检测组件的阻抗,当所述阻抗大于或等于所述阻抗阈值时,确定所述待检测组件中的所述连接部件连接异常。
4.如权利要求2所述的电池包,其特征在于,在所述电流序列不满足所述预设条件的情况下,根据所述电池包的本征信息,计算各个所述待检测组件的阻抗,以及,当所述阻抗大于或等于所述阻抗阈值时,确定所述待检测组件中的所述连接部件连接异常。
5.如权利要求2~4任一项所述的电池包,其特征在于,所述预设条件是指所述电流序列的标准差大于或等于设定阈值。
6.如权利要求2~5任一项所述的电池包,其特征在于,所述bms还用于:
7.如权利要求6所述的电池包,其特征在于,所述电压阈值为各个所述第一电压序列中所述一个或多个时刻的电压值的中位数或者平均数。
8.如权利要求1~7任一项所述的电池包,其特征在于,还包括报警器;
9.如权利要求1~8任一项所述的电池包,其特征在于,
10.一种电池包,其特征在于,包括多个电池子包以及电压检测电路、电流检测电路和电池管理系统bms,多个所述电池子包串联连接于所述电池包的充放电回路中,且每相邻的两个所述电池子包之间通过连接部件连接,每个所述电池子包以及与所述电池子包的一端连接的一个所述连接部件构成一个待检测组件,其中:
11.一种电池包,其特征在于,包括多个电池子包、电流检测电路和电池管理系统bms,多个所述电池子包串联连接于所述电池包的充放电回路中,且每相邻的两个所述电池子包之间通过连接部件连接,每个所述电池...
【专利技术属性】
技术研发人员:熊诚,侯天宏,谢杰,
申请(专利权)人:华为数字能源技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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