【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动汽车锂电池故障诊断，具体为一种基于ic曲线考虑老化的电池微短路量化方法。
技术介绍
1、电动汽车作为一种环保、可持续的交通工具正在逐渐普及。锂离子电池作为电动汽车的关键部件之一，面临着热失控风险，导致车辆起火。研究表明，内短路故障是最常见的导致锂电池起火或爆炸事故的原因。
2、随着电动汽车不断使用，老化可能和微短路（内短路初期）同时存在电池组中，但老化电池可以进行梯次利用，带来可观的经济效益和环境效益。因此，高效识别微短路故障和老化在安全性和经济性方面至关重要。
3、目前电池内短路诊断研究的难点在于准确判断临界值、量化短路严重程度。一方面，考虑到储存成本问题，bms只采集电压、电流和温度信号，信号比较单一；另一方面，考虑到电池组内不一致性的问题，老化电池的存在会加大微短路电池故障特征的识别难度。
4、现有的微短路量化技术主要分为两种：一是利用采集的电压、电流数据得到剩余充电容量（rcc），比较两次rcc的差值来计算短路电流和电阻。此类方法在soc较高时单体电压差异较大，受电池充放电条件影响，准确度较低，实用性不高。二是利用电池模型估算电池的参数，如soc、开路电压（ocv）等，通过此参数与正常值相比，从而量化短路电池的严重程度。此类方法依赖于模型的准确度和算法的收敛性，并且计算量大，会受电池温度和老化的影响。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于ic曲线考虑老化的电池微短路量化方法，具备通过研究ic峰值
2、为实现上述技术目的，本专利技术提供了一种基于ic曲线考虑老化的电池微短路量化方法，包括如下步骤：
3、s1：选取i个型号相同的锂电池设置为实验电池组，获取电池组内所有单体电池的充电电压和充电电流值；
4、s2：根据充电电压曲线得到ic曲线，在不同温度、不同充电倍率、不同初始soc和不同老化程度时，利用安时积分法得到ic-soc曲线，ic曲线的每个峰值都对应一个恒定的soc值；
5、s3：计算所有电池ic曲线的特征参数; 选取所有ic曲线第二峰值和第二峰值电压pv2以及第三峰值作为特征参数；
6、s4：利用欧式距离判断是否为离群电池，若否则返回s1，若是则进入s5；
7、s5：判断离群电池是否满足＞且＞；其中为故障电池的第二平均峰值，为故障电池的第三平均峰值；若否判定为老化电池，若是则判定为微短路电池并进入下一步；
8、s6：计算微短路电池相邻充电周期电池的峰值到达时间与基准电池的偏差；
9、s7：计算所有微短路电池的短路电流和短路电阻；
10、s8：根据所述微短路电池的短路电阻值来判断短路故障的严重程度，并进行安全预警。
11、优选的，根据充电电压曲线得到ic曲线包括：
12、计算单位电压变化所引起的容量变化，得到容量增量与电压关系曲线，进一步采用离散小波变化，得到平滑的ic曲线。
13、优选的，所述的s6中基准电池及相邻充电周期电池的峰值到达时间与基准电池的偏差包括：
14、首先到达ic曲线峰值的电池为基准电池；
15、根据所有单体电池到达ic曲线峰值的时间，计算其与基准电池到达时间的偏差；进一步计算相邻两次充电周期之间的差异值。
16、优选的，所述s7中电池的短路电流和短路电阻计算方式包括：
17、电池的短路电流计算公式为，其中为第i块电池的短路电流数据，为第i块电池在相邻两个周期达到ic峰值之间的漏电量，分别为第i块电池在第m和m+1个周期达到ic峰值的时间；
18、电池的短路电阻计算公式为，其中表示第i块电池相邻两次到达ic峰值之间的电压平均值。
19、优选的，所述的s8中根据微短路电池的短路电阻值是通过以下短路分级来判断短路故障的严重程度：
20、时，判定为无故障；
21、时，判定为微短路；
22、时，判定为内短路。
23、与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于ic曲线考虑老化的电池微短路量化方法，具备以下有益效果：
24、1、该一种基于ic曲线考虑老化的电池微短路量化方法，通过获取电池组内所有单体电池充电阶段的电压和电流值，得到ic曲线，研究ic峰值与soc的对应关系；根据ic曲线的特征参数初步判别老化电池与微短路电池；相较于传统的微短路量化技术其具有了不受电池充放电条件影响，准确度以及实用性高的优点。
25、2、该一种基于ic曲线考虑老化的电池微短路量化方法，根据相邻充电周期电池的峰值到达时间与基准电池的偏差计算所有电池的短路电流和短路电阻，衡量微短路故障的严重程度并提前做出安全预警；只需要部分充电数据，也不需要估计电池模型参数和soc，实用性强。本专利技术对提升电池组产品的安全性有重要作用，从而增强了驾驶员和车辆的整体安全保障。
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1.一种基于IC曲线考虑老化的电池微短路量化方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于IC曲线考虑老化的电池微短路量化方法，其特征在于，根据充电电压曲线得到IC曲线包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于IC曲线考虑老化的电池微短路量化方法，其特征在于，所述的S6中基准电池及相邻充电周期电池的峰值到达时间与基准电池的偏差包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于IC曲线考虑老化的电池微短路量化方法，其特征在于，所述S7中电池的短路电流和短路电阻计算方式包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于IC曲线考虑老化的电池微短路量化方法，其特征在于，所述的S8中根据微短路电池的短路电阻值是通过以下短路分级来判断短路故障的严重程度：
【技术特征摘要】
1.一种基于ic曲线考虑老化的电池微短路量化方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于ic曲线考虑老化的电池微短路量化方法，其特征在于，根据充电电压曲线得到ic曲线包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于ic曲线考虑老化的电池微短路量化方法，其特征在于，所述的s6中基准电池及相邻充电周期电池的峰值到达...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖力，胡玄同，马明东，周雪芹，姜久春，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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