CN106932722A - 一种动力电池的内短路检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动力电池的内短路检测方法及装置，涉及动力电池技术领域，该方法包括：BMS采集电池包中每个电池的第一端电压，第一端电压为从每个电池的端电压之间的最大电压差值不大于启动均衡的门限值开始，静置预设时长后的每个电池的端电压，获取每个电池的第一端电压与平均电压之间的偏差值，当存在任一电池对应的偏差值大于安全门限值时，确定存在电池的内短路隐患。该技术方案中，由于BMS根据该第一端电压与平均电压之间的偏差值，检测电池是否存在内短路隐患，无需采用最小二乘法进行运算，从而降低了动力电池的内短路的检测方法对于硬件设备的要求。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，特别涉及一种动力电池的内短路检测方法及装置。
背景技术
动力电池在电动汽车上已得到了广泛的应用，动力电池的安全可靠性关系到电动汽车的安全使用。动力电池应用受其特性的影响，对环境温度、使用方法都有特殊的要求，在应用过程中不仅要保证其运行在良好的温度环境，同时也要设定合理的使用方法以及检测方法，合理的使用方法保证发挥电池的最大性能，而检测方法确保电池出现问题时能及时发现，以免造成更大的电池损坏甚至造成电池安全事故。
电池的内短路就是电池使用过程中一种关系安全的问题，造成电池内短路的可能原因有以下几点：第一，动力电池在低温情况下充电，动力电池容易形成结晶，日积月累，结晶增长刺破电池隔膜，这就造成动力电池内短路；第二，在动力电池过充电或过放电情况下，造成离子的不可逆，在长期的累积过程中，也会造成电池内短路。
怎样检测电池的内短路成为动力电池安全使用的要求，动力电池内短路的检测一直是其应用中的难题。现有技术中，BMS(Battery Management System，电池管理系统)通过采集电池包中每个电池的两端电压以及电流，分别计算每个电池的电动势相对于基准电动势的偏移量，根据该偏移量查找异常的电池，然后根据异常电池的信息熵判断该电池是否发生内短路。
然而，上述检测方法不仅需要采用最小二乘法计算电动势，而且计算量大，以及需要存储大量的数据，因此对硬件的要求较高，通常情况下，现有的BMS的硬件不能满足上述检测方法对于硬件的需求。
发明内容
本发明提供一种动力电池的内短路检测方法及装置，用以解决现有技术的动力电池的内短路检测方法对于BMS硬件要求较高的问题。
本发明第一方面提供了一种动力电池的内短路检测方法，包括：
电池管理系统BMS采集电池包中每个电池的第一端电压，所述第一端电压为从每个电池的端电压之间的最大电压差值不大于启动均衡的门限值开始，静置预设时长后的每个电池的端电压；
所述BMS获取每个电池的第一端电压与平均电压之间的偏差值，所述平均电压为所述电池包中所有电池的第一端电压的平均值；
当存在任一电池对应的偏差值大于安全门限值时，所述BMS确定存在电池的内短路隐患，其中，所述安全门限值为预设的安全系数与每个电池的第一端电压的标准差的乘积。
在第一方面的基础上，可选的，所述BMS采集每个电池的第一端电压之前，检测所述电池是否处于充电状态；
当检测到所述电池处于充电状态时，所述BMS获取每个电池的第二端电压，并判断第二端电压之间的最大电压差值是否大于启动均衡的门限值；
当确定所述最大电压差值大于所述启动均衡的门限值，所述BMS将每个电池的第二端电压均衡至同一值；
所述BMS采集电池包中每个电池的第一端电压，包括：
所述BMS在检测到所述电池充电结束后，计时所述预设时长；
所述BMS在计时所述预设时长结束后，采集所述电池包中每个电池的第一端电压。
在第一方面的基础上，需要指出的是，所述BMS确定存在电池的内短路隐患之后，更新用于记录每个电池连续存在内短路隐患次数的计数器的信息；其中，具体的更新方法包括：将存在内短路隐患的电池对应的计数器加1，将不存在内短路隐患的电池对应的计数器清零；
当所述计数器中存在记录内短路隐患的次数大于预设次数时，所述BMS发出报警。
本发明第二方面提供另一种动力电池的内短路检测方法，所述方法包括：
电池管理系统BMS采集电池包中每个电池的第一端电压，所述第一端电压为从每个电池的端电压之间的最大电压差值不大于启动均衡的门限值开始，静置预设时长后的每个电池的端电压；
所述BMS获取每个电池的第一端电压与平均电压之间的第一偏差值，所述平均电压为所述电池包中所有电池的第一端电压的平均值；
所述BMS计算所有电池的第一偏差值的平均值；
所述BMS根据每个电池的第一偏差值与所述第一偏差值的平均值，计算每个电池的第二偏差值；
当存在任一电池对应的第二偏差值大于安全门限值时，所述BMS确定存在电池的内短路隐患，其中，所述安全门限值为预设的安全系数与每个电池对应的第二偏差值的标准差的乘积。
在第二方面的基础上，可选的，所述BMS采集每个电池的第一端电压之前，检测所述电池是否处于充电状态；
当检测到所述电池处于充电状态时，所述BMS获取每个电池的第二端电压，并判断第二端电压之间的最大电压差值是否大于启动均衡的门限值；
当确定所述最大电压差值大于所述启动均衡的门限值，所述BMS将每个电池的第二端电压均衡至同一值；
所述BMS采集电池包中每个电池的第一端电压，包括：
所述BMS在检测到所述电池充电结束后，计时所述预设时长；
所述BMS在计时所述预设时长结束后，采集所述电池包中每个电池的第一端电压。
结合第二方面，需要指出的是，所述BMS确定存在电池的内短路隐患之后，更新所述电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息；其中，具体的更新方法包括：将存在内短路隐患的电池对应的计数器加1，将不存在内短路隐患的电池对应的计数器清零；
当所述计数器中存在记录内短路隐患的次数大于预设次数时，所述BMS发出报警。
本发明第三方面提供了一种动力电池的内短路检测装置，包括：
采集模块，用于采集电池包中每个电池的第一端电压，所述第一端电压为从每个电池的端电压之间的最大电压差值不大于启动均衡的门限值开始，静置预设时长后的每个电池的端电压；
处理模块，用于获取每个电池的第一端电压与平均电压之间的偏差值，所述平均电压为所述电池包中所有电池的第一端电压的平均值；
所述处理模块还用于，当存在任一电池对应的偏差值大于安全门限值时，确定存在电池的内短路隐患，其中，所述安全门限值为预设的安全系数与每个电池的第一端电压的标准差的乘积。
结合第三方面，可选的，所述处理模块，还用于在所述采集模块采集每个电池的第一端电压之前，检测所述电池是否处于充电状态；当检测到所述电池处于充电状态时，获取每个电池的第二端电压，并判断第二端电压之间的最大电压差值是否大于启动均衡的门限值；当确定所述最大电压差值大于所述启动均衡的门限值，将每个电池的第二端电压均衡至同一值；
所述采集模块，包括电压采样线和计时器；
所述计时器，用于在检测到所述电池充电结束后，计时所述预设时长；
所述电压采样线，用于在所述计时器在计时所述预设时长结束后，采集所述电池包中每个电池的第一端电压。
在第三方面的基础上，可选的，所述处理模块，还用于：在确定存在电池的内短路隐患之后，更新所述电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息；
所述装置还包括：
报警模块，用于当任一电池连续存在内短路隐患次数的信息满足预设条件时，发出报警。
结合第三方面，需要指出的是，所述处理模块还用于：
在确定存在电池的内短路隐患之后，更新用于记录每个电池连续存在内短路隐患次数的计数器的信息，将存在内短路隐患的电池对应的计数器加1，将不存在内短路隐患的电池对应的计数器清零；
所述装置还包括：
报警模块，用于当记录每个电池连续存在内短路隐患次数的计数器中存在的电池的内短路隐患次数大于预设次数时，发出报警。
本发明第四方面提供了一种动力电池的内短路检测装置，包括：
采集模块，用于采集电池包中每个电池的第一端电压，所述第一端电压为从每个电池的端电压之间的最大电压差值不大于启动均衡的门限值开始，静置预设时长后的每个电池的端电压；
处理模块，用于获取每个电池的第一端电压与平均电压之间的第一偏差值，所述平均电压为所述电池包中所有电池的第一端电压的平均值；计算所有电池的第一偏差值的平均值；并根据每个电池的第一偏差值与所述第一偏差值的平均值，计算每个电池的第二偏差值；
所述处理模块还用于，当存在任一电池对应的第二偏差值大于安全门限值时，确定存在电池的内短路隐患，其中，所述安全门限值为预设的安全系数与每个电池对应的第二偏差值的标准差的乘积。
结合第四方面，可选的，所述处理模块，还用于在所述采集模块采集每个电池的第一端电压之前，检测所述电池是否处于充电状态；当检测到所述电池处于充电状态时，获取每个电池的第二端电压，并判断第二端电压之间的最大电压差值是否大于启动均衡的门限值；当确定所述最大电压差值大于所述启动均衡的门限值，将每个电池的第二端电压均衡至同一值；
所述采集模块，包括电压采样线和计时器；
所述计时器，用于在检测到所述电池充电结束后，计时所述预设时长；
所述电压采样线，用于在所述计时器计时所述预设时长结束后，采集所述电池包中每个电池的第一端电压。
结合第四方面，需要指出的是，所述处理模块还用于在确定存在电池的内短路隐患之后，更新所述电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息，其中，更新方法包括：更新用于记录每个电池连续存在内短路隐患次数的计数器的信息，将存在内短路隐患的电池对应的计数器加1，将不存在内短路隐患的电池对应的计数器清零；
所述装置还包括：
报警模块，用于当所述计数器中存在记录的电池连续存在内短路隐患次数大于预设次数时，发出报警。
由于本发明的技术方案中，在BMS采集每个电池的第一端电压，并根据该第一端电压与平均电压之间的偏差值，检测电池是否存在内短路隐患，减少了运算量，且无需采用最小二乘法进行运算，从而降低了动力电池的内短路的检测方法对于硬件设备的要求。
附图说明
图1为本发明实施例动力电池的内短路检测方法的流程示意图；
图2为本发明实施例动力电池的内短路检测方法的流程示意图；
图3为本发明实施例动力电池的内短路检测方法流程示意图；
图4为本发明实施例动力电池的内短路检测方法流程示意图；
图5为本发明实施例动力电池的内短路检测方法流程示意图；
图6为本发明实施例动力电池的内短路检测方法流程示意图；
图7为本发明实施例动力电池的内短路检测装置示意图；
图8为本发明实施例动力电池的内短路检测装置硬件结构示意图；
图9为本发明实施例动力电池的内短路检测装置示意图；
图10为本发明实施例动力电池的内短路检测装置硬件结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
为避免因动力电池的内短路造成电池的损坏以及更大的安全事故，现有技术中通过采集电池包中每个电池的两端电压以及电流，分别计算每个电池的电动势相对于基准电动势的偏移量，根据该偏移量查找异常的电池，然后根据异常电池的信息熵判断该电池是否发生内短路。这种方法由于不仅需要最小二乘法计算电动势，并且需要存储大量的数据，现有的BMS很难满足该检测方法对于硬件的需求。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种新的动力电池内短路检测的方法。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
参见图1所示，本发明实施例动力电池内短路检测的方法，包括：
步骤100，BMS采集电池包中每个电池的第一端电压，第一端电压为从每个电池的端电压之间的最大电压差值不大于启动均衡的门限值开始，静置预设时长后的每个电池的端电压。
步骤101，BMS获取每个电池的第一端电压与平均电压之间的偏差值，平均电压为该电池包中所有电池的第一端电压的平均值。
步骤102，当存在任一电池对应的偏差值大于安全门限值时，BMS确定存在电池的内短路隐患。
应理解，端电压为电池两端的电压。
其中，预设时长通常情况下大于5分钟，可选的，预设时长为30分钟。
假设启动均衡的门限值为θ，可选的，50mv≤θ≤150mv，可根据实际情况的不同，在[50mv,150mv]中选择一数值作为启动均衡的门限值，在本发明实施例中，可选的，启动均衡的门限值θ为50mv。
安全门限值为预设的安全系数与每个电池的第一端电压的标准差的乘积，假设预设的安全系数为x，可选的，2≤x≤5。
假设电动汽车的电池包中包括n个电池，启动均衡的门限值为θ，预设的安全系数为x，如图2所示，本发明实施例动力电池内短路检测的方法，包括：
步骤200，BMS获取电池包中n个电池的端电压{V11，V12，…，V1i，…，V1n}。
步骤201，BMS判断n个电池的端电压{V11，V12，…，V1i，…，V1n}之间的最大电压差是否大于θ，其中最大电压差为端电压{V11，V12，…，V1i，…，V1n}中最大电压与最小电压之间的差值，若是，则执行步骤202，否则执行步骤203。
步骤202，BMS将端电压{V11，V12，…，V1i，…，V1n}均衡为同一值{V21，V22，…，V2i，…，V2n}，且V21＝V22＝…＝V2i＝…＝V2n，执行步骤203。
步骤203，BMS从每个电池的端电压之间的最大电压差值不大于启动均衡的门限值θ开始计时预设时长30分钟，并在计时结束后，采集n个电池的端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}，其中端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}为第一端电压。
步骤204，BMS获取第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}与平均电压V之间的偏差值{|V31-V|，|V32-V|，…，|V3i-V|，…，|V3n-V|}，其中，V为电池包中所有第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}的平均值，可选的，在BMS在计算所有第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}的平均值时，去除第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}中的最大值和最小值。
步骤205，BMS判断偏差值{|V31-V|，|V32-V|，…，|V3i-V|，…，|V3n-V|}中是否存在大于安全门限值x·σ的偏差值，其中，x为预设的安全系数，σ为第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}的标准差，若是，则执行步骤206，否则，执行步骤207。可选的，BMS在计算第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}的标准差时，去除第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}中的最大值和最小值。
步骤206，BMS确定电池包中存在电池的内短路隐患。
步骤207，BMS确定电池包中不存在电池的内短路隐患，本流程结束。
通过上述方法，不仅可以确定出电池是否存在内短路的隐患，还可以确定出是哪个电池存在内短路的隐患，例如|V3n-V|大于安全门限值x·σ，则可以确定第n个电池存在内短路的隐患。
为使得BMS对动力电池的内电路检测结果更加准确，可通过多次采集相同条件下电池两端的电压，判断电池是否存在内短路隐患，具体的，如图3所示，本发明实施例动力电池内短路检测的方法，包括：
步骤300，BMS检测电池包中的电池是否处于充电状态；
步骤301，当BMS检测到电池包中的电池处于充电状态时，获取每个电池的第二端电压{V11，V12，…，V1i，…，V1n}；
步骤302，BMS判断第二端电压{V11，V12，…，V1i，…，V1n}中的最大电压差值是否大于启动均衡的门限值θ，若是，则执行步骤303，否则执行步骤304；
步骤303，BMS将每个电池的第二端电压{V11，V12，…，V1i，…，V1n}均衡至同一值{V21，V22，…，V2i，…，V2n}，其中，V21＝V22＝…＝V2i＝…＝V2n。
步骤304，BMS在检测到电池充电结束后，计时预设时长30分钟；
步骤305，BMS在计时30分钟结束后，采集该电池包中每个电池的端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}，其中端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}为第一端电压；
步骤306，BMS获取第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}与平均电压V之间的偏差值{|V31-V|，|V32-V|，…，|V3i-V|，…，|V3n-V|}，其中，V为电池包中所有第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}的平均值，可选的，在BMS在计算所有第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}的平均值时，去除第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}中的最大值和最小值。
步骤307，BMS判断偏差值{|V31-V|，|V32-V|，…，|V3i-V|，…，|V3n-V|}中是否存在大于安全门限值x·σ的偏差值，其中，x为预设的安全系数，σ为第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}的标准差，若是，则执行步骤308，否则，执行步骤311。可选的，BMS在计算第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}的标准差时，去除第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}中的最大值和最小值。
步骤308，BMS确定电池包中存在电池的内短路隐患。
步骤309，BMS更新该电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息；
步骤310，BMS在该电池包中任一电池连续存在内短路隐患次数的信息满足预设条件时，发出报警，本流程结束。
步骤311，BMS确定电池包中不存在电池的内短路隐患，并更新该电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息，本流程结束。
需要说明的是，电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息可以通过为每个电池配置一个计数器统计连续存在内短路隐患的次数，以其中一个电池为例，其更新电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息可以通过下列方式实现：具体的，当第一次确定电池包中的一个电池存在内短路隐患时，记录该电池连续存在内短路隐患次数的计数器加1，当第二次在确定该电池存在内短路隐患时，再将记录该电池连续存在内短路隐患次数的计数器加1，若第二次在确定该电池不存在内短路隐患时，将记录该电池连续存在内短路隐患次数的计数器清零，假设预设条件为：记录该电池连续存在内短路隐患次数的计数器的次数大于2，则当记录该电池连续存在内短路隐患次数的计数器的次数为3时，满足预设条件，BMS发出报警，其他电池与此类似，在此不再赘述。
电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息还可以通过不同的符号表示不同的次数信息，通过为每个电池配置一个计数器统计连续存在内短路隐患的次数，假设电池包中某一电池连续存在内短路隐患次数为1次，对应的符号用C表示，该电池连续存在内短路隐患次数为2次，对应的符号用B表示，该电池连续存在内短路隐患次数为3次时对应的符号用A表示，假设预设条件为内短路隐患次数对应的符号为A，则BMS在该电池对应的内短路隐患次数对应的符号为A时，发出报警。
其中，电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息不限于上述两种实现方式，其他能够根据电池连续存在内短路隐患次数的信息确定是否发出报警的方法均可适用于本发明实施例。
为使得BMS对动力电池的内电路检测结果更加准确，如图4所示，本发明实施例另一种动力电池的内短路检测的方法，包括：
步骤400，BMS采集电池包中每个电池的第一端电压，第一端电压为从每个电池的端电压之间的最大电压差值不大于启动均衡的门限值开始，静置预设时长后的每个电池的端电压；
步骤401，BMS获取每个电池的第一端电压与平均电压之间的第一偏差值，平均电压为电池包中所有电池的第一端电压的平均值。
步骤402，BMS计算所有电池的第一偏差值的平均值。
步骤403，BMS根据每个电池的第一偏差值与第一偏差值的平均值，计算每个电池的第二偏差值；
其中，第二偏差值为第一偏差值与第一偏差值的平均值之间的差值。
步骤404，当存在任一电池对应的第二偏差值大于安全门限值后，BMS确定存在电池的内短路隐患。
其中，端电压为电池两端的电压。
其中，预设时长通常情况下大于5分钟，可选的，预设时长为30分钟。
假设启动均衡的门限值为θ，可选的，50mv≤θ≤150mv，可根据实际情况的不同，在[50mv,150mv]中选择一数值作为启动均衡的门限值，在本发明实施例中，可选的，启动均衡的门限值θ为50mv。
安全门限值为预设的安全系数与每个电池的第一端电压的标准差的乘积，假设预设的安全系数为x，可选的，2≤x≤5。
假设电动汽车的电池包中包括n个电池，启动均衡的门限值为θ，预设的安全系数为x，如图5所示，本发明实施例动力电池内短路检测的方法，包括：
步骤500，BMS获取电池包中n个电池的端电压{V11，V12，…，V1i，…，V1n}。
步骤501，BMS判断n个电池的端电压{V11，V12，…，V1i，…，V1n}之间的最大电压差是否大于θ，其中最大电压差为端电压{V11，V12，…，V1i，…，V1n}中最大电压与最小电压之间的差值，若是，则执行步骤502，否则执行步骤503。
步骤502，BMS将端电压{V11，V12，…，V1i，…，V1n}均衡为同一值{V21，V22，…，V2i，…，V2n}，且V21＝V22＝…＝V2i＝…＝V2n，执行步骤503。
步骤503，BMS从每个电池的端电压之间的最大电压差值不大于启动均衡的门限值θ开始计时预设时长30分钟，并在计时结束后，采集n个电池的端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}，其中端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}为第一端电压。
步骤504，BMS获取每个电池的第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}与平均电压V之间的第一偏差值{ΔV1，ΔV2，…，ΔVi，…，ΔVn}，其中，ΔV1＝|V31-V|，ΔV2＝|V32-V|，…，ΔVi＝|V3i-V|，…，ΔVn＝|V3n-V|，平均电压V为电池包中所有电池的第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}的平均值。
可选的，在BMS在计算所有第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}的平均值时，去除第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}中的最大值和最小值。
步骤505，BMS计算所有电池的第一偏差值{ΔV1，ΔV2，…，ΔVi，…，ΔVn}的平均值ΔV。
可选的，在BMS在计算所有第一偏差值{ΔV1，ΔV2，…，ΔVi，…，ΔVn}的平均值时，去除第一偏差值{ΔV1，ΔV2，…，ΔVi，…，ΔVn}中的最大值和最小值。
步骤506，BMS根据每个电池的第一偏差值{ΔV1，ΔV2，…，ΔVi，…，ΔVn}与第一偏差值的平均值ΔV，计算每个电池的第二偏差值{|ΔV1-ΔV|，|ΔV2-ΔV|，…，|ΔVi-ΔV|，…，|ΔVn-ΔV|}。
其中，应理解，在BMS计算每个电池的第二偏差值{|ΔV1-ΔV|，|ΔV2-ΔV|，…，|ΔVi-ΔV|，…，|ΔVn-ΔV|}实现方式为：BMS首先计算第一偏差值，将其保存在预先设置的存储空间中，然后根据得到的第一偏差值，计算第一偏差值的平均值，根据第一偏差值和第一偏差值的平均值，计算第二偏差值。
步骤507，BMS判断第二偏差值{|ΔV1-ΔV|，|ΔV2-ΔV|，…，|ΔVi-ΔV|，…，|ΔVn-ΔV|}是否大于安全门限值x·σ1，其中，x为预设的安全系数，σ1为第一偏差值{ΔV1，ΔV2，…，ΔVi，…，ΔVn}的标准差，若是，则执行步骤508，否则，执行步骤509。可选的，在计算第一偏差值{ΔV1，ΔV2，…，ΔVi，…，ΔVn}的标准差时，去除第一偏差值{ΔV1，ΔV2，…，ΔVi，…，ΔVn}中的最大值和最小值之后的标准差。
步骤508，BMS确定电池包中存在电池的内短路隐患，发出报警。
步骤509，BMS确定电池包中不存在电池的内短路隐患，本流程结束。
通过上述方法，不仅可以确定出电池包中的电池是否存在内短路的隐患，还可以确定出是哪个电池存在内短路的隐患，例如|ΔV1-V|大于安全门限值x·σ1，则可以确定第1个电池存在内短路的隐患。
为使得BMS对动力电池的内电路检测结果更加准确，可通过多次采集相同条件下电池两端的电压，判断电池是否存在内短路隐患，具体的，如图6所示，本发明实施例动力电池内短路检测的方法，包括：
步骤600，BMS检测电池包中的电池是否处于充电状态；
步骤601，当BMS检测到电池包中的电池处于充电状态时，获取每个电池的第二端电压{V11，V12，…，V1i，…，V1n}；
步骤602，BMS判断第二端电压{V11，V12，…，V1i，…，V1n}中的最大电压差值是否大于启动均衡的门限值θ，若是，则执行步骤603，否则执行步骤604；
步骤603，BMS将每个电池的第二端电压{V11，V12，…，V1i，…，V1n}均衡至同一值{V21，V22，…，V2i，…，V2n}，其中，V21＝V22＝…＝V2i＝…＝V2n。
步骤604，BMS在检测到电池充电结束后，计时预设时长30分钟；
步骤605，BMS在计时30分钟结束后，采集该电池包中每个电池的端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}，其中端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}为第一端电压；
步骤606，BMS获取每个电池的第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}与平均电压V之间的第一偏差值{ΔV1，ΔV2，…，ΔVi，…，ΔVn}，其中，ΔV1＝|V31-V|，ΔV2＝|V32-V|，…，ΔVi＝|V3i-V|，…，ΔVn＝|V3n-V|，平均电压V为电池包中所有电池的第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}的平均值。
可选的，在BMS在计算所有第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}的平均值时，去除第一端电压{V31，V32，…，V3i，…，V3n}中的最大值和最小值。
步骤607，BMS计算所有电池的第一偏差值{ΔV1，ΔV2，…，ΔVi，…，ΔVn}的平均值ΔV。
可选的，在BMS在计算所有第一偏差值{ΔV1，ΔV2，…，ΔVi，…，ΔVn}的平均值时，去除第一偏差值{ΔV1，ΔV2，…，ΔVi，…，ΔVn}中的最大值和最小值。
步骤608，BMS根据每个电池的第一偏差值{ΔV1，ΔV2，…，ΔVi，…，ΔVn}与第一偏差值的平均值ΔV，计算每个电池的第二偏差值{|ΔV1-ΔV|，|ΔV2-ΔV|，…，|ΔVi-ΔV|，…，|ΔVn-ΔV|}。
其中，应理解，在BMS计算每个电池的第二偏差值{|ΔV1-ΔV|，|ΔV2-ΔV|，…，|ΔVi-ΔV|，…，|ΔVn-ΔV|}实现方式为：BMS首先计算第一偏差值，将其保存在预先设置的存储空间中，然后根据得到的第一偏差值，计算第一偏差值的平均值，根据第一偏差值和第一偏差值的平均值，计算第二偏差值。
步骤609，BMS判断第二偏差值{|ΔV1-ΔV|，|ΔV2-ΔV|，…，|ΔVi-ΔV|，…，|ΔVn-ΔV|}是否大于安全门限值x·σ1，其中，x为预设的安全系数，σ1为第一偏差值{ΔV1，ΔV2，…，ΔVi，…，ΔVn}的标准差，若是，则执行步骤610，否则，执行步骤613。
可选的，在计算第一偏差值{ΔV1，ΔV2，…，ΔVi，…，ΔVn}的标准差时，去除第一偏差值{ΔV1，ΔV2，…，ΔVi，…，ΔVn}中的最大值和最小值之后的标准差。
步骤610，BMS确定电池包中存在电池的内短路隐患。
步骤611，BMS更新该电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息；
步骤612，BMS在该电池包中任一电池连续存在内短路隐患次数的信息满足预设条件时，发出报警，本流程结束。
步骤613，BMS确定电池包中不存在电池的内短路隐患，并更新该电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息，本流程结束。
需要说明的是，电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息可以通过为每个电池配置一个计数器统计连续存在内短路隐患的次数，以其中一个电池为例，其更新电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息可以通过下列方式实现：具体的，当第一次确定电池包中的一个电池存在内短路隐患时，记录该电池连续存在内短路隐患次数的计数器加1，当第二次在确定该电池存在内短路隐患时，再将记录该电池连续存在内短路隐患次数的计数器加1，若第二次在确定该电池不存在内短路隐患时，将记录该电池连续存在内短路隐患次数的计数器清零，假设预设条件为：记录该电池连续存在内短路隐患次数的计数器的次数大于2，则当记录该电池连续存在内短路隐患次数的计数器的次数为3时，满足预设条件，BMS发出报警，其他电池与此类似，在此不再赘述。
电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息还可以通过不同的符号表示不同的次数信息，通过为每个电池配置一个计数器统计连续存在内短路隐患的次数，假设电池包中某一电池连续存在内短路隐患次数为1次，对应的符号用C表示，该电池连续存在内短路隐患次数为2次，对应的符号用B表示，该电池连续存在内短路隐患次数为3次时对应的符号用A表示，假设预设条件为内短路隐患次数对应的符号为A，则BMS在该电池对应的内短路隐患次数对应的符号为A时，发出报警。
其中，电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息不限于上述两种实现方式，其他能够根据电池连续存在内短路隐患次数的信息确定是否发出报警的方法均可适用于本发明实施例。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种动力电池的内短路检测装置，由于动力电池的内短路检测装置对应的方法为本发明实施例动力电池的内短路检测方法，因此本发明实施例动力电池的内短路检测装置的实施可以参见该方法的实施，重复之处不再赘述。
如图7所示，本发明实施例动力电池的内短路检测装置，包括：
采集模块700，用于采集电池包中每个电池的第一端电压，第一端电压为从每个电池的端电压之间的最大电压差值不大于启动均衡的门限值开始，静置预设时长后的每个电池的端电压；
处理模块701，用于获取每个电池的第一端电压与平均电压之间的偏差值，平均电压为电池包中所有电池的第一端电压的平均值；
处理模块701还用于，当存在任一电池对应的偏差值大于安全门限值时，确定存在电池的内短路隐患。
可选的，处理模块701，还用于：
在采集模块700采集每个电池的第一端电压之前，检测电池是否处于充电状态；当检测到电池处于充电状态时，获取每个电池的第二端电压，并判断第二端电压之间的最大电压差值是否大于启动均衡的门限值；当确定最大电压差值大于启动均衡的门限值，将每个电池的第二端电压均衡至同一值；
采集模块700，包括电压采样线和计时器；
计时器，用于在检测到电池充电结束后，计时预设时长；
电压采样线，用于在所述计时器在计时预设时长结束后，采集电池包中每个电池的第一端电压。
可选的，处理模块701，还用于：
在确定存在电池的内短路隐患之后，更新电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息；
该装置还包括：
报警模块702，用于当任一电池连续存在内短路隐患次数的信息满足预设条件时，发出报警。
可选的，安全门限值为预设的安全系数与每个电池的第一端电压的标准差的乘积。
应注意，本发明实施例中，处理模块701可以由处理器810实现，采集模块700可以通过电压采样线820和计时器840实现，报警模块可以通过报警装置850实现。如图8所示，动力电池的内短路检测装置800可以包括处理器810、电压采样线820、存储器830、计时器840、报警装置850。其中，存储器830可以用于动力电池的内短路检测装置800出厂时预装的程序/代码，也可以存储用于处理器810执行时的代码等。
动力电池的内短路检测装置800中的各个组件通过总线系统860耦合在一起，其中总线系统860除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。
其中，处理器810可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者一个或多个集成电路，用于执行相关操作，以实现本发明实施例所提供的技术方案。
应注意，尽管图8所示的动力电池的内短路检测装置800仅仅示出了处理器810、电压采样线820、存储器830、计时器840和报警装置850，但是在具体实现过程中，本领域的技术人员应当明白，该设备还包含实现正常运行所必须的其他器件。同时，根据具体需要，本领域的技术人员应当明白，该设备还可包含实现其他附加功能的硬件器件。此外，本领域的技术人员应当明白，该设备也可仅仅包含实现本发明实施例所必须的器件或模块，而不必包含图8中所示的全部器件。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，上述的存储介质可为磁盘、光盘、只读存储记忆体(ROM：Read-OnlyMemory)或随机存储记忆体(RAM：Random Access Memory)等。
如图9所示，本发明实施例动力电池的内短路检测装置，包括：
采集模块900，用于采集电池包中每个电池的第一端电压，第一端电压为从每个电池的端电压之间的最大电压差值不大于启动均衡的门限值开始，静置预设时长后的每个电池的端电压；
处理模块901，用于获取每个电池的第一端电压与平均电压之间的第一偏差值，平均电压为所述电池包中所有电池的第一端电压的平均值；计算所有电池的第一偏差值的平均值；并根据每个电池的第一偏差值与第一偏差值的平均值，计算每个电池的第二偏差值；
处理模块901还用于，当存在任一电池对应的第二偏差值大于安全门限值时，确定存在电池的内短路隐患。
可选的，处理模块901，还用于
在采集模块采集每个电池的第一端电压之前，检测电池是否处于充电状态；当检测到电池处于充电状态时，获取每个电池的第二端电压，并判断第二端电压之间的最大电压差值是否大于启动均衡的门限值；当确定最大电压差值大于启动均衡的门限值，将每个电池的第二端电压均衡至同一值；
采集模块900，包括电压采样线和计时器；
计时器，用于在检测到电池充电结束后，计时预设时长；
电压采样线，用于在计时器计时预设时长结束后，采集电池包中每个电池的第一端电压。
可选的，处理模块901，还用于：
在确定存在电池的内短路隐患之后，更新电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息；
装置还包括：
报警模块902，用于当任一电池连续存在内短路隐患次数的信息满足预设条件时，发出报警。
可选的，安全门限值为预设的安全系数与每个电池对应的第二偏差值的标准差的乘积。
应注意，本发明实施例中，处理模块901可以由处理器1010实现，采集模块900可以通过电压采样线1020和计时器1040实现，报警模块可以通过报警装置1050实现。如图10所示，动力电池的内短路检测装置1000可以包括处理器1010、电压采样线1020、存储器1030、计时器1040、报警装置1050。其中，存储器1030可以用于动力电池的内短路检测装置1000出厂时预装的程序/代码，也可以存储用于处理器1010执行时的代码等。
动力电池的内短路检测装置1000中的各个组件通过总线系统1060耦合在一起，其中总线系统1060除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。
其中，处理器1010可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者一个或多个集成电路，用于执行相关操作，以实现本发明实施例所提供的技术方案。
应注意，尽管图10所示的动力电池的内短路检测装置1000仅仅示出了处理器1010、电压采样线1020、存储器1030、计时器1040和报警装置1050，但是在具体实现过程中，本领域的技术人员应当明白，该设备还包含实现正常运行所必须的其他器件。同时，根据具体需要，本领域的技术人员应当明白，该设备还可包含实现其他附加功能的硬件器件。此外，本领域的技术人员应当明白，该设备也可仅仅包含实现本发明实施例所必须的器件或模块，而不必包含图8中所示的全部器件。
从上述内容可以看出：BMS采集电池包中每个电池的第一端电压，第一端电压为从每个电池的端电压之间的最大电压差值不大于启动均衡的门限值开始，静置预设时长后的每个电池的端电压，获取每个电池的第一端电压与平均电压之间的偏差值，平均电压为该电池包中所有电池的第一端电压的平均值，当存在任一电池对应的偏差值大于安全门限值时，所述BMS确定存在电池的内短路隐患。这种技术方案中，由于在BMS采集每个电池的第一端电压，并根据该第一端电压与平均电压之间的偏差值，检测电池是否存在内短路隐患，减少了运算量，且无需采用最小二乘法进行运算，从而降低了动力电池的内短路的检测方法对于硬件设备的要求。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种动力电池的内短路检测方法，其特征在于，所述方法包括：
电池管理系统BMS采集电池包中每个电池的第一端电压，所述第一端电压为从每个电池的端电压之间的最大电压差值不大于启动均衡的门限值开始，静置预设时长后的每个电池的端电压；
所述BMS获取每个电池的第一端电压与平均电压之间的偏差值，所述平均电压为所述电池包中所有电池的第一端电压的平均值；
当存在任一电池对应的偏差值大于安全门限值时，所述BMS确定存在电池的内短路隐患。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述BMS采集每个电池的第一端电压之前，还包括：
所述BMS检测所述电池是否处于充电状态；
当检测到所述电池处于充电状态时，所述BMS获取每个电池的第二端电压，并判断第二端电压之间的最大电压差值是否大于启动均衡的门限值；
当确定所述最大电压差值大于所述启动均衡的门限值，所述BMS将每个电池的第二端电压均衡至同一值；
所述BMS采集电池包中每个电池的第一端电压，包括：
所述BMS在检测到所述电池充电结束后，计时所述预设时长；
所述BMS在计时所述预设时长结束后，采集所述电池包中每个电池的第一端电压。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述BMS确定存在电池的内短路隐患之后，所述方法还包括：
所述BMS更新所述电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息；
当任一电池连续存在内短路隐患次数的信息满足预设条件时，所述BMS发出报警。
4.一种动力电池的内短路检测方法，其特征在于，所述方法包括：
电池管理系统BMS采集电池包中每个电池的第一端电压，所述第一端电压为从每个电池的端电压之间的最大电压差值不大于启动均衡的门限值开始，静置预设时长后的每个电池的端电压；
所述BMS获取每个电池的第一端电压与平均电压之间的第一偏差值，所述平均电压为所述电池包中所有电池的第一端电压的平均值；
所述BMS计算所有电池的第一偏差值的平均值；
所述BMS根据每个电池的第一偏差值与所述第一偏差值的平均值，计算每个电池的第二偏差值；
当存在任一电池对应的第二偏差值大于安全门限值时，所述BMS确定存在电池的内短路隐患。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述BMS采集每个电池的第一端电压之前，还包括：
所述BMS检测所述电池是否处于充电状态；
当检测到所述电池处于充电状态时，所述BMS获取每个电池的第二端电压，并判断第二端电压之间的最大电压差值是否大于启动均衡的门限值；
当确定所述最大电压差值大于所述启动均衡的门限值，所述BMS将每个电池的第二端电压均衡至同一值；
所述BMS采集电池包中每个电池的第一端电压，包括：
所述BMS在检测到所述电池充电结束后，计时所述预设时长；
所述BMS在计时所述预设时长结束后，采集所述电池包中每个电池的第一端电压。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述BMS确定存在电池的内短路隐患之后，所述方法还包括：
所述BMS更新所述电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息；
当任一电池连续存在内短路隐患次数的信息满足预设条件时，所述BMS发出报警。
7.一种动力电池的内短路检测装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集电池包中每个电池的第一端电压，所述第一端电压为从每个电池的端电压之间的最大电压差值不大于启动均衡的门限值开始，静置预设时长后的每个电池的端电压；
处理模块，用于获取每个电池的第一端电压与平均电压之间的偏差值，所述平均电压为所述电池包中所有电池的第一端电压的平均值；
所述处理模块还用于，当存在任一电池对应的偏差值大于安全门限值时，确定存在电池的内短路隐患。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述采集模块，包括电压采样线和计时器；
所述处理模块，还用于检测所述电池是否处于充电状态；当检测到所述电池处于充电状态时，获取每个电池的第二端电压，并判断第二端电压之间的最大电压差值是否大于启动均衡的门限值；当确定所述最大电压差值大于所述启动均衡的门限值，将每个电池的第二端电压均衡至同一值；
所述计时器，用于在检测到所述电池充电结束后，计时所述预设时长；
所述电压采样线，用于在所述计时器在计时所述预设时长结束后，采集所述电池包中每个电池的第一端电压。
9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，还用于在确定存在电池的内短路隐患之后，更新所述电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息；
所述装置还包括：
报警模块，用于当任一电池连续存在内短路隐患次数的信息满足预设条件时，发出报警。
10.一种动力电池的内短路检测装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集电池包中每个电池的第一端电压，所述第一端电压为从每个电池的端电压之间的最大电压差值不大于启动均衡的门限值开始，静置预设时长后的每个电池的端电压；
处理模块，用于获取每个电池的第一端电压与平均电压之间的第一偏差值，所述平均电压为所述电池包中所有电池的第一端电压的平均值；计算所有电池的第一偏差值的平均值；并根据每个电池的第一偏差值与所述第一偏差值的平均值，计算每个电池的第二偏差值；
所述处理模块还用于，当存在任一电池对应的第二偏差值大于安全门限值时，确定存在电池的内短路隐患。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述采集模块，包括电压采样线和计时器；
所述处理模块，还用于检测所述电池是否处于充电状态；当检测到所述电池处于充电状态时，获取每个电池的第二端电压，并判断第二端电压之间的最大电压差值是否大于启动均衡的门限值；当确定所述最大电压差值大于所述启动均衡的门限值，将每个电池的第二端电压均衡至同一值；
所述计时器，用于在检测到所述电池充电结束后，计时所述预设时长；
所述电压采样线，用于在所述计时器在计时所述预设时长结束后，采集所述电池包中每个电池的第一端电压。
12.如权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述处理模块，还用于：
在确定存在电池的内短路隐患之后，更新所述电池包中每个电池连续存在内短路隐患次数的信息；
所述装置还包括：
报警模块，用于当任一电池连续存在内短路隐患次数的信息满足预设条件时，发出报警。
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