CN111873852A - 一种动力电池自放电监测方法及装置、车辆、存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提出了一种动力电池自放电监测方法及装置、车辆、存储介质，所述方法包括：获取高压下电信号；记录所述高压下电信号获取时刻T1，并记录每个单体电池的电压值；计算单体电池平均电压Uavgd；获取高压上电信号；记录所述高压上电信号获取时刻T2，获取最低单体电池电压值Umin，并获取单体电池的编号n；获取所述编号n的电池的电压值Un；计算平均电压Uavgu；计算自放电参数K；判断所述自放电参数K是否满足告警条件，若满足则进行告警。通过一次正常的下电与上电过程就可以计算自放电参数来表征自放电的正常情况，不影响用户正常使用车辆，并且计算过程效率高。

Description

一种动力电池自放电监测方法及装置、车辆、存储介质
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，具体涉及一种动力电池自放电监测方法及装置、车辆、存储介质。
背景技术
锂离子动力电池存在自放电现象，即就是即使未连接任何负载，锂电池的储电量也会逐渐减少，这个过程称为自放电。
一定量的自放电是电池中发生化学反应的自然结果，但是需要警惕异常的自放电现象，例如电池内部如果有漏电流路径，也可以引起自放电。漏电流路径的生成原因可以是颗粒污染物和枝晶生长在电池内部产生的微短路。这些异常的自放电可能会导致电池发生灾难性故障。
发明内容
本发明实施例公开了一种动力电池自放电监测方法及装置、车辆、存储介质，能够解决现有技术存在的问题中的至少一个。
本发明实施例第一方面公开了一种动力电池自放电监测方法，所述方法包括：
获取高压下电信号；
记录所述高压下电信号获取时刻T1，并记录每个单体电池的电压值；
计算所述T1时刻的单体电池平均电压Uavgd；
获取高压上电信号；
记录所述高压上电信号获取时刻T2，获取所述T2时刻的最低单体电池电压值Umin，并获取所述最低单体电池电压值的单体电池的编号n；
从所述记录的所述T1时刻的每个单体电池的电压值中获取所述编号n的电池的电压值Un；
计算所述T2时刻的单体电池平均电压Uavgu；
根据所述高压下电信号获取时刻T1、高压上电信号获取时刻T2、T1时刻的单体电池平均电压Uavgd、T2时刻的单体电池平均电压Uavgu以及T2时刻的最低单体电池电压值Umin、电压值Un计算自放电参数K；
判断所述自放电参数K是否满足告警条件，若满足则进行告警。
本发明实施例第二方面公开了一种动力电池自放电监测装置，所述装置包括：
高压下电信号获取模块，用于获取高压下电信号；
下电信息记录模块，用于记录所述高压下电信号获取时刻T1，并记录每个单体电池的电压值；
下电电压计算模块，用于计算所述T1时刻的单体电池平均电压Uavgd；
高压上电信号获取模块，用于获取高压上电信号；
上电信息记录模块，用于记录所述高压上电信号获取时刻T2，获取所述T2时刻的最低单体电池电压值Umin，并获取所述最低单体电池电压值的单体电池的编号n；
电压获取模块，用于从所述记录的所述T1时刻的每个单体电池的电压值中获取所述编号n的电池的电压值Un；
上电电压计算模块，计算所述T2时刻的单体电池平均电压Uavgu；
自放电参数计算模块，用于根据所述高压下电信号获取时刻T1、高压上电信号获取时刻T2、T1时刻的单体电池平均电压Uavgd、T2时刻的单体电池平均电压Uavgu以及T2时刻的最低单体电池电压值Umin、电压值Un计算自放电参数K；
告警模块，用于判断所述自放电参数K是否满足告警条件，若满足则进行告警。
本发明实施例第三方面公开一种车辆，所述车辆包括本发明实施例第二方面公开的动力电池自放电监测装置。
本发明实施例第四方面公开一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行本发明实施例第一方面公开的动力电池自放电监测方法。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：通过一次正常的下电与上电过程就可以计算自放电参数来表征自放电的正常情况，不影响用户正常使用车辆，并且计算过程效率高；计算时充分考虑了上电与下电期间的时间长度、自放电程度以及极限电压对应电池的电压变化情况，使得计算结果更加准确；用于比较考量自放电参数是否正常的告警参数基准值由多次标定测试获得，进一步提高了准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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获得其他的附图。
图1是本发明实施例公开的一种动力电池自放电监测方法的硬件系统结构示意图；
图2是本发明实施例公开的一种动力电池自放电监测方法的流程示意图；
图3是本发明实施例公开的一种动力电池自放电监测装置的模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种动力电池自放电监测方法的硬件系统结构示意图，如图所示，该硬件系统包括：动力电池、BMS、T-BOX、服务器，所述动力电池为车辆提供电能，所述BMS与动力电池连接并实时获取动力电池的充放电状态以及单体电池的电压等参数信息，所述BMS还可以将获取到的动力电池的充放电状态以及单体电池的电压等参数信息通过T-BOX向服务器发送。服务器是具有较强的数据存储、处理能力的模块，具体地也可以是云端的形式。可以理解的是，以上为一个较佳的实施本发明实施例提供的一种动力自放电监测方法的硬件系统结构，当BMS本地的处理能力可以满足使用要求时，也可以不将数据发送至服务器处理。
以下说明本发明实施例提供的一种动力电池自放电监测方法，如图2所示，为本发明实施例提供的一种动力电池自放电监测方法的一实施例的流程示意图，包括：
201、获取高压下电信号；
202、记录获取时刻T1，并记录每个单体电池的电压值；
在实际场景中，有些情况下获取的高压下电信号并不是有效的，此时需要进行一定的判断；
所以，在本发明的另一些实施例中，在步骤202之前还可以包括：
202A、判断所述高压下电信号是否有效；
此时步骤202具体则可以是：
202B、当判断所述高压下电信号有效时，记录获取时刻T1，并记录每个单体电池的电压值；
203、计算T1时刻的单体电池平均电压Uavgd；
所述Uavgd即为T1时刻的单体电池的平均电压，例如假设动力电池系统由96串电池组成，那么Uavgd＝(U01+U02+U03+……+U94+U95+U96)/96，其中U01、U02……U95、U96即为各个单体电池在T1时刻的电压；
204、获取高压上电信号；
此时的高压上电是与上述高压下电时间上相邻的；
205、记录获取时刻T2，获取T2时刻的最低单体电池电压值Umin，并获取所述最低单体电池电压值的单体电池的编号n；
在实际场景中，有些情况下获取的高压上电信号并不是有效的，此时需要进行一定的判断；
所以，在本发明的另一些实施例中，在步骤205之前还可以包括：
205A、判断所述高压上电信号是否有效；
此时步骤205具体则可以是：
205B、当判断所述高压上电信号有效时，记录获取时刻T2，获取T2时刻的最低单体电池电压值Umin，并获取所述最低单体电池电压值的单体电池的编号n；
206、从记录的所述T1时刻的每个单体电池的电压值中获取所述编号n的电池的电压值Un；
207、计算T2时刻的单体电池平均电压Uavgu；
所述Uavgu即为T2时刻的单体电池的平均电压，例如假设动力电池系统由96串电池组成，那么Uavgu＝(U01+U02+U03+……+U94+U95+U96)/96，其中U01、U02……U95、U96即为各个单体电池在T2时刻的电压；
208、计算自放电参数K，具体为：
计算：
K＝|(Uavgd-Uavgu)-(Un-Umin)|/(T2-T1)
209、判断所述自放电参数K是否满足告警条件，若满足则进行告警；
一种具体的判断所述自放电参数K是否满足告警条件的方法例如可以是，判断所述自放电参数K是否大于预设的告警参数基准值K0，若K＞K0则进行告警；
所述告警参数基准值K0可以通过多次标定测试获得；
在本发明的另一些实施例中，还可以根据所述自放电参数K与告警参数基准值K0的差值所在的数值区间进行不同等级的告警，具体例如可以是：
若S1≤K-K0＜S2，则进行一级自放电告警；
若S2≤K-K0＜S3，则进行二级自放电告警；
若S3≤K-K0，则进行三级自放电告警；
其中，所述S1、S2、S3为预设的不同级别的告警阈值，可以理解的是S1＜S2＜S3；告警严重程度为一级自放电告警＜二级自放电告警＜三级自放电告警。
可以理解的是，本发明实施例中所说的单体电池，可以是单个电芯，也可以是单串电池，以具体应用场景下的检测电压的单位为准。
通过以上对本发明实施例提供的一种动力电池温度监测方法的一实施例的说明可以看出，所述监测方法至少包括以下有益效果：
通过一次正常的下电与上电过程就可以计算自放电参数来表征自放电的正常情况，不影响用户正常使用车辆，并且计算过程效率高；计算时充分考虑了上电与下电期间的时间长度、自放电程度以及极限电压对应电池的电压变化情况，使得计算结果更加准确；用于比较考量自放电参数是否正常的告警参数基准值由多次标定测试获得，进一步提高了准确性。
如图3所示，本发明实施例还提出了一种动力电池自放电监测装置，图3为本发明实施例提供的一种动力电池自放电监测装置的一实施例的模块示意图，包括：
高压下电信号获取模块301，用于获取高压下电信号；
下电信息记录模块302，用于记录获取时刻T1，并记录每个单体电池的电压值；
下电电压计算模块303，用于计算T1时刻的单体电池平均电压Uavgd；
高压上电信号获取模块304，用于获取高压上电信号；
此时的高压上电是与上述高压下电时间上相邻的；
上电信息记录模块305，用于记录获取时刻T2，获取T2时刻的最低单体电池电压值Umin，并获取所述最低单体电池电压值的单体电池的编号n；
电压获取模块306，用于从记录的所述T1时刻的每个单体电池的电压值中获取所述编号n的电池的电压值Un；
上电电压计算模块307，用于计算T2时刻的单体电池平均电压Uavgu；
自放电参数计算模块308，用于计算自放电参数K，具体为：
计算：
K＝|(Uavgd-Uavgu)-(Un-Umin)|/(T2-T1)
告警模块309，用于判断所述自放电参数K是否满足告警条件，若满足则进行告警；
一种具体的判断所述自放电参数K是否满足告警条件的方法例如可以是，判断所述自放电参数K是否大于预设的告警参数基准值K0，若K＞K0则进行告警；
所述告警参数基准值K0可以通过多次标定测试获得；
在本发明的另一些实施例中，还可以根据所述自放电参数K与告警参数基准值K0的差值所在的数值区间进行不同等级的告警，具体例如可以是：
若S1≤K-K0＜S2，则进行一级自放电告警；
若S2≤K-K0＜S3，则进行二级自放电告警；
若S3≤K-K0，则进行三级自放电告警；
其中，所述S1、S2、S3为预设的不同级别的告警阈值，可以理解的是S1＜S2＜S3；告警严重程度为一级自放电告警＜二级自放电告警＜三级自放电告警。
可以理解的是，本发明实施例中所说的单体电池，可以是单个电芯，也可以是单串电池，以具体应用场景下的检测电压的单位为准。
本发明实施例还公开一种车辆，该车辆包括上述任意一种动力电池自放电监测装置。
本发明实施例还公开一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行上述任意一种动力电池自放电监测方法。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
以上对本发明实施例公开的一种动力电池自放电监测方法及装置、车辆、存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种动力电池自放电监测方法，其特征在于，包括：
获取高压下电信号；
记录所述高压下电信号获取时刻T1，并记录每个单体电池的电压值；
计算所述T1时刻的单体电池平均电压Uavgd；
获取高压上电信号；
记录所述高压上电信号获取时刻T2，获取所述T2时刻的最低单体电池电压值Umin，并获取所述最低单体电池电压值的单体电池的编号n；
从所述记录的所述T1时刻的每个单体电池的电压值中获取所述编号n的电池的电压值Un；
计算所述T2时刻的单体电池平均电压Uavgu；
根据所述高压下电信号获取时刻T1、高压上电信号获取时刻T2、T1时刻的单体电池平均电压Uavgd、T2时刻的单体电池平均电压Uavgu以及T2时刻的最低单体电池电压值Umin、电压值Un计算自放电参数K；
判断所述自放电参数K是否满足告警条件，若满足则进行告警。
2.如权利要求1所述的动力电池自放电监测方法，其特征在于：
所述根据所述高压下电信号获取时刻T1、高压上电信号获取时刻T2、T1时刻的单体电池平均电压Uavgd、T2时刻的单体电池平均电压Uavgu以及T2时刻的最低单体电池电压值Umin、电压值Un计算自放电参数K的步骤具体包括：
计算：K＝|(Uavgd-Uavgu)-(Un-Umin)|/(T2-T1)。
3.如权利要求1所述的动力电池自放电监测方法，其特征在于：
所述判断所述自放电参数K是否满足告警条件，若满足则进行告警的步骤具体包括：
判断所述自放电参数K是否大于预设的告警参数基准值K0，若K＞K0则进行告警。
4.如权利要求1所述的动力电池自放电监测方法，其特征在于：
所述判断所述自放电参数K是否满足告警条件，若满足则进行告警的步骤具体包括：
计算所述自放电参数K与预设的告警参数基准值K0的差值；
根据所述自放电参数K与预设的告警参数基准值K0的差值所在的数值区间进行不同等级的告警。
5.如权利要求1所述的动力电池自放电监测方法，其特征在于：
所述记录所述高压下电信号获取时刻T1，并记录每个单体电池的电压值的步骤之前还包括：
判断所述高压下电信号是否有效；
所述记录所述高压下电信号获取时刻T1，并记录每个单体电池的电压值的步骤具体包括：
当判断所述高压下电信号有效时，记录高压下电信号获取时刻T1，并记录每个单体电池的电压值。
6.如权利要求1所述的动力电池自放电监测方法，其特征在于：
所述记录所述高压上电信号获取时刻T2，获取T2时刻的最低单体电池电压值Umin，并获取所述最低单体电池电压值的单体电池的编号n的步骤之前还包括：
判断所述高压上电信号是否有效；
所述记录所述高压上电信号获取时刻T2，获取T2时刻的最低单体电池电压值Umin，并获取所述最低单体电池电压值的单体电池的编号n的步骤具体包括：
当判断所述高压上电信号有效时，记录所述高压上电信号获取时刻T2，获取T2时刻的最低单体电池电压值Umin，并获取所述最低单体电池电压值的单体电池的编号n的步骤。
7.如权利要求1所述的动力电池自放电监测方法，其特征在于：
所述高压上电与高压下电在时间上是相邻的。
8.一种动力电池自放电监测装置，其特征在于，包括：
高压下电信号获取模块，用于获取高压下电信号；
下电信息记录模块，用于记录所述高压下电信号获取时刻T1，并记录每个单体电池的电压值；
下电电压计算模块，用于计算所述T1时刻的单体电池平均电压Uavgd；
高压上电信号获取模块，用于获取高压上电信号；
上电信息记录模块，用于记录所述高压上电信号获取时刻T2，获取所述T2时刻的最低单体电池电压值Umin，并获取所述最低单体电池电压值的单体电池的编号n；
电压获取模块，用于从所述记录的所述T1时刻的每个单体电池的电压值中获取所述编号n的电池的电压值Un；
上电电压计算模块，计算所述T2时刻的单体电池平均电压Uavgu；
自放电参数计算模块，用于根据所述高压下电信号获取时刻T1、高压上电信号获取时刻T2、T1时刻的单体电池平均电压Uavgd、T2时刻的单体电池平均电压Uavgu以及T2时刻的最低单体电池电压值Umin、电压值Un计算自放电参数K；
告警模块，用于判断所述自放电参数K是否满足告警条件，若满足则进行告警。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求8所述的动力电池自放电监测装置。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行权利要求1至7任一项所述的动力电池自放电监测方法。
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