CN113253120B - 电池突发型内短路诊断方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents
电池突发型内短路诊断方法、装置、存储介质及电子设备 Download PDFInfo
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Abstract
本公开涉及一种电池突发型内短路诊断方法、装置、存储介质及电子设备,属于电池领域,所述方法包括:按照预设采样周期对所述电池在工作时的电压以及电流进行采集;根据采集到的电压和电流,确定所述电池在每一采样周期内的目标电池信息,所述目标电池信息包括电流值、电压值、滑动电流差、滑动电压差、滑动电流斜率、滑动电压斜率、电压差中的至少一者以及电池荷电状态,所述电压差为实际电压与估计电压的电压差;根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别。
Description
技术领域
本公开涉及电池领域,具体地,涉及一种电池突发型内短路诊断方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
电池已经被广泛应用于消费类电子产品、医疗器械、工程工具、基站、新能源汽车、飞机、船舶、储能电站等方面,但全球范围内发生了很多的安全事故,其中很大一部分是由于电池内部短路造成的,然而相关技术中,常采用根据单体间电压差异、温度差异、SOC(State of Charge,电池荷电状态)差异用于诊断电池内短路和预警,然而这些方式只能诊断出需要较长时间发展才会形成的内短路,并且算法所需时间较长,无法对突发型内短路进行预警和诊断。
发明内容
为了解决相关技术中存在的问题,本公开提供一种电池突发型内短路诊断方法、装置、存储介质及电子设备。
本公开第一方面提供一种电池突发型内短路诊断方法,所述方法包括:
按照预设采样周期对所述电池在工作时的电压以及电流进行采集;
根据采集到的电压和电流,确定所述电池在每一采样周期内的目标电池信息,所述目标电池信息包括电流值、电压值、滑动电流差、滑动电压差、滑动电流斜率、滑动电压斜率、电压差中的至少一者以及电池荷电状态,所述电压差为实际电压与估计电压的电压差;
根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别。
可选地,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒流充电或长时间静置或恒流放电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电压差阈值和/或第一滑动电压斜率阈值的情况下,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电压差阈值和/或第一滑动电压斜率阈值;
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二滑动电压差阈值和/或第二滑动电压斜率阈值的情况下,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
可选地,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒压充电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电流差阈值和/或第一滑动电流斜率阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电流差阈值和/或第一滑动电流斜率阈值;
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二滑动电流差阈值和/或第二滑动电流斜率阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值和/或电流值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二电压阈值和/或第一电流阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
可选地,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒功率充电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第三滑动电压差阈值和/或第三滑动电压斜率阈值和/或第三滑动电流差阈值和/或第三滑动电流斜率阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第三滑动电压差阈值和/或第三滑动电压斜率阈值和/或第三滑动电流差阈值和/或第三滑动电流斜率阈值;
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第四滑动电压差阈值和/或第四滑动电压斜率阈值和/或第四滑动电流差阈值和/或第四滑动电流斜率阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值和/或电流值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第三电压阈值和/或第二电流阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
可选地,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为动态放电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中电压差超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压差阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,电压差超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压差阈值;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中电压差超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二电压差阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中的电压值超过该采样周期的荷电状态对应的第四电压阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
可选地,所述电池是电池组中的任一电池,所述电池组由多个相同的电池串联组成,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒流充电或长时间静置或恒流放电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度大于第一离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度均小于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度大于第一离群阈值;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度大于第二离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度均小于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
可选地,所述电池是电池组中的任一电池,所述电池组由多个相同的电池串联组成,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒压充电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度大于第三离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均小于第三离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:若所述电池连续多个采样周期的滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均大于第三离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度大于第四离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均小于第三离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值和/或电流值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二电压阈值和/或第一电流阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
可选地,所述电池是电池组中的任一电池,所述电池组由多个相同的电池串联组成,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒功率充电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度大于第五离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均小于第五离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:若所述电池连续多个采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均大于第五离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度大于第六离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均小于第五离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值和/或电流值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第三电压阈值和/或第二电流阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
可选地,所述电池是电池组中的任一电池,所述电池组由多个相同的电池串联组成,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为动态放电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压差的离群程度大于第七离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的电压差的离群程度均小于第七离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:若所述电池连续多个采样周期的电压差的离群程度均大于第七离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压差的离群程度大于第八离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的电压差的离群程度均小于第七离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中的电压值超过该采样周期的荷电状态对应的第四电压阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
可选地,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在距离当前时刻最接近的采样周期的上一采样周期确定所述电池存在所述第一风险级别和/或所述第二风险级别的内短路风险的情况下,若距离当前时刻最接近的采样周期确定所述电池不存在所述第一风险级别和/或所述第二风险级别的内短路风险,则确定所述电池存在第三风险级别的内短路风险。
可选地,所述根据采集到的电压和电流,确定所述电池在每一采样周期内的目标电池信息包括:
针对多个采样周期中的每一采样周期,计算该采样周期的电压值与该采样周期前第N个采样周期的电压值之间的第一差值,所述第一差值为该采样周期的滑动电压差;
计算该采样周期的电流值与该采样周期前第N个采样周期的电流值之间的第二差值,所述第二差值为该采样周期的滑动电流差;
将所述第一差值除以N,得到该采样周期的滑动电压斜率;
将所述第二差值除以N,得到该采样周期的滑动电流斜率;
其中,N为大于等于2的自然数。
可选地,所述电路的内短路风险级别包括第一风险级别、第二风险级别以及第三风险级别,所述方法还包括:
根据所述内短路风险级别,发送短路警报。
可选地,所述方法还包括:
将采集到的所述电压以及电流信息发送至目标服务器,以使得所述目标服务器根据所述电压以及电流信息确定所述电池的老化程度、并发送对应所述老化程度的电流电压变化信息;
根据所述电流电压变化信息,对所述电池所处的工况对应的目标诊断策略中的阈值信息进行修正。
本公开第二方面提供一种电池突发型内短路诊断装置,所述方法包括:
采集模块,用于按照预设采样周期对所述电池在工作时的电压以及电流进行采集;
第一确定模块,用于根据采集到的电压和电流,确定所述电池在每一采样周期内的目标电池信息,所述目标电池信息包括电压值、电流值、滑动电流差、滑动电压差、滑动电流斜率、滑动电压斜率、电压差中的至少一者以及电池荷电状态,所述电压差为实际电压与估计电压的电压差;
第二确定模块,用于根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别。
本公开第三方面提供一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本公开第一方面中任一项所述方法的步骤。
本公开第四方面提供一种电子设备,包括:
存储器,其上存储有计算机程序;
处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现本公开第一方面任一项所述方法的步骤。
通过上述技术方案,通过针对不同的电池所处的工况,按照对应的诊断策略,实时分析电流、电压、滑动电流差值、滑动电流斜率、滑动电压差值或滑动电压斜率等变量以确定电池突发型内短路风险级别,能够及时快速的诊断出突发型的电池内短路,避免发生电池起火爆炸的事故。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是根据一示例性实施例示出的一种电池突发型内短路诊断方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种电池突发型内短路诊断方法的另一流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种电池突发型内短路诊断方法的再一流程图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种电池突发型内短路诊断方法的整体构思的示意图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种电池突发型内短路诊断方法的另一整体构思的示意图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种电池突发型内短路诊断装置的框图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电池突发型内短路诊断方法的流程图,该方法的执行主体可以是BMS(Battery Management System,电池管理系统),也可以是其他具备信息处理能力的电子设备,如图1所示,所述方法包括:
S101、按照预设采样周期对所述电池在工作时的电压以及电流进行采集。
S102、根据采集到的电压和电流,确定所述电池在每一采样周期内的目标电池信息,所述目标电池信息包括电流值、电压值、滑动电流差、滑动电压差、滑动电流斜率、滑动电压斜率、电压差中的至少一者以及电池荷电状态,所述电压差为实际电压与估计电压的电压差。
其中,估计电压的值可以是利用电流值和离散化的等效电路模型,或者基于数据驱动的电池电压估计方法等对电池电压进行实时估计得到的。
S103、根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别。
本领域技术人员应理解,在本公开具体实施时为不同工况设定了不同的诊断策略,不同的诊断策略可以是所需的目标电池信息不同,也可以是针对目标电池信息设定的阈值约束不同,例如在电池处于动态放电工况时,对应动态放电工况的目标诊断策略所需的目标电池信息只有电压差,在电池处于恒压充电的工况时,对应恒压充电工况的目标诊断策略所需的目标电池信息则有滑动电流差或滑动电流斜率中至少一个;再例如,针对相同的电池荷电状态,可以在电池处于恒流充电工况时,针对滑动电压差的阈值约束的范围可以大于电池处于恒功率充电时的滑动电压差范围。
其中,值得说明的是,在一种可能的实施方式中,在步骤S102之前还可以先根据电池所处的工况对应的目标诊断策略确定在该工况下的目标诊断策略所需的目标电池信息,例如,在电池处于动态放电工况时,对应动态放电工况的目标诊断策略所需的目标电池信息只有电压差,则不需要计算该采样周期的滑动电流差、滑动电压差、滑动电流斜率、滑动电压斜率,能够减少计算量,提高信息处理效率。
在本公开实施例中,通过针对不同的电池所处的工况,按照对应的诊断策略,实时分析电流、电压、滑动电流差值、滑动电流斜率、滑动电压差值或滑动电压斜率等变量以确定电池突发型内短路风险级别,能够及时快速的诊断出突发型的电池内短路,避免发生电池起火爆炸的事故。
在具体实施时,所述方法还可以包括:
将采集到的所述电压以及电流信息发送至目标服务器,以使得所述目标服务器根据所述电压以及电流信息确定所述电池的老化程度、并发送对应所述老化程度的电流电压变化信息;
根据所述电流电压变化信息,对所述电池所处的工况对应的目标诊断策略中的阈值信息进行修正。
采用本方案,该目标服务器通过大量采集电池工作时的电压以及电流信息,利用大数据分析电池老化后的电流电压变化情况,并将该电流电压变化信息发送至该方法的执行主体,能够使得该方法的执行主体及时调整目标诊断策略中的阈值信息以适应该电池的老化程度,减少误报警的概率。
在一些可选地实施例中,所述根据采集到的电压和电流,确定所述电池在每一采样周期内的目标电池信息包括:
针对多个采样周期中的每一采样周期,计算该采样周期的电压值与该采样周期前第N个采样周期的电压值之间的第一差值,所述第一差值为该采样周期的滑动电压差;
计算该采样周期的电流值与该采样周期前第N个采样周期的电流值之间的第二差值,所述第二差值为该采样周期的滑动电流差;
将所述第一差值除以N,得到该采样周期的滑动电压斜率;
将所述第二差值除以N,得到该采样周期的滑动电流斜率;
其中,N为大于等于2的自然数。
其中,本领域技术人员应理解,若采样周期的时长为M,则滑动电压差、滑动电流差、滑动电压斜率以及滑动电流斜率对应的滑动窗口时间为N*M,N以及M的设置可以根据实验进行标定。示例地,采样周期为0.01s,N等于10,则滑动窗口时间为0.1s,滑动电压差即为一个滑动窗口时间内的第一个采样周期记录的电压值与最后一个采样周期记录的电压值的差值。另外,在另一些可选地实施例中,滑动电压斜率以及滑动电流斜率还可以利用最小二乘法、曲线拟合等方法对每个滑动窗口时间内的电流和时间进行处理得到。
图4是本公开实施例提供的一种电池突发型内短路诊断方法的整体构思的示意图。基于该整体构思,下面对各工况下的诊断策略进行具体说明。
具体地,在一些可选地实施例中,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒流充电或长时间静置或恒流放电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电压差阈值和/或第一滑动电压斜率阈值的情况下,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电压差阈值和/或第一滑动电压斜率阈值;
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二滑动电压差阈值和/或第二滑动电压斜率阈值的情况下,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
其中,在具体实施时,鉴于目前快充策略一般是多阶段恒流充电(即逐步减小充电电流),可以在电池处于恒流充电的工况时,在刚切换电流值后的一定时间内不按照上述诊断策略对所述电池进行诊断,或者对该时间内的阈值进行单独设定,以避免电池电压极化造成误判。
其中,针对相同的电池荷电状态对应的滑动电压差阈值、滑动电压斜率阈值,第一滑动电压差阈值、第一滑动电压斜率阈值的阈值范围小于第二滑动电压差阈值、第二滑动电压斜率阈值的阈值范围。例如,针对某一荷电状态,第一滑动电压差阈值可以为[-3,3],第一滑动电压斜率阈值可以为[-0.3,0.3],第二滑动电压差阈值可以为[-5,5],第二滑动电压斜率可以为[-0.5,0.5]。
采用本方案,在滑动电压差和/或滑动电压斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电压差阈值和/或第一滑动电压斜率阈值时,确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;在滑动电压差和/或滑动电压斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二滑动电压差阈值和/或第二滑动电压斜率阈值时,确定所述电池存在风险级别更高的第二风险级别的内短路风险;在连续多次滑动电压差和/或滑动电压斜率超出对应的采样周期的电池荷电状态对应的滑动电压差阈值和/或第一滑动电压斜率阈值时,确定所述电池存在风险级别更高的第二风险级别的内短路风险。并且,在电压超出采样周期的电池荷电状态对应的第一电压阈值时,确定所述电池存在风险级别更高的第二风险级别的内短路风险。
能够在电池处于恒流充电或长时间静置或恒流放电的工况时,按照对应的诊断策略,实时分析滑动电压差和/或滑动电压斜率以及电压值与预设阈值的关系,确定电池是否存在突发性内短路的可能。
在一些可选地实施例中,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒压充电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电流差阈值和/或第一滑动电流斜率阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电流差阈值和/或第一滑动电流斜率阈值;
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二滑动电流差阈值和/或第二滑动电流斜率阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值和/或电流值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二电压阈值和/或第一电流阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
同理,针对相同的电池荷电状态对应的滑动电流差和/或滑动电流斜率阈值,第一滑动电流差阈值、第一滑动电流斜率阈值的阈值范围小于第二滑动电流差阈值、第二滑动电流斜率阈值的阈值范围。例如,针对某一荷电状态,第一滑动电流差阈值可以为[-3,3],第一滑动电流斜率阈值可以为[-0.3,0.3],第二滑动电流差阈值可以为[-5,5],第二滑动电流斜率可以为[-0.5,0.5]。
采用本方案,在滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电流差阈值和/或第一滑动电流斜率阈值时,确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;在滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二滑动电流差阈值和/或第二滑动电流斜率阈值时,确定所述电池存在风险级别更高的第二风险级别的内短路风险;在连续多次滑动电流差和/或滑动电流斜率超出对应的采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电流差阈值和/或第一滑动电流斜率阈值时,确定所述电池存在风险级别更高的第二风险级别的内短路风险;并且,在电压和/或电流超出采样周期的电池荷电状态对应的第二电压阈值和/或第一电流阈值时,确定所述电池存在第二风险级别的内短路风险。
能够在电池处于恒压充电的工况时,按照对应的诊断策略,实时分析滑动电流差和/或滑动电流斜率以及电流值和/或电压值与预设阈值的关系,确定电池是否存在突发性内短路的可能,以及内短路风险级别。
在一些可选地实施例中,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒功率充电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第三滑动电压差阈值和/或第三滑动电压斜率阈值和/或第三滑动电流差阈值和/或第三滑动电流斜率阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第三滑动电压差阈值和/或第三滑动电压斜率阈值和/或第三滑动电流差阈值和/或第三滑动电流斜率阈值;
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第四滑动电压差阈值和/或第四滑动电压斜率阈值和/或第四滑动电流差阈值和/或第四滑动电流斜率阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值和/或电流值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第三电压阈值和/或第二电流阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
采用本方案,在滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第三滑动电压差阈值和/或第三滑动电压斜率阈值和/或第三滑动电流差阈值和/或第三滑动电流斜率阈值时,确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;在滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第四滑动电压差阈值和/或第四滑动电压斜率阈值和/或第四滑动电流差阈值和/或第四滑动电流斜率阈值时,确定所述电池存在风险级别更高的第二风险级别的内短路风险;在连续多次滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率超出对应的采样周期的电池荷电状态对应的第三滑动电压差和/或第三滑动电压斜率阈值和/或第三滑动电流差阈值和/或第三滑动电流斜率阈值时,确定所述电池存在风险级别更高的第二风险级别的内短路风险;并且,在电流和/或电压超出采样周期的电池荷电状态对应的第三电压阈值和/或第二电流阈值时,确定所述电池存在风险级别更高的第二风险级别的内短路风险。
能够在电池处于恒压充电的工况时,按照对应的诊断策略,实时分析滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率以及电流值和/或电压值与预设阈值的关系,确定电池是否存在突发性内短路的可能,以及内短路风险级别。
在一些可选地实施例中,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为动态放电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中电压差超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压差阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,电压差超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压差阈值;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中电压差超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二电压差阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中的电压值超过该采样周期的荷电状态对应的第四电压阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
其中,电池所处的工况为动态放电是指该电池有充电、放电、静置中两种及以上的动态工况下的工况。
采用本方案,在电压差超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压差阈值时,确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;在电压差超出该采样周期的电池荷电状态对应的相较该第一电压差阈值更高的第二电压差阈值时,确定所述电池存在风险级别更高的第二风险级别的内短路风险;在连续多次电压差超出对应的采样周期的电池荷电状态对应的第一电压差阈值时,确定所述电池存在风险级别更高的第二风险级别的内短路风险;并且,在电压超出采样周期的电池荷电状态对应的第四电压阈值时,确定所述电池存在风险级别更高的第二风险级别的内短路风险。
能够在电池处于动态放电的工况时,按照对应的诊断策略,实时分析电压差与预设阈值的关系,确定电池是否存在突发性内短路的可能,以及内短路风险级别。
图5是本公开实施例针对多个电池串联组成的串联电池组中任意一个电池提供的一种电池突发型内短路诊断方法的整体构思的示意图。基于该整体构思,下面对各工况下的诊断策略进行具体说明。
具体地,在另一些可选地实施例中,所述电池是电池组中的任一电池,所述电池组由多个相同的电池串联组成,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒流充电或长时间静置或恒流放电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度大于第一离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度均小于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度大于第一离群阈值;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度大于第二离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度均小于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
本领域技术人员应理解,针对串联电池组,该方法的执行主体能够获取该串联电池组中的所有电池的在工作时的电压以及电流,并根据该电压以及电流信息计算得到任意一个电池的滑动电流差、滑动电压差、滑动电流斜率、滑动电压斜率、电压差等信息。其中,在一些实施方式中,离群程度可以是针对串联电池组中的一个电池的目标电池信息中的一个变量与串联电池组的所有电池的目标电池信息中的变量的平均值的差值来表征。例如,在某一采样周期,串联电池组中一个电池的滑动电流差为8,串联电池组的所有电池的滑动电流差的平均值为5,则该电池在该采样周期的滑动电流差的离群程度为3。
采用本方案,能够在串联电池组中的电池处于恒流充电或长时间静置或恒流放电的工况时,按照对应的诊断策略,实时分析滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度,确定电池是否存在突发性内短路的可能,以及内短路风险级别。
在另一些可选地实施例中,所述电池是电池组中的任一电池,所述电池组由多个相同的电池串联组成,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒压充电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度大于第三离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均小于第三离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:若所述电池连续多个采样周期的滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均大于第三离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度大于第四离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均小于第三离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值和/或电流值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二电压阈值和/或第一电流阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
采用本方案,能够在串联电池组中的电池处于恒压充电的工况时,按照对应的诊断策略,实时分析滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度,确定电池是否存在突发性内短路的可能,以及内短路风险级别。
在另一些可选地实施例中,所述电池是电池组中的任一电池,所述电池组由多个相同的电池串联组成,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒功率充电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度大于第五离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均小于第五离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:若所述电池连续多个采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均大于第五离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度大于第六离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均小于第五离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值和/或电流值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第三电压阈值和/或第二电流阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
采用本方案,能够在串联电池组中的电池处于恒功率充电的工况时,按照对应的诊断策略,实时分析滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度,确定电池是否存在突发性内短路的可能,以及内短路风险级别。
在另一些可选地实施例中,所述电池是电池组中的任一电池,所述电池组由多个相同的电池串联组成,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为动态放电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压差的离群程度大于第七离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的电压差的离群程度均小于第七离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:若所述电池连续多个采样周期的电压差的离群程度均大于第七离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压差的离群程度大于第八离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的电压差的离群程度均小于第七离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中的电压值超过该采样周期的荷电状态对应的第四电压阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
采用本方案,能够在串联电池组中的电池处于动态放电的工况时,按照对应的诊断策略,实时分析电压差的离群程度,确定电池是否存在突发性内短路的可能,以及内短路风险级别。
在又一些可选地实施例中,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在距离当前时刻最接近的采样周期确定所述电池不存在所述第一风险级别和/或所述第二风险级别的内短路风险,若距离当前时刻最接近的采样周期之前的采样周期中存在过所述第一风险级别和/或所述第二风险级别的内短路风险,则确定所述电池存在第三风险级别的内短路风险。
采用本方案,可以在电池检测到第一风险级别或者第二风险级别的内短路风险后,又恢复了正常状态时,认为该电池发生过内短路后自熔断,但存在再次发生内短路的风险,判定为危险电池,存在内短路风险极高的第三风险级别的内短路风险。
为了使得本领域技术人员更加理解本公开记载的方案,本公开提供如图2所示的一种电池突发型内短路方法的另一流程图,如图2所示,所述方法包括:
S201、按照预设采样周期对电池在工作时的电压以及电流进行采集。
S202、根据当前工况确定目标诊断策略,以及目标诊断策略所需的目标电池信息。
例如,在电池处于恒流充电或长时间静置或恒流放电的工况时,所需的目标电流信息包括电压值、滑动电压差、滑动电压斜率;在电池处于恒压充电的工况时,所需的目标电流信息包括电流值、滑动电流差、滑动电流斜率;在电池处于动态放电工况时,所需的目标电流信息包括电压差。
S203、根据采集得到的电压以及电流信息确定目标电池信息中变量的值。
S204、判断变量的值是否超过变量的值在当前采样周期的电池荷电状态对应的第一阈值。
在确定变量的值超过变量的值在当前采样周期的电池荷电状态对应的第一阈值的情况下,执行步骤S207。
S205、判断变量的值是否超过变量的值在当前采样周期的电池荷电状态对应的第二阈值。
在确定变量的值超过变量的值在当前采样周期的电池荷电状态对应的第二阈值的情况下,执行步骤S209以及S210。
S206、判断电压值或电流值是否超过在当前采样周期的电池荷电状态对应的电压或电流阈值。
在确定电压值或电流值超过在当前采样周期的电池荷电状态对应的电压或电流阈值的情况下,执行步骤S209以及S210。
S207、判断变量的值是否连续3个采样周期超过对应采样周期的电池荷电状态对应的第一阈值。
在确定变量的值连续3个采样周期超过在对应采样周期的电池荷电状态对应的第一阈值的情况下,执行步骤S209以及S210;在确定变量的值没有连续3个采样周期超过在对应采样周期的电池荷电状态对应的第一阈值的情况下,执行步骤S208以及S210。
S208、确定电池内短路风险为第一内短路风险。
S209、确定电池内短路风险为第二内短路风险。
S210、判断在下一采样周期是否检测到电池存在第一内短路风险或第二内短路风险。
若存在,则执行步骤S212;若不存在,则执行步骤S211以及步骤S212。
S211、确定电池存在第三内短路风险。
S212、根据电池存在的最高的内短路风险级别,发送内短路风险警报。
其中,针对不同的工况,电池荷电状态对应相同变量的值的第一阈值、第二阈值可以不同。
针对串联电池组中的电池,本公开还根据一示例性实施例示出了如图3所示的一种电池突发型内短路诊断方法的再一流程图,如图3所示,该方法包括:
S301、按照预设采样周期对电池在工作时的电压以及电流进行采集。
S302、根据当前工况确定目标诊断策略,以及目标诊断策略所需的目标电池信息。
S303、根据采集得到的电压以及电流信息确定目标电池信息中变量的值以及变量值的离群程度。
S304、判断当前采样周期的变量的值的离群程度是否超过第一离群阈值。
在当前采样周期的变量的值的离群程度超过第一离群阈值的情况下,执行步骤S307。
S305、判断当前采样周期的变量的值的离群程度是否超过第二离群阈值。
在确定当前采样周期的变量的值的离群程度超过第二离群阈值的情况下,执行步骤S313。
S306、判断当前采样周期的电压值或电流值是否超过在当前采样周期的电池荷电状态对应的电压或电流阈值。
在确定当前采样周期的电压值或电流值超过在电压或电流阈值的情况下,执行步骤S314。
S307、判断变量的值的离群程度是否连续3个采样周期超过第一离群阈值。
在确定变量的值的离群程度连续3个采样周期超过第一离群阈值的情况下,执行步骤S314;在确定变量的值的离群程度没有连续3个采样周期超过第一离群阈值的情况下,执行步骤S308。
S308、判断与该电池串联的电池的变量的值在当前采样周期的离群程度是否超过第一离群阈值。
在确定与该电池串联任意一个的电池的变量的值在当前采样周期的离群程度均未超过第一离群阈值的情况下,执行步骤S309以及S310。
S309、确定电池存在第一内短路风险。
S310、判断在当前时刻的下一采样周期是否检测到电池存在第一内短路风险或第二内短路风险。
在确定下一采样周期检测到电池存在第一内短路风险或第二内短路风险的情况下,执行步骤S312;若未检测到,则执行步骤S311以及步骤S312。
S311、确定电池存在第三内短路风险。
S312、根据电池存在的最高的内短路风险级别,发送内短路风险警报。
S313、与该电池串联的任意一个电池的变量的值的离群程度均未超过第一离群阈值。
S314、确定电池存在第二内短路风险。
基于相同的发明构思,图6是根据一示例性实施例示出的一种电池突发型内短路诊断装置,所述装置60包括:
采集模块61,用于按照预设采样周期对所述电池在工作时的电压以及电流进行采集;
第一确定模块62,用于根据采集到的电压和电流,确定所述电池在每一采样周期内的目标电池信息,所述目标电池信息包括电流值、电压值、滑动电流差、滑动电压差、滑动电流斜率、滑动电压斜率、电压差中的至少一者以及电池荷电状态,所述电压差为实际电压与估计电压的电压差;
第二确定模块63,用于根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别。
可选地,所述第二确定模块63具体用于:
在所述电池所处的工况为恒流充电或长时间静置或恒流放电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电压差阈值和/或第一滑动电压斜率阈值的情况下,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电压差阈值和/或第一滑动电压斜率阈值;
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二滑动电压差阈值和/或第二滑动电压斜率阈值的情况下,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
可选地,所述第二确定模块63具体用于:
在所述电池所处的工况为恒压充电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电流差阈值和/或第一滑动电流斜率阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电流差阈值和/或第一滑动电流斜率阈值;
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二滑动电流差阈值和/或第二滑动电流斜率阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值和/或电流值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压阈值和/或第一电流阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
可选地,所述第二确定模块63具体用于:
在所述电池所处的工况为恒功率充电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第三滑动电压差阈值和/或第三滑动电压斜率阈值和/或第三滑动电流差阈值和/或第三滑动电流斜率阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第三滑动电压差阈值和/或第三滑动电压斜率阈值和/或第三滑动电流差阈值和/或第三滑动电流斜率阈值;
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第四滑动电压差阈值和/或第四滑动电压斜率阈值和/或第四滑动电流差阈值和/或第四滑动电流斜率阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值和/或电流值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压阈值和/或第一电流阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
可选地,所述第二确定模块63具体用于:
在所述电池所处的工况为动态放电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中电压差超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压差阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,电压差超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压差阈值;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中电压差超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二电压差阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中的电压值超过该采样周期的荷电状态对应的第一电压阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
可选地,所述电池是电池组中的任一电池,所述电池组由多个相同的电池串联组成,所述第二确定模块63具体还用于:
在所述电池所处的工况为恒流充电或长时间静置或恒流放电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度大于第一离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度均小于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度大于第一离群阈值;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度大于第二离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度均小于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
可选地,所述电池是电池组中的任一电池,所述电池组由多个相同的电池串联组成,所述第二确定模块63具体还用于:
在所述电池所处的工况为恒压充电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度大于第一离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均小于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:若所述电池连续多个采样周期的滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均大于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度大于第二离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均小于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值和/或电流值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压阈值和/或第一电流阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
可选地,所述电池是电池组中的任一电池,所述电池组由多个相同的电池串联组成,所述第二确定模块63具体还用于:
在所述电池所处的工况为恒功率充电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度大于第一离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均小于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:若所述电池连续多个采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均大于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度大于第二离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均小于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值和/或电流值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压阈值和/或第一电流阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
可选地,所述电池是电池组中的任一电池,所述电池组由多个相同的电池串联组成,所述第二确定模块63具体还用于:
在所述电池所处的工况为动态放电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压差的离群程度大于第一离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的电压差的离群程度均小于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:若所述电池连续多个采样周期的电压差的离群程度均大于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压差的离群程度大于第二离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的电压差的离群程度均小于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中的电压值超过该采样周期的荷电状态对应的第一电压阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
可选地,所述第二确定模块63还用于:
在距离当前时刻最接近的采样周期确定所述电池不存在所述第一风险级别和/或所述第二风险级别的内短路风险,若距离当前时刻最接近的采样周期之前的采样周期中存在过所述第一风险级别和/或所述第二风险级别的内短路风险,则确定所述电池存在第三风险级别的内短路风险。
可选地,所述第一确定模块62具体用于:
针对多个采样周期中的每一采样周期,计算该采样周期的电压值与该采样周期前第N个采样周期的电压值之间的第一差值,所述第一差值为该采样周期的滑动电压差;
计算该采样周期的电流值与该采样周期前第N个采样周期的电流值之间的第二差值,所述第二差值为该采样周期的滑动电流差;
将所述第一差值除以N,得到该采样周期的滑动电压斜率;
将所述第二差值除以N,得到该采样周期的滑动电流斜率;
其中,N为大于等于2的自然数。
可选地,所述电路的内短路风险级别包括第一风险级别、第二风险级别以及第三风险级别,所述装置60还包括:
警报发送模块,用于根据所述内短路风险级别,发送短路警报。
可选地,所述装置还包括:
发送模块,用于将采集到的所述电压以及电流信息发送至目标服务器,以使得所述目标服务器根据所述电压以及电流信息确定所述电池的老化程度、并发送对应所述老化程度的电流电压变化信息;
修正模块,用于根据所述电流电压变化信息,对所述电池所处的工况对应的目标诊断策略中的阈值信息进行修正。
在本公开实施例中,通过针对不同的电池所处的工况,按照对应的诊断策略,实时分析电流、电压、滑动电流差值、滑动电流斜率、滑动电压差值或滑动电压斜率等变量以确定电池突发型内短路风险级别,能够及时快速的诊断出突发型的电池内短路,避免发生电池起火爆炸的事故。
关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备70的框图。如图7所示,该电子设备70可以包括:处理器71,存储器72。该电子设备70还可以包括多媒体组件73,输入/输出(I/O)接口74,以及通信组件75中的一者或多者。
其中,处理器71用于控制该电子设备70的整体操作,以完成上述的电池突发型内短路诊断方法中的全部或部分步骤。存储器72用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备70的操作,这些数据例如可以包括用于在该电子设备70上操作的任何应用程序或方法的指令,以及应用程序相关的数据,例如目标电池信息、电压、电流、滑动电压差、滑动电流差等等。该存储器72可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM),电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EEPROM),可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EPROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,简称PROM),只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。多媒体组件73可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏,音频组件用于输出和/或输入音频信号。音频组件还包括至少一个扬声器,用于输出音频信号。I/O接口74为处理器71和其他接口模块之间提供接口。通信组件75用于该电子设备70与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信,例如Wi-Fi,蓝牙,近场通信(Near Field Communication,简称NFC),2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等,或它们中的一种或几种的组合,在此不做限定。因此相应的该通信组件75可以包括:Wi-Fi模块,蓝牙模块,NFC模块等等。
在一示例性实施例中,电子设备70可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device,简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述的电池突发型内短路诊断方法。
在另一示例性实施例中,还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质,该程序指令被处理器执行时实现上述的电池突发型内短路诊断方法的步骤。例如,该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器72,上述程序指令可由电子设备70的处理器71执行以完成上述的电池突发型内短路诊断方法。
在另一示例性实施例中,还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序,该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的电池突发型内短路诊断方法的代码部分。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (13)
1.一种电池突发型内短路诊断方法,其特征在于,所述方法包括:
按照预设采样周期对所述电池在工作时的电压以及电流进行采集;
根据采集到的电压和电流,确定所述电池在每一采样周期内的目标电池信息,所述目标电池信息包括电流值、电压值、滑动电流差、滑动电压差、滑动电流斜率、滑动电压斜率、电压差中的至少一者以及电池荷电状态,所述电压差为所述电压值与估计电压的电压差,所述估计电压是利用所述电流值和离散化的等效电路模型实时估计得到的电压值;
根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别;
所述根据采集到的电压和电流,确定所述电池在每一采样周期内的目标电池信息包括:
针对多个采样周期中的每一采样周期,计算该采样周期的电压值与该采样周期前第N个采样周期的电压值之间的第一差值,所述第一差值为该采样周期的滑动电压差;
计算该采样周期的电流值与该采样周期前第N个采样周期的电流值之间的第二差值,所述第二差值为该采样周期的滑动电流差;
将所述第一差值除以N,得到该采样周期的滑动电压斜率;
将所述第二差值除以N,得到该采样周期的滑动电流斜率;
其中,N为大于等于2的自然数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒流充电或长时间静置或恒流放电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电压差阈值和/或第一滑动电压斜率阈值的情况下,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电压差阈值和/或第一滑动电压斜率阈值;
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二滑动电压差阈值和/或第二滑动电压斜率阈值的情况下,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒压充电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电流差阈值和/或第一滑动电流斜率阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一滑动电流差阈值和/或第一滑动电流斜率阈值;
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二滑动电流差阈值和/或第二滑动电流斜率阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值和/或电流值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二电压阈值和/或第一电流阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒功率充电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第三滑动电压差阈值和/或第三滑动电压斜率阈值和/或第三滑动电流差阈值和/或第三滑动电流斜率阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第三滑动电压差阈值和/或第三滑动电压斜率阈值和/或第三滑动电流差阈值和/或第三滑动电流斜率阈值;
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率超出该采样周期的电池荷电状态对应的第四滑动电压差阈值和/或第四滑动电压斜率阈值和/或第四滑动电流差阈值和/或第四滑动电流斜率阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值和/或电流值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第三电压阈值和/或第二电流阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为动态放电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中电压差超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压差阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若该多个采样周期中的每一采样周期均满足以下条件,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别:采样周期的目标电池信息中,电压差超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压差阈值;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中电压差超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二电压差阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中的电压值超过该采样周期的荷电状态对应的第四电压阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电池是电池组中的任一电池,所述电池组由多个相同的电池串联组成,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒流充电或长时间静置或恒流放电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度大于第一离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度均小于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若所述电池连续多个采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度均大于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度大于第二离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率的离群程度均小于第一离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第一电压阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别;
其中,所述离群程度用于表征针对串联电池组中的一个电池的目标电池信息中的一个变量与串联电池组的所有电池的目标电池信息中的变量的平均值的差值。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电池是电池组中的任一电池,所述电池组由多个相同的电池串联组成,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒压充电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度大于第三离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均小于第三离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若所述电池连续多个采样周期的滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均大于第三离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度大于第四离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均小于第三离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值和/或电流值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第二电压阈值和/或第一电流阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别;
其中,所述离群程度用于表征串联电池组中的一个电池的目标电池信息中的一个变量与串联电池组的所有电池的目标电池信息中的对应的变量的平均值的差值。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电池是电池组中的任一电池,所述电池组由多个相同的电池串联组成,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为恒功率充电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度大于第五离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均小于第五离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若所述电池连续多个采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均大于第五离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度大于第六离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的滑动电压差和/或滑动电压斜率和/或滑动电流差和/或滑动电流斜率的离群程度均小于第五离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压值和/或电流值超出该采样周期的电池荷电状态对应的第三电压阈值和/或第二电流阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别;
其中,所述离群程度用于表征串联电池组中的一个电池的目标电池信息中的一个变量与串联电池组的所有电池的目标电池信息中的对应的变量的平均值的差值。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电池是电池组中的任一电池,所述电池组由多个相同的电池串联组成,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在所述电池所处的工况为动态放电的情况下,按照如下诊断策略对所述电池进行诊断:
针对该工况下的多个采样周期,若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压差的离群程度大于第七离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的电压差的离群程度均小于第七离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第一风险级别;
若所述电池连续多个采样周期的电压差的离群程度均大于第七离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中,电压差的离群程度大于第八离群阈值,且与所述电池串联的任意一个电池在该采样周期的电压差的离群程度均小于第七离群阈值,则确定所述电池的内短路风险为第二风险级别;
若距离当前时刻最接近的采样周期的目标电池信息中的电压值超过该采样周期的荷电状态对应的第四电压阈值,则确定所述电池的内短路风险为所述第二风险级别;
其中,所述离群程度用于表征串联电池组中的一个电池的目标电池信息中的一个变量与串联电池组的所有电池的目标电池信息中的对应的变量的平均值的差值。
10.根据权利要求2-9任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的多个目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别包括:
在距离当前时刻最接近的采样周期的上一采样周期确定所述电池存在所述第一风险级别和/或所述第二风险级别的内短路风险的情况下,若距离当前时刻最接近的采样周期确定所述电池不存在所述第一风险级别和/或所述第二风险级别的内短路风险,则确定所述电池存在第三风险级别的内短路风险。
11.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
将采集到的所述电压以及电流信息发送至目标服务器,以使得所述目标服务器根据所述电压以及电流信息确定所述电池的老化程度、并发送对应所述老化程度的电流电压变化信息;
根据所述电流电压变化信息,对所述电池所处的工况对应的目标诊断策略中的阈值信息进行修正。
12.一种电池突发型内短路诊断装置,其特征在于,所述装置包括:
采集模块,用于按照预设采样周期对所述电池在工作时的电压以及电流进行采集;
第一确定模块,用于根据采集到的电压和电流,确定所述电池在每一采样周期内的目标电池信息,所述目标电池信息包括电流值、电压值、滑动电流差、滑动电压差、滑动电流斜率、滑动电压斜率、电压差中的至少一者以及电池荷电状态,所述电压差为所述电压值与估计电压的电压差,所述估计电压是利用所述电流值和离散化的等效电路模型实时估计得到的电压值;
第二确定模块,用于根据所述电池所处的工况对应的目标诊断策略,以及所述电池在所述工况下的多个采样周期的目标电池信息,对所述电池进行诊断,以确定所述电池的内短路风险级别;
所述第一确定模块具体用于:
针对多个采样周期中的每一采样周期,计算该采样周期的电压值与该采样周期前第N个采样周期的电压值之间的第一差值,所述第一差值为该采样周期的滑动电压差;
计算该采样周期的电流值与该采样周期前第N个采样周期的电流值之间的第二差值,所述第二差值为该采样周期的滑动电流差;
将所述第一差值除以N,得到该采样周期的滑动电压斜率;
将所述第二差值除以N,得到该采样周期的滑动电流斜率;
其中,N为大于等于2的自然数。
13.一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1-11中任一项所述方法的步骤。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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