CN113533985A - 一种电池包内阻异常模块的识别方法及其存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池包内阻异常模块的识别方法及其存储介质，具体为，获取电池包的整车运行监控数据；计算电池包充/放电过程中各模块在各时刻的时刻直流内阻值；将时刻直流内阻值带入异常度计算公式计算出各模块的时刻内阻异常度；时刻内阻异常度在时刻SOC值上进行积分运算计算出各模块的过程内阻异常度；当模块的过程内阻异常度大于阈值，则判定模块存在内阻异常，反之，则判定模块内阻正常，通过上述方法，本发明可以根据锂离子电池系统远程数据准确、快速、稳定地识别出锂离子电池包内部具有内阻异常的模块，有益于及时地发现具有安全和性能隐患的模块。
Description
技术领域
本发明属于电池领域，涉及内阻异常识别技术，具体是一种电池包内阻异常模块的识别方法及其存储介质。
背景技术
随着电动汽车的普及，电动汽车的电池安全问题得到越来越多的关注。电动汽车采用的动力电池，一般采用大量单体电芯进行串并联方式组合以满足容量和电压需求。在电池运行时由于单体电芯的生产不一致性和使用条件的不一致性，某些单体电芯或并联模块在运行时产生欠压/低容/自放电大/内阻增大等故障，这些故障使得该单体电芯或模块在运行时电压数据明显异于其他单体电芯或模块，使电池包无法发挥应有的性能，影响电池包正常使用，其中电池包内模块内阻异常是一种常见的故障表现，引起模块内阻异常故障的原因可能为虚焊、电芯内部问题、水分超标、电芯漏液等原因，均容易产生安全隐患。现有的模块阻值异常判断方法往往无法做到准确、快速和稳定。
发明内容
本发明的目的是针对现有的阻值异常识别方法，提出了一种新的模块阻值异常识别方法，可以实现动力电池组中阻值异常模块的可靠快速识别，可以应用于BMS中进行实时异常识别或在动力电池远程监控大数据分析平台监控进行远程识别分析。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
第一方面，一种电池包内阻异常模块的识别方法及其存储介质，所述方法包括：
获取电池包的整车运行监控数据；
计算电池包充/放电过程中各模块在各时刻的时刻直流内阻值；
将时刻直流内阻值带入异常度计算公式计算出各模块的时刻内阻异常度；
时刻内阻异常度在时刻SOC值上进行积分运算计算出各模块的过程内阻异常度；
当模块的过程内阻异常度大于阈值，则判定模块存在内阻异常，反之，则判定模块内阻正常。
进一步的，所述时刻内阻异常度在时刻SOC值上进行积分运算计算出各模块的过程内阻异常度，其中，
通过公式Ai＝∫αitdsoc求出过程内阻异常度，
具体的，
Ai为模块i在被评估充/放点过程的过程内阻异常度；
αit为模块i在t时刻的时刻内阻异常度。
进一步的，电池包模块整车运行监控数据包括每时刻的电压、电流及SOC值。
进一步的，所述SOC值通过公式∫Idt/C0求出，其中，
I为电流，C0为电池包的额定容量或当前满电容量。
进一步的，所述时刻直流内阻值通过公式
求出，其中，
Rit为模块i在t时刻的时刻直流内阻值，Vit为模块i在t时刻的电压值，Vit-1为模块i在t前一时刻的电压值，It为t时刻的电流值或t前一时刻的电流值或t时刻与前一时刻的电流值均值。
进一步的，所述时刻内阻异常度通过公式
求出，其中，
αit为模块i在t时刻的时刻内阻异常度，Rit为模块i在t时刻的时刻直流内阻值，Rtm为t时刻所有模块的时刻直流内阻均值，σRt为t时刻所有模块的时刻直流内阻均方差值。
进一步的，所述时刻直流内阻均值通过公式
求出，其中，
Rmt为时刻直流内阻均值，K为电池包内模块的个数。
进一步的，所述时刻直流内阻均方差值通过公式
求出，其中，σRt为时刻直流内阻均方差值。
第二方面，一种存储介质，所述存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行第一方面所述的电池包内阻异常模块的识别方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明可以根据锂离子电池系统远程数据准确、快速、稳定地识别出锂离子电池包内部具有内阻异常的模块，有益于及时地发现具有安全和性能隐患的模块。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明原理框图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，在下述附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。
传统的，模块阻值异常判断方法往往无法做到准确、快速和稳定。
针对上述技术问题，本申请提出一种电池包内阻异常模块的识别方法及其存储介质，包括如下步骤：
获取电池包的整车运行监控数据；
计算电池包充/放电过程中各模块在各时刻的时刻直流内阻值；
获取各模块在t时刻的时刻直流内阻值、t时刻所有模块的时刻直流内阻均值及t时刻所有模块的时刻直流内阻均方差值，计算得出各模块的时刻内阻异常度；
获取各模块t时刻的时刻内阻异常度与SOC值，计算得出各模块在t时刻的过程内阻异常度；
当模块的过程内阻异常度大于阈值，则判定模块存在内阻异常，反之，则判定模块内阻正常。
基于上述描述，本发明实施例提出一种如图1所示的一种电池包内阻异常模块的识别方法及其存储介质，首先获取电池包整车运行监控数据，数据包括每时刻的电压、电流、SOC值，其中SOC值可以采用∫Idt/C0的方法计算得到(I表示电流，C0表示电池包的额定容量或当前满电容量)也可以直接利用电池管理系统(BMS)实时计算出的SOC值；
计算电池包充/放电过程各模块在各时刻的时刻直流内阻值Rt，Rt是由直流内阻计算公式得到，其公式为
Rit为模块i在t时刻的时刻直流内阻值，Vit为模块i在t时刻的电压值，Vit-1为模块i在t前一时刻的电压值，It为t时刻的电流值或t前一时刻的电流值或t时刻与前一时刻的电流值均值；
计算时刻时刻内阻异常度αt，αt由Rt值通过异常度计算公式得到，具体公式为
其中αit为模块i在t时刻的时刻内阻异常度，Rit为模块i在t时刻的时刻直流内阻值，Rtm为t时刻所有模块的时刻直流内阻均值，σRt为t时刻所有模块的时刻直流内阻均方差值；
计算各模块的过程内阻异常度Ai，Ai是由时刻内阻异常度αt值在SOC值上积分得到，即Ai＝∫αitdsoc，其中Ai为模块i在被评估充/放点过程的过程内阻异常度，αit为模块i在t时刻的时刻内阻异常度。
判断被评估模块在被评估过程是否存在内阻异常，具体为根据Ai值判断模块是否存在内阻异常，每个模块每个充/放电过程均可计算出一个Ai值，若模块i出现某个充/放电过程的Ai值大于阈值，即确定模块i存在内阻异常，否则判断为内阻正常，阈值可以根据生产经验、工艺能力、实验计算或统计常用值。
举例说明
1、通过整车运行数据获取某次运行/充电过程里动力电池组运行时各模块各时刻对应电压值V、电流值I及SOC值如下：
2、计算各时刻的直流内阻值Rt，例如计算模块i在t时刻的直流内阻：
3、根据计算各时刻的直流内阻均值Rtm和其标准差σRt；
例如t时刻直流内阻均值
t时刻标准差
4、计算模块的时刻内阻异常程度αt，例如模块i在t时刻的时刻内阻异常度：
5、计算模块的过程内阻异常度At，例如模块i的过程异常度：
Ai＝∫αitdsoc；
6、通过对比Ai是否大于异常度阈值判断模块i是否存在内阻异常，阈值可以根据生产经验、工艺能力、实验计算或统计常用值(例如3)进行确定。
综上所述，本发明可以根据锂离子电池系统远程数据准确、快速、稳定地识别出锂离子电池包内部具有内阻异常的模块，有益于及时地发现具有安全和性能隐患的模块，同时，本发明还包括一种存储介质，存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于执行上述电池包内阻异常模块的识别方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。
对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种电池包内阻异常模块的识别方法，其特征在于，包括：
获取电池包的整车运行监控数据；
计算电池包充/放电过程中各模块在各时刻的时刻直流内阻值；
将时刻直流内阻值带入异常度计算公式计算出各模块的时刻内阻异常度；
时刻内阻异常度在时刻SOC值上进行积分运算计算出各模块的过程内阻异常度；
当模块的过程内阻异常度大于阈值，则判定模块存在内阻异常，反之，则判定模块内阻正常。
2.根据权利要求1所述的一种电池包内阻异常模块的识别方法，其特征在于，所述时刻内阻异常度在时刻SOC值上进行积分运算计算出各模块的过程内阻异常度，其中，
通过公式Ai＝∫αitdsoc求出过程内阻异常度，
具体的，
Ai为模块i在被评估充/放点过程的过程内阻异常度；
αit为模块i在t时刻的时刻内阻异常度。
3.根据权利要求2所述的一种电池包内阻异常模块的识别方法，其特征在于，电池包模块整车运行监控数据包括每时刻的电压、电流及SOC值。
4.根据权利要求3所述的一种电池包内阻异常模块的识别方法，其特征在于，所述SOC值通过公式∫Idt/C0求出，其中，
I为电流，C0为电池包的额定容量或当前满电容量。
5.根据权利要求4所述的一种电池包内阻异常模块的识别方法，其特征在于，所述时刻直流内阻值通过公式
求出，其中，
Rit为模块i在t时刻的时刻直流内阻值，Vit为模块i在t时刻的电压值，Vit-1为模块i在t前一时刻的电压值，It为t时刻的电流值或t前一时刻的电流值或t时刻与前一时刻的电流值均值。
6.根据权利要求5所述的一种电池包内阻异常模块的识别方法，其特征在于，所述时刻内阻异常度通过公式
求出，其中，
αit为模块i在t时刻的时刻内阻异常度，Rit为模块i在t时刻的时刻直流内阻值，Rtm为t时刻所有模块的时刻直流内阻均值，σRt为t时刻所有模块的时刻直流内阻均方差值。
7.根据权利要求6所述的一种电池包内阻异常模块的识别方法，其特征在于，所述时刻直流内阻均值通过公式
求出，其中，
Rmt为时刻直流内阻均值，K为电池包内模块的个数。
8.根据权利要求7所述的一种电池包内阻异常模块的识别方法，其特征在于，所述时刻直流内阻均方差值通过公式
求出，其中，σRt为时刻直流内阻均方差值。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1-8任意一项所述的电池包内阻异常模块的识别方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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