CN113608129A - 一种多并数电池压差阈值的标定方法 - Google Patents

一种多并数电池压差阈值的标定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113608129A
CN113608129A CN202110893310.0A CN202110893310A CN113608129A CN 113608129 A CN113608129 A CN 113608129A CN 202110893310 A CN202110893310 A CN 202110893310A CN 113608129 A CN113608129 A CN 113608129A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery pack
differential pressure
battery
difference
static
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110893310.0A
Other languages
English (en)
Inventor
庞灿
徐爱琴
秦李伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Jianghuai Automobile Group Corp
Original Assignee
Anhui Jianghuai Automobile Group Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Jianghuai Automobile Group Corp filed Critical Anhui Jianghuai Automobile Group Corp
Priority to CN202110893310.0A priority Critical patent/CN113608129A/zh
Publication of CN113608129A publication Critical patent/CN113608129A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明提供一种多并数电池压差阈值的标定方法，该方法包括：获取电池包的电池容量，并对电池包在不同SOC下进行放电压差一致性标定，以确定电池包的容量差；将电池包在满电、半电和空电状态下随机性地挑断任一颗电芯的负极耳，以标定电芯失效的电池包状态，进而获取失效后的电池包的失效压差；获取电池包的设计余量，并根据所述容量差、所述失效压差和所述设计余量计算得到电池包的静态压差阈值。本发明能解决现有多并数电池包的压差故障诊断存在不准确的问题，能提高电池包的压差故障的诊断精度，增加电池包的安全性。

Description

一种多并数电池压差阈值的标定方法
技术领域
本发明涉及电池检测的技术领域，尤其涉及一种多并数电池压差阈值的标定方法。
背景技术
随着人们对电动车续航里程与高安全性能的需求的不断提高，尤其是市场上电动车自燃事件频发，整车不能准确地监测到电池状态的变化上报故障提示预警乘员，造成市场抱怨。现有市场上大多数车型电池包成组方式为少并数方式，单个电池失效或者发生自放电，电压变化明显，在电压监控时要基本要兼顾到每个电池。该型电池包的压差诊断策略主要是监控所有电池的电压，由于少并数方式出现电压波动幅度较大，可通过阈值变化设定相应故障码上报。而另一种电池包组成方式为多并数小容量电池包结构方式，该型电池包的压差诊断策略与少并数的电池包并不相同。如当其中一颗电池出现自放电或失效时，多并数电压上变化不够明显，可能需要长期静置或运行后才能凸显变化，不能够做到早期提前识别与预警。因此，如何对多并数电池压差阈值进行标定具有重要的意义。
发明内容
本发明提供一种多并数电池压差阈值的标定方法，解决现有多并数电池包的压差故障诊断存在不准确的问题，能提高电池包的压差故障的诊断精度，增加电池包的安全性。
为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
一种多并数电池压差阈值的标定方法，包括：
获取电池包的电池容量，并对电池包在不同SOC下进行放电压差一致性标定，以确定电池包的容量差；
将电池包在满电、半电和空电状态下随机性地挑断任一颗电芯的负极耳，以标定电芯失效的电池包状态，进而获取失效后的电池包的失效压差；
获取电池包的设计余量，并根据所述容量差、所述失效压差和所述设计余量计算得到电池包的静态压差阈值。
优选的，还包括：
对电池包的直流内阻进行DCR标定，以获取电池包的电池内阻差和软连接阻值；
根据所述电池内阻差、所述软连接阻值和所述设计余量确定电池包的动态压差系数；
获取电池包的放电电流，根据所述放电电流、所述动态压差系数和所述静态压差阈值计算得到电池包的动态压差阈值。
优选的，还包括：
获取电池包的初始状态和末期状态的静态压差，并根据所述静态压差对电池包的静态压差阈值进行修正。
优选的，所述对电池包在不同SOC下进行放电压差一致性标定，包括：
1)电池包在-10℃环境下充分静置，电池包Tmax-Tmin≤2℃，Tmax≤-8℃；
2)以1C放电至SOC90％，记录此时的Vmax和Vmin；
3)静置1h，记录Vmax和Vmin；
4)继续静置，至电池包Tmax-Tmin≤2℃，Tmax≤-8℃；
5)采用步骤2)、3)、4)继续放电至SOC80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％和0；
6)在0℃、10℃、25℃重复1)～5)的步骤。
优选的，所述对电池包的直流内阻进行DCR标定，包括：
按照厂家规定的充电制式充电至规定的截止电压，记录充电过程的充电容量、能量、末期压差、温度；
在SOC100％，以1.5C倍率放电10S，计算电池在SOC100％的直流内阻，继续分别以1C放电至SOC90％、SOC80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％或0，以1.5C倍率放电10S，计算不同SOC对应的直流内阻。
优选的，所述对电池包的直流内阻进行DCR标定，还包括：
采集不同SOC状态下电池包的Vmax和Vmin，根据公式DCR＝(Vmax-Vmin)/I计算对应的直流内阻，其中I为电池包放电电流。
优选的，所述根据所述放电电流、所述动态压差系数和所述静态压差阈值计算得到电池包的动态压差阈值，包括：
根据公式：ΔV动态＝K*I+ΔV静态，计算得到所述动态压差阈值ΔV动态，其中，K为动态压差系数，ΔV静态为静态压差阈值。
优选的，所述获取电池包的电池内阻差，包括：
获取25℃/10℃/0℃/-10℃电池内阻分布和模块并联数，如果不同温差条件下，电池包内模块间内阻差为Rmax～Rmin，模块并联数为n，则根据公式：R2＝(Rmax-Rmin)/n，计算得到电池内阻差R2。
优选的，还包括：
在25℃/10℃/0℃/-10℃四个温度点，对满电、半电及空电三种SOC状态下的电池包进行测试，得到动静态下的压差和DCR值，并根据设定的电池压差故障诊断策略确定静态压差阈值和动态压差阈值。
本发明提供一种多并数电池压差阈值的标定方法，通过将电池包在满电、半电和空电状态下随机性地挑断任一颗电芯的负极耳，以进行电池包的失效压差标定，并根据设计余量和电池包的容量差确定电池包的静态压差阈值，解决现有多并数电池包的压差故障诊断存在不准确的问题，能提高电池包的压差故障的诊断精度，增加电池包的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明提供的一种多并数电池压差阈值的标定方法的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
针对当前多并数电池包的压差诊断存在不准确的问题，本发明提供一种多并数电池压差阈值的标定方法，通过将电池包在满电、半电和空电状态下随机性地挑断任一颗电芯的负极耳，以进行电池包的失效压差标定，并根据设计余量和电池包的容量差确定电池包的静态压差阈值，解决现有多并数电池包的压差故障诊断存在不准确的问题，能提高电池包的压差故障的诊断精度，增加电池包的安全性。
如图1所示，一种多并数电池压差阈值的标定方法，包括：
S1：获取电池包的电池容量，并对电池包在不同SOC下进行放电压差一致性标定，以确定电池包的容量差。
S2：将电池包在满电、半电和空电状态下随机性地挑断任一颗电芯的负极耳，以标定电芯失效的电池包状态，进而获取失效后的电池包的失效压差。
S3：获取电池包的设计余量，并根据所述容量差、所述失效压差和所述设计余量计算得到电池包的静态压差阈值。
具体地，通过在满电、半电、空电状态下随机性地挑断任一颗电芯的负极耳，模拟实际中电芯在电池包中的失效状态，按照规定的充放电制式进行动静态条件下的不同SOC下电池包放电压差一致性标定测试。在不同SOC状态下电池包放电压差的测试标定是为了得到初始完好电池包状态下放电整个过程中的实际动静态压差水平，也就是电池包本身的容量差，以得到后面电芯单体不同SOC状态下失效的静态压差阈值的基础值。可根据公式：静态压差阈值＝容量差+一颗单体失效后理论压差+设计余量，进行静态压差阈值的计算。有案例表明通过在满电态挑断一颗电芯，SOC＜10％时实际压差较大；在空电态挑断一颗电芯，SOC＞80％时实际压差较大。综合对比不同SOC下单体失效压差变化，以确定设计余量值，能减少误报与错报的概率。该方法能提高电池包的压差故障的诊断精度，增加电池包的安全性。
该方法还包括：
S4：对电池包的直流内阻进行DCR标定，以获取电池包的电池内阻差和软连接阻值。
S5：根据所述电池内阻差、所述软连接阻值和所述设计余量确定电池包的动态压差系数。
S6：获取电池包的放电电流，根据所述放电电流、所述动态压差系数和所述静态压差阈值计算得到电池包的动态压差阈值。
具体地，为确保不同SOH下电池压差阈值的准确性，需标定不同SOH状态的电池动态阈值。动态压差阈值＝静态压差阈值+K*I，其中I为电流，K为动态压差系数，可由DCR标定值确定。
所述对电池包的直流内阻进行DCR标定，包括：
按照厂家规定的充电制式充电至规定的截止电压，记录充电过程的充电容量、能量、末期压差、温度。
在SOC100％，以1.5C倍率放电10S，计算电池在SOC100％的直流内阻，继续分别以1C放电至SOC90％、SOC80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％或0，以1.5C倍率放电10S，计算不同SOC对应的直流内阻。
所述对电池包的直流内阻进行DCR标定，还包括：采集不同SOC状态下电池包的Vmax和Vmin，根据公式DCR＝(Vmax-Vmin)/I计算对应的直流内阻，其中I为电池包放电电流。
所述根据所述放电电流、所述动态压差系数和所述静态压差阈值计算得到电池包的动态压差阈值，包括：根据公式：ΔV动态＝K*I+ΔV静态，计算得到所述动态压差阈值ΔV动态，其中，K为动态压差系数，ΔV静态为静态压差阈值。
具体地，针对电池包的DCR测试，通过采集Vmax和Vmin，总内阻差计算公式如下：DCR＝(Vmax-Vmin)/I，ΔR＝(ΔV动态-ΔV静态)/I。K＝R1+R2+ΔR，R1为软连接内阻，R2为模组少一颗电芯的内阻差。
进一步，所述获取电池包的电池内阻差，包括：获取25℃/10℃/0℃/-10℃电池内阻分布和模块并联数，如果不同温差条件下，电池包内模块间内阻差为Rmax～Rmin，模块并联数为n，则根据公式：R2＝(Rmax-Rmin)/n，计算得到电池内阻差R2。
在一实施例中，针对21700三元电芯，39并模组，R2为34.8/38-34.8/39＝0.023mΩ，其中34.8为25℃下单个电芯DCR。
该方法还包括：
S7：获取电池包的初始状态和末期状态的静态压差，并根据所述静态压差对电池包的静态压差阈值进行修正。
在实际应用中，为确保不同SOH下电池静态压差阈值的准确性，需标定初如状态(BOL)和末期状态(EOL)的电池静态阈值，基于电池OCV曲线，设计不同温度下的正常电池包静态压差，ΔV设计余量＝ΔV正常+设计余量，假设电池模块在满电/半电/空电状态下缺失一颗电池单体的静态压差标定ΔV失效。其计算公式如下：ΔV静态＝ΔV设计余量+ΔV失效。
进一步，所述对电池包在不同SOC下进行放电压差一致性标定，包括：
1)电池包在-10℃环境下充分静置，电池包Tmax-Tmin≤2℃，Tmax≤-8℃；
2)以1C放电至SOC90％，记录此时的Vmax和Vmin；
3)静置1h，记录Vmax和Vmin；
4)继续静置，至电池包Tmax-Tmin≤2℃，Tmax≤-8℃；
5)采用步骤2)、3)、4)继续放电至SOC80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％和0；
6)在0℃、10℃、25℃重复1)～5)的步骤。
该方法还包括：在25℃/10℃/0℃/-10℃四个温度点，对满电、半电及空电三种SOC状态下的电池包进行测试，得到动静态下的压差和DCR值，并根据设定的电池压差故障诊断策略确定静态压差阈值和动态压差阈值。
可见，本发明提供一种多并数电池压差阈值的标定方法，通过将电池包在满电、半电和空电状态下随机性地挑断任一颗电芯的负极耳，以进行电池包的失效压差标定，并根据设计余量和电池包的容量差确定电池包的静态压差阈值，解决现有多并数电池包的压差故障诊断存在不准确的问题，能提高电池包的压差故障的诊断精度，增加电池包的安全性。
以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种多并数电池压差阈值的标定方法，其特征在于，包括：
获取电池包的电池容量，并对电池包在不同SOC下进行放电压差一致性标定，以确定电池包的容量差；
将电池包在满电、半电和空电状态下随机性地挑断任一颗电芯的负极耳，以标定电芯失效的电池包状态，进而获取失效后的电池包的失效压差；
获取电池包的设计余量，并根据所述容量差、所述失效压差和所述设计余量计算得到电池包的静态压差阈值。
2.根据权利要求1所述的多并数电池压差阈值的标定方法，其特征在于，还包括：
对电池包的直流内阻进行DCR标定，以获取电池包的电池内阻差和软连接阻值；
根据所述电池内阻差、所述软连接阻值和所述设计余量确定电池包的动态压差系数；
获取电池包的放电电流，根据所述放电电流、所述动态压差系数和所述静态压差阈值计算得到电池包的动态压差阈值。
3.根据权利要求2所述的多并数电池压差阈值的标定方法，其特征在于，还包括：
获取电池包的初始状态和末期状态的静态压差，并根据所述静态压差对电池包的静态压差阈值进行修正。
4.根据权利要求3所述的多并数电池压差阈值的标定方法，其特征在于，所述对电池包在不同SOC下进行放电压差一致性标定，包括：
1)电池包在-10℃环境下充分静置，电池包Tmax-Tmin≤2℃，Tmax≤-8℃；
2)以1C放电至SOC90％，记录此时的Vmax和Vmin；
3)静置1h，记录Vmax和Vmin；
4)继续静置，至电池包Tmax-Tmin≤2℃，Tmax≤-8℃；
5)采用步骤2)、3)、4)继续放电至SOC80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％和0；
6)在0℃、10℃、25℃重复1)～5)的步骤。
5.根据权利要求4所述的多并数电池压差阈值的标定方法，其特征在于，所述对电池包的直流内阻进行DCR标定，包括：
按照厂家规定的充电制式充电至规定的截止电压，记录充电过程的充电容量、能量、末期压差、温度；
在SOC100％，以1.5C倍率放电10S，计算电池在SOC100％的直流内阻，继续分别以1C放电至SOC90％、SOC80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％或0，以1.5C倍率放电10S，计算不同SOC对应的直流内阻。
6.根据权利要求5所述的多并数电池压差阈值的标定方法，其特征在于，所述对电池包的直流内阻进行DCR标定，还包括：
采集不同SOC状态下电池包的Vmax和Vmin，根据公式DCR＝(Vmax-Vmin)/I计算对应的直流内阻，其中I为电池包放电电流。
7.根据权利要求6所述的多并数电池压差阈值的标定方法，其特征在于，所述根据所述放电电流、所述动态压差系数和所述静态压差阈值计算得到电池包的动态压差阈值，包括：
根据公式：ΔV动态＝K*I+ΔV静态，计算得到所述动态压差阈值ΔV动态，其中，K为动态压差系数，ΔV静态为静态压差阈值。
8.根据权利要求7所述的多并数电池压差阈值的标定方法，其特征在于，所述获取电池包的电池内阻差，包括：
获取25℃/10℃/0℃/-10℃电池内阻分布和模块并联数，如果不同温差条件下，电池包内模块间内阻差为Rmax～Rmin，模块并联数为n，则根据公式：R2＝(Rmax-Rmin)/n，计算得到电池内阻差R2。
9.根据权利要求8所述的多并数电池压差阈值的标定方法，其特征在于，还包括：
在25℃/10℃/0℃/-10℃四个温度点，对满电、半电及空电三种SOC状态下的电池包进行测试，得到动静态下的压差和DCR值，并根据设定的电池压差故障诊断策略确定静态压差阈值和动态压差阈值。
CN202110893310.0A 2021-08-04 2021-08-04 一种多并数电池压差阈值的标定方法 Pending CN113608129A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110893310.0A CN113608129A (zh) 2021-08-04 2021-08-04 一种多并数电池压差阈值的标定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110893310.0A CN113608129A (zh) 2021-08-04 2021-08-04 一种多并数电池压差阈值的标定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113608129A true CN113608129A (zh) 2021-11-05

Family

ID=78339537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110893310.0A Pending CN113608129A (zh) 2021-08-04 2021-08-04 一种多并数电池压差阈值的标定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113608129A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114035085A (zh) * 2021-12-15 2022-02-11 湖北德普电气股份有限公司 一种电动汽车智能直流充检桩动力电池检测方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110307202A1 (en) * 2010-06-15 2011-12-15 Saft System for monitoring the state of a battery
CN106125001A (zh) * 2016-08-22 2016-11-16 上海电力学院 电动汽车退役电池模块实际容量的快速评估方法
CN106815117A (zh) * 2017-01-22 2017-06-09 郑州云海信息技术有限公司 一种服务器实现振动监测的方法
CN108469589A (zh) * 2018-02-08 2018-08-31 惠州市亿能电子有限公司 一种动力电池组连接异常判定方法
CN110920400A (zh) * 2019-12-10 2020-03-27 江苏亨通新能源电气技术有限公司 纯电动汽车的电池系统一致性故障诊断与整车处理方法
CN112147512A (zh) * 2020-09-17 2020-12-29 北京理工大学 一种锂离子电池短路与滥用故障的诊断及分离方法
CN112186278A (zh) * 2020-09-23 2021-01-05 珠海冠宇动力电池有限公司 一种锂离子电池配组方法
CN112986829A (zh) * 2021-04-21 2021-06-18 杭州宇谷科技有限公司 基于大数据及云计算的电池压差异常阈值确认方法及系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110307202A1 (en) * 2010-06-15 2011-12-15 Saft System for monitoring the state of a battery
CN106125001A (zh) * 2016-08-22 2016-11-16 上海电力学院 电动汽车退役电池模块实际容量的快速评估方法
CN106815117A (zh) * 2017-01-22 2017-06-09 郑州云海信息技术有限公司 一种服务器实现振动监测的方法
CN108469589A (zh) * 2018-02-08 2018-08-31 惠州市亿能电子有限公司 一种动力电池组连接异常判定方法
CN110920400A (zh) * 2019-12-10 2020-03-27 江苏亨通新能源电气技术有限公司 纯电动汽车的电池系统一致性故障诊断与整车处理方法
CN112147512A (zh) * 2020-09-17 2020-12-29 北京理工大学 一种锂离子电池短路与滥用故障的诊断及分离方法
CN112186278A (zh) * 2020-09-23 2021-01-05 珠海冠宇动力电池有限公司 一种锂离子电池配组方法
CN112986829A (zh) * 2021-04-21 2021-06-18 杭州宇谷科技有限公司 基于大数据及云计算的电池压差异常阈值确认方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨万里等: "纯电动汽车动力电池系统一致性诊断与控制方法研究" *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114035085A (zh) * 2021-12-15 2022-02-11 湖北德普电气股份有限公司 一种电动汽车智能直流充检桩动力电池检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3557269B1 (en) Online detection method for internal short-circuit of battery
CN108152755B (zh) 在线定量诊断电池微短路故障的方法
CN109980309B (zh) 一种防过载的动力电池充放电监管控制方法
CN108469589B (zh) 一种动力电池组连接异常判定方法
CN108196190B (zh) 一种电池组在线故障诊断方法
CN108206560B (zh) 电池均衡方法
CN106356908B (zh) 动力电池组及其构成的控制系统和控制方法
CN102901931B (zh) 筛选自放电异常的锂电池的方法
US20130043876A1 (en) Method for estimating state-of-charge of lithium ion battery
CN104916875B (zh) 一种动力电池组故障诊断及维修方法
CN107618397A (zh) 电池管理系统
CN112698233B (zh) 一种锂离子动力电池包虚焊检测方法及系统
JP2012208027A (ja) 組電池の劣化診断方法
CN105044616A (zh) 一种锂电池的检测方法
CN105866701A (zh) 一种钠硫电池一致性检测方法
CN110320477B (zh) 动力电池组的soc计算方法、装置和电动汽车
JP2010256210A (ja) 制御弁式鉛蓄電池の短絡検査方法および制御弁式鉛蓄電池の短絡検査装置
CN113805066A (zh) 一种基于改进欧氏距离相似度的串联电池组多故障诊断方法
CN104198943B (zh) 一种锂电池包性能检测方法及系统
CN113848479B (zh) 一种融合均衡信息的串联电池组短路及低容量故障诊断方法、系统及设备
JP5768914B2 (ja) 組電池の充電状態診断方法
CN113608129A (zh) 一种多并数电池压差阈值的标定方法
CN109092717B (zh) 一种动力电池组故障模块的判定方法
KR20230162253A (ko) 배터리 진단 방법, 그 방법을 제공하는 배터리 진단 장치 및 배터리 시스템
CN115343639A (zh) 电池自放电的测试方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20211105

RJ01 Rejection of invention patent application after publication