CN114660472A - 电池状态监控方法、装置及车辆 - Google Patents

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CN114660472A CN202110553031.XA CN202110553031A CN114660472A CN 114660472 A CN114660472 A CN 114660472A CN 202110553031 A CN202110553031 A CN 202110553031A CN 114660472 A CN114660472 A CN 114660472A
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voltage
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陶建坤
支守敏
张道鑫
王正
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Great Wall Motor Co Ltd
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本公开涉及一种电池状态监控方法、装置及车辆，该方法包括：在车辆处于运行状态的情况下，实时获取车辆的电池中每一电芯的电压；根据每一电芯的电压，确定多个电芯的平均电压；针对每一电芯，确定电芯的电压与平均电压之间的差值，并作为电芯对应的第一电压差值；根据每一电芯各自对应的第一电压差值，分别确定每一电芯是否为故障电芯，以在所述车辆处于运行状态的情况下，对所述电池进行状态监控。通过上述技术方案，一方面，第一电压差值可以反映该电芯的电压与电芯整体电压之间的误差，可用于判断该电芯是否存在故障，另一方面，可对电池中的每一电芯分别进行监控，通过更细粒度的各个电芯的状态，反映电池的状态，可以提高监控的准确性。

Description

电池状态监控方法、装置及车辆
技术领域
本公开涉及电池技术领域，具体地，涉及一种电池状态监控方法、装置及车辆。
背景技术
新能源车辆采用电池作为动力来源，有利于节能减排，应用越来越广泛。随着新能源车辆的市场占比越来越大，车辆出现的问题也越来越多，其中，新能源车辆出现的问题主要集中在电池故障问题，动力电池是新能源车辆的核心部件，动力电池的安全性以及动力电池的寿命影响车辆的正常使用，电池故障表现最为严重的是动力电池发生热失控，电池发生热失控可能会导致车辆自燃。因此，对新能源车辆的电池进行准确有效地监控，能够在一定程度上提高车辆安全性。
发明内容
本公开的目的是提供一种电池状态监控方法、装置及车辆，以提高电池监控的准确性。
为了实现上述目的，第一方面，本公开提供一种电池监控方法，所述方法包括：
在车辆处于运行状态的情况下，实时获取所述车辆的电池中每一电芯的电压；
根据每一电芯的电压，确定多个电芯的平均电压；
针对每一所述电芯，确定所述电芯的电压与所述平均电压之间的差值，并作为所述电芯对应的第一电压差值；
根据每一电芯各自对应的所述第一电压差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，以在所述车辆处于运行状态的情况下，对所述电池进行状态监控。
可选地，所述根据每一电芯各自对应的所述第一电压差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，包括：
根据预设电压差值、所述车辆的行驶总里程、所述电池的充放电次数、所述电池的当前荷电状态、所述电池的当前温度系数、所述电池的额定容量、所述电池的当前电流，确定标准电压差值；
针对每一所述电芯，根据所述标准电压差值和所述电芯对应的第一电压差值，确定所述电芯是否为故障电芯。
可选地，所述根据所述标准电压差值和所述电芯对应的第一电压差值，确定所述电芯是否为故障电芯，包括：
确定所述标准电压差值与所述电芯对应的第一电压差值之间的差值的绝对值；
若所述绝对值小于或等于第一预设阈值，则确定所述电芯为正常电芯；
若所述绝对值大于所述第一预设阈值，则确定所述电芯为故障电芯，并根据预设的误差绝对值与故障等级之间的对应关系、所述绝对值，确定所述电芯的故障等级。
可选地，所述根据每一电芯各自对应的所述第一电压差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，包括：
遍历每一电芯各自对应的所述第一电压差值，并将当前遍历到的所述第一电压差值作为目标电压差值；
确定是否存在小于所述目标电压差值的第一电压差值；
若存在小于所述目标电压差值的第一电压差值，确定所述目标电压差值与指定电压差值之间的目标差值，其中，所述指定电压差值为小于所述目标电压差值的第一电压差值中、与所述目标电压差值最接近的第一电压差值；
确定各个所述目标差值的均值，并作为平均差值；
根据所述平均差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯。
可选地，所述根据所述平均差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，包括：
针对每一所述目标差值，若该目标差值小于所述平均差值的预设倍数，则将确定该目标差值的目标电压差值对应的电芯，确定为正常电芯，若该目标差值大于或等于所述平均差值的预设倍数，则将确定该目标差值的目标电压差值对应的电芯，确定为故障电芯，并根据预设的目标差值与故障等级之间的对应关系，确定该电芯的故障等级。
可选地，所述方法还包括：
在所述车辆处于休眠状态的情况下，每隔预设时长获取所述车辆的电池中每一电芯的电压；
针对每一所述电芯，确定指定电压与当前获取到的所述电芯的电压之间的差值，并作为所述电芯对应的第二电压差值，其中，所述指定电压为指定时长之前获取到的所述电芯的电压，所述指定时长为所述预设时长的倍数；
根据每一所述电芯各自对应的所述第二电压差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，以在所述车辆处于休眠状态的情况下，对所述电池进行状态监控。
可选地，所述根据每一所述电芯各自对应的所述第二电压差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，包括：
针对每一所述电芯，若所述电芯对应的第二电压差值不满足故障条件中的任一条件，则确定所述电芯为正常电芯，若所述电芯对应的第二电压差值满足所述故障条件之一，则确定所述电芯为故障电芯，并根据预设的电压差值与故障等级之间的对应关系、所述电芯对应的第二电压差值，确定所述电芯的故障等级；
其中，所述故障条件包括：
所述电芯对应的第二电压差值大于或等于第二预设阈值且小于第三预设阈值，且其他电芯对应的第二电压差值均小于所述第二预设阈值，其中，所述第二预设阈值小于所述第三预设阈值；
所述电芯对应的第二电压差值大于所述第三预设阈值。
第二方面，本公开提供一种电池监控装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于在车辆处于运行状态的情况下，实时获取所述车辆的电池中每一电芯的电压；
平均电压确定模块，用于根据每一电芯的电压，确定多个电芯的平均电压；
第一电压差值确定模块，用于针对每一所述电芯，确定所述电芯的电压与所述平均电压之间的差值，并作为所述电芯对应的第一电压差值；
第一确定模块，用于根据每一电芯各自对应的所述第一电压差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，以在所述车辆处于运行状态的情况下，对所述电池进行状态监控。
可选地，所述第一确定模块，包括：
标准电压差值确定子模块，用于根据预设电压差值、所述车辆的行驶总里程、所述电池的充放电次数、所述电池的当前荷电状态、所述电池的当前温度系数、所述电池的额定容量、所述电池的当前电流，确定标准电压差值；
第一确定子模块，用于针对每一所述电芯，根据所述标准电压差值和所述电芯对应的第一电压差值，确定所述电芯是否为故障电芯。
可选地，所述第一确定子模块，包括：
绝对值确定子模块，用于确定所述标准电压差值与所述电芯对应的第一电压差值之间的差值的绝对值；
第二确定子模块，用于若所述绝对值小于或等于第一预设阈值，则确定所述电芯为正常电芯；
第三确定子模块，用于若所述绝对值大于所述第一预设阈值，则确定所述电芯为故障电芯，并根据预设的误差绝对值与故障等级之间的对应关系、所述绝对值，确定所述电芯的故障等级。
可选地，所述第一确定模块，包括：
遍历子模块，用于遍历每一电芯各自对应的所述第一电压差值，并将当前遍历到的所述第一电压差值作为目标电压差值；
第四确定子模块，用于确定是否存在小于所述目标电压差值的第一电压差值；
第五确定子模块，用于若存在小于所述目标电压差值的第一电压差值，确定所述目标电压差值与指定电压差值之间的目标差值，其中，所述指定电压差值为小于所述目标电压差值的第一电压差值中、与所述目标电压差值最接近的第一电压差值；
平均差值确定子模块，用于确定各个所述目标差值的均值，并作为平均差值；
第六确定子模块，用于根据所述平均差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯。
可选地，所述第六确定子模块用于：
针对每一所述目标差值，若该目标差值小于所述平均差值的预设倍数，则将确定该目标差值的目标电压差值对应的电芯，确定为正常电芯，若该目标差值大于或等于所述平均差值的预设倍数，则将确定该目标差值的目标电压差值对应的电芯，确定为故障电芯，并根据预设的目标差值与故障等级之间的对应关系，确定该电芯的故障等级。
可选地，所述装置还包括：
第二获取模块，用于在所述车辆处于休眠状态的情况下，每隔预设时长获取所述车辆的电池中每一电芯的电压；
第二电压差值确定模块，用于针对每一所述电芯，确定指定电压与当前获取到的所述电芯的电压之间的差值，并作为所述电芯对应的第二电压差值，其中，所述指定电压为指定时长之前获取到的所述电芯的电压，所述指定时长为所述预设时长的倍数；
第二确定模块，用于根据每一所述电芯各自对应的所述第二电压差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，以在所述车辆处于休眠状态的情况下，对所述电池进行状态监控。
可选地，所述第二确定模块用于：
针对每一所述电芯，若所述电芯对应的第二电压差值不满足故障条件中的任一条件，则确定所述电芯为正常电芯，若所述电芯对应的第二电压差值满足所述故障条件之一，则确定所述电芯为故障电芯，并根据预设的电压差值与故障等级之间的对应关系、所述电芯对应的第二电压差值，确定所述电芯的故障等级；
其中，所述故障条件包括：
所述电芯对应的第二电压差值大于或等于第二预设阈值且小于第三预设阈值，且其他电芯对应的第二电压差值均小于所述第二预设阈值，其中，所述第二预设阈值小于所述第三预设阈值；
所述电芯对应的第二电压差值大于所述第三预设阈值。
第三方面，本公开提供一种电池状态监控装置，所述装置包括：
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所述方法的步骤。
第四方面，本公开提供一种车辆，包括电池，还包括如本公开第二方面提供的电池状态监控装置，或如本公开第三方面提供的电池状态监控装置。
通过上述技术方案，在车辆处于运行状态的情况下，实时获取车辆的电池中每一电芯的电压，根据每一电芯的电压，确定多个电芯的平均电压，多个电芯的平均电压可反映电芯的整体电压。针对每一电芯，确定该电芯的电压与平均电压之间的差值，并作为电芯对应的第一电压差值，一方面，该第一电压差值可以反映该电芯的电压与电芯整体电压之间的误差，可用于判断该电芯是否存在故障，另一方面，可对电池中的每一电芯分别进行监控，通过更细粒度的各个电芯的状态，反映电池的状态，可以提高电池监控的精度和准确性，提升车辆的安全性。
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一种电池状态监控方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种根据每一电芯各自对应的第一电压差值分别确定每一电芯是否为故障电芯的方法的流程图。
图3是根据另一示例性实施例示出的一种根据每一电芯各自对应的第一电压差值分别确定每一电芯是否为故障电芯的方法的流程图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种电池状态监控装置的框图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种电池状态监控装置的框图。
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。
动力电池的热失控很大一部分是由于动力电池的滥用造成，相关技术中，车辆的电池管理系统(BMS，Battery Management System)主要通过以下几个方面对电池进行监控。示例地，通过电池的温度进行判断，当电池温度较高，例如高于预设温度阈值的时长达到一定时长，或者短时间内电池温度升高较快，均可认为电池有发生热失控的风险。此外，如果出现电池同一模组内NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系数)全部失效，也可认为电池有发生热失控的风险。还有根据电池SOH(State Of Health，电池健康度)对电池进行监控，SOH主要是基于电池容量的衰减率定义。相关技术中主要通电池的温度或SOH对电池进行监控，监控精度较差，不能及时对可能发生的故障进行监控。
鉴于此，本公开提供一种电池状态监控方法、装置及车辆，提高对车辆电池进行监控的准确性，从而提高车辆的安全程度。
图1是根据一示例性实施例示出一种电池状态监控方法的流程图，该方法可应用于车辆中的电池管理系统，如图1所示，该方法可包括S101至S104。
在S101中，在车辆处于运行状态的情况下，实时获取车辆的电池中每一电芯的电压。
车辆电池中可包括多个电芯，每一电芯均可设置有电压传感器，在车辆处于运行状态的情况下，电压传感器可实时采集电芯的电压，并将采集的电压发送给电池监控系统，电池监控系统可实时获取到车辆的电池中每一电芯的电压。
在S102中，根据每一电芯的电压，确定多个电芯的平均电压。
在一实施方式中，可将每一电芯的电压的均值，作为多个电芯的平均电压。在另一实施方式中，可将各个电芯的电压中、除最高电压和最低电压以外的电压的均值，作为多个电芯的平均电压。
在S103中，针对每一电芯，确定该电芯的电压与平均电压之间的差值，并作为电芯对应的第一电压差值。
以电池包括四个电芯，即电芯1、电芯2、电芯3、电芯4作为示例，电芯1的电压为V1，电芯2的电压为V2，电芯3的电压为V3，电芯4的电压为V4，多个电芯的平均电压为V平均，则电芯1对应的第一电压差值△V1＝V1-V平均，电芯2对应的第一电压差值△V2＝V2-V平均，电芯3对应的第一电压差值△V3＝V3-V平均，电芯4对应的第一电压差值△V4＝V4-V平均。
在S104中，根据每一电芯各自对应的第一电压差值，分别确定每一电芯是否为故障电芯，以在车辆处于运行状态的情况下，对电池进行状态监控。
如果存在故障电芯，可认为电池具有发生故障的风险，从而可以采取相应措施避免电池热失控事件的发生，例如提醒驾驶员熄火停车，并及时对电池进行检查等。
通过上述技术方案，在车辆处于运行状态的情况下，实时获取车辆的电池中每一电芯的电压，根据每一电芯的电压，确定多个电芯的平均电压，多个电芯的平均电压可反映电芯的整体电压。针对每一电芯，确定该电芯的电压与平均电压之间的差值，并作为电芯对应的第一电压差值，一方面，该第一电压差值可以反映该电芯的电压与电芯整体电压之间的误差，可用于判断该电芯是否存在故障，另一方面，可对电池中的每一电芯分别进行监控，通过更细粒度的各个电芯的状态，反映电池的状态，可以提高电池监控的精度和准确性，提升车辆的安全性。
下面介绍S104中根据每一电芯各自对应的第一电压差值，分别确定每一电芯是否为故障电芯的两种示例性实施方式。
图2是根据一示例性实施例示出的一种根据每一电芯各自对应的第一电压差值分别确定每一电芯是否为故障电芯的方法的流程图。如图2所示，S104可包括S201和S202。
在S201中，根据预设电压差值、车辆的行驶总里程、电池的充放电次数、电池的当前荷电状态、电池的当前温度系数、电池的额定容量、电池的当前电流，确定标准电压差值。
其中，预设电压差值可以是设置的预设值，可预先存储于车辆中。车辆的行驶总里程可以是车辆出厂之后行驶的总距离。电池的充放电次数可以是车辆出厂之后对电池进行充放电的次数。电池的当前荷电状态即电池的SOC(State Of Charge)。电池的当前温度系数可根据电池的当前温度确定，根据电池温度确定温度系数的方式可参照相关技术。电池的额定容量可以是预先标定的电池在额定工作条件下能长期持续工作的容量。电池的当前电流可通过电流传感器检测得到。
示例地，可通过如下公式(1)确定标准电压差值：
△V标准＝△V0*K1*K2*K3(1+I/C) (1)
其中，△V标准表示标准电压差值，△V0表示预设电压差值，K1为车辆的行驶总里程与电池的充放电次数的比值，K2表示电池的当前荷电状态，K3表示电池的当前温度系数，I表示电池的当前电流，C表示电池的额定容量。
在S202中，针对每一电芯，根据标准电压差值和电芯对应的第一电压差值，确定电芯是否为故障电芯。
可选地，根据标准电压差值和电芯对应的第一电压差值，确定电芯是否为故障电芯，可包括：
确定标准电压差值与电芯对应的第一电压差值之间的差值的绝对值；
若该绝对值小于或等于第一预设阈值，则确定该电芯为正常电芯；
若该绝对值大于第一预设阈值，则确定该电芯为故障电芯，并根据预设的误差绝对值与故障等级之间的对应关系、该绝对值，确定电芯的故障等级。
其中，标准电压差值可作为判断电芯的电压是否正常的依据，如果该绝对值小于或等于第一预设阈值，可表征该电芯对应的第一电压差值与标准电压差值之间的误差较小，该电芯的电压正常，可确定该电芯为正常电芯。如果该绝对值大于第一预设阈值，可表征该电芯对应的第一电压差值与标准电压差值之间的误差较大，该电芯的电压存在异常，则确定该电芯为故障电芯。第一预设阈值可预先设置，对其取值不做限制，例如可以为5毫伏。
若确定电芯为故障电芯，可根据预设的误差绝对值与故障等级之间的对应关系、该绝对值，确定电芯的故障等级。例如标准电压差值与电芯对应的第一电压差值之间的差值的绝对值越大，该电芯的故障等级越高。车辆处于运行状态时，不同故障等级，可采取不同的措施，作为示例，例如故障等级包括一级故障、二级故障、三级故障、四级故障、五级故障，电芯出现一级故障时，为轻微故障，可将该电芯标记为重点监控电芯，电芯出现二级故障时，可输出提示信息，提示驾驶员降低车辆用电，电芯出现三级故障时，车辆可自主限制非必要用电，电芯出现四级故障时，可提示驾驶员需要熄火停车，电芯出现五级故障时，车辆可自主减速并熄火停车，以及提示驾乘人员离开车辆。上述不同故障等级所采取的措施仅为示例，不构成对本公开实施方式的限制。
举例来说，以电芯1作为示例，可确定△V标准与△V1之间的差值的绝对值，若该绝对值小于或等于第一预设阈值，可确定电芯1为正常电芯，若该绝对值大于第一预设阈值，可确定电芯1为故障电芯，并确定电芯1的故障等级。
通过上述技术方案，在确定电芯是否为故障电芯时，可首先确定标准电压差值，标准电压差值可作为判断电芯的电压是否正常的依据，根据标准电压差值和电芯对应的第一电压差值，确定电芯是否为故障电芯，可对电芯进行准确有效地监控。
图3是根据另一示例性实施例示出的一种根据每一电芯各自对应的第一电压差值分别确定每一电芯是否为故障电芯的方法的流程图。如图3所示，S104可包括S301至S305。
在S301中，遍历每一电芯各自对应的第一电压差值，并将当前遍历到的第一电压差值作为目标电压差值。
在S302中，确定是否存在小于目标电压差值的第一电压差值。
在S303中，若存在小于该目标电压差值的第一电压差值，确定目标电压差值与指定电压差值之间的目标差值。其中，指定电压差值为小于目标电压差值的第一电压差值中、与目标电压差值最接近的第一电压差值。
例如电芯1对应的第一电压差值△V1、电芯2对应的第一电压差值△V2、电芯3对应的第一电压差值△V3、电芯4对应的第一电压差值△V4，依次递减，即△V1>△V2>△V3>△V4。
示例地，当前遍历到的为电芯1对应的第一电压差值△V1，可将该第一电压差值△V1作为目标电压差值，并确定△V2、△V3、△V4均小于该目标电压差值△V1，其中，△V2与该目标电压差值△V1最接近，可将△V2作为指定电压差值，并确定目标电压差值△V1与指定电压差值△V2之间的目标差值α。
例如当前遍历到的为电芯2对应的第一电压差值△V2，可将该第一电压差值△V2作为目标电压差值，并确定△V3、△V4均小于该目标电压差值△V2，其中，△V3与该目标电压差值△V2最接近，可将△V3作为指定电压差值，并确定目标电压差值△V2与指定电压差值△V3之间的目标差值β。
例如当前遍历到的为电芯3对应的第一电压差值△V3，可将该第一电压差值△V3作为目标电压差值，并确定△V4小于该目标电压差值△V3，可将△V4作为指定电压差值，并确定目标电压差值△V3与指定电压差值△V4之间的目标差值γ。
在S304中，确定各个目标差值的均值，并作为平均差值。
在S305中，根据平均差值，分别确定每一电芯是否为故障电芯。
可将上述目标差值α、目标差值β、目标差值γ的均值，作为平均差值。
其中，根据平均差值，分别确定每一电芯是否为故障电芯，可包括：
针对每一目标差值，若该目标差值小于平均差值的预设倍数，则将确定该目标差值的目标电压差值对应的电芯，确定为正常电芯，若该目标差值大于或等于平均差值的预设倍数，则将确定该目标差值的目标电压差值对应的电芯，确定为故障电芯，并根据预设的目标差值与故障等级之间的对应关系，确定该电芯的故障等级。其中，预设倍数可预先设置。
以目标差值α为例，该目标差值α为电芯1对应的第一电压差值△V1与电芯2对应的第一电压差值△V2之间的差值，若目标差值α小于平均差值的预设倍数，可表征电芯1的电压未出现异常升高现象，其电压正常，可将电芯1确定为正常电芯，若目标差值α大于或等于平均差值的预设倍数，可表征电芯1的电压较高，可将电芯1确定为故障电芯。根据预设的目标差值与故障等级之间的对应关系，可确定该电芯的故障等级，例如目标差值越高，电芯的故障等级越高，车辆运行过程中，不同故障等级可以采取的措施已在上文举例。
通过上述技术方案，指定电压差值小于当前遍历到的目标电压差值，且与该目标电压差值最接近，确定目标电压差值与指定电压差值之间的目标差值，以及各个目标差值的平均差值，将目标差值与平均差值的预设倍数进行比较，可确定电芯是否为故障电芯，以对电芯进行准确有效地监控。
上述介绍了在车辆处于运行状态的情况下，对车辆的电池进行监控的示例性实施方式，下面介绍在车辆处于休眠状态的情况下，如何对电池进行监控。
本公开提供的电池状态监控方法还可包括：
在车辆处于休眠状态的情况下，每隔预设时长获取车辆的电池中每一电芯的电压；
针对每一电芯，确定指定电压与当前获取到的电芯的电压之间的差值，并作为电芯对应的第二电压差值，其中，指定电压为指定时长之前获取到的该电芯的电压，指定时长为预设时长的倍数；
根据每一电芯各自对应的第二电压差值，分别确定每一电芯是否为故障电芯，以在车辆处于休眠状态的情况下，对电池进行状态监控。
其中，车辆处于休眠状态的情况下，电压传感器可每隔预设时长采集电芯的电压，并发送给电池管理系统，预设时长例如可以为5分钟。
以电芯1作为示例，可确定指定电压与当前获取到的电芯1的电压之间的差值，并作为电芯1对应的第二电压差值，其中，在预设时长为5分钟的情况下，该指定电压例如可以为50分钟之前获取到的电芯1的电压。
可选地，根据每一电芯各自对应的第二电压差值，分别确定每一电芯是否为故障电芯，可包括：
针对每一电芯，若该电芯对应的第二电压差值不满足故障条件中的任一条件，则确定该电芯为正常电芯，若该电芯对应的第二电压差值满足故障条件之一，则确定该电芯为故障电芯，并根据预设的电压差值与故障等级之间的对应关系、该电芯对应的第二电压差值，确定该电芯的故障等级。
其中，故障条件可包括条件(1)和条件(2)：
条件(1)：电芯对应的第二电压差值大于或等于第二预设阈值且小于第三预设阈值，且其他电芯对应的第二电压差值均小于第二预设阈值，其中，第二预设阈值小于第三预设阈值；
条件(2)：电芯对应的第二电压差值大于第三预设阈值。
示例地，例如电芯1对应的第二电压差值大于或等于第二预设阈值且小于第三预设阈值，并且电芯2对应的第二电压差值、电芯3对应的第二电压差值以及电芯4对应的第二电压差值，均小于第二预设阈值，可表征车辆在休眠状态下，相对于其他电芯来说，电芯1的电压变化较大，可表征电芯1的电压出现异常，即确定电芯1为故障电芯。其中，第二预设阈值例如为5毫伏，第三预设阈值例如为10毫伏。
或者，如果电芯1对应的第二电压差值大于第三预设阈值，可表征电芯1的电压出现了异常下降，且下降幅度较大，可直接确定电芯1为故障电芯。
若确定电芯为故障电芯，可根据预设的电压差值与故障等级之间的对应关系、该电芯对应的第二电压差值，确定该电芯的故障等级，电芯对应的第二电压差值越大，该电芯的故障等级可以越高。
不同故障等级可以采取不同的策略，其中，车辆处于休眠状态的情况下所采取的措施，与车辆处于运行状态的情况下所采取的措施可以不同。示例地，在车辆处于休眠状态下，若电芯出现一级故障，可将该电芯标记为重点监控电芯，若电芯出现二级故障，可限制最大充电电流及充电百分比，若电芯出现三级故障，可禁止充电，且限制放电功率，若电芯出现四级故障，可禁止对车辆进行充放电，若电芯出现五级故障，车辆有起火风险，可发出告警禁止人员靠近车辆。
通过上述方案，在车辆处于休眠状态的情况下，可每隔预设时长获取电芯的电压，通过指定电压与当前获取到的电芯的电压之间的差值，可对电池的电压下降情况进行监控，从而判断电芯是否为故障电芯，以在车辆处于休眠状态的情况下，通过各个电芯的故障情况，对车辆电池进行状态监控。
另外，除了在车辆端进行电池的监控外，还可通过服务器对车辆电池的状态进行监控。例如，车辆可通过车载无线终端将整车信息发送给后台服务器，整车信息例如可包括车速、电池温度、电池电压、电池充放电电流、车辆挡位、车轮胎压等，服务器可根据整车信息分析电池的状态，若判断电池有发生故障的风险，可将风险信息反馈给车辆，其中，服务器根据整车信息分析电池的状态的方式可参照相关技术。
基于同一发明构思，本公开还提供一种电池状态监控装置，图4是根据一示例性实施例示出的一种电池状态监控装置的框图，如图4所示，该装置400可包括：
第一获取模块401，用于在车辆处于运行状态的情况下，实时获取所述车辆的电池中每一电芯的电压；
平均电压确定模块402，用于根据每一电芯的电压，确定多个电芯的平均电压；
第一电压差值确定模块403，用于针对每一所述电芯，确定所述电芯的电压与所述平均电压之间的差值，并作为所述电芯对应的第一电压差值；
第一确定模块404，用于根据每一电芯各自对应的所述第一电压差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，以在所述车辆处于运行状态的情况下，对所述电池进行状态监控。
采用上述装置400，在车辆处于运行状态的情况下，实时获取车辆的电池中每一电芯的电压，根据每一电芯的电压，确定多个电芯的平均电压，多个电芯的平均电压可反映电芯的整体电压。针对每一电芯，确定该电芯的电压与平均电压之间的差值，并作为电芯对应的第一电压差值，一方面，该第一电压差值可以反映该电芯的电压与电芯整体电压之间的误差，可用于判断该电芯是否存在故障，另一方面，可对电池中的每一电芯分别进行监控，通过更细粒度的各个电芯的状态，反映电池的状态，可以提高电池监控的精度和准确性，提升车辆的安全性。
可选地，所述第一确定模块404，包括：
标准电压差值确定子模块，用于根据预设电压差值、所述车辆的行驶总里程、所述电池的充放电次数、所述电池的当前荷电状态、所述电池的当前温度系数、所述电池的额定容量、所述电池的当前电流，确定标准电压差值；
第一确定子模块，用于针对每一所述电芯，根据所述标准电压差值和所述电芯对应的第一电压差值，确定所述电芯是否为故障电芯。
可选地，所述第一确定子模块，包括：
绝对值确定子模块，用于确定所述标准电压差值与所述电芯对应的第一电压差值之间的差值的绝对值；
第二确定子模块，用于若所述绝对值小于或等于第一预设阈值，则确定所述电芯为正常电芯；
第三确定子模块，用于若所述绝对值大于所述第一预设阈值，则确定所述电芯为故障电芯，并根据预设的误差绝对值与故障等级之间的对应关系、所述绝对值，确定所述电芯的故障等级。
可选地，所述第一确定模块404，包括：
遍历子模块，用于遍历每一电芯各自对应的所述第一电压差值，并将当前遍历到的所述第一电压差值作为目标电压差值；
第四确定子模块，用于确定是否存在小于所述目标电压差值的第一电压差值；
第五确定子模块，用于若存在小于所述目标电压差值的第一电压差值，确定所述目标电压差值与指定电压差值之间的目标差值，其中，所述指定电压差值为小于所述目标电压差值的第一电压差值中、与所述目标电压差值最接近的第一电压差值；
平均差值确定子模块，用于确定各个所述目标差值的均值，并作为平均差值；
第六确定子模块，用于根据所述平均差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯。
可选地，所述第六确定子模块用于：
针对每一所述目标差值，若该目标差值小于所述平均差值的预设倍数，则将确定该目标差值的目标电压差值对应的电芯，确定为正常电芯，若该目标差值大于或等于所述平均差值的预设倍数，则将确定该目标差值的目标电压差值对应的电芯，确定为故障电芯，并根据预设的目标差值与故障等级之间的对应关系，确定该电芯的故障等级。
可选地，所述装置400还包括：
第二获取模块，用于在所述车辆处于休眠状态的情况下，每隔预设时长获取所述车辆的电池中每一电芯的电压；
第二电压差值确定模块，用于针对每一所述电芯，确定指定电压与当前获取到的所述电芯的电压之间的差值，并作为所述电芯对应的第二电压差值，其中，所述指定电压为指定时长之前获取到的所述电芯的电压，所述指定时长为所述预设时长的倍数；
第二确定模块，用于根据每一所述电芯各自对应的所述第二电压差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，以在所述车辆处于休眠状态的情况下，对所述电池进行状态监控。
可选地，所述第二确定模块用于：
针对每一所述电芯，若所述电芯对应的第二电压差值不满足故障条件中的任一条件，则确定所述电芯为正常电芯，若所述电芯对应的第二电压差值满足所述故障条件之一，则确定所述电芯为故障电芯，并根据预设的电压差值与故障等级之间的对应关系、所述电芯对应的第二电压差值，确定所述电芯的故障等级；
其中，所述故障条件包括：
所述电芯对应的第二电压差值大于或等于第二预设阈值且小于第三预设阈值，且其他电芯对应的第二电压差值均小于所述第二预设阈值，其中，所述第二预设阈值小于所述第三预设阈值；
所述电芯对应的第二电压差值大于所述第三预设阈值。
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5是根据一示例性实施例示出的一种电池状态监控装置1900的框图。例如，电池状态监控装置1900可以被提供为一电池管理系统。参照图5，电池状态监控装置1900包括处理器1922，其数量可以为一个或多个，以及存储器1932，用于存储可由处理器1922执行的计算机程序。存储器1932中存储的计算机程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理器1922可以被配置为执行该计算机程序，以执行上述的电池状态监控方法。
另外，电池状态监控装置1900还可以包括电源组件1926和通信组件1950，该电源组件1926可以被配置为执行电池状态监控装置1900的电源管理，该通信组件1950可以被配置为实现电池状态监控装置1900的通信，例如，有线或无线通信。此外，该电池状态监控装置1900还可以包括输入/输出(I/O)接口1958。电池状态监控装置1900可以操作基于存储在存储器1932的操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM，LinuxTM等等。
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状态监控方法的步骤。例如，该非临时性计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器1932，上述程序指令可由电池状态监控装置1900的处理器1922执行以完成上述的电池状态监控方法。
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状态监控方法的代码部分。
本公开还提供一种车辆，包括电池，还包括如电池监控装置400，或电池监控装置1900。
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 (10)

1.一种电池状态监控方法，其特征在于，所述方法包括：
在车辆处于运行状态的情况下，实时获取所述车辆的电池中每一电芯的电压；
根据每一电芯的电压，确定多个电芯的平均电压；
针对每一所述电芯，确定所述电芯的电压与所述平均电压之间的差值，并作为所述电芯对应的第一电压差值；
根据每一电芯各自对应的所述第一电压差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，以在所述车辆处于运行状态的情况下，对所述电池进行状态监控。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每一电芯各自对应的所述第一电压差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，包括：
根据预设电压差值、所述车辆的行驶总里程、所述电池的充放电次数、所述电池的当前荷电状态、所述电池的当前温度系数、所述电池的额定容量、所述电池的当前电流，确定标准电压差值；
针对每一所述电芯，根据所述标准电压差值和所述电芯对应的第一电压差值，确定所述电芯是否为故障电芯。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述标准电压差值和所述电芯对应的第一电压差值，确定所述电芯是否为故障电芯，包括：
确定所述标准电压差值与所述电芯对应的第一电压差值之间的差值的绝对值；
若所述绝对值小于或等于第一预设阈值，则确定所述电芯为正常电芯；
若所述绝对值大于所述第一预设阈值，则确定所述电芯为故障电芯，并根据预设的误差绝对值与故障等级之间的对应关系、所述绝对值，确定所述电芯的故障等级。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每一电芯各自对应的所述第一电压差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，包括：
遍历每一电芯各自对应的所述第一电压差值，并将当前遍历到的所述第一电压差值作为目标电压差值；
确定是否存在小于所述目标电压差值的第一电压差值；
若存在小于所述目标电压差值的第一电压差值，确定所述目标电压差值与指定电压差值之间的目标差值，其中，所述指定电压差值为小于所述目标电压差值的第一电压差值中、与所述目标电压差值最接近的第一电压差值；
确定各个所述目标差值的均值，并作为平均差值；
根据所述平均差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述平均差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，包括：
针对每一所述目标差值，若该目标差值小于所述平均差值的预设倍数，则将确定该目标差值的目标电压差值对应的电芯，确定为正常电芯，若该目标差值大于或等于所述平均差值的预设倍数，则将确定该目标差值的目标电压差值对应的电芯，确定为故障电芯，并根据预设的目标差值与故障等级之间的对应关系，确定该电芯的故障等级。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述车辆处于休眠状态的情况下，每隔预设时长获取所述车辆的电池中每一电芯的电压；
针对每一所述电芯，确定指定电压与当前获取到的所述电芯的电压之间的差值，并作为所述电芯对应的第二电压差值，其中，所述指定电压为指定时长之前获取到的所述电芯的电压，所述指定时长为所述预设时长的倍数；
根据每一所述电芯各自对应的所述第二电压差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，以在所述车辆处于休眠状态的情况下，对所述电池进行状态监控。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据每一所述电芯各自对应的所述第二电压差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，包括：
针对每一所述电芯，若所述电芯对应的第二电压差值不满足故障条件中的任一条件，则确定所述电芯为正常电芯，若所述电芯对应的第二电压差值满足所述故障条件之一，则确定所述电芯为故障电芯，并根据预设的电压差值与故障等级之间的对应关系、所述电芯对应的第二电压差值，确定所述电芯的故障等级；
其中，所述故障条件包括：
所述电芯对应的第二电压差值大于或等于第二预设阈值且小于第三预设阈值，且其他电芯对应的第二电压差值均小于所述第二预设阈值，其中，所述第二预设阈值小于所述第三预设阈值；
所述电芯对应的第二电压差值大于所述第三预设阈值。
8.一种电池状态监控装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于在车辆处于运行状态的情况下，实时获取所述车辆的电池中每一电芯的电压；
平均电压确定模块，用于根据每一电芯的电压，确定多个电芯的平均电压；
第一电压差值确定模块，用于针对每一所述电芯，确定所述电芯的电压与所述平均电压之间的差值，并作为所述电芯对应的第一电压差值；
第一确定模块，用于根据每一电芯各自对应的所述第一电压差值，分别确定每一所述电芯是否为故障电芯，以在所述车辆处于运行状态的情况下，对所述电池进行状态监控。
9.一种电池状态监控装置，其特征在于，所述装置包括：
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，以实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
10.一种车辆，其特征在于，包括电池，还包括如权利要求8所述的装置，或如权利要求9所述的装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024045502A1 (zh) * 2022-08-31 2024-03-07 岚图汽车科技有限公司 电池电压采集故障预警方法及系统

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