CN114814615A - 一种静置状态下电池异常的检测方法 - Google Patents

一种静置状态下电池异常的检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114814615A
CN114814615A CN202210187514.7A CN202210187514A CN114814615A CN 114814615 A CN114814615 A CN 114814615A CN 202210187514 A CN202210187514 A CN 202210187514A CN 114814615 A CN114814615 A CN 114814615A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
time
voltage
module
state
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
CN202210187514.7A
Other languages
English (en)
Inventor
华思聪
王浩
郑益
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.)
Hangzhou Gold Electronic Equipment Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Gold Electronic Equipment Co Ltd
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 Hangzhou Gold Electronic Equipment Co Ltd filed Critical Hangzhou Gold Electronic Equipment Co Ltd
Priority to CN202210187514.7A priority Critical patent/CN114814615A/zh
Publication of CN114814615A publication Critical patent/CN114814615A/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]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC
    • G01R31/388—Determining ampere-hour charge capacity or SoC involving voltage measurements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明属于电池管理技术领域，涉及电池异常检测。一种静置状态下电池异常的检测方法，依次通过以下步骤：实时采集串联电池组各节电池的电压、电流；判断电池是否处于静置状态，并对静置状态进行计时；获取静置状态t1时刻下各电池开路电压与SOC；设置SOC变化率n，计算各电池的OCV变化率αi；获取除第k节电池外各第i节电池的
Figure DDA0003524205340000011
变化n时的电池开路电压；做出电池是否异常的判断。本专利的优点是解决了串联电池组中个别电池出现微短路等问题的故障诊断，方法易行，便于工程应用。

Description

一种静置状态下电池异常的检测方法
技术领域
本发明属于电池管理技术领域，涉及电池异常检测，尤其涉及在蓄电池在静置状态下的异常检测方法。
背景技术
蓄电池在现实生活中大量被使用，如传统的电力变电站后备电源、通讯基站机房等等，特别是如今新能源领域如电动汽车、储能电站的快速发展，使大量的锂离子动力电池或铅酸蓄电池等电化学电池被应用在电动汽车、储能电站等环境中。作为具有代表性的锂电，更加备受人们的重视，并在很多领域得到了应用，在储能领域已经得到规模化应用，为电网调频调峰和削峰填谷提供了有效工具，提高了电网的稳定性和可靠性。随着新能源汽车的快速发展，锂电在交通领域也是有着非常好的前景，以及目前在大量后备电源中的使用。
电动汽车、储能电站等环境均需要采用大量的电池组成高压，为适应电池组安全运行，配备相应的电池管理系统是必不可少的。但是蓄电池主要运行状态下为充电或放电，电池管理系统进行相关的控制管理，比如充电超限、放电超限、温度超限、电流过大等等判断，在不运行的情况下，即静置(或称开路)状态下，由于不进行充放电，电池状态较稳定，一般情况下是不会出现充放电过程中诸如充电超限、放电超限、电流过大等等问题。但是目前也也暴露在静置状态下出现故障的情况从而引发安全事故，也就是需要在静置状态下对电池异常情况的检测。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述电池异常情况检测存在的不足，提供一种静置状态下对电池异常情况进行准确检测的方法。
为本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：
一种静置状态下电池异常的检测方法，依次通过以下步骤：
S1，实时采集串联电池组各节电池的电压、电流；
S2，判断电池是否处于静置状态，并对静置状态进行计时；
S3，获取静置状态t1时刻下各电池开路电压与SOC，t1时刻第i节电池的SOC记为
Figure BDA0003524205320000011
电池开路电压记为OCVi t1,SOC为不超过100％的百分比数据；
S4，设置SOC变化率n，当第k节电池到达
Figure BDA0003524205320000012
时，记为t2时刻，此时各电池电压记OCVi t1+t2，计算各电池的OCV变化率αi；
S5，获取除第k节电池外各第i节电池的
Figure BDA0003524205320000021
变化n时的电池开路电压，记为OCVi t1 +t2+t3
S6，做出电池是否异常的判断。
作为优选，S3中，在电压分析模块内存储电池开路电压与SOC的关系曲线；S3中，t1时刻为静置稳定后电池开路电压的时间，一般为4小时。
作为优选，S4中，电池的OCV变化率αi，
Figure BDA0003524205320000022
作为优选，SOC变化率n为1％。
作为优选，S6中，计算各第i节电池从OCVi t1+t2变化到OCVi t1+t2+t3的时间
Figure BDA0003524205320000023
统计Ti小于t3时刻的电池数量N，当N小于等于电池组电池数量的m％，作为异常；t3时刻为t2时刻的20％，且最小为1小时，m为50。
一种静置状态下电池异常的检测系统，包括电池检测模块、电池状态判断模块、电池状态计时模块、电压分析模块、电压变化率模块和电池异常判断模块；
电池检测模块用于实时采集串联电池组各节电池的电压、电流；
电池状态判断模块用于判断电池是否处于静置状态；电池状态计时模块用于对静置状态进行计时；
电压分析模块用于获取静置状态t1时刻下各电池开路电压与SOC，以及用于获取除第k节电池外各第i节电池的
Figure BDA0003524205320000024
变化n时的电池开路电压；
电压变化率模块用于设置SOC变化率n，计算各电池的OCV变化率αi；
电池异常判断模块用于做出电池是否异常的判断。
综上所述，本发明的优点在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种静置状态下电池异常的检测方法，该方法是基于不同时刻下的电压分布，结合容量分析，解决了串联电池组中个别电池出现微短路等问题的故障诊断，方法易行，便于工程应用。
附图说明
图1：电池异常检测流程与涉及各模块关系。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
实施例1
一种静置状态下电池异常的检测方法，依次通过以下步骤：
S1，通过电池检测模块实时采集串联电池组各节电池的电压、电流；
S2，通过电池状态判断模块判断电池是否处于静置状态，并通过电池状态计时模块对静置状态进行计时；
优选的，当电流小于等于电流采集误差即为静置状态。
S3，通过电压分析模块，获取静置状态t1时刻下各电池开路电压(即OCV)与SOC，t1时刻第i节电池的SOC记为
Figure BDA0003524205320000031
电池开路电压记为OCVi t1,SOC为不超过100％的百分比数据；
优选的，在电压分析模块内存储电池开路电压与SOC的关系曲线。
优选的，t1时刻为静置稳定后电池开路电压的时间，一般为4小时。
表1：电池开路电压与SOC的关系曲线表
SOC OCV SOC OCV
0％ 3.254 55％ 3.710
5％ 3.402 60％ 3.743
10％ 3.479 65％ 3.778
15％ 3.513 70％ 3.820
20％ 3.550 75％ 3.874
25％ 3.577 80％ 3.922
30％ 3.600 85％ 3.973
35％ 3.621 90％ 4.025
40％ 3.641 95％ 4.084
45％ 3.659 100％ 4.146
50％ 3.680
举例1：如有以下5节电池在t1时刻电池开路电压OCV，通过表1获取其SOC数据，如下表2所示。
表2：某5节t1时刻电池开路电压与SOC关系
电池编号 1 2 3 4 5
OCV 3.705 3.710 3.700 3.690 3.695
SOC 54.2 55.0 53.3 51.7 52.5
S4，通过电压变化率模块，设置SOC变化率n，当第k节电池到达
Figure BDA0003524205320000032
时，记为t2时刻，此时各电池电压记OCVi t1+t2，计算各电池的OCV变化率；
Figure BDA0003524205320000033
优选的，SOC变化率n为1％；
举例2：经过一段时间t2时刻(10小时)，其中第2节电池开路电压对应SOC的55％
Figure BDA0003524205320000041
最先变化到54％
Figure BDA0003524205320000042
电池开路电压由3.710
Figure BDA0003524205320000043
变化到3.704
Figure BDA0003524205320000044
其他电池变化如下表3，并计算αi
表3：某5节t1、t2时刻电池开路电压与SOC关系
Figure BDA0003524205320000045
S5，通过电压分析模块，获取除第k节电池外各第i节电池的
Figure BDA0003524205320000046
变化n时的电池开路电压,记为OCVi t1+t2+t3
优选的，SOC变化率n为1％；
举例3：经过一段时间t3时刻，当除第2节电池外其他电池的
Figure BDA0003524205320000047
也变化了1％后，OCVi t1+t2+t3与
Figure BDA0003524205320000048
见表4所示。
表4：某5节t1、t2、t3时刻电池开路电压与SOC关系
Figure BDA0003524205320000049
S6，通过电池异常判断模块，计算各第i节电池从OCVi t1+t2变化到OCVi t1+t2+t3的时间
Figure BDA00035242053200000410
统计Ti小于等于t3时刻的电池数量N，当N小于等于电池组电池数量的m％，作为异常。
优选的，t3时刻为t2时刻的20％,且最小为1小时。
优选的，m为50。
举例4：经过一段时间t3时刻，当除第2节电池外其他电池的
Figure BDA00035242053200000411
也变化了1％后，Ti计算表5所示。经过统计Ti小于等于t3时刻(t2时刻的20％，即为2小时)的电池数量N为2，当N(即为2)小于等于电池组电池数量(总共5节电池)的m％(即为40％)小于50％，判断此两节电池异常。
表5：某5节Ti计算数据
Figure BDA0003524205320000051
实施例2
一种静置状态下电池异常的检测系统，包括电池检测模块、电池状态判断模块、电池状态计时模块、电压分析模块、电压变化率模块和电池异常判断模块。
电池检测模块用于实时采集串联电池组各节电池的电压、电流；电池状态判断模块用于判断电池是否处于静置状态；电池状态计时模块用于对静置状态进行计时；电压分析模块用于获取静置状态t1时刻下各电池开路电压与SOC，以及用于获取除第k节电池外各第i节电池的
Figure BDA0003524205320000052
变化n时的电池开路电压；电压变化率模块用于设置SOC变化率n，计算各电池的OCV变化率αi；电池异常判断模块用于做出电池是否异常的判断。

Claims (10)

1.一种静置状态下电池异常的检测方法，其特征在于，依次通过以下步骤：
S1，实时采集串联电池组各节电池的电压、电流；
S2，判断电池是否处于静置状态，并对静置状态进行计时；
S3，获取静置状态t1时刻下各电池开路电压与SOC，t1时刻第i节电池的SOC记为
Figure FDA0003524205310000017
电池开路电压记为OCVi t1,SOC为不超过100％的百分比数据；
S4，设置SOC变化率n，当第k节电池到达
Figure FDA0003524205310000015
时，记为t2时刻，此时各电池电压记OCVi t1+t2，计算各电池的OCV变化率αi；
S5，获取除第k节电池外各第i节电池的
Figure FDA0003524205310000016
变化n时的电池开路电压，记为OCVi t1+t2+t3
S6，做出电池是否异常的判断。
2.根据权利要求1所述的静置状态下电池异常的检测方法，其特征在于，S2中，所述静置状态是电流小于等于电流采集误差。
3.根据权利要求1所述的静置状态下电池异常的检测方法，其特征在于，S3中，在电压分析模块内存储电池开路电压与SOC的关系曲线。
4.根据权利要求1所述的静置状态下电池异常的检测方法，其特征在于，S3中，t1时刻为静置稳定后电池开路电压的时间。
5.根据权利要求1所述的静置状态下电池异常的检测方法，其特征在于，S4中，电池的OCV变化率αi，
Figure FDA0003524205310000011
6.根据权利要求1所述的静置状态下电池异常的检测方法，其特征在于，SOC变化率n为1％。
7.根据权利要求1所述的静置状态下电池异常的检测方法，其特征在于，S6中，计算各第i节电池从
Figure FDA0003524205310000012
变化到
Figure FDA0003524205310000013
的时间
Figure FDA0003524205310000014
统计Ti小于t3时刻的电池数量N，当N小于等于电池组电池数量的m％，作为异常。
8.根据权利要求6所述的静置状态下电池异常的检测方法，其特征在于，t3时刻为t2时刻的20％，且最小为1小时。
9.根据权利要求6所述的静置状态下电池异常的检测方法，其特征在于，m为50。
10.一种静置状态下电池异常的检测系统，其特征在于，包括电池检测模块、电池状态判断模块、电池状态计时模块、电压分析模块、电压变化率模块和电池异常判断模块；
电池检测模块用于实时采集串联电池组各节电池的电压、电流；
电池状态判断模块用于判断电池是否处于静置状态；电池状态计时模块用于对静置状态进行计时；
电压分析模块用于获取静置状态t1时刻下各电池开路电压与SOC，以及用于获取除第k节电池外各第i节电池的
Figure FDA0003524205310000021
变化n时的电池开路电压；
电压变化率模块用于设置SOC变化率n，计算各电池的OCV变化率αi；
电池异常判断模块用于做出电池是否异常的判断。
CN202210187514.7A 2022-02-28 2022-02-28 一种静置状态下电池异常的检测方法 Pending CN114814615A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210187514.7A CN114814615A (zh) 2022-02-28 2022-02-28 一种静置状态下电池异常的检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210187514.7A CN114814615A (zh) 2022-02-28 2022-02-28 一种静置状态下电池异常的检测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114814615A true CN114814615A (zh) 2022-07-29

Family

ID=82528633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210187514.7A Pending CN114814615A (zh) 2022-02-28 2022-02-28 一种静置状态下电池异常的检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114814615A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116736150A (zh) * 2023-08-16 2023-09-12 杭州高特电子设备股份有限公司 一种电池异常检测方法、电池系统和计算机程序

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116736150A (zh) * 2023-08-16 2023-09-12 杭州高特电子设备股份有限公司 一种电池异常检测方法、电池系统和计算机程序
CN116736150B (zh) * 2023-08-16 2023-11-03 杭州高特电子设备股份有限公司 一种电池异常检测方法、电池系统和计算机程序

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106100022B (zh) 主动均衡电池管理系统
CN102749588B (zh) 基于蓄电池soc和soh的故障诊断方法
CN108490366B (zh) 电动汽车退役电池模块健康状态的快速评估方法
CN204269787U (zh) 一种锂离子电池低温性能一致性的检测系统
CN108646183B (zh) 一种电池组中电池故障诊断方法
Banaei et al. Real time condition monitoring in Li-Ion batteries via battery impulse response
CN107618397A (zh) 电池管理系统
CN111064253A (zh) 一种基于平均离散Fréchet距离的电池健康度快速评估方法
CN110865307B (zh) 一种电池模组余能检测方法
Schaltz et al. Partial charging method for lithium-ion battery state-of-health estimation
CN114814615A (zh) 一种静置状态下电池异常的检测方法
CN112816892B (zh) 一种储能电站中电堆性能的测试方法
Chen et al. Performance of inconsistency in lithium-ion battery packs for battery energy storage systems
CN111679219A (zh) 一种锂离子动力电池自放电筛选方法
Kujundžić et al. Estimation of VRLA battery states and parameters using Sigma-point Kalman filter
CN111478398B (zh) 镍氢电池的直流屏充电管理系统及充电截止方法
Hwang et al. Measurement method for online battery early faults precaution in uninterrupted power supply system
CN114156551A (zh) 电池系统和电池系统的控制方法
CN112462274A (zh) 一种基于电池自放电效应的成组电池内短路故障诊断方法
KR102658099B1 (ko) 전압 평탄 구간을 갖는 배터리를 위한 배터리 관리 장치 및 이의 제어 방법
CN115642328B (zh) 一种混储中镍氢充放电上下限电压控制方法及系统
CN113451671A (zh) 备用电池模块的充电方法及电子装置
CN218731204U (zh) 电池模块、电池包及设备
CN220895598U (zh) 一种自均衡锂离子电池系统及电池包
Hasan et al. Bad Cell Identification of Utility-Scale Battery Energy Storage System through Statistical Analysis of Electrical and Thermal Properties

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