CN114895191A - 一种电池诊断方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例涉及动力电池技术领域，公开了一种电池诊断方法、装置及计算机可读存储介质，通过计算电池组中电芯的充进能量与放出能量的能量差值，并对不同电芯间能量差值进行比较，根据待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值相比是否存在异常，即可判断对应电芯为微短路电芯，通过这种方法，大大提升了电芯微短路的诊断成功率与准确性，无需额外生成标准数据模型，减少了诊断流程和准备成本。

Description

一种电池诊断方法、装置及计算机可读存储介质
技术领域
本发明实施例涉及动力电池技术领域，具体涉及一种电池诊断方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
目前，随着科技的进步，在现代社会生活中的各个方面经常会用到电池。现在较为普及的是锂离子电池，锂离子电池具有能量和功率密度高、循环寿命长等诸多优点，因此受到各种电力储能装置的青睐。与此同时，成本低、安全性更好的磷酸铁锂电池在产量和装车量上也逐渐超越了三元锂电池。但是，不论什么种类的电池，都有可能因为生产过程中出现的问题使电池发生微短路，影响电池性能，并且，许多领域中往往会将多个电池单体作为电芯组成电池组，如果其中某个电芯出现了微短路，不仅会影响电池组整体性能，久而久之还可能出现严重的安全问题，因此，电池的微短路诊断技术对动力电池技术领域尤为重要。
现有的电池微短路诊断技术往往误差较大，判断依据过于复杂，不确定性较高，不能很好的诊断出处于微短路早期阶段的电池。
发明内容
鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种电池诊断方法，用于解决现有技术中存在的问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电池诊断方法，所述方法包括：
获取第k次均衡后多个电芯中每一所述电芯的第一充电能量和第一放电能量，k为正整数；
获取第k+1次均衡过程中每一所述电芯的第二充电能量和第二放电能量；
计算每一所述电芯充进能量与放出能量的能量差值，所述充进能量为所述第一充电能量和所述第二充电能量之和，所述放出能量为所述第一放电能量和所述第二放电能量之和；
将待检测电芯的所述能量差值与其他所述电芯的所述能量差值比较，判断所述待检测电芯是否短路。
在一种可选的方式中，所述获取第k次均衡后电池组中多个电芯中每一所述电芯的第一充电能量和第一放电能量，k为正整数，进一步包括：
控制多个所述电芯进行j轮充放电与均衡，每一所述电芯的所述第一充电能量
Figure BDA0003655120350000021
每一所述电芯的所述第一放电能量
Figure BDA0003655120350000022
其中i为电芯序号，j为充放电轮次，t为时间变量，Δt为计算间隔时间。
在一种可选的方式中，所述将待检测电芯的所述能量差值与其他所述电芯的所述能量差值比较，判断所述待检测电芯是否短路，进一步包括：
根据其他所述电芯的能量差值确定中位数，若所述待检测电芯的所述能量差值与所述中位数的差大于或等于预设阈值，则确定所述待检测电芯存在微短路。
在一种可选的方式中，所述将待检测电芯的所述能量差值与其他所述电芯的所述能量差值比较，判断所述待检测电芯是否短路，进一步包括：
根据其他所述电芯的能量差值确定平均数，若所述待检测电芯的所述能量差值与所述平均数的差大于或等于预设阈值，则确定所述待检测电芯存在微短路。
在一种可选的方式中，所述预设阈值为所述电芯额定容量的10％到30％；
在一种可选的方式中，所述将待检测电芯的所述能量差值与其他所述电芯的所述能量差值比较，判断所述待检测电芯是否短路，进一步包括：
根据所有所述电芯的所述能量差值确定离群值，将所述离群值对应的所述电芯作为所述待检测电芯。
在一种可选的方式中，所述将待检测电芯的所述能量差值与其他所述电芯的所述能量差值比较，判断所述待检测电芯是否短路，进一步包括：
将所有所述能量差值生成能量差值散点图，根据所述能量差值散点图比较所述待检测电芯的能量差值与其他所述电芯的能量差值，判断所述待检测电芯是否短路。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种电池诊断装置，包括：
第一获取模块，用于获取第k次均衡后电池组中多个电芯中每一所述电芯的第一充电能量和第一放电能量，k为正整数；
第二获取模块，用于获取第k+1次均衡过程中每一所述电芯的第二充电能量和第二放电能量；
计算模块，用于计算每一所述电芯充进能量与放出能量，并计算所述充进能量与所述放出能量的能量差值；
分析模块，用于将待检测电芯的所述能量差值与其他所述电芯的所述能量差值比较，判断所述待检测电芯是否短路。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种电池诊断设备，包括：
处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如上述电池诊断方法的操作。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使电池诊断设备执行如上述方法对应的操作。
根据本发明实施例的电池诊断方法、装置及计算机可读存储介质，基于电芯能量的角度，不涉及电池模型的不确定性和复杂的计算过程，可以简单准确的对电池组中的电芯进行微短路诊断，电芯能量差值的数据差异可以通过重复执行多轮操作来不断扩大，在电芯微短路的初期阶段也能通过扩大数据差异进行准确诊断与预防，提升了电芯微短路的诊断成功率与准确性，无需额外生成标准数据模型，减少了诊断流程和准备成本。
上述说明仅是本发明实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
附图仅用于示出实施方式，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例提供的电池诊断方法的流程示意图；
图2示出了本发明实施例提供的电池诊断装置的结构示意图；
图3示出了本发明实施例提供的电池诊断设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。
目前人们在生活生产的各个方面经常用到电池，然而，任何种类的电池都会由于生产过程中的粉尘、原材料毛刺等隐患出现微短路的危险，也可能会因为使用不当而出现微短路，为了避免电池在使用过程中出现微短路造成隐患，电池在出厂前往往会进行检测诊断，一些电池在使用过程中也会定期进行检测，以判别电池是否存在微短路，使维护人员能够对电池进行及时更换，避免因电池微短路而带来的安全风险。为了更好的方便维护人员与生产厂家对电池进行诊断，避免微短路电池带来的安全隐患，研发出一种高效率和高准确性的电池诊断方法是尤为重要的。
本申请发明人注意到，可以通过采用将实测数据与模型预测值比较的方法对电池进行诊断，但是这种方法需要获取电池模型的预测值，具有不确定性；采用检测电池电压信号是否发生非正常突降或回升的方式仅适用于使用了涂覆了多孔保护材料的电池，适用范围小；采用电压测量的方法则以测量电压的方式作为比较参数，而电池电压由于外部环境等因素影响可能发生变化，导致诊断方法准确性下降。
为了解决上述问题，本申请发明人经过研究，设计了一种电池诊断方法，基于电池电芯能量的角度进行诊断，不涉及电池模型的不确定性和复杂的计算过程，适用范围广，通过合适的重复次数可以准确判别出处于微短路早期阶段的电池，具有良好的效率和准确性。
图1示出了本发明实施例提供的电池诊断方法的流程图，该方法由电池诊断设备执行，例如电池管理系统BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)或储能变流器PCS(PowerConversion System)。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤110：获取第k次均衡后多个电芯中每一电芯的第一充电能量和第一放电能量，k为正整数。
在本步骤中，均衡为电池的能量均衡，可以采用主动均衡电路或被动均衡电路实现，其中基于主动均衡电路的电池组利用能量转移装置将高能量电芯的电量补充到低能量电芯中，无论电池组在充电、放电还是放置过程中，都可在电池组内部对于电芯单体之间的差异性进行主动均衡，以消除电芯形成电池组后由于自身和使用过程中产生的各种不一致性。而基于被动均衡电路的电池组通过运用电阻器，使用能量消耗的均衡方式，将高能量电芯的电量消耗掉，以达到减小不同电芯之间差距的目的。不论本步骤采用何种均衡方式，其目的是使多个电芯的能量保持一致。
其中，多个电芯在完成均衡后，为了获取每一个电芯的第一充电能量和第一放电能量，需要对电池组进行至少一次充电与放电，可选的，获取第k次均衡后电池组中多个电芯中每一电芯的第一充电能量和第一放电能量具体为：在第k次均衡后，当满足电池组中每一电芯具备第一充电能量和第一放电能量时，获取电池组中多个电芯中每一电芯的第一充电能量和第一放电能量。
通过获取第一充电能量和第一放电能量，使接下来的电池微短路诊断方法可以以第一充电能量和第一放电能量作为待检测电池的基础数据进行计算与比较。
步骤120：获取第k+1次均衡过程中每一电芯的第二充电能量和第二放电能量。
在本步骤中，第k+1次均衡过程中每一电芯均会产生第二充电能量和第二放电能量，可以采用主动均衡或被动均衡的方式对电池组内多个电芯进行第k+1次均衡。目的是为了在电池组中每一电芯进行充放电后，进行第k+1次均衡，平衡电池组中每一电芯的能量，使每一电芯的能量保持一致。
其中，第k+1次均衡若采用主动均衡，能量较高的电芯会放出能量，产生第二放电能量，而能量较低的电芯则会接收能量较高的电芯放出的能量，产生第二充电能量；若采用被动均衡，则能量较高的电芯会消耗能量直至与能量最低的电芯的能量一致，产生第二放电能量，而能量最低的电芯不产生第二放电能量，即其第二放电能量为0。不论采用何种均衡方式，在同一电池组中，各个电芯应当具有高度的一致性，即每一电芯所产生的第一充电能量、第一放电能量、第二充电能量与第二放电能量应当对应接近等同，若在第k+1次均衡过程中获取到电芯的第二充电能量或第二放电能量出现差异，则可以理解为电芯在充放电过程中产生了不被记录的能量损耗，即该电芯发生了微短路。通过第k+1次均衡，可以扩大微短路电芯与正常电芯间的数据差异，便于后续诊断进行数据比对。
其中，第k+1次均衡应当在至少获取到一次有效的第一充电能量和第一放电能量后进行。
其中，步骤110和步骤120可以重复执行多轮，以进一步扩大数值差异。
通过获取第二充电能量与第二放电能量，使第二充电能量和第二放电能量可以与第一充电能量和第一放电能量进行计算得到电芯的总充电能量和总放电能量。
步骤130：计算每一电芯充进能量与放出能量的能量差值，充进能量为第一充电能量和第二充电能量之和，放出能量为第一放电能量和第二放电能量之和，能量差值为充进能量与放出能量之差。
在本步骤中，通过将步骤110与步骤120获取到的第一充电能量与第二充电能量相加得到充进能量，第一放电能量与第二放电能量相加得到放出能量，并根据每一电芯的充进能量与放出能量，计算其能量差值，能量差值为充进能量与放出能量的差，目的是利用第一充电能量、第二充电能量、第一放电能量与第二放电能量得出每一电芯的充进能量与放出能量，根据每一电芯的充进能量与放出能量计算出能量差值，将数据量缩小，便于比对。
其中，充进能量包括但不限于电池组的储能变流器或是主动均衡电路充电所得，放出能量包括但不限于电池组的储能变流器放电所得、主动均衡电路放电所得或是被动均衡电路消耗能量所得。
其中，步骤110与步骤120循环的轮数越多，则不同电芯的能量差值的数值差异会加大，若电芯存在微短路，则存在微短路的电芯的能量差值相比同一电池组中的其他电芯的能量差值的数值差异会更加显著。
通过计算第一充电能量与第二充电能量得出充进能量，计算第一放电能量与第二放电能量得出放出能量，并得出充进能量与放出能量的能量差值，为电池组中每一电芯提供了单个数据，便于微短路诊断的数据比对。
步骤140：将待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值比较，判断待检测电芯是否短路。
在本步骤中，为了对多个电芯中的一个进行微短路诊断，将其中一个电芯标为待检测电芯，将待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值进行比较，以此判断待检测电芯是否存在微短路。对待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值的比较方法可以是简单的能量差值数值比较，也可以是对能量差值进行特定计算后的比较，例如，对待检测电芯以外的其他电芯的能量差值进行取平均数计算，再将待检测电芯的能量差值与该平均数比较，也可以将待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值进行逐个单独比较，其目的为了确认待检测电芯的能量差值是否与其他电芯的能量差值在数值上近似或符合其主要浮动范围。本领域技术人员应当明白，通过设置合理的比较方式，可以判断待检测电芯的能量差值是否与其他电芯的能量差值的数值近似或落入浮动范围内，从而进一步判断待检测电芯是否为微短路电芯。通过与同一电池组中的其他电芯进行数据比较，可以比较容易的找出能量差值的区别点，由于所有电芯均处于同一电池组，充电能量与放电能量若在没有发生微短路的情况下应当不具有较大差别，则可以以此为依据判定，若待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值具有较大差异，则待检测电芯存在微短路，因为能量差值的计算是基于电芯能量的角度，数据的真实性与准确性较高，诊断时不易受外部环境干扰影响，保证了微短路诊断的精确性。
其中，其他电芯为同一电池组中的多个电芯中，除待检测电芯以外的所有电芯。
通过上述步骤110、步骤120、步骤130和步骤140的结合可知，根据本申请提供的电池诊断方法，获取第k次均衡后电池组中多个电芯中每一电芯的第一充电能量和第一放电能量，k为正整数；获取第k+1次均衡过程中每一电芯的第二充电能量和第二放电能量；计算每一电芯充进能量与放出能量的能量差值，充进能量为第一充电能量和第二充电能量之和，放出能量为第一放电能量和第二放电能量之和，能量差值为充进能量与放出能量之差；将待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值比较，判断待检测电芯是否短路。利用本实施例的方案，基于电芯能量的角度，不涉及电池模型的不确定性和复杂的计算过程，可以简单准确的对电池组中的电芯进行微短路诊断，同时，随着对电池执行步骤110与步骤120的轮次的增加，电池组中若存在微短路电芯，微短路电芯所对应的能量差值与其他电芯对应的能量差值的数值差异也将不断扩大，在电芯微短路的早期阶段也能通过不断扩大数据差异来准确的诊断出微短路电芯，大大提升了电芯微短路的诊断成功率与准确性，无需额外生成标准数据模型，减少了诊断流程和准备成本。
在本发明的一个实施例中，获取第k次均衡后电池组中多个电芯中每一电芯的第一充电能量和第一放电能量，k为正整数，进一步包括：
步骤a01：控制多个电芯进行j轮充放电与均衡，每一电芯的第一充电能量
Figure BDA0003655120350000081
每一电芯的第一放电能量
Figure BDA0003655120350000082
Figure BDA0003655120350000083
其中i为电芯序号，j为充放电与均衡轮次，t为时间变量，Δt为计算间隔时间。
例如，在对电池组中所有电芯进行第k次均衡，确保每一电芯的能量一致后，对电池组进行充放电，获取充放电中每一电芯的第一充电能量与第一放电能量，充放电结束后应当对电池组中所有电芯进行第k+1次均衡，获取第k+1次均衡过程中每一电芯的第二充电能量与第二放电能量，总共执行j轮。根据电压电流积分公式，可以得出在第j轮充放电与均衡后，第i个电芯的第一充电能量
Figure BDA0003655120350000084
在第j轮充放电与均衡后，第i个电芯的第一放电能量
Figure BDA0003655120350000091
根据第一充电能量aij和第一放电能量bij，结合获取到的第k+1次均衡过程中每一电芯的第二充电能量和第二放电能量，将第一充电能量与第二充电能量相加得到充进能量，将第一放电能量与第二放电能量相加得到放出能量，通过计算充进能量与放出能量的差便可以得到电池组中每一电芯的能量差值。
其中，随着充放电与均衡轮次j的增加，若电池组中的一个或多个电芯存在微短路，则该一个或多个电芯的能量差值与其他电芯的能量差值的差异将增大，其他电芯指这个电池组中一个或多个存在微短路的电芯以外的电芯。
通过对电池组中每一电芯的充放电与均衡轮次进行量化，将充进能量与放出能量进行公式计算，更清晰有效的实现了电池微短路诊断中对电池数据的处理，使本发明提供的电池诊断方法可以更好的实施运用。
在本发明的一个实施例中，将待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值比较，判断待检测电芯是否短路，进一步包括：
步骤b01：根据其他电芯的能量差值确定中位数，若待检测电芯的能量差值与中位数的差大于或等于预设阈值，则确定待检测电芯存在微短路。例如，电池组中共有四个电芯，在计算出电池组中每一电芯的能量差值后，按顺序确定第一个电芯为待检测电芯，将待检测电芯以外的其他电芯的能量差值取中位数，即，将第二个、第三个和第四个电芯的能量差值取中位数，取该中位数与待检测电芯的能量差值的差，若差大于或等于预设的阈值，则可以确定待检测电芯为微短路电芯，若差并未大于或等于预设的阈值，则按顺序继续确定第二个电芯为待检测电芯，将第一个、第三个和第四个电芯的能量差值取中位数，并求第二个待检测电芯的能量差值与中位数的差，将差再次与预设阈值相比较，依次重复直到电池组中每一电芯都作为待检测电芯完成了至少一次微短路判断。
通过对待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值的中位数作比较来判断待检测电芯是否为微短路电芯，以同一电池组内含的其他电芯作为比较判断的依据，不需要额外建立电池模型，且每一电芯都能得到诊断，诊断精度高。将待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值的中位数进行比较，由于中位数的特性，可以有效避免一些极端数值对比较结果带来的影响，例如，当待检测电芯不存在微短路时，其他电芯中的某一个电芯的能量差值异常，通过取中位数的方式可以避免其他电芯的能量差值出现异常时导致对比结果不准确的情况。
其中，预设阈值可以是进行电池诊断前预先设置的值，也可以在所有电芯诊断结束后再从中确认的最大值，即可以根据实际情况与需求灵活设置，例如，若待诊断电池组可能大部分电芯均发生微短路，但其中对电池组的可输出最大电量造成主要影响的是其中微短路现象最严重的一个电芯，维护人员更换该微短路现象最严重的电芯即可恢复电池组的基本功能需求时，维护人员可以将预设阈值进行适当增大，以使比较结果更加精确，也可以根据实际情况减小预设阈值，以减少对电池组进行充放电的轮次数。另外，为了使本申请的电池诊断方法能够根据预设阈值有效的判别出微短路，预设阈值应当不为0。
在本发明的一个实施例中，将待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值比较，判断待检测电芯是否短路，进一步包括：
步骤b02：根据其他电芯的能量差值确定平均数，若待检测电芯的能量差值与平均数的差大于或等于预设阈值，则确定待检测电芯存在微短路。例如，电池组中共有四个电芯，在计算出电池组中每一电芯的能量差值后，按顺序确定第一个电芯为待检测电芯，将待检测电芯以外的其他电芯的能量差值取平均数，即，将第二个、第三个和第四个电芯的能量差值取平均数，取该平均数与待检测电芯的能量差值的差，若差大于或等于预设的阈值，则可以确定待检测电芯为微短路电芯，若差并未大于或等于预设的阈值，则按顺序继续确定第二个电芯为待检测电芯，将第一个、第三个和第四个电芯的能量差值取平均数，并求第二个待检测电芯的能量差值与平均数的差，将差再次与预设阈值相比较，依次重复直到电池组中每一电芯都作为待检测电芯完成了至少一次微短路判断。
通过对待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值的平均数作比较来判断待检测电芯是否为微短路电芯，以同一电池组内含的其他电芯作为比较判断的依据，使数据计算方式更为简便直接，适用于电池组中电芯的数量较多的情况，单个突出异常值对平均值的影响较小。取平均值作为判断依据也使预设阈值的设定可以更加精准有效，可以通过设定更为精细的预设阈值来更有效的对电芯进行排除，对电芯是否存在微短路的判断更加简便。
其中，若获取到的电池组中电芯的能量差值中存在极端的异常值，且该异常值明显会对上述实施例中提到的取平均值的判断方法造成影响时，应当考虑数据的获取环节是否发生错误，该极端的异常值是否为有效数据，或者应当将该极端的异常值从平均数计算中剔除，也可以直接将该极端的异常值所对应的电芯标记为微短路电芯。
在本发明的一个实施例中，根据其他电芯的能量差值确定中位数，若待检测电芯的能量差值与中位数的差大于或等于预设阈值，则确定待检测电芯存在微短路，或，根据其他电芯的能量差值确定平均数，若待检测电芯的能量差值与平均数的差大于或等于预设阈值，则确定待检测电芯存在微短路，进一步包括：
预设阈值为电芯额定容量的10％到30％。
其中，电芯额定容量指的是，电芯在额定工作条件下能长期持续工作的容量，单位一般为毫安时(mAh)，与电芯的能量差值的计算单位相对应。例如，计算得出电池组中待检测电芯的能量差值为5500mAh，该电池组中每一电芯的额定容量均为10000mAh，则在本发明实施例中，预设阈值为额定容量10000mAh的10％到30％，即预设阈值为1000mAh到3000mAh，若待检测电芯以外的其他电芯的能量差值的平均值为5000mAh、或待检测电芯以外的其他电芯的能量差值的中位数为5000mAh，则与待检测电芯的能量差值的差为500mAh，并未达到或超出电芯额定容量10000mAh时的预设阈值，故待检测电芯不能被确定为微短路电芯，当计算得出电池组中待检测电芯的能量差值为9000mAh，则与所取的中位数或平均值的差为4000mAh，超出了预设阈值的范围，故可以确定待检测电芯为微短路电芯。
通过根据电芯额定容量的百分比来设置预设阈值，使诊断方法可以更好的根据不同容量的电芯来合理设置预设阈值，根据常见的电芯额定容量大小以及微短路程度，预设阈值一般设置为电芯额定容量的10％到30％，为常规的电池微短路诊断提供了基本判别界限，提高了本申请中电池诊断方法的适用性与易用性。
在本发明的一个实施例中，将待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值比较，判断待检测电芯是否短路，进一步包括：
步骤c01：根据所有电芯的能量差值确定离群值，将离群值对应的电芯作为待检测电芯。
其中，可以采用多种对应的方法判断确定离群值，其目的是在所有电芯的能量差值中确定一个或多个离群值，将能量差值的离群值对应的电芯作为待检测电芯。例如，已计算得出电池组中电芯对应的能量差值分别为100mAh、200mAh、120mAh、180mAh、110mAh、350mAh、140mAh，则确定350mAh为离群值，将其对应电芯作为待检测电芯，对该待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值比较，判断待检测电芯是否为微短路电芯。
通过提前在能量差值中确定离群值的方式来确定待检测电芯，使本申请中电池诊断方法可以极大减少计算量，避免了当存在多个电芯时需要对每一电芯对应的能量差值进行判断，简化了电池诊断方法的流程，提高了诊断效率。
在本发明的一个实施例中，将待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值比较，判断待检测电芯是否短路，进一步包括：
步骤c011：将所有能量差值生成能量差值散点图，根据能量差值散点图比较待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值，判断待检测电芯是否短路。
在本步骤中，将所有能量差值生成能量差散点图，目的是为了便于观测判断与定位能量差值中的离群值，也可以生成频数表或直方图用于观测，成功定位到所有电芯的能量差值中的离群值后，以离群值对应的能量差值对应的电芯作为待检测电芯，比较待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值。其他电芯为电池组中不包括待检测电芯的电芯。
其中，将所有能量差值生成能量差散点图，当能量差值的数据量小，或者差距较为明显时，可以直接通过人工观测判断出对应能量差值是否为离群值，另外，也可以通过观察能量差散点图，按顺序对电芯对应的能量差值与其他电芯进行比较来判断待检测电芯是否短路。
通过成能量差散点图的方式，使电芯的能量差值的数据对比更加明显，便于人工直接观察数据，在数据量小时，也便于人工直接根据能量差散点图进行能量差值的对比与计算，对电芯的微短路的判断更加灵活便捷。
图2示出了根据本发明一个实施例的电池诊断装置200的功能框图。如图2所示，该装置包括：第一获取模块210、第二获取模块220、计算模块230和分析模块240。
第一获取模块210，用于获取第k次均衡后电池组中多个电芯中每一电芯的第一充电能量和第一放电能量，k为正整数；
第二获取模块220，用于获取第k+1次均衡过程中每一电芯的第二充电能量和第二放电能量；
计算模块230，用于计算每一电芯充进能量与放出能量，并计算充进能量与放出能量的能量差值；
分析模块240，用于将待检测电芯的能量差值与其他电芯的能量差值比较，判断待检测电芯是否短路。
在一些实施例中，第一获取模块201进一步包括：
第一计算单元，用于控制多个电芯进行j轮充放电与均衡，每一电芯的第一充电能量
Figure BDA0003655120350000131
每一电芯第一放电能量
Figure BDA0003655120350000132
其中i为电芯序号，j为充放电轮次，t为时间变量，Δt为计算间隔时间。
在一些实施例中，分析模块240进一步包括：
第二计算单元，用于根据其他所述电芯的能量差值确定中位数，若所述待检测电芯的所述能量差值与所述中位数的差大于或等于预设阈值，则确定所述待检测电芯存在微短路。
在一些实施例中，分析模块240进一步包括：
第三计算单元，用于根据其他所述电芯的能量差值确定平均数，若所述待检测电芯的所述能量差值与所述平均数的差大于或等于预设阈值，则确定所述待检测电芯存在微短路。
在一些实施例中，分析模块240进一步包括：
第四计算单元，用于根据所有所述电芯的所述能量差值确定离群值，将所述离群值对应的所述电芯作为所述待检测电芯。
在一些实施例中，分析模块240进一步包括：
第一图像单元，用于将所有所述能量差值生成能量差值散点图，根据所述能量差值散点图比较所述待检测电芯的能量差值与其他所述电芯的能量差值，判断所述待检测电芯是否短路。
图3示出了根据本发明实施例的一种电池诊断设备的结构示意图，本发明具体实施例并不对电池诊断设备的具体实现做限定。
如图3所示，该电池诊断设备可以包括：处理器302、存储器306、通信接口304和通信总线308。
处理器302、存储器306和通信接口304通过通信总线308完成相互间的通信。
存储器306用于存放至少一可执行指令310，可执行指令310使处理器302执行如上述电池诊断方法实施例中的相关步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储介质中存储有至少一可执行指令，可执行指令在电池诊断设备上运行时，使得电池诊断设备可执行上述任意方法实施例中的电池诊断方法。
在此提供的算法或显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明实施例也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。
本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。

Claims (10)

1.一种电池诊断方法，其特征在于，包括：
获取第k次均衡后电池组中多个电芯中每一所述电芯的第一充电能量和第一放电能量，k为正整数；
获取第k+1次均衡过程中每一所述电芯的第二充电能量和第二放电能量；
计算每一所述电芯充进能量与放出能量的能量差值，所述充进能量为所述第一充电能量和所述第二充电能量之和，所述放出能量为所述第一放电能量和所述第二放电能量之和，所述能量差值为所述充进能量与所述放出能量之差；
将待检测电芯的所述能量差值与其他所述电芯的所述能量差值比较，判断所述待检测电芯是否短路。
2.根据权利要求1所述的电池诊断方法，其特征在于，所述获取第k次均衡后电池组中多个电芯中每一所述电芯的第一充电能量和第一放电能量，k为正整数，进一步包括：
控制多个所述电芯进行j轮充放电与均衡，每一所述电芯的所述第一充电能量
Figure FDA0003655120340000011
每一所述电芯的所述第一放电能量
Figure FDA0003655120340000012
其中i为电芯序号，j为充放电轮次，t为时间变量，Δt为计算间隔时间。
3.根据权利要求1所述的电池诊断方法，其特征在于，所述将待检测电芯的所述能量差值与其他所述电芯的所述能量差值比较，判断所述待检测电芯是否短路，进一步包括：
根据其他所述电芯的能量差值确定中位数，若所述待检测电芯的所述能量差值与所述中位数的差大于或等于预设阈值，则确定所述待检测电芯存在微短路。
4.根据权利要求1所述的电池诊断方法，其特征在于，所述将待检测电芯的所述能量差值与其他所述电芯的所述能量差值比较，判断所述待检测电芯是否短路，进一步包括：
根据其他所述电芯的能量差值确定平均数，若所述待检测电芯的所述能量差值与所述平均数的差大于或等于预设阈值，则确定所述待检测电芯存在微短路。
5.根据权利要求3或4所述的电池诊断方法，其特征在于，
所述预设阈值为所述电芯额定容量的10％到30％。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的电池诊断方法，其特征在于，所述将待检测电芯的所述能量差值与其他所述电芯的所述能量差值比较，判断所述待检测电芯是否短路，进一步包括：
根据所有所述电芯的所述能量差值确定离群值，将所述离群值对应的所述电芯作为所述待检测电芯。
7.根据权利要求6所述的电池诊断方法，所述将待检测电芯的所述能量差值与其他所述电芯的所述能量差值比较，判断所述待检测电芯是否短路，进一步包括：
将所有所述能量差值生成能量差值散点图，根据所述能量差值散点图比较所述待检测电芯的能量差值与其他所述电芯的能量差值，判断所述待检测电芯是否短路。
8.一种电池诊断装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取第k次均衡后电池组中多个电芯中每一所述电芯的第一充电能量和第一放电能量，k为正整数；
第二获取模块，用于获取第k+1次均衡过程中每一所述电芯的第二充电能量和第二放电能量；
计算模块，用于计算每一所述电芯充进能量与放出能量，并计算所述充进能量与所述放出能量的能量差值；
分析模块，用于将待检测电芯的所述能量差值与其他所述电芯的所述能量差值比较，判断所述待检测电芯是否短路。
9.一种电池诊断设备，其特征在于，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1-7任意一项所述的电池诊断方法的操作。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令在电池诊断设备上运行时，使得电池诊断设备执行如权利要求1-7任意一项所述的电池诊断方法的操作。
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