本發(fā)明屬于動力電池檢測，具體涉及一種動力電池健康狀態(tài)檢測及預警的方法。

背景技術(shù)：

1、電動化是實現(xiàn)碳達峰和碳中和的重要手段，已經(jīng)成為一種社會共識，同時更以迅猛的姿態(tài)體現(xiàn)在新經(jīng)濟的各種產(chǎn)業(yè)生態(tài)中。交通領(lǐng)域使用動力電池作為主動力源，正在逐步替代汽柴油等化石能源；儲能領(lǐng)域使用動力電池作為主動力源，正在大規(guī)模服務于光伏、風電和分布式發(fā)電的各個場景中。可以說，電池、是支撐起電動化的主要載體。

2、然而，無論在交通領(lǐng)域還是儲能領(lǐng)域，抑或其它正在發(fā)展中不斷出現(xiàn)的其它低碳經(jīng)濟電動化領(lǐng)域，電池的健康狀態(tài)始終是非常值得關(guān)注的重大問題。這里所說的健康狀態(tài)既包括電池的安全性，也包括電池的衰減性。如何盡量提升電池組的安全性，減緩電池組的衰減，事關(guān)用戶體驗和產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程。

3、尤其隨著電池組使用時間的延長，電池組內(nèi)單體間的性能差異將越來越大，即一致性越來越差。電池組總體性能取決于最差的那節(jié)單體電池的狀態(tài)，呈現(xiàn)出明顯的“木桶效應”。

4、當前，對于電池狀態(tài)主要是通過電池管理系統(tǒng)(battery management system,bms)來進行檢測，主要著重于其整體性能，如充電容量、放電容量、荷電狀態(tài)(state ofcharging,soc)，對于單體電池往往僅采集其電壓參數(shù)，對于溫度采集則往往采集幾個單體組成的模組溫度。這就造成了整體參數(shù)預判性不足，更沒有能夠在安全事故發(fā)生前提前預警，難以避免車輛自燃等事故的發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種動力電池健康狀態(tài)檢測及預警的方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過檢測、篩查和預警步驟，提高動力電池安全性，更好的保障消費者的人身及財產(chǎn)安全。

2、為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：

3、一種動力電池健康狀態(tài)檢測及預警的方法，該方法包括：

4、檢測，獲取在充放電過程中動力電池組各單體電池信息數(shù)據(jù)；

5、篩查，對各單體電池信息數(shù)據(jù)進行比較分析，根據(jù)設(shè)定的閾值篩查出未達標的電池并標記；

6、預警，在事故未發(fā)生前根據(jù)單體電池狀態(tài)分布及趨勢判斷提前給出警示。

7、進一步，所述電池信息數(shù)據(jù)包括直接數(shù)據(jù)和經(jīng)過計算分析得出的間接數(shù)據(jù)，所述直接數(shù)據(jù)包括充放電階段的單體電池電壓、電池組溫度、電流，所述間接數(shù)據(jù)包括單體電池的微分量數(shù)據(jù)和積分量數(shù)據(jù)，所述微分量數(shù)據(jù)為單體電池的電壓變化率及電池組溫度變化率，所述積分量數(shù)據(jù)為單體電池的容量數(shù)據(jù)。

8、進一步，所述單體電池的電壓變化率的表達式為：

9、

10、其中，δv表示t時刻的電壓變化值，vt為t時刻的電壓值，vt0為t時刻之前的初始電壓值。

11、進一步，所述單體電池的容量數(shù)據(jù)為計算各單體前后兩個t時刻之間的容量，其表達式為：

12、

13、其中，c表示在t時間段內(nèi)的容量變化值，v表示t時間段內(nèi)的電壓變化值，i表示t時間段內(nèi)的電流變化值。

14、進一步，所述篩查的具體步驟包括：

15、首先計算各單體電池的電壓變化率和容量數(shù)據(jù)的平均值；

16、設(shè)定電池的閾值范圍；

17、篩選出超出閾值范圍的單體電池，并對其進行標記和編號。

18、進一步，所述各單體電池的電壓變化率的表達式為：

19、

20、其中，l、m、n為被標記的單體電池的編號。

21、進一步，所述容量數(shù)據(jù)的平均值的表達式為：

22、

23、其中，l、m、n為被標記的單體電池的編號。

24、進一步，所述預警采用黃色和紅色的指示燈，且根據(jù)單體電池的平均值超出閾值范圍的幅度采用不同的指示燈進行預警。

25、進一步，所述單體電池電池包括鋰離子電池、鎳氫電池、鉛酸電池、鈉離子電池。

26、進一步，所述鋰離子電池包括三元材料鋰離子電池、磷酸鐵鋰鋰離子電池、鈦酸鋰鋰離子電池、錳酸鋰鋰離子電池、鈷酸鋰鋰離子電池。

27、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有以下有益效果：

28、本發(fā)明所述一種動力電池健康狀態(tài)檢測及預警的方法，通過對電池組內(nèi)各個單體電池的直接數(shù)據(jù)和間接數(shù)據(jù)進行檢測，然后從中篩選出數(shù)據(jù)存在異常的單體電池，并針對超出安全閾值范圍的單體電池進行預警，提高動力電池安全性，更好的保障消費者的人身及財產(chǎn)安全。

技術(shù)特征：

1.一種動力電池健康狀態(tài)檢測及預警的方法，其特征在于：該方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動力電池健康狀態(tài)檢測及預警的方法，其特征在于：所述電池信息數(shù)據(jù)包括直接數(shù)據(jù)和經(jīng)過計算分析得出的間接數(shù)據(jù)，所述直接數(shù)據(jù)包括充放電階段的單體電池電壓、電池組溫度、電流，所述間接數(shù)據(jù)包括單體電池的微分量數(shù)據(jù)和積分量數(shù)據(jù)，所述微分量數(shù)據(jù)為單體電池的電壓變化率及電池組溫度變化率，所述積分量數(shù)據(jù)為單體電池的容量數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種動力電池健康狀態(tài)檢測及預警的方法，其特征在于：所述單體電池的電壓變化率的表達式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種動力電池健康狀態(tài)檢測及預警的方法，其特征在于：所述單體電池的容量數(shù)據(jù)為計算各單體前后兩個t時刻之間的容量，其表達式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動力電池健康狀態(tài)檢測及預警的方法，其特征在于：所述篩查的具體步驟包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種動力電池健康狀態(tài)檢測及預警的方法，其特征在于：所述各單體電池的電壓變化率的表達式為：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種動力電池健康狀態(tài)檢測及預警的方法，其特征在于：所述容量數(shù)據(jù)的平均值的表達式為：

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種動力電池健康狀態(tài)檢測及預警的方法，其特征在于：所述預警采用黃色和紅色的指示燈，且根據(jù)單體電池的平均值超出閾值范圍的幅度采用不同的指示燈進行預警。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動力電池健康狀態(tài)檢測及預警的方法，其特征在于：所述單體電池電池包括鋰離子電池、鎳氫電池、鉛酸電池、鈉離子電池。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種動力電池健康狀態(tài)檢測及預警的方法，其特征在于：所述鋰離子電池包括三元材料鋰離子電池、磷酸鐵鋰鋰離子電池、鈦酸鋰鋰離子電池、錳酸鋰鋰離子電池、鈷酸鋰鋰離子電池。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于動力電池檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種動力電池健康狀態(tài)檢測及預警的方法，包括檢測，獲取在充放電過程中動力電池組各單體電池信息數(shù)據(jù)；篩查，對各單體電池信息數(shù)據(jù)進行比較分析，根據(jù)設(shè)定的閾值篩查出未達標的電池并標記；預警，在事故未發(fā)生前根據(jù)單體電池狀態(tài)分布及趨勢判斷提前給出警示?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)的不足，通過檢測、篩查和預警步驟，提高動力電池安全性，更好的保障消費者的人身及財產(chǎn)安全。

技術(shù)研發(fā)人員：王春生
受保護的技術(shù)使用者：王春生
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/4/17

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