[发明专利]一种检测电池的方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种检测电池的方法及装置，方法包括：计算电池组中电池单体的电压与电池组平均电压的差异作为电池单体的差异电压，对差异电压进行低通滤波得到差异开路电压，基于电池组平均荷电状态、电池单体的差异开路电压，以及SOC‑OCV关系曲线，计算得到电池单体的SOC差异；根据电池单体的标定容量和SOC差异，计算电池单体的电量差异，对电池单体的电量差异进行低频滤波并记录低频滤波的结果；根据最近记录的预设次数的低频滤波的结果，采用最小二乘法将预设次数的低频滤波的结果进行线性拟合得到漏电流，根据电池单体对时间的平均电压以及漏电流计算内短路电阻的大小。采用本发明，可实现对微弱短路电池单体的探测和识别。

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种检测电池的方法及装置。

背景技术

由于电动汽车和混合动力电动汽车的快速发展，高性能二次电池吸引了越来越多人的关注，锂离子电池具有使用寿命长、能量密度高、绿色环保等优点，因而被广泛应用。但是近几年来，有关锂离子电池引发各种事故如火灾的报道也频繁出现。这些事故发生的原因基本上都与电池短路有关。因而电池安全性问题是电动汽车能否被大众所接受的关键问题。从电池的角度来说，其安全性问题主要包括过热，过充电，过放电和短路以及机械破坏等几种方式。其中热失控是电池安全问题的最终表现形式。热失控由高温引起，而导致高温的主要方式除了环境因素外，电池内部因素主要是由强烈内短路引起。

锂离子电池在生产过程中因制造工艺不当或使用过程中因一些特殊的原因如机械振动、高温、低温、过充、过放等恶劣场景的诱发，使得隔膜功能失去防止电子通过的能力，从而造成了电池的内短路。引起内短路的方式非常多，主要包括：滥用引起的内短路和先天性引发内短路。前者主要是由使用环境导致的，包括机械滥用(如穿刺、挤压)，电滥用(过充电、过放电)，热滥用(高温)以及其相互耦合滥用(如低温充电)；而后者主要是由于制造上的缺陷引起，其内短路在最终发展成为热失控事故之前，会经历很长的时间，通常需要数百小时，初期现象不显著，但后期可导致热失控。由于在前期比较难以发觉，很难被探测，而且在诊断过程中容易与电池的不一致性增加、螺栓松动等问题混淆，如果不能在早期及时探测发现内短路问题，任其演化可能会导致着火、甚至热失控等严重的安全问题。

发明内容

本发明实施例提供一种检测电池的方法及装置，可实现对微弱短路电池单体的探测和识别。

本发明第一方面提供了一种检测电池的方法，包括：

计算电池组中电池单体的电压与电池组平均电压的差异作为所述电池单体的差异电压，对所述差异电压进行低通滤波得到所述电池单体的差异开路电压，基于电池组平均荷电状态、所述电池单体的差异开路电压，以及荷电状态(SOC)和开路电压(OCV)的SOC-OCV关系曲线，计算得到所述电池单体的SOC差异；

根据所述电池单体的标定容量和SOC差异，计算所述电池单体的电量差异，对所述电池单体的电量差异进行低频滤波并记录低频滤波的结果；

根据最近记录的预设次数的低频滤波的结果，采用最小二乘法将所述预设次数的低频滤波的结果进行线性拟合得到漏电流；根据所述电池单体对时间的平均电压以及所述漏电流计算内短路电阻的大小。

通过对电池单体的电压差异进行低通滤波得到开路电压差异，进一步在考虑电池单体容量相近的情况下估计电池单体的电量差异，利用多次估计的电池电量差异的滤波结果，通过最小二乘法计算电池单体的漏电流，进而利用平均电压计算内短路电阻的大小。可以在任何工况下，电池组尚未发生严重的内短路时前提前检测到微小的内短路，并给出定量结果，从而达到提前预防的目的，避免着火或热失控等严重安全问题的发生，保证电池组运行的安全性和人身财产的安全性。

结合第一方面的实现方式，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述电池单体的差异电压实时计算，所述电池单体的差异开路电压计算，所述电池单体的SOC差异计算，所述电量单体的电量差异的计算、低频滤波与结果记录，以及所述电池单体的内短路电阻计算根据预设周期进行。