[发明专利]电池内短路的在线检测方法

说明书

本发明涉及一种动力电池内短路的在线检测方法，包括如下步骤：充、放电过程中，当动力电池荷电状态大于预设的第一阈值时，对动力电池中各电芯的电压进行监测和记录；依据所记录的各电芯历史监测电压，判断是否存在充电过程中电压小于第二阈值、且放电过程中电压小于第三阈值的电芯，若存在则将对应电芯标记为内短路电芯。本发明可以可准确判断车辆运行过程中动力电池内部短路故障的发生，保证车辆和人员安全。

技术领域

本发明属于电池检测领域，具体涉及一种电池内短路的在线检测方法。

背景技术

电池内短路现象示意图如图1所示，其形成原因为：由于电池内部存在杂质，以及使用过程中可能形成的锂枝晶导致电池内部隔膜2破损，正负极直接接触，从而区域1处出现内部短路。

由于电池为密封结构，一旦电池发生了内短路，将不可终止，直到电池电量耗尽。电池内短路会造成以下影响：(1)电池存在持续的内部放电，电压及带电量持续降低；(2)电池内部由于持续的电流通过，会造成局部发热，还有可能引发电池的复杂电化学反应，造成热量持续聚集，进而引燃电池。

由于电池内短路存在可预见性低、不可终止、以及危害性大的特点，所以在车载动力电池的使用时，对动力电池的内部短路的尽早发现并处理，对于保证车辆可靠及安全运行极其重要。

目前电池的内短路判断方法如有下几种：

1、通过对疑似内短路的电池进行解体分析，检测绝缘层有无破损来判断电池是否出现内短路；该方法是目前最准确的判断电池是否出现内短路的方法，常用作原因分析及后续改进的方法，但该方法不能满足车载动力电池使用时的在线检测需要，无法对动力电池发生内部短路做到及时检测及处理。

2、通过检测电池之间的静态电压差值，判断静态电压差值是否持续扩大来判断电池是否出现内短路；该方法本身就需要较的长时间来检测和判断，而且由于电池均衡的存在，因此在车载动力电池使用时不能及时有效的进行内短路的判断。

3、动力电池的内短路检测方法(专利授权公告号CN102565611B)所提出的在线分析方法，包括：(1)检测电池电压是否低于设定值，来判断是否标记为电池内部短路；(2)检测电池在放电末端的静态电压差是否过大，来判断是否标记为电池内部短路；(3)通过检测电池的充放电电压截止次数来进一步判断(1)和(2)所标记的电池内部短路是否为真。

上述方法2、3的核心思想都是基于电池间的荷电状态差异来判断电池是否存在内部短路，但通常会有多种原因导致上述方法中判断依据所述现象的产生，例如：由于电池本身存在一致性差异，使电池单体间的容量衰减不一致，造成并联电芯中的部分电芯衰减过快的问题，以及由于电池与电压采样电路之间的接触不良的问题等，都可能导致上述现象的发生，但这些问题都不是由电池的内短路造成的。

同时由于目前的车载电池管理系统都具备电池的均衡功能，以对电池间的差异进行均衡，所以在电池内短路发生后，必须持续存在一定时间后，才有可能出现上述现象，所以上述方法2、3在实际应用中的有效性会进一步降低。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决快速、准确的发现内短路电池的问题，本发明提出了一种动力电池内短路的在线检测方法，包括如下步骤：

充、放电过程中，当动力电池荷电状态大于预设的第一阈值时，对动力电池中各电芯的电压进行监测和记录；

依据所记录的各电芯历史监测电压，判断是否存在充电过程中电压小于第二阈值、且放电过程中电压小于第三阈值的电芯，若存在则将对应电芯标记为内短路电芯。

优选地，在所述对动力电池中各电芯的电压进行监测前，设置有是否进行监测的判断步骤，该步骤包括：

计算动力电池中各串电芯间压差，若存在小于预设的第四阈值的压差，则对动力电池中各电芯的电压进行监测。