[发明专利]一种电池组在线故障诊断方法

说明书

本发明涉及一种电池组在线故障诊断方法，用以判定电池单体荷电状态与电池组平均荷电状态之间差异大的原因，包括以下步骤：S1、截取电池组的一段工况，基于该工况进行工况类型的识别；S2、获取所述工况下，电池组中所有电池单体荷电状态与电池组平均荷电状态之间的荷电状态差异ΔSOC，获得差异变化特征；S3、基于步骤S1获得的工况类型及步骤S2获得的差异变化特征判定电池单体荷电状态与电池组平均荷电状态之间差异大的原因为存在初始荷电状态(SOC)差异或发生微短路或存在单体平均容量差异。本发明的有益之处在于，可以准确找出故障原因。

技术领域

本发明属于电池管理系统故障在线诊断技术领域，尤其是涉及一种电池组在线故障诊断方法，具体涉及一种根据单体ΔSOC变化特征，在线诊断串联电池组中是否有单体存在初始SOC差异或发生微短路或存在单体平均容量差异的确定方法。

背景技术

在电动汽车的正常使用过程中，电动汽车发生热失控的大多数是自燃引起的，而造成电动汽车自燃主要原因是电池发生了内短路。对于内短路的诊断方法如中国专利申请CN106802396A公开的一种方法，通过分频模型结合EKF辨识出电池组内部电池单体的荷电状态SOC的差异，利用该方法得到的差异荷电状态ΔSOC诊断出内短路电池单体的近似短路阻值。在电池发生内短路初期，如果能够及时地发现并采取有效措施，则可以大大提高电动汽车使用的安全性和可靠性。一般电池内短路初期和电池外部发生短路的现象有着很相似的特征，如在一段时间内，这两种故障情形都会导致短路单体的荷电状态(SOC_单)与电池组平均SOC(SOC_mean)之间的SOC差异(ΔSOC)的不断变大，因此我们统称这两种短路故障为微短路。

但是，一段时间内，串联电池组中某单体的ΔSOC的绝对值不断变大的情形不仅在电池单体发生微短路会发生，当某单体的容量与该电池组的平均容量有较大差异时，同样会表现出差异不断变大的现象。例如一个串联的电池组中，电池组平均容量为100Ah，而其中某电池单体A的容量为90Ah，即存在单体平均容量差异。假设电池组内所有单体都处在相同的温度下，且都处于充满状态，即所有的单体当前SOC都是100％。当达到放电截止状态时，也就是单体A荷电状态为0％，此时电池组的平均荷电状态为10％，单体A的SOC差异从初始的0％变为了10％。在这次放电过程中，单体A的SOC差异呈现出不断变大的现象，这种现象和单体发生微短路的表现特征是很相似的。

如果根据某段时间单体ΔSOC不断变大这一现象直接判定电池单体是否发生微短路时却不加区分造成这一现象的原因，那么必定会出现误判的情形，但目前还没有相关的技术就两种故障原因进行有效的区分。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种减少误判现象的电池组在线故障诊断方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电池组在线故障诊断方法，其特征在于，用以判定电池单体荷电状态与电池组平均荷电状态之间差异大的原因，包括以下步骤：

S1、截取电池组的一段工况，基于该工况进行工况类型的识别；

S2、获取所述工况下，电池组中所有电池单体荷电状态与电池组平均荷电状态之间的荷电状态差异ΔSOC，获得差异变化特征；

S3、基于步骤S1获得的工况类型及步骤S2获得的差异变化特征判定电池单体荷电状态与电池组平均荷电状态之间差异大的原因为存在初始SOC差异或发生微短路或存在单体平均容量差异。

进一步地，所述步骤S1中，所述工况由电池组平均荷电状态随时间变化曲线，即SOC_mean-t曲线表征。

进一步地，所述步骤S1中，工况类型包括：

SOC_mean-t曲线起伏小于阈值x1的第一工况；