[发明专利]一种基于相关性的动力电池组故障诊断方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于相关性的动力电池组故障诊断方法及系统，获取动力电池组中与所述目标动力电池及参考动力电池之间符合相关性要求的参数相关联的数据；基于所述数据计算所述符合相关性要求的参数的真实值；利用基于相关性的参数预测算法，根据所述目标动力电池及参考动力电池历史的参数真实值和参考动力电池当前的参数真实值，计算得到所述目标动力电池当前的参数预测值；根据所述参数真实值和预测值，确定所述目标动力电池当前是否发生短路故障，并在故障时进行预警；本发明能够在不同电池状态和测量噪声干扰下准确衡量电池异常，进行在线电池组短路故障诊断。

技术领域

本发明属于动力电池组故障诊断技术领域，具体涉及一种基于相关性的动力电池组故障诊断方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

动力电池组在短路故障状态下，会出现一致性变差，产生额外容量损耗，产热升高等症状。这不仅会大大缩短电动汽车的续航里程，还会对锂电池造成不可逆的损害，影响电池寿命甚至会引发热失控危及行车安全。这严重阻碍电动汽车的推广和发展。因此，需使用故障诊断方法及时高效地诊断动力电池组短路故障。

在现有的技术方案中，为了诊断电池组短路故障，通常采用动力电池模型预测值和实测值之间的残差或者传感器测量数据的异常值来判断故障发生。然而保证电池模型在不同电池状态下的精度需要很高的计算复杂度，难以在线应用。测量噪声的干扰会影响异常值的检测，尤其在微小短路故障情况下异常值的检测难度进一步增加。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种基于相关性的动力电池组故障诊断方法及系统，本发明能够在不同电池状态和测量噪声干扰下准确衡量电池异常，进行在线电池组短路故障诊断。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

一种基于相关性的动力电池组故障诊断方法，包括以下步骤：

获取动力电池组中与所述目标动力电池及参考动力电池之间符合相关性要求的参数相关联的数据；

基于所述数据计算所述符合相关性要求的参数的真实值；

利用基于相关性的参数预测算法，根据所述目标动力电池及参考动力电池历史的参数真实值和参考动力电池当前的参数真实值，计算得到所述目标动力电池当前的参数预测值；

根据所述参数真实值和预测值，确定所述目标动力电池当前是否发生短路故障，并在故障时进行预警。

作为可选择的实施方式，所述参考动力电池是所述目标动力电池的连接位置相邻的动力电池或动力电池组的中位电池。

作为可选择的实施方式，所述数据包括所述目标动力电池及参考动力电池的工作电压、电流、温度参数中一个或多个参数的值。

作为可选择的实施方式，所述参数为目标动力电池及参考动力电池的工作电压、电流、温度、荷电状态参数中一个或多个参数的值。

作为可选择的实施方式，所述基于相关性的参数预测算法，计算得到所述目标动力电池当前的参数预测值的具体过程包括：

根据设置的滑动窗大小、相关性等级，得到参数预测方程；

利用所述参数预测方程，根据所述目标动力电池及参考动力电池t-N到t时刻的参数真实值和参考动力电池t时刻的参数真实值，计算得到所述目标动力电池t时刻的参数预测值。

作为可选择的实施方式，确定目标动力电池当前是否发生短路故障的具体过程把包括：计算所述目标动力电池参数预测值和真实值之间的残差，通过统计推断中的累积和检测方法计算残差的累积和用于判断残差是否符合预定统计分布特性，当累积和超过预定阈值时确定为发生故障。

一种基于相关性的动力电池组故障诊断系统，包括：