[发明专利]一种电池包不均衡故障判定及均衡方法

摘要

本发明公开了一种电池包不均衡故障判定及均衡方法，包括故障判定和均衡策略两个步骤，其中，故障判定步骤包括设定电池工作的电流方向，设定判断节点K、电压特性参数P、偏离标准值Pm和故障阀值V，然后依据单体电池工作电流方向不同的两次电压差故障数据进行计算比较来对电池不均衡故障进行分类；均衡策略步骤根据不同故障类型采取相对应的均衡措施。本发明方法能够有效判定电池包不均衡故障的类型，并采取有针对性的均衡措施，改善了电池包的动力性能，延长了电池包的使用寿命。

主权项

1.一种电池包不均衡故障判定及均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，故障判定：S11，设定电池包荷电状态SOC的计算公式：及电池包工作电流i的方向，i＞0为充电，i＜0为放电，其中，SOC_t是t时刻的荷电状态，SOC₀是初始时刻的荷电状态；S12，根据电池体系的充放电特点，设定电池充放电中的某节点K，及相应情况下的电压特性参数P；S13，根据选定的电压特性参数P并结合电池动力性能设定偏离标准值Pm和故障阀值V；S14，在电池包工作达到设定的节点K时，检测是否有电池单体的电压特性参数值Ps与偏离标准值Pm的偏差达到|Ps‑Pm|≥V，如果没有，则判定电池包电压正常，无不均衡故障；如果有，则判定电池包存在电压不均衡故障，并记录该单体电池的电压差故障信息，包含数据：电流方向ix、电池单体电压特性参数值Psx和偏离标准值Pm；S15，将该单体电池本次故障信息数据存储至电池管理系统BMS历史故障记录，如已有该单体电池工作电流方向相同的历史故障记录，则覆盖该单体电池工作电流方向相同的历史故障记录；S16，根据电池包工作状态判断故障类型：判断本次记录电流方向ix是否＞0，如果ix＞0，则，检查电池管理系统BMS存储的历史故障数据中有没有该单体电池的工作电流方向相反(i0＜0)的历史故障记录，如果没有，则故障判定终止；如果有，则将历史记录数据与本次记录数据进行计算比较，对该单体电池进行故障类型判断：若Psx‑Pm≥V，Ps0负‑Pm≤‑V，则判定故障为电池单体额定容量过低；若Psx‑Pm≥V，Ps0负‑Pm≥V，则判定故障为电池单体荷电状态SOC过高；若Psx‑Pm≤‑V，Ps0负‑Pm≤‑V，则判定故障为电池单体荷电状态SOC过低；若Psx‑Pm≤‑V，Ps0负‑Pm≥V，则判定故障为电池单体额定容量过高；如果ix＜0，则，检查电池管理系统BMS存储的历史故障数据中有没有该单体电池的工作电流方向相反(i0＞0)的历史故障记录，如果没有，则故障判定终止；如果有，则将历史记录数据与本次记录数据进行计算比较，对该单体电池进行故障类型判断：若Ps0正‑Pm≥V，Psx‑Pm≤‑V，则判定故障为电池单体额定容量过低；若Ps0正‑Pm≥V，Psx‑Pm≥V，则判定故障为电池单体荷电状态SOC过高；若Ps0正‑Pm≤‑V，Psx‑Pm≤‑V，则判定故障为电池单体荷电状态SOC过低；若Ps0正‑Pm≤‑V，Psx‑Pm≥V，则判定故障为电池单体额定容量过高；第二步，均衡策略：当BMS识别出SOC高的故障电芯时，选择放电末端时对目标电芯进行均衡；当BMS识别出SOC低的故障电芯时，选择充电末端时对目标电芯进行均衡；当BMS识别出容量偏低时，如果额定容量过低的程度过大就要更换电池单体，如果在一定范围内，可以对容量偏低的电芯进行均衡；当BMS识别出容量偏高时，则不用处理。