[发明专利]电池包中电芯的检测方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及一种电池包中电芯的检测方法，尤其是电池包中并联模块内单体电芯的检测方法。

[背景技术]

随着石油资源的日益减少和环境的污染日渐严重，保护环境，节能减排成了目前世界上的潮流和趋势。在这个背景下，近年来，以电池为主要动力源或者部分动力源的电动车辆(主要包括混合动力车，插电式混合动力车，纯电动车)逐渐出现并日益增多，电动车辆的碳排放量要小于传统内燃机汽车，纯电动车的碳排放甚至为零，并且具有能量转换效率高的特点，这使得人们将电动汽车视为未来替代内燃机车的一个重要选择。

在电动汽车的发展中，其动力部分，也就是电池包的设计是最受关注的一个方面，电动汽车的电池包一般由多个电芯并联或者串联组成，家用电动汽车(尤其是纯电动汽车)的动力电池组一般储能都在20kWh以上，而纯电动公交车，卡车的动力电池组的储能甚至可以达到上百kWh。如此巨大的能量，往往需要上百个上千个甚至上万个电池单体来构成一个电池包。

目前，一种常用的电池包的设计方式是：将若干个电池单体并联构成一个电池模块，再将若干个电池模块组合构成电动汽车用电池包。

而在使用过程中，由于复杂的行驶工况，温度环境以及电池包的反复充放电，电池包中数量众多的电芯之间会发生不一致性并逐渐扩大，最终使得部分电池产生故障，常见的故障有：短路，断路，内阻增大，容量降低等。这些发生了故障的电芯需要被准确而迅速地鉴别出来并更换，否则容易导致整个电池包的迅速劣化甚至导致安全事故，所以，对于而电池包的控制系统而言，则需要快速可靠地从电池包中的众多电芯中鉴别出具有故障的电池，但是迄今为止，尚未有一种方法，可以一次便捷，迅速，可靠地鉴别出所有以上所述的这些故障。

[发明内容]

本发明即是针对上述问题，提供一种便捷、迅速、可靠的电芯检测方法，可以高效准确地检测出电池包中发生短路、断路、内阻增大和容量降低的电芯。

为了实现上述目的，本发明的方法包括如下步骤：

(1)测量电池包中每个电芯极耳两端的电压值并计算电压差；

(2)将电池包放电，在放电过程中测量电池包中每个电芯极耳两端的电压值并计算电压差；

(3)对于每个电芯，依据其电压差判断是否在预定范围内；

(4)依据上述判断值，得出电芯是否具有故障。

作为一种优选的方式，步骤(1)包括如下步骤：

依据放电倍率得出预定放电时间T；

将电池包放电时间分为N段，N为大于10小于60的整数；

在T/N、2T/N、3T/N...........NT/N个时刻测量每个电芯极耳两端的电压值并得到对应的电压差；则对于每一个电芯，得到N个电压差值；

对于每个电芯，设定其对应于任一且同一测量时刻或者N个电压差值的平均值为短路电压差。

作为另一种优选的方式，步骤(2)中电池包放电或充电的倍率范围为1～10C。

作为另一种优选的方式，步骤(2)中所述的测量电池包中每个电芯极耳电压值并计算电压差的步骤包括：

依据放电倍率得出预定放电时间T；

将电池包放电时间分为N段，N为大于10小于60的整数；

在T/N、2T/N、3T/N...........NT/N个时刻测量每个电芯极耳两端的电压值并得到对应的电压差；则对于每一个电芯，得到N个电压差值；

对于每个电芯，设定其对应于任一且同一测量时刻或者N个电压差值的平均值为第一电压差；

对于每个电芯，设定其N个电压差值的和为第二电压差。

作为另一种优选的方式，步骤(3)中的判断每个电芯的电压差是否在预定范围内的步骤包括：

依据电池包的放电倍率和电芯的容量得出电芯的预定放电电流；

依据电芯的预定放电电流和极耳的电阻值相乘计算出第一预定电压差；

将第一预定电压差值与N相乘得出第二预定电压差；

将测量出的每个电芯的短路电压差与第一预定电压差进行比较，若两者的数值正负不符合，则电芯为短路；

将测量出的每个电芯的第一电压差与第一预定电压差进行比较，若两者的数值正负符合但是数值大小的差别在50％以上，则电芯为高内阻或断路；

将测量出的每个电芯的第二电压差与第二预定电压差进行比较，若两者的数值大小差别在20％以上，则电芯为低容量。

作为另一种优选的方式，步骤(3)中的判断每个电芯的电压差是否在预定范围内的步骤包括：