[发明专利]电池单体故障诊断方法

说明书

技术领域

本发明属于车用动力电池技术领域，具体涉及一种电池单体故障诊断方法。

背景技术

在车用动力电池技术领域中，电池单体必须组合成组，才能提供足够的能量，但是成组后面临的一个主要的问题就是安全性的问题，一旦有一个电池单体出现安全问题，很可能波及整个电池组，从而导致重大的安全事故。因此需要对电池单体可能发生的安全故障问题做出及时的诊断和报警。

由于电池单体电压是电池单体外特性的直接体现，因此对电池单体电压的故障诊断是最为重要的，电池单体电压过高或过低是最为明显的故障，但是只要电池管理系统能确保电池单体不被滥用，电池单体电压过高或过低的故障是不应该发生的。而电池组区别于电池单体的特点在于电池组内的电池单体电压存在不一致的情况，这是由于制造和使用过程的各电池单体的荷电状态（State of Charge，SOC），容量，总内阻等不一致性造成的，是无法避免的。

电池单体在制造和使用过程中的不一致造成的电池单体电压差异是有限的，因而过大电池单体电压差异表明电池组存在故障的可能性，这种电池单体电压差异造成的原因有三种，第一种是电压测量故障造成的电池单体电压差异，第二种是由于电池单体总内阻增大电池单体电压差异，第三种是电池单体连接片紧固松动而使接触电阻增大电池单体电压差异。这三种故障的处理方式各不相同。由于故障处理的方式不同，因此判断属于何种故障，对于故障的修复是非常重要的。但目前对这些故障的识别没有较好的方法，通常的做法是采用排除法，对电压的测量和连接片紧固后，再确定是否为总内阻增大的故障，因此修复效率低下。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出一种电池单体故障诊断方法，电池组包括N个电池单体，包括以下步骤：S1：在电池组使用过程中，电池管理系统记录所述N个电池单体的电池单体电压和电池单体电流，并计算电池单体平均电压；S2：当第i个电池单体对应的电压与电池单体平均电压的差异大于设定阈值时，则判定所述第i个电池单体存在故障；S3：判断所述第i个电池单体的电池单体电压是否随电池单体电流变化，如果否则判定所述第i个电池单体存在电压测量故障，如果是则执行步骤S4；S4：根据所述第i个电池单体的电池单体电压和电池单体电流，通过带有接触电阻的总内阻电池单体模型对所述第i个电池单体进行总内阻辨识；S5：判断所述第i个电池单体的总内阻随时间的变化是否恒定，如果是则判定所述第i个电池单体存在总内阻故障，如果否则判定所述第i个电池单体存在接触电阻故障。

优选的，所述设定阈值为电池单体电压标准差的6倍。

优选的，所述步骤S4中，对所述第i个电池单体进行总内阻辨识的总内阻电池单体模型为：

x_i=A_i⁺u_i

其中，