[发明专利]一种电池内短路的诊断方法

权利要求书

1.一种电池内短路的诊断方法，用以获取电池组内短路电池单体的内短路阻值，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取电池组内部每个电池单体的荷电状态差异，具体包括以下步骤：

11)采用平均电池模型等效电池组的整体特性，以电池组电流值以及电池组平均电压值作为输入值，并根据扩展卡尔曼滤波器EKF算法以高频的方式估计电池组的平均荷电状态；

12)采用差异电池模型等效电池组内单体电池特性与电池组整体特性之间的差异，以电池组电流值I、电池单体的端电压与电池组的平均端电压的差值以及平均电池模型估计的平均荷电状态值作为输入值，并根据扩展卡尔曼滤波器EKF算法以低频的方式估计每个电池单体的荷电状态差异；

2)根据电池组内电池单体的荷电状态差异计算每个电池单体的差异电量；

3)采用线性回归获取差异电量的变化率L，即得到电池单体在测量时间区段内的平均漏电流I_deplete；

4)根据平均漏电流I_deplete及测量时间区段内电池组的平均端电压值获取电池组内每个电池单体的近似短路阻值；

5)将每个电池单体的近似短路阻值分别与设定的短路阻值阈值相比，若近似短路阻值大于短路阻值阈值，则判定该电池单体为正常单体，若近似短路阻值小于或等于短路阻值阈值，则判定该电池单体为短路单体。

2.根据权利要求1所述的一种电池内短路的诊断方法，其特征在于，所述的步骤2)中，差异电量的计算式为：

ΔC_k＝C·ΔSOC_k

其中，C为电池组内电池单体的当前容量，ΔSOC_k为k时刻电池单体SOC与电池组平均SOC之间的差异荷电状态，ΔC_k为k时刻电池单体电量与电池组平均电量之间的差异电量。

3.根据权利要求1所述的一种电池内短路的诊断方法，其特征在于，所述的步骤3)中，差异电量的变化率L计算式为：

其中，ΔC_(n)为线性回归直线在测量时间区间段内后截止点处的值，ΔC₍₁₎为线性回归直线在测量时间区间段内起始点处的值，t_(n)为测量时间区间段的终止点，t₍₁₎为测量时间区间段的起始点。

4.根据权利要求1所述的一种电池内短路的诊断方法，其特征在于，所述的步骤4)中，电池组内每个电池单体的近似短路阻值的计算式为：

其中，R_ISC为电池组内每个电池单体的近似短路阻值，U_mean为测量时间区间段内电池组的平均端电压值，为测量时间区间段内采集的第i个电池组端电压值，n为测量时间区间段内采集的电池组端电压值总数。

5.根据权利要求1所述的一种电池内短路的诊断方法，其特征在于，所述的步骤5)中，设定的短路阻值阈值为200Ω。

6.根据权利要求1所述的一种电池内短路的诊断方法，其特征在于，所述的步骤11)中，平均电池模型为二阶RC模型。

7.根据权利要求6所述的一种电池内短路的诊断方法，其特征在于，所述的平均电池模型的表达式为：

U_mean＝U_oc(SOC_mean)-IR₀-U_D-U_T

其中，U_mean为平均电池模型的端电压，U_oc为平均电池组模型的电压源，SOC_mean为电池组的平均荷电状态，I为电池组电流值，R₀为内阻，U_D为活性极化内阻的分配电压，U_T为浓差极化内阻的分配电压。

8.根据权利要求1所述的一种电池内短路的诊断方法，其特征在于，所述的步骤12)中，差异电池模型为Rint模型。

9.根据权利要求8所述的一种电池内短路的诊断方法，其特征在于，所述的差异电池模型的表达式为：

其中，为差异电池的端电压值，为在SOC_mean附近，第i个单体电池与平均电池的开路电压U_oc差异，ΔSOCⁱ为第i个单体电池与电池组的平均荷电状态SOC_mean的差异，I为电池组电流值，ΔRⁱ为第i个单体电池内阻与电池组平均内阻的差异内阻。