一种基于电压和电量离群系数的电池内短路定量诊断方法与流程

技术特征：
1.一种基于电压和电量离群系数的电池内短路定量诊断方法，其特征在于，该方法包括：1)在线采集动力电池充电过程中各单体电池的电压、电流及充电时间数据；2)分别计算各单体电池在每个循环充电过程中的电压离群系数及电量离群系数；3)基于电压离群系数及电量离群系数确定动力电池是否发生内短路并定位发生内短路的单体电池；4)定量计算发生内短路的单体电池的短路阻值。2.根据权利要求1所述的一种基于电压和电量离群系数的电池内短路定量诊断方法，其特征在于，步骤2)中电压离群系数通过下式获得：其中，u
i
(n1)为第n1个循环充电过程中第i个单体电池的电压离群系数，t为充电时间，t0(n1)为第n1个循环充电过程的起始时间，t
s
(n1)为第n1个循环充电过程的终止时间，为第n1个循环充电过程中第i个单体电池在t时刻的电压，为第n1个循环充电过程中t时刻的平均单体电压，为第n1个循环充电过程中t时刻的最大单体电压，为第n1个循环充电过程中t时刻的最小单体电压。3.根据权利要求1所述的一种基于电压和电量离群系数的电池内短路定量诊断方法，其特征在于，所述的电量离群系数通过如下方式获取：首先，确定每个循环充电过程的充电电压窗口；然后，计算每个循环充电过程中电压窗口内各单体电池的充电电量；最后，计算每个循环充电过程中各单体电池的电量离群系数。4.根据权利要求3所述的一种基于电压和电量离群系数的电池内短路定量诊断方法，其特征在于，充电电压窗口通过下式确定：其特征在于，充电电压窗口通过下式确定：式中，u
lb
(n2)为第n2个循环充电过程中电压窗口下限电压，u
ub
(n2)为第n2个循环充电过程中电压窗口上限电压，为第n2个循环充电过程开始后延时δt时长后的最大单体电压，为第n2个循环充电过程结束时刻的最小单体电压，t0(n2)为第n2个循环充电过程的起始时间，t
s
(n2)为第n2个循环充电过程的终止时间。5.根据权利要求4所述的一种基于电压和电量离群系数的电池内短路定量诊断方法，其特征在于，循环充电过程中电压窗口内各单体电池的充电电量通过下式计算：其中，q
j
(n2)为第n2个循环充电过程中第j个单体电池的充电电量，为第n2个循环充电过程中第j个单体电池在t时刻的充电电流。
6.根据权利要求5所述的一种基于电压和电量离群系数的电池内短路定量诊断方法，其特征在于，所述的电量离群系数通过下式计算：式中，q
j
(n2)为第n2个循环充电过程中第j个单体电池的电量离群系数，为第n2个循环充电过程中的平均单体充电电量，q
max
(n2)为第n2个循环充电过程中的最大单体充电电量，q
min
(n2)为第n2个循环充电过程中的最小单体充电电量。7.根据权利要求1所述的一种基于电压和电量离群系数的电池内短路定量诊断方法，其特征在于，步骤3)具体为：31)若第i个单体电池在第n1个循环充电过程中的电压离群系数u
i
(n1)小于0，且u
i
(n1)与第n1‑
m1个循环充电过程中电压离群系数u
i
(n1‑
m1)满足u(n1‑
m1)
‑
u(n1)≥g，则初步判定该动力电池发生了内短路，g为大于0的常数；32)若第j个单体电池在第n2个循环充电过程中的电量离群系数q
j
(n2)大于0，且q
j
(n2)与第n2‑
m2个循环充电过程中电量离群系数q
j
(n2‑
m2)满足q(n2‑
m2)
‑
q(n2)≤h，则初步判定该动力电池发生了内短路，h为大于0的常数；33)若同时满足i＝j，n1＝n2、m1＝m2，则判定该动力电池中第i个单体电池为内短路电池。8.根据权利要求1所述的一种基于电压和电量离群系数的电池内短路定量诊断方法，其特征在于，假设第n2个循环充电过程中第j个单体电池发生内短路，则步骤4)发生内短路的单体电池的短路阻值通过下式计算：其中，i
iscr
(n2)为第n2个循环充电过程中漏电流值，t0(n2)为第n2个循环充电过程的起始时间，t
s
(n2)为第n2个循环充电过程的终止时间，δt为第n2个循环充电过程开始后延时时长，δq
iscr
(n2)为第j个单体电池在[t0(n2) δt]～t
s
(n2)电压窗口内的总漏电量，q
j
(n2)为第n2个循环充电过程中第j个单体电池的充电电量，q
min
(n2)为第n2个循环充电过程中的最小单体充电电量，r
iscr
(n2)为第n2个循环充电过程中的内短路电阻阻值，r
j
(n2)为第n2个循环充电过程中第j个单体电池的内短路电阻阻值，为第n2个循环充电过程中第j个单体在[t0(n2) δt]～t
s
(n2)电压窗口内的平均电压。9.根据权利要求7所述的一种基于电压和电量离群系数的电池内短路定量诊断方法，其特征在于，常数g取值为：0.55≤g≤0.65。10.根据权利要求7所述的一种基于电压和电量离群系数的电池内短路定量诊断方法，其特征在于，常数h取值为：0.5≤h≤0.85。

技术总结
本发明涉及一种基于电压和电量离群系数的电池内短路定量诊断方法，该方法包括：1)在线采集动力电池充电过程中各单体电池的电压、电流及充电时间数据；2)分别计算各单体电池在每个循环充电过程中的电压离群系数及电量离群系数；3)基于电压离群系数及电量离群系数确定动力电池是否发生内短路并定位发生内短路的单体电池；4)定量计算发生内短路的单体电池的短路阻值。与现有技术相比，本发明具有实施简便、诊断时间短、诊断准确度高等优点。诊断准确度高等优点。诊断准确度高等优点。


技术研发人员：魏学哲 乔冬冬 戴海峰 范文君
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：2021.10.28
技术公布日：2022/1/4