一种静置状态下电池异常的检测方法与流程

1.本发明属于电池管理技术领域，涉及电池异常检测，尤其涉及在蓄电池在静置状态下的异常检测方法。


背景技术：

2.蓄电池在现实生活中大量被使用，如传统的电力变电站后备电源、通讯基站机房等等，特别是如今新能源领域如电动汽车、储能电站的快速发展，使大量的锂离子动力电池或铅酸蓄电池等电化学电池被应用在电动汽车、储能电站等环境中。作为具有代表性的锂电，更加备受人们的重视，并在很多领域得到了应用，在储能领域已经得到规模化应用，为电网调频调峰和削峰填谷提供了有效工具，提高了电网的稳定性和可靠性。随着新能源汽车的快速发展，锂电在交通领域也是有着非常好的前景，以及目前在大量后备电源中的使用。
3.电动汽车、储能电站等环境均需要采用大量的电池组成高压，为适应电池组安全运行，配备相应的电池管理系统是必不可少的。但是蓄电池主要运行状态下为充电或放电，电池管理系统进行相关的控制管理，比如充电超限、放电超限、温度超限、电流过大等等判断，在不运行的情况下，即静置(或称开路)状态下，由于不进行充放电，电池状态较稳定，一般情况下是不会出现充放电过程中诸如充电超限、放电超限、电流过大等等问题。但是目前也也暴露在静置状态下出现故障的情况从而引发安全事故，也就是需要在静置状态下对电池异常情况的检测。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决上述电池异常情况检测存在的不足，提供一种静置状态下对电池异常情况进行准确检测的方法。
5.为本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：
6.一种静置状态下电池异常的检测方法，依次通过以下步骤：
7.s1，实时采集串联电池组各节电池的电压、电流；
8.s2，判断电池是否处于静置状态，并对静置状态进行计时；
9.s3，获取静置状态t1时刻下各电池开路电压与soc，t1时刻第i节电池的soc记为电池开路电压记为ocv
it1
,soc为不超过100％的百分比数据；
10.s4，设置soc变化率n，当第k节电池到达时，记为t2时刻，此时各电池电压记ocv
it1 t2
，计算各电池的ocv变化率αi；
11.s5，获取除第k节电池外各第i节电池的变化n时的电池开路电压，记为ocv
it1 t2 t3
12.s6，做出电池是否异常的判断。
13.作为优选，s3中，在电压分析模块内存储电池开路电压与soc的关系曲线；s3中，t1
时刻为静置稳定后电池开路电压的时间，一般为4小时。
14.作为优选，s4中，电池的ocv变化率αi，
15.作为优选，soc变化率n为1％。
16.作为优选，s6中，计算各第i节电池从ocv
it1 t2
变化到ocv
it1 t2 t3
的时间统计ti小于t3时刻的电池数量n，当n小于等于电池组电池数量的m％，作为异常；t3时刻为t2时刻的20％，且最小为1小时，m为50。
17.一种静置状态下电池异常的检测系统，包括电池检测模块、电池状态判断模块、电池状态计时模块、电压分析模块、电压变化率模块和电池异常判断模块；
18.电池检测模块用于实时采集串联电池组各节电池的电压、电流；
19.电池状态判断模块用于判断电池是否处于静置状态；电池状态计时模块用于对静置状态进行计时；
20.电压分析模块用于获取静置状态t1时刻下各电池开路电压与soc，以及用于获取除第k节电池外各第i节电池的变化n时的电池开路电压；
21.电压变化率模块用于设置soc变化率n，计算各电池的ocv变化率αi；
22.电池异常判断模块用于做出电池是否异常的判断。
23.综上所述，本发明的优点在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种静置状态下电池异常的检测方法，该方法是基于不同时刻下的电压分布，结合容量分析，解决了串联电池组中个别电池出现微短路等问题的故障诊断，方法易行，便于工程应用。
附图说明
24.图1：电池异常检测流程与涉及各模块关系。
具体实施方式
25.下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
26.实施例1
27.一种静置状态下电池异常的检测方法，依次通过以下步骤：
28.s1，通过电池检测模块实时采集串联电池组各节电池的电压、电流；
29.s2，通过电池状态判断模块判断电池是否处于静置状态，并通过电池状态计时模块对静置状态进行计时；
30.优选的，当电流小于等于电流采集误差即为静置状态。
31.s3，通过电压分析模块，获取静置状态t1时刻下各电池开路电压(即ocv)与soc，t1时刻第i节电池的soc记为电池开路电压记为ocv
it1
,soc为不超过100％的百分比数据；
32.优选的，在电压分析模块内存储电池开路电压与soc的关系曲线。
33.优选的，t1时刻为静置稳定后电池开路电压的时间，一般为4小时。
34.表1：电池开路电压与soc的关系曲线表
35.sococvsococv0％3.25455％3.7105％3.40260％3.74310％3.47965％3.77815％3.51370％3.82020％3.55075％3.87425％3.57780％3.92230％3.60085％3.97335％3.62190％4.02540％3.64195％4.08445％3.659100％4.14650％3.680
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36.举例1：如有以下5节电池在t1时刻电池开路电压ocv，通过表1获取其soc数据，如下表2所示。
37.表2：某5节t1时刻电池开路电压与soc关系
38.电池编号12345ocv3.7053.7103.7003.6903.695soc54.255.053.351.752.5
39.s4，通过电压变化率模块，设置soc变化率n，当第k节电池到达时，记为t2时刻，此时各电池电压记ocv
it1 t2
，计算各电池的ocv变化率；
[0040][0041]
优选的，soc变化率n为1％；
[0042]
举例2：经过一段时间t2时刻(10小时)，其中第2节电池开路电压对应soc的55％最先变化到54％电池开路电压由3.710变化到3.704
[0043]
其他电池变化如下表3，并计算αi[0044]
表3：某5节t1、t2时刻电池开路电压与soc关系
[0045][0046]
s5，通过电压分析模块，获取除第k节电池外各第i节电池的变化n时的电池开路电压,记为ocv
it1 t2 t3
[0047]
优选的，soc变化率n为1％；
[0048]
举例3：经过一段时间t3时刻，当除第2节电池外其他电池的也变化了1％后，ocv
it1 t2 t3
与见表4所示。
[0049]
表4：某5节t1、t2、t3时刻电池开路电压与soc关系
[0050][0051]
s6，通过电池异常判断模块，计算各第i节电池从ocv
it1 t2
变化到ocv
it1 t2 t3
的时间
[0052]
统计ti小于等于t3时刻的电池数量n，当n小于等于电池组电池数量的m％，作为异常。
[0053]
优选的，t3时刻为t2时刻的20％,且最小为1小时。
[0054]
优选的，m为50。
[0055]
举例4：经过一段时间t3时刻，当除第2节电池外其他电池的也变化了1％后，ti计算表5所示。经过统计ti小于等于t3时刻(t2时刻的20％，即为2小时)的电池数量n为2，当n(即为2)小于等于电池组电池数量(总共5节电池)的m％(即为40％)小于50％，判断此两节电池异常。
[0056]
表5：某5节ti计算数据
[0057][0058]
实施例2
[0059]
一种静置状态下电池异常的检测系统，包括电池检测模块、电池状态判断模块、电池状态计时模块、电压分析模块、电压变化率模块和电池异常判断模块。
[0060]
电池检测模块用于实时采集串联电池组各节电池的电压、电流；电池状态判断模块用于判断电池是否处于静置状态；电池状态计时模块用于对静置状态进行计时；电压分析模块用于获取静置状态t1时刻下各电池开路电压与soc，以及用于获取除第k节电池外各第i节电池的变化n时的电池开路电压；电压变化率模块用于设置soc变化率n，计算各电池的ocv变化率αi；电池异常判断模块用于做出电池是否异常的判断。