一种动力电池健康状态检测及预警的方法与流程
本发明属于动力电池检测，具体涉及一种动力电池健康状态检测及预警的方法。
背景技术：
1、电动化是实现碳达峰和碳中和的重要手段，已经成为一种社会共识，同时更以迅猛的姿态体现在新经济的各种产业生态中。交通领域使用动力电池作为主动力源，正在逐步替代汽柴油等化石能源；储能领域使用动力电池作为主动力源，正在大规模服务于光伏、风电和分布式发电的各个场景中。可以说，电池、是支撑起电动化的主要载体。
2、然而，无论在交通领域还是储能领域，抑或其它正在发展中不断出现的其它低碳经济电动化领域，电池的健康状态始终是非常值得关注的重大问题。这里所说的健康状态既包括电池的安全性，也包括电池的衰减性。如何尽量提升电池组的安全性，减缓电池组的衰减，事关用户体验和产业发展进程。
3、尤其随着电池组使用时间的延长，电池组内单体间的性能差异将越来越大，即一致性越来越差。电池组总体性能取决于最差的那节单体电池的状态，呈现出明显的“木桶效应”。
4、当前，对于电池状态主要是通过电池管理系统(battery management system,bms)来进行检测，主要着重于其整体性能，如充电容量、放电容量、荷电状态(state ofcharging,soc)，对于单体电池往往仅采集其电压参数，对于温度采集则往往采集几个单体组成的模组温度。这就造成了整体参数预判性不足，更没有能够在安全事故发生前提前预警，难以避免车辆自燃等事故的发生。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种动力电池健康状态检测及预警的方法，克服了现有技术的不足，通过检测、筛查和预警步骤，提高动力电池安全性，更好的保障消费者的人身及财产安全。
2、为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
3、一种动力电池健康状态检测及预警的方法，该方法包括：
4、检测，获取在充放电过程中动力电池组各单体电池信息数据；
5、筛查，对各单体电池信息数据进行比较分析，根据设定的阈值筛查出未达标的电池并标记；
6、预警，在事故未发生前根据单体电池状态分布及趋势判断提前给出警示。
7、进一步，所述电池信息数据包括直接数据和经过计算分析得出的间接数据，所述直接数据包括充放电阶段的单体电池电压、电池组温度、电流，所述间接数据包括单体电池的微分量数据和积分量数据，所述微分量数据为单体电池的电压变化率及电池组温度变化率，所述积分量数据为单体电池的容量数据。
8、进一步，所述单体电池的电压变化率的表达式为：
9、
10、其中，δv表示t时刻的电压变化值，vt为t时刻的电压值，vt0为t时刻之前的初始电压值。
11、进一步，所述单体电池的容量数据为计算各单体前后两个t时刻之间的容量，其表达式为：
12、
13、其中，c表示在t时间段内的容量变化值，v表示t时间段内的电压变化值，i表示t时间段内的电流变化值。
14、进一步，所述筛查的具体步骤包括：
15、首先计算各单体电池的电压变化率和容量数据的平均值；
16、设定电池的阈值范围；
17、筛选出超出阈值范围的单体电池，并对其进行标记和编号。
18、进一步，所述各单体电池的电压变化率的表达式为：
19、
20、其中，l、m、n为被标记的单体电池的编号。
21、进一步，所述容量数据的平均值的表达式为：
22、
23、其中，l、m、n为被标记的单体电池的编号。
24、进一步，所述预警采用黄色和红色的指示灯，且根据单体电池的平均值超出阈值范围的幅度采用不同的指示灯进行预警。
25、进一步，所述单体电池电池包括锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池、钠离子电池。
26、进一步，所述锂离子电池包括三元材料锂离子电池、磷酸铁锂锂离子电池、钛酸锂锂离子电池、锰酸锂锂离子电池、钴酸锂锂离子电池。
27、本发明与现有技术相比较，具有以下有益效果：
28、本发明所述一种动力电池健康状态检测及预警的方法，通过对电池组内各个单体电池的直接数据和间接数据进行检测，然后从中筛选出数据存在异常的单体电池，并针对超出安全阈值范围的单体电池进行预警，提高动力电池安全性，更好的保障消费者的人身及财产安全。
技术特征：
1.一种动力电池健康状态检测及预警的方法，其特征在于：该方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种动力电池健康状态检测及预警的方法，其特征在于：所述电池信息数据包括直接数据和经过计算分析得出的间接数据，所述直接数据包括充放电阶段的单体电池电压、电池组温度、电流，所述间接数据包括单体电池的微分量数据和积分量数据，所述微分量数据为单体电池的电压变化率及电池组温度变化率，所述积分量数据为单体电池的容量数据。
3.根据权利要求2所述的一种动力电池健康状态检测及预警的方法，其特征在于：所述单体电池的电压变化率的表达式为：
4.根据权利要求2所述的一种动力电池健康状态检测及预警的方法，其特征在于：所述单体电池的容量数据为计算各单体前后两个t时刻之间的容量，其表达式为：
5.根据权利要求1所述的一种动力电池健康状态检测及预警的方法，其特征在于：所述筛查的具体步骤包括：
6.根据权利要求5所述的一种动力电池健康状态检测及预警的方法，其特征在于：所述各单体电池的电压变化率的表达式为：
7.根据权利要求5所述的一种动力电池健康状态检测及预警的方法，其特征在于：所述容量数据的平均值的表达式为：
8.根据权利要求4所述的一种动力电池健康状态检测及预警的方法，其特征在于：所述预警采用黄色和红色的指示灯，且根据单体电池的平均值超出阈值范围的幅度采用不同的指示灯进行预警。
9.根据权利要求1所述的一种动力电池健康状态检测及预警的方法，其特征在于：所述单体电池电池包括锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池、钠离子电池。
10.根据权利要求6所述的一种动力电池健康状态检测及预警的方法，其特征在于：所述锂离子电池包括三元材料锂离子电池、磷酸铁锂锂离子电池、钛酸锂锂离子电池、锰酸锂锂离子电池、钴酸锂锂离子电池。
技术总结
本发明属于动力电池检测技术领域，具体涉及一种动力电池健康状态检测及预警的方法，包括检测，获取在充放电过程中动力电池组各单体电池信息数据；筛查，对各单体电池信息数据进行比较分析，根据设定的阈值筛查出未达标的电池并标记；预警，在事故未发生前根据单体电池状态分布及趋势判断提前给出警示。克服了现有技术的不足，通过检测、筛查和预警步骤，提高动力电池安全性，更好的保障消费者的人身及财产安全。
技术研发人员：王春生
受保护的技术使用者：王春生
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17
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