用于确定电池自放电的方法和系统与流程

本发明涉及电池领域，并且更具体地涉及用于确定电池自放电的方法和用于确定电池自放电的系统。

背景技术：

1、锂离子电池是近年来被广泛应用的储能元件，由于其具有高比能量、高功率密度、高效和环保等特点，在消费类电子产品、电力驱动以及储能电站等领域得到广泛应用。

2、由于生产制造过程中的缺陷可能导致锂离子电池内部发生微短路，电池内部的微短路会引起电池自放电，其表现为电压下降、电流增大及温度升高等，由此可能造成电池过早失效及安全隐患。

3、目前，一般基于锂离子电池的电压、内阻等一致性指标来判断锂离子电池的自放电。然而，由于锂离子电池的出厂容量、荷电状态不一致等原因，导致利用电压、内阻等一致性指标来判断锂离子电池的自放电的准确率较低。特别是，磷酸铁锂电池的电压曲线平坦，使得利用电压、内阻等一致性指标来判断磷酸铁锂电池的自放电的准确率进一步较低，容易误报及漏报，进一步可能导致电池安全事故。

技术实现思路

1、为了解决或至少缓解以上问题中的一个或多个，提供了以下技术方案。

2、按照本发明的第一方面，提供一种用于确定电池自放电的方法，所述方法包括下列步骤：响应于电池处于慢充状态而根据多个电芯的充电电流和电芯电压来确定多个电芯的容量增量；确定对应于所述多个电芯的容量增量中的每个电芯的容量增量的谷值处的多个电芯的谷值相位；基于所述多个电芯的谷值相位来确定多个电芯的谷值相位差；以及响应于所述多个电芯的谷值相位差中的一个或多个电芯的谷值相位差满足预设条件而判断包括所述电芯的电池发生自放电。

3、根据本发明一实施例所述的用于确定电池自放电的方法，其中所述慢充状态基于充电电流值来确定。

4、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于确定电池自放电的方法，其中根据多个电芯的充电电流和电芯电压来确定多个电芯的容量增量包括：在电池充电过程中实时采集多个电芯的充电电流和电芯电压；对采集的多个电芯的电芯电压进行低通滤波；以及基于采集的多个电芯的充电电流和低通滤波的电芯电压来确定多个电芯的容量增量。

5、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于确定电池自放电的方法，其中确定对应于所述多个电芯的容量增量中的每个电芯的容量增量的谷值处的多个电芯的谷值相位包括：确定每个电芯的容量增量相对于所述电芯的充电量的曲线；将确定的每个电芯的容量增量相对于所述电芯的充电量的曲线上的局部最小值确定为每个电芯的容量增量的谷值；以及选择所述每个电芯的容量增量的谷值处的电芯的充电量，以生成多个电芯的谷值相位。

6、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于确定电池自放电的方法，其中基于所述多个电芯的谷值相位来确定多个电芯的谷值相位差包括：确定所述多个电芯的谷值相位中的谷值相位最小值；以及将所述多个电芯的谷值相位分别减去所述谷值相位最小值以确定多个电芯的谷值相位差。

7、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于确定电池自放电的方法，其中所述预设条件包括以下中的一个或多个：所述电芯的谷值相位差大于第一阈值达预定次数，所述第一阈值为第一比例的电芯标称容量；所述电芯的谷值相位差大于第二阈值，所述第二阈值为第二比例的电芯标称容量；以及所述电芯的谷值相位差大于第三阈值且所述电芯的谷值相位差的扩大速率大于第四阈值，所述第三阈值为第三比例的电芯标称容量，所述第四阈值为第四比例的电芯标称容量除以预定充电时间间隔。

8、按照本发明的第二方面，提供一种用于确定电池自放电的系统，所述系统包括：容量增量确定模块，其配置成响应于电池处于慢充状态而根据多个电芯的充电电流和电芯电压来确定多个电芯的容量增量；谷值相位确定模块，其配置成确定对应于所述多个电芯的容量增量中的每个电芯的容量增量的谷值处的多个电芯的谷值相位；谷值相位差确定模块，其配置成基于所述多个电芯的谷值相位来确定多个电芯的谷值相位差；以及判断模块，其配置成响应于所述多个电芯的谷值相位差中的一个或多个电芯的谷值相位差满足预设条件而判断包括所述电芯的电池发生自放电。

9、根据本发明一实施例所述的用于确定电池自放电的系统，其中所述慢充状态基于充电电流值来确定。

10、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于确定电池自放电的系统，其中所述容量增量确定模块进一步配置成：在电池充电过程中实时采集多个电芯的充电电流和电芯电压；对采集的多个电芯的电芯电压进行低通滤波；以及基于采集的多个电芯的充电电流和低通滤波的电芯电压来确定多个电芯的容量增量。

11、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于确定电池自放电的系统，其中所述谷值相位确定模块进一步配置成：确定每个电芯的容量增量相对于所述电芯的充电量的曲线；将确定的每个电芯的容量增量相对于所述电芯的充电量的曲线上的局部最小值确定为每个电芯的容量增量的谷值；以及选择所述每个电芯的容量增量的谷值处的电芯的充电量，以生成多个电芯的谷值相位。

12、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于确定电池自放电的系统，其中所述谷值相位差确定模块进一步配置成：确定所述多个电芯的谷值相位中的谷值相位最小值；以及将所述多个电芯的谷值相位分别减去所述谷值相位最小值以确定多个电芯的谷值相位差。

13、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于确定电池自放电的系统，其中所述预设条件包括以下中的一个或多个：所述电芯的谷值相位差大于第一阈值达预定次数，所述第一阈值为第一比例的电芯标称容量；所述电芯的谷值相位差大于第二阈值，所述第二阈值为第二比例的电芯标称容量；以及所述电芯的谷值相位差大于第三阈值且所述电芯的谷值相位差的扩大速率大于第四阈值，所述第三阈值为第三比例的电芯标称容量，所述第四阈值为第四比例的电芯标称容量除以预定充电时间间隔。

14、根据本发明的一个或多个实施例的用于确定电池自放电的方案能够基于电芯的谷值相位差来判断包括电芯的电池是否发生自放电，从而准确检测出发生自放电的电芯位置，实现了对电池包内各个电芯自放电的准确可靠监控。此外，根据本发明的一个或多个实施例的用于确定电池自放电的方案能够基于电芯的谷值相位差对电芯自放电的严重性进行定量分析，并且针对发生自放电的电芯采取与电芯自放电的严重性相关联的相应处理措施。由此，提高了识别电池自放电的准确率，保证了电池使用的安全性，并且延长了电池的使用寿命。

技术特征：

1.一种用于确定电池自放电的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述慢充状态基于充电电流值来确定。

3.根据权利要求1所述的方法，其中根据多个电芯的充电电流和电芯电压来确定多个电芯的容量增量包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其中确定对应于所述多个电芯的容量增量中的每个电芯的容量增量的谷值处的多个电芯的谷值相位包括：

5. 根据权利要求1所述的方法，其中基于所述多个电芯的谷值相位来确定多个电芯的谷值相位差包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述预设条件包括以下中的一个或多个：

7.一种用于确定电池自放电的系统，其特征在于，所述系统包括：

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述慢充状态基于充电电流值来确定。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述容量增量确定模块进一步配置成：

10.根据权利要求7所述的系统，其中所述谷值相位确定模块进一步配置成：

11. 根据权利要求7所述的系统，其中所述谷值相位差确定模块进一步配置成：

12.根据权利要求7所述的系统，其中所述预设条件包括以下中的一个或多个：

技术总结
本发明涉及用于确定电池自放电的方法和用于确定电池自放电的系统。按照本发明的一个方面提出一种用于确定电池自放电的方法，其包括下列步骤：响应于电池处于慢充状态而根据多个电芯的充电电流和电芯电压来确定多个电芯的容量增量；确定对应于所述多个电芯的容量增量中的每个电芯的容量增量的谷值处的多个电芯的谷值相位；基于所述多个电芯的谷值相位来确定多个电芯的谷值相位差；以及响应于所述多个电芯的谷值相位差中的一个或多个电芯的谷值相位差满足预设条件而判断包括所述电芯的电池发生自放电。

技术研发人员：刘财志,李奕文,段俊超,杜永兴
受保护的技术使用者：蔚来汽车科技（安徽）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16