电池自放电率评估方法和电池系统与流程

本发明涉及一种电池管理，尤其涉及到一种电池自放电率评估方法和电池系统。

背景技术：

1、随着新能源行业的发展，电池系统在电动车和储能领域得到了广泛的应用，而电池系统一般采用锂电池、铅酸电池组成电池组实使用等。对于锂电池而言，即使未连接任何负载，锂电池的储电量也会逐渐减少，这个过程称为自放电，一定量的自放电是电池发生化学反应的自然结果。然而储存的能量渐渐损失，会导致电池可用容量比预期的低。当多节电池组装成电池组时，电池自放电速率的差异会导致电池组内部的电池出现不平衡现象。电池内部如果有漏电流路径，也可以引起自放电，这些不是正常现象，它们可能导致电池发生灾难性故障。因此我们需要评估电池的自放电率，识别有风险的电池。

2、开路电压测量法是现有测量自放电率比较通用的做法，通过直接测量电池静置过程中开路电压的变化，来表征锂离子电池的自放电程度。

3、但现有方法的缺点是，对于开路电压-soc曲线上电压平台较长的锂离子电池，在很大的soc范围内，电池电压变化较小，较难通过测量开路电压表征自放电程度，同时测量方法需要特定的静置环境，无法在使用过程中进行测量即该方法存在一定的适用范围，对于大批量电池的自放电评估效率低下。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种电池自放电率评估方法和电池系统，以提高电池的自放电评估效率。

2、一方面，本发明提供一种电池自放电率评估方法，应用于电池系统，所述电池系统包括电池组和电池管理系统，所述电池组包括n节电池，n节电池通过所述电池管理系统进行均衡，n为大于1的自然数，所述电池自放电率评估方法的步骤包括：选取评估时间段，获取所述评估时间段内各节电池进行均衡的消耗容量ci，并从所有电池的消耗容量ci中选出最大值cmax和最小值cmin；设定第一容量阈值，判断所述最大值cmax是否大于所述第一容量阈值；若是，视为所述最小值cmin所对应电池的自放电率过大，若否，视为所有电池的自放电率正常。

3、优选地，在所述选取评估时间段前，还包括步骤：设定均衡目标电压，对所述电池组进行充电，所述电池管理系统对所述电池组进行均衡管理，使各节电池在充电末端均达到所述均衡目标电压。

4、优选地，所述电池管理系统记录各电池的均衡电流i和均衡时间t，并根据所记录的均衡电流i和均衡时间t获取所述评估时间段内各节电池进行均衡的消耗容量ci。

5、优选地，还包括步骤：设定第二容量阈值，判断其他各节电池的消耗容量ci是否小于所述第二容量阈值，若是，视为对应电池的自放电率过大；若否，视为所对应电池自放电率正常。

6、优选地，所述评估时间段为20～60天。

7、优选地，在所述评估时间段内每节电池进行均衡的次数为ki,各节电池在所述评估时间段内的消耗容量ci为每次均衡的消耗容量之和。

8、优选地，所述第一容量阈值为所述最大值cmax所对应电池的标称容量*d1％，其中，1≤d1≤5。

9、优选地，所述第二容量阈值为平均消耗容量avc*d2％，其中，5≤d2≤20，所述平均消耗容量的计算公式为

10、优选地，所述均衡目标电压为电池最高可充电压。

11、另一方面，本发明提供一种电池系统，包括电池组和电池管理系统，所述电池组有n节电池，所述电池管理系统包括：n个均衡模块，与所述n节电池一一对应连接，用于对所述电池的能量进行均衡；控制单元，与所述均衡模块连接，用于控制所述均衡模块开启或关闭，并执行如上述任一项所述的电池自放电率评估方法。

12、与现有技术相比，本发明之技术方案具有以下优点：通过自身的电池管理系统，获得各电池均衡期间的消耗容量，并通过设置第一容量阈值来对比判断是否存在异常，从而评估出自放电率最大的电池。通过设置第二容量阈值来对比判断其他自放电率过大的电池。本发明提供的电池自放电率评估方法，无需额外增加电池系统成本，无需添加测试电路或测试仪器，在系统运行中实时更新，无需额外进行测试动作，并且能够提前识别电池故障风险，并在电池系统应用中直接获取自放电数据，提高自放电率评估效率。

技术特征：

1.一种电池自放电率评估方法，应用于电池系统，所述电池系统包括电池组和电池管理系统，所述电池组包括n节电池，n节电池通过所述电池管理系统进行均衡，n为大于1的自然数，所述电池自放电率评估方法的步骤包括：

2.根据权利要求1所述的电池自放电率评估方法，其特征在于，在所述选取评估时间段前，还包括步骤：

3.根据权利要求2所述的电池自放电率评估方法，其特征在于，所述电池管理系统记录各电池的均衡电流i和均衡时间t，并根据所记录的均衡电流i和均衡时间t获取所述评估时间段内各节电池进行均衡的消耗容量ci。

4.根据权利要求1所述的电池自放电率评估方法，其特征在于，还包括步骤：

5.根据权利要求1所述的电池自放电率评估方法，其特征在于，所述评估时间段为20～60天。

6.根据权利要求5所述的电池自放电率评估方法，其特征在于，在所述评估时间段内每节电池进行均衡的次数为ki,各节电池在所述评估时间段内的消耗容量ci为每次均衡的消耗容量之和。

7.根据权利要求1所述的电池自放电率评估方法，其特征在于，所述第一容量阈值为所述最大值cmax所对应电池的标称容量*d1％，其中，1≤d1≤5。

8.根据权利要求4所述的电池自放电率评估方法，其特征在于，所述第二容量阈值为平均消耗容量avc*d2％，其中，5≤d2≤20，所述平均消耗容量的计算公式为

9.根据权利要求2所述的电池自放电率评估方法，其特征在于，所述均衡目标电压为电池最高可充电压。

10.一种电池系统，包括电池组和电池管理系统，所述电池组有n节电池，其特征在于，所述电池管理系统包括：

技术总结
本发明提供一种电池自放电率评估方法和电池系统，所述电池系统包括电池组和电池管理系统，所述电池组包括n节电池，n节电池通过所述电池管理系统进行均衡，n为大于1的自然数，所述电池自放电率评估方法的步骤包括：选取评估时间段，获取所述评估时间段内各节电池进行均衡的消耗容量C<subgt;i</subgt;，并从所有电池的消耗容量C<subgt;i</subgt;中选出最大值C<subgt;max</subgt;和最小值C<subgt;min</subgt;；设定第一容量阈值，判断所述最大值C<subgt;max</subgt;是否大于所述第一容量阈值；若是，视为所述最小值C<subgt;min</subgt;所对应电池的自放电率过大，若否，视为所有电池的自放电率正常。本发明提供的电池自放电率评估方法，无需额外增加电池系统成本，提高自放电率评估效率。

技术研发人员：李小龙
受保护的技术使用者：杭州协能科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29