一种电池的故障判定及维护方法与流程

【技术领域】

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池的故障判定及维护方法。

背景技术：

由于电动汽车需要动力电池组输出较高的电压，而单体电池的电压远远不能满足电动汽车的高压需求，因此，现有的动力电池组通常先由多个单体电池并联组成电池模块，再由多个电池模块串联组成电池组以满足电动汽车的高压需求，因此，动力电池组中性能最差的电池模块直接会影响整个动力电池组的剩余容量和车辆的续航里程，当动力电池组出现故障时，首先需要对出现故障的电池模块进行判定，然后将故障的电池模块进行更换才能保证车辆的续航使用。

现在有的方法是通过判定单体电池的电压与荷电状态(soc)的关系，然后根据电池组的单体电池之间的压差来进行判定需要更换的电池模块。然而，被更换的电池模块中只存在个别单体电池故障，并非所有单体电池全部故障，而将整个电池模块更换后进行处理将造成资源的浪费。

鉴于此，实有必要提供一种新的电池的故障判定及维护方法以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电池的故障判定及维护方法，所述电池的故障判定及维护方法从更换下来的电池模块中挑选内阻、电压及容量均符合要求的单体电池并重新组成新的电池模块加以利用，进而减少了资源的浪费，降低了电池组的成本。

为了实现上述目的，本发明提供一种电池的故障判定及维护方法，包括如下步骤：

获取电池组中每个电池模块中的单体电池的当前容量；

判断每个电池模块中的单体电池的当前容量是否均大于预设容量；

若某个电池模块中存在个别单体电池的当前容量不大于所述预设容量，则该电池模块故障并将故障的电池模块进行更换；

计算除更换的电池模块外的其他电池模块的单体电池的平均内阻及平均电压；

从更换下来的电池模块中挑选内阻、电压及容量均符合要求的单体电池并重新组成新的电池模块。

本发明所提供的电池的故障判定及维护方法，首先通过对单体电池的容量进行判断以得出故障的电池模块并对故障的电池模块进行更换，然后从更换下来的电池模块中挑选内阻、电压及容量均符合要求的单体电池并重新组成新的电池模块重新利用，在实现电池组维护的同时减少了资源浪费，节约了电池组的生产成本。

【附图说明】

图1为本发明实施例提供的电池的故障判定及维护方法的流程图。

图2为本发明实施例提供的电池组的主视图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人士在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

当一个元件被认为与另一个元件“相连”时，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人士通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，其本发明实施例提供的电池的故障判定及维护方法的流程图。所应说明的是，本发明的方法并不受限于下述步骤的顺序，且其他实施例中，本发明的方法可以只包括以下所述步骤的其中一部分，或者其中的部分步骤可以被删除。

步骤s01，获取电池组中每个电池模块10中的单体电池11的当前容量。

请再参阅图2，其为本发明实施例提供的电池组100的主视图。所述电池组100包括多个串联的电池模块10，每个电池模块10包括多个并联的单体电池11。可以理解，在每个电池模块10中，多个单体电池11以m*n型矩阵排列。其中，m及n为正整数。在本实施方式中，所述单体电池11为圆柱形磷酸铁锂电池。

进一步地，可以通过远程监控平台获取所述每个单体电池11的当前容量。可以理解，每台电动汽车上均安装有电池管理系统以对电池组100进行管理并将电池组100状态信息实时发送至远程监控平台。其中，所述状态信息包括每个单体电池11的电流、电压、温度、荷电状态(soc，stateofcharge)及容量。因此，可以通过远程监控平台获取每个单体电池11的当前容量。

步骤s02，判断每个电池模块10中的单体电池11的当前容量是否均大于预设容量；若每个电池模块10中的单体电池11的当前容量均大于所述预设容量，则进入步骤s03；若某个电池模块10中存在个别单体电池11的当前容量不大于所述预设容量，则该电池模块10故障并进入步骤s06。

在本实施方式中，所述预设容量依据电池组100的运行里程参数而进行设定。可以理解，随着电池组100的使用，每个单体电池11的容量会逐渐衰减，而电池组100的运行里程参数会影响电池组100的循环使用寿命，因此，依据电池组100的运行里程参数而设定预设容量，会提高判断的可靠性。

步骤s03，对所述电池组100进行充电并当充满电时获取每个电池模块10中单体电池11的soc。

在本实施方式中，先以恒流对所述电池组100进行充电，并当单体电池11的电压达到预设电压时再对所述电池组100进行恒压充电直至充电电流到达预设电流时停止充电，此时，单体电池满电，并记录(获取)每个电池模块10中的单体电池11的soc。在本实施方式中，预设电流为0.01c。可以理解，若单体电池11为标称电压为3.2v的磷酸铁锂电池时，可以先以0.05c或者1c的恒流对电池组100进行充电，当单体电池11的电压达到3.3v(预设电压)时，再对电池组100进行恒压充电，直到充电电流达到0.01c时结束充电，此时，单体电池11的电压为充电截至电压3.65v。

步骤s04，判断每个电池模块10中的单体电池11的soc与平均容量之间的差值是否均小于预设值；若每个电池模块10中的单体电池11的soc与平均容量之间的差值均小于预设值，则进入步骤s05；若某个电池模块10中存在个别单体电池11的soc与平均容量之间的差值不小于预设值，则该电池模块10故障并进入步骤s06。

在本实施方式中，所述平均容量通过对充满电的电池组100进行放电获取。具体地，在特定温度下以恒定电流对所述电池组100进行放电，并当放电到截至电压时计算每个单体电池11放出的容量，然后依据每个单体电池11所放出的容量计算出平均容量。例如，在15℃～25℃环境温度下，再以1c的恒流对步骤s03中充满电的电池组100进行放电，直到达到放电截至电压时停止放电。进一步地，所述预设值为平均容量的10％。

步骤s05，对所述多个电池模块10进行均衡处理。

具体地，将电池模块10与均衡设备连接以对每个单体电池11进行充电或者放电，经过一段时间，可使得每个电池模块10中的电池体电池11的容量基本一致。

本发明所提供的电池的故障判定及维护方法，在容量判断之后，即步骤s02之后还对所述电池组100进行充放电以进一步判断出故障的电池模块10，提高了判断的可靠性。

步骤s06，对故障电池模块10进行更换。

可以理解，为了不影响电池组100的续航里程，若判断出故障电池模块10，需要将故障的电池模块10移除，并安装新的电池模块10以保证电池组100的续航里程。而被更换的电池模块10中由于只存在个别单体电池10故障，并非所有单体电池11故障，因此，可以挑选符合要求的单体电池11进行重新组装以形成新的电池模块10继续使用，具体的维护请再参阅如下步骤。

步骤s07，计算除更换的电池模块10外的其他电池模块10的单体电池11的平均内阻及平均电压。

具体地，首先将充满电后的电池在15℃～25℃的环境下静置6-8小时，再将电池在常温下储存7-12天后用内阻测试仪测量每个单体电池11的电压及内阻并分别计算出平均内阻及平均电压。

步骤s08，从更换下来的电池模块10中挑选内阻、电压及容量均符合要求的单体电池11并重新组成新的电池模块10。

具体地，将单体电池11的电压、内阻及容量均符合要求的单体电池11重新组成新的电池模块10。其中，若单体电池11的电压与平均电压的压差小于等于30mv、内阻与平均内阻的差值小于等于10mω且容量大于预设容量或者与平均容量的差值小于等于50ma，则所述单体电池11符合要求。

本发明所提供的电池的故障判定及维护方法，首先通过对单体电池11的容量进行判断以得出故障的电池模块10并对故障的电池模块10进行更换，然后从更换下来的电池模块10中挑选内阻、电压及容量均符合要求的单体电池11并重新组成新的电池模块10重新利用，一方面保证了电池组100的一致性，另一方面减少了更换下来单体电池10的资源浪费，同时也降低了电池组100的使用成本。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。