电池组一致性检测方法、检测组件和电池系统与流程

未命名 09-20 阅读:180 评论:0


1.本技术涉及电池技术领域,特别是涉及一种电池组一致性检测方法、检测组件和电池系统。


背景技术:

2.2021年以来,国内新能源汽车中磷酸铁锂电池装机占比已经超过了三元锂电池,彻底扭转了2018年以来磷酸铁锂电池年产量不如三元锂电池的趋势,并且磷酸铁锂电池占比在持续提高。其中,对于车辆而言,磷酸铁锂电池安全使用一直是关注的重点,磷酸铁锂电池组的一致性检测相较于三元锂电池组来说更加困难,这也成为磷酸铁锂电池发展过程中必须攻克的难点。
3.目前,常用的磷酸铁锂电池组一致性检测方法,主要是在磷酸铁锂电池充电末端和放电末端,通过长时间静置,使得电池电压趋于稳定后进行检测,检测耗时耗力。


技术实现要素:

4.本技术主要解决的技术问题是提供一种电池组一致性检测方法、检测设备和电池系统,能够高效地对电池组的一致性进行检测。
5.为解决上述技术问题,本技术采用的一个技术方案是:提供一种电池组一致性检测方法,电池组包括至少两个电池单体,电池单体的充电过程包括电压平台区间和非电压平台区间,电压平台区间位于非电压平台区间之后,在电池单体的充电过程中,电压平台从非电压平台区间迁移至电压平台区间,电池组一致性检测方法包括:确定第一时刻和第二时刻;其中,第一时刻为一电池单体在一次充电过程中,从一电池单体对应的第一非电压平台区间迁移至一电池单体对应的第一电压平台区间的迁移时刻;第二时刻为另一电池单体在一次充电过程中,从另一电池单体对应的第二非电压平台区间迁移至另一电池单体对应的第二电压平台区间的迁移时刻,或者,第二时刻为至少两个电池单体对应的各迁移时刻的均值;基于第一时刻和第二时刻,得到电池组一致性检测结果。
6.其中,确定第一时刻和第二时刻,包括:获取第一充电数据和第二充电数据;其中,第一充电数据包括一电池单体各时刻的第一电压,第二充电数据包括另一电池单体各时刻的第二电压;基于各时刻的第一电压和各时刻的第二电压之间的差异,得到各时刻的压差;基于各时刻的压差,得到第一时刻和第二时刻。
7.其中,各时刻的第一电压为预设区间内的各时刻的第一电压,各时刻的第二电压为预设区间内的各时刻的第二电压,预设区间为非电压平台区间;基于各时刻的第一电压和各时刻的第二电压,得到各时刻的压差,包括:基于预设区间内的各时刻的第一电压,与预设区间内的各时刻的第二电压之间的差异,得到预设区间内的各时刻的压差;基于各时刻的压差,得到第一时刻和第二时刻,包括:基于预设区间内的各时刻的压差,得到第一时刻和第二时刻。
8.其中,基于预设区间内的各时刻的压差,得到第一时刻和第二时刻,包括:响应于
第一电压大于第二电压,将最大压差对应的时刻,作为一电池单体对应的第一时刻,以及,将最小压差对应的时刻,作为另一电池单体对应的第二时刻;响应于第一电压小于第二电压,将最大压差对应的时刻,作为另一电池单体对应的第二时刻,以及,将最小压差对应的时刻,作为一电池单体对应的第一时刻。
9.其中,确定第一充入容量与第二充入容量之间的容量偏差,以及,获取额定电容量;其中,第一充入容量为一电池单体在第一充电时长冲入的电容量,第一充电时长为一电池单体在充电开始时刻至第一时刻之间的充电时长,第二充入容量为另一电池单体在第二充电时长充入的电容量,或者,第二充入容量为至少两个电池单体在第二充电时长充入的电容量的均值,第二充电时长为充电开始时刻至第二时刻之间的充电时长,额定电容量为至少两个初始电池单体额定的电容量;将容量偏差与额定电容量之间的比值,作为电池组内的soc偏差。
10.其中,采用恒定电流进行充电;确定第一充入容量与第二充入容量之间的容量偏差,包括:基于第一时刻和充电开始时刻,得到第一充电时长;以及,基于第二时刻和充电开始时刻,得到第二充电时长;基于第一充电时长和恒定电流的电流值,得到第一充入容量;以及,基于第二充电时长和恒定电流的电流值,得到第二充入容量;利用第一充入容量和第二充入容量之间的差异,得到容量偏差。
11.其中,获取预设时间段内任意两次符合充电要求的充电过程对应的容量偏差;其中,容量偏差为充电过程对应的第一充入容量与第二充入容量之间的差异,充电要求包括充电过程对应的充电温度符合温度阈值;响应于后一次符合充电要求的充电过程对应的容量偏差大于另一符合充电要求的充电过程对应的容量偏差,确定电池组在预设时间段内存在电池单体自放电。
12.其中,基于第一时刻和第二时刻,得到电池组一致性检测结果,包括:响应于第一时刻与第二时刻不一致,确定电池组不一致;和/或,电池组为磷酸铁锂电池组。
13.为解决上述技术问题,本技术采用的另一个技术方案是:提供一种检测组件,检测组件包括至少两个采集元件和处理元件;至少两个采集元件与电池组的至少两个电池单体一一对应,采集元件用于与对应的电池单体连接,用于采集电池单体的电压;处理元件分别与至少两个采集元件通信连接,用于接收各采集元件采集的电压,并基于各采集元件采集的电压执行上述的方法。
14.为解决上述技术问题,本技术采用的另一个技术方案是:提供一种电池系统,该电池系统包括通信连接的电池组和检测组件,检测设备为上述的检测组件。
15.上述技术方案,基于第一时刻和第二时刻,得到电池组一致性检测结果。第一时刻和第二时刻,表征的是不同电池单体的电压平台从非电压平台区间迁移至电压平台区间的迁移时刻;故,本技术,是通过确定电压平台从非电压平台区间迁移至电压平台区间的迁移时刻是否一致,从而确定电池组内部是否一致,即,本技术是通过电压平台发生平台迁移的时间先后,确定电池组内部是否一致。
16.另外,本技术仅需要通过一次充电过程,且不需要电池组充满电和放空电,即可完成对电池组一致性的检测,即,本技术能够高效地进行电池组一致性检测,且不损伤电池组。
附图说明
17.图1是本技术提供的电池组一致性检测方法一实施例的流程示意图;
18.图2是本技术提供的充电电压曲线一实施例的示意图;
19.图3是本技术提供的充电电压曲线另一实施例的示意图;
20.图4是步骤s11一实施例的流程示意图;
21.图5是本技术提供的充入容量变化曲线一实施例的示意图;
22.图6是本技术提供的压差变化曲线一实施例的示意图;
23.图7是本技术提供的检测组件一实施例的结构示意图;
24.图8是本技术提供的电池系统一实施例的结构示意图。
具体实施方式
25.下面结合说明书附图,对本技术实施例的方案进行详细说明。
26.以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节,以便透彻理解本技术。
27.本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外,本文中的“多”表示两个或者多于两个。另外,本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合,例如,包括a、b、c中的至少一种,可以表示包括从a、b和c构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
28.请参阅图1,图1是本技术提供的电池组一致性检测方法一实施例的流程示意图。需注意的是,若有实质上相同的结果,本技术的实施例并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示,本实施例包括:
29.举例来说,磷酸铁锂电池组包括10个磷酸铁锂电池单体;假设,10颗磷酸铁锂电池单体中,容量最低的1颗磷酸铁锂电池单体是2000mah,而其他9颗磷酸铁锂电池单体容量都是2500mah;磷酸铁锂电池组放电时,这10颗磷酸铁锂电池单体同时在放电,磷酸铁锂电池单体的电压随着容量的减少下降;当容量较低的一颗磷酸铁锂电池单体2000mah放电结束时,磷酸铁锂电池单体的电压会达到2.8v,而磷酸铁锂电池组中其他9颗磷酸铁锂电池单体2500mah的容量还有剩余,电压在3.0v以上,但这时bms已经检测到了磷酸铁锂电池组有一颗磷酸铁锂电池单体的电压到达2.8v了,会开启磷酸铁锂电池组过放保护,整组磷酸铁锂电池组停止放电,导致了整个磷酸铁锂电池组的放电容量只有2000mah。
30.又例如,磷酸铁锂电池单体充满的电压为4.2v,磷酸铁锂电池组bms设置单体过充保护在4.25v,磷酸铁锂电池单体的电压随着容量增加而升高,当容量较低的一颗磷酸铁锂电池单体2000mah充电完成时,电压到达4.25v,而其他9颗磷酸铁锂电池单体还未充满,电压处于4.1v以下,但bms已经检测到有一磷酸铁锂电池单体的电压高于4.25v,就启动了过充保护,整组磷酸铁锂电池组停止充电,导致了整个磷酸铁锂电池组只充电了2000mah。
31.容量最低的磷酸铁锂电池单体,决定了磷酸铁锂电池组的充电容量以及放电容量,磷酸铁锂电池组中循环寿命和充放电特性最差的一颗磷酸铁锂电池单体,决定了磷酸铁锂电池组的整体性能。
32.请参阅图2和图3,图2是本技术提供的充电电压曲线一实施例的示意图,图3是本技术提供的充电电压曲线另一实施例的示意图,磷酸铁锂电池组发生电池单体一致性偏差时,会导致偏差的磷酸铁锂电池单体在充电过程中,与其他磷酸铁锂电池单体的充电电压曲线发生偏移,会形成明显的偏移窗口;并且,随着磷酸铁锂电池组的使用时间增长,导致磷酸铁锂电池组一致性偏差加大。
33.需要说明的是,电池组包括至少两个电池单体,电池单体的充电过程包括电压平台区间和非电压平台区间,电压平台区间位于非电压平台区间之后,在电池单体的充电过程中,电池单体的电压平台从其对应的非电压平台区间迁移至其对应的电压平台区间。
34.步骤s11:确定第一时刻和第二时刻。
35.本实施例的方法用于对磷酸铁锂电池组进行一致性检测,以确定磷酸铁锂电池组是否存在磷酸铁锂电芯一致性偏差问题,即,确定磷酸铁锂电池组内部是否存在一致性偏差。
36.在电池组充电过程中,在位于电压平台区间时,电池单体的电压基本不变而充入容量持续增大;在位于非电压平台区间,电池单体的电压随着充入容量增加而升高,在充入容量达到某一值时,即,在电池单体的电压达到某一值时,电池单体进入电压平台区间。由于在电池单体刚充电时,若电池单体存储有的电容量为0,那么可以理解为,在电池组充电过程中,电池单体存储有的电容量持续增大,电池单体的电压随着电池单体存储有的电容量增加而升高,在电池单体的电压达到某一值时或者说电池单体存储有的电容量达到某一值,电池单体进入电压平台区间,此时电池单体的电压基本不变,存储有的电容量持续增大。
37.由于电池组在最初组装时,电池组内配置的各电池单体是基于一致的,所以在每次充电过程中,如果电池组内的所有电池单体在充电开始时,存储有的电容量均为0或者存储有的电容量是相同,即,如果电池组内的所有电池单体充电开始时,电池组内的各电池单体的电压相同,那么电池组内的各电池单体存储有的电容量随着充电时间的增加是基本一致的,即,电池组内的各电池单体的电压平台从各自对应的非电压平台区间迁移至对应的电压平台区间的迁移时刻是基本一致的。而如果电池组内的各电池单体在充电开始时,各电池单体的电压不同,各电池单体之间存在压差,或者说,各电池单体之间存在容量差(例如,a电池单体未放电完且b电池单体放电完,所以a电池单体中还有部分电量,a电池单体的电压高于b电池单体),那么电压较高的电池单体达到进入电压平台区间的电压的时间较早,或者说,存储有电容量的电池单体达到进入电压平台区间的时间较早。故,若电池组内的两电池单体在充电过程中,电压平台从各自的非电压平台区间迁移至电压平台区间的迁移时刻不一致,则两个电池单体不一致。
38.举例来说,如图2所示,电池组内的a电池单体在充电刚开始时的电压为3.23v,电池组内的b电池单体在充电刚开始时的电压为3.26v,a电池单体与b电池单体的电压不同,a电池单体与b电池单体之间存在压差,或者说,a电池单体与b电池单体之间存在容量差;b电池单体的电压平台从其对应的非电压平台区间迁移至其对应的电压平台区间的迁移时刻,即,b电池单体到达电压3.36v而实现迁移至其对应的电压平台区间的迁移时刻,具体为24:00;a电池单体的电压平台从其对应的非电压平台区间迁移至其对应的电压平台区间的迁移时刻,即,a电池单体到达电压3.36v而实现迁移至其对应的电压平台区间的迁移时刻,具
体为30:00。所以,电压较高的b电池单体达到进入电压平台区间的电压的时间较早,电池组内的b电池单体与a电池单体不一致。
39.本实施方式中,确定第一时刻和第二时刻。其中,第一时刻为一电池单体在一充电过程中,从一电池单体对应的第一非电压平台区间迁移至一电池单体对应的第一电压平台区间的迁移时刻,第二时刻为另一电池单体在上述的一次充电过程中,从另一电池单体对应的第二非电压平台区间迁移至另一电池单体对应的第二电压平台区间的迁移时刻,或者,第二时刻为至少两个电池单体对应的各迁移时刻的均值。
40.在一实施方式中,第一时刻为一电池单体在一次充电过程中,从一电池单体对应的第一非电压平台区间迁移至一电池单体对应的第一电压平台区间的迁移时刻,第二时刻为另一电池单体在上述的一次充电过程中,从另一电池单体对应的第二非电压平台区间迁移至另一电池单体对应的第二电压平台区间的迁移时刻。在一具体实施方式中,一电池单体为电池组中最高电压电池单体,另一电池单体为电池组中最低电压电池单体,能够便于后续确定电池组中最高电压电池单体与最低电压电池单体之间是否一致。在其他具体实施方式中,一电池单体为电池组中的任一电池单体,另一电池单体为电池组中除上述一电池单体以外的其他任一电池单体,能够便于后续确定电池组中任意两个电池单体之间是否一致。
41.在一实施方式中,第一时刻为一电池单体在一次充电过程中,从一电池单体对应的第一非电压平台区间迁移至一电池单体对应的第一电压平台区间的迁移时刻,第二时刻为至少两个电池单体对应的各迁移时刻的均值。在一具体实施方式中,一电池单体为电池组中最高电压电池单体,能够便于后续确定最高电压电池单体的迁移时刻与电池组的至少两个电池单体对应的各迁移时刻的均值(平均迁移时刻)之间是否一致。在其他具体实施方式中,一电池单体为电池组中最低电压电池单体,能够便于后续确定最低电压电池单体的迁移时刻与电池组的至少两个电池单体对应的各迁移时刻的均值(平均迁移时刻)之间是否一致。在其他具体实施方式中,一电池单体为电池组中的任一电池单体,能够便于后续确定任一电池单体的迁移时刻与电池组的至少两个电池单体对应的各迁移时刻的均值(平均迁移时刻)之间是否一致。
42.在一实施方式中,可以从本地存储或者云端存储中获取得到第一时刻和第二时刻。当然,在其他实施方式中,也可以实时对电池组进行充电而得到第一时刻和第二时刻,在此不做具体限定。
43.为了提高获取的第一时刻和第二时刻的准确性,从而提高后续基于第一时刻和第二时刻得到的一致性检测结果的准确性,在一实施方式中,对电池组的充电采用恒定电流以及保持电池组内的温度处于预设温度范围内。其中,不对恒定电流的电流大小以及预设温度范围进行限定,可根据实际使用需要具体设置。
44.步骤s12:基于第一时刻和第二时刻,得到电池组一致性检测结果。
45.本实施方式中,基于第一时刻和第二时刻,得到电池组一致性检测结果。第一时刻和第二时刻,表征的是电压平台从非电压平台区间迁移至电压平台区间的迁移时刻;所以,基于第一时刻和第二时刻,能够确定电压平台从非电压平台区间迁移至电压平台区间的迁移时刻是否一致,从而确定电池组内部是否一致。即,本技术通过电压平台发生平台迁移的时间先后,确定电池组内部是否一致。由于本技术无需基于电池组的ocv与soc的关系确定
电池组内部的一致性问题,所以无需计算出soc值,避免因计算的soc值误差导致的一致性检测结果准确性下降的问题。另外,本技术仅需要通过一次充电过程,且不需要电池组充满电和放空电,即可完成对电池组一致性的检测,即,本技术能够高效地进行电池组一致性检测,且不损伤电池组。此外,本技术提供的电池组一致性检测方法,对充电电流和电池组内的温度要求较低,恒定电流即可,低温、高温和常温下均可执行。
46.在一实施方式中,响应于第一时刻与第二时刻不一致,确定电池组内部不一致。举例来说,以一电池单体为电池组内的最高电压电池单体、另一电池单体为电池组内的最低电压电池单体为例:最高电压电池单体在一次充电过程中,从最高电压电池单体对应的第一非电压平台区间迁移至对应的第一电压平台区间的迁移时刻为18:00,即,第一时刻为18:00;最低电压电池单体在上述的一次充电过程中,从最低电压电池单体对应的第二非电压平台区间迁移至对应的第二电压平台区间的迁移时刻为18:45,即,第二时刻为18:45;所以,电池组中的最高电压电池单体与最低电压电池单体进入对应的电压平台区间的时间不同,即,电池组中的最高电压电池单体与最低电压电池单体的电压平台发生平台迁移的时间不同,所以电池组内部不一致。
47.需要说明的是,在第二时刻为另一电池单体在一次充电过程中,从另一电池单体对应的第二非电压平台区间迁移至另一电池单体对应的第二电压平台区间的迁移时刻时,若第一时刻与第二时刻一致,只能表明电池组内这两个电池单体一致,并不能说明电池组内的各电池单体一致。所以,需要将电池组内的电池单体进行两两之间一致性检测。
48.在一实施方式中,本技术还包括下内容:确定第一充入容量与第二充入容量之间的容量偏差,以及,获取额定电容量;其中,第一充入容量为一电池单体在第一充电时长充入的电容量,第一充电时长为一电池单体在充电开始时刻至第一时刻之间的充电时长,第二充入容量为另一电池单体在第二充电时长充入的电容量,或者,第二充入容量为至少两个电池单体在第二充电时长充入的电容量的均值,第二充电时长为充电开始时刻至第二时刻之间的充电时长。
49.举例来说,以电池组包括a电池单体、b电池单体和c电池单体,第一充入电容量为a电池单体在第一充电时长充入的电容量,第二充入容量为b电池单体在第二充电时长充入的电容量:由于a电池单体对应的第一充入容量为ah0,b电池单体对应的第二充入容量为ah1和额定电容量为cap,所以第一充入容量与第二充入容量之间的容量偏差为dah=|ah0-ah1|,电池组内的一soc偏差=dah/cap。
50.又例如,以电池组包括a电池单体、b电池单体和c电池单体、第一充入电容量为c电池单体在第一充电时长充入的电容量、第二充入容量为a电池单体、b电池单体和c电池单体在第二充电时长充入的电容量的均值:由于c电池单体对应的第一充入容量为ah0,第二充入容量即a电池单体、b电池单体和c电池单体在第二充电时长充入的电容量的均值为ah1以及额定电容量为cap,所以第一充入容量与第二充入容量之间的容量偏差为dah=|ah0-ah1|,电池组内的一soc偏差=dah/cap。
51.又例如,以电池组包括a电池单体和c电池单体,a电池单体为电池组中的最高电压电池单体,c电池单体为电池组中的最低电压电池单体,第一充入电容量为a电池单体在第一充电时长充入的电容量,第二充入容量为c电池单体在第二充电时长充入的电容量:由于a电池单体对应的第一充入容量为ah0,c电池单体对应的第二充入容量为ah1和额定电容量
为cap,所以第一充入容量与第二充入容量之间的容量偏差为dah=|ah1-ah0|,电池组内的最大soc偏差=dah/cap。
52.在一具体实施方式中,采用恒定电流进行充电,确定第一充入容量和第二充入容量之间的容量偏差,具体为:基于第一时刻和充电开始时刻,得到第一充电时长,以及,基于第二时刻和充电开始时刻,得到第二充电时长;基于第一充电时长和恒定电流的电流值,得到第一充入容量,以及,基于第二充电时长和恒定电流的电流值,得到第二充入容量;利用第一充入容量和第二充入容量之间的差异,得到容量偏差。具体地,将第一充电时长和恒定电流的电流值利用安时积分法计算得到第一充入容量,以及,将第二充电时长和恒定电流的电流值利用安时积分法计算得到第二充入容量,第一充入容量与第二充入容量之间的差异即为容量偏差。
53.在一实施方式中,本技术还包括下内容:获取预设时间段内任意两次符合充电要求的充电过程对应的容量偏差,其中,容量偏差为充电过程对应的第一充入容量与第二充入容量之间的差异;响应于后一次符合充电要求的充电过程对应的容量偏差大于另一符合充电要求的充电过程对应的容量偏差,确定电池组在预设时间段内存在电池单体自放电。也就是说,比对预设时间段内的任意两次符合充电要求的充电过程对应的容量偏差,如果后一次符合充电要求的充电过程对应的容量偏差大于前一次符合充电要求的充电过程对应的容量偏差,则判定在预设时间段内,电池组内存在电池单体自放电现象。
54.其中,充电要求包括充电过程对应的充电温度符合温度阈值;其中,不对温度阈值的大小进行限定,可根据实际使用需要具体设置。
55.举例来说,获取到预设时间段内每一次充电过程对应的容量偏差与时间,具体为(dahk,tk)、(dah
k+1
,t
k+1
)、
……
、(dah
k+n
,t
k+n
);比对任意两次符合充电要求的充电过程对应的容量偏差,若后一次符合充电要求的充电过程对应的容量偏差大于前一次符合充电要求的充电过程对应的容量偏差,则该预设时间段内发生了电池单体自放电;如,若dah
k+1
》dahk,则该预设时间段内发生了电池单体自放电,自放电率为α=(dah
k+1-dahk)/(t
k+1-tk),根据实测自放电率α与电池单体安全自放电率之间的比较,预警电池组的安全风险。
56.上述实施方式中,基于第一时刻和第二时刻,得到电池组一致性检测结果。第一时刻和第二时刻,表征的是不同电池单体的电压平台从非电压平台区间迁移至电压平台区间的迁移时刻;故,本技术,是通过确定电压平台从非电压平台区间迁移至电压平台区间的迁移时刻是否一致,从而确定电池组内部是否一致,即,本技术是通过电压平台发生平台迁移的时间先后,确定电池组内部是否一致。
57.另外,本技术仅需要通过一次充电过程,且不需要电池组充满电和放空电,即可完成对电池组一致性的检测,即,本技术能够高效地进行电池组一致性检测,且不损伤电池组。
58.请参阅图4,图4是步骤s11一实施例的流程示意图。需注意的是,若有实质上相同的结果,本技术的实施例并不以图4所示的流程顺序为限。如图4所示,本实施例包括:
59.步骤s41:确定第一充电数据和第二充电数据。
60.本实施方式中,获取第一充电数据和第二充电数据;其中,第一充电数据包括一电池单体各时刻的第一电压,第二充电数据包括各时刻的第二电压,第二电压为另一电池单体的电压,或者,第二电压为至少两个电池单体对应的电压的均值。
61.举例来说,以电池组包括a电池单体、b电池单体和c电池单体为例:一电池单体为a电池单体,第一充电数据包括a电池单体各时刻的第一电压,另一电池单体为b电池单体,第二充电数据包括b电池单体各时刻的第二电压。又例如,一电池单体为c电池单体,第一充电数据包括c电池单体各时刻的第一电压,a电池单体、b电池单体和c电池单体的电压的均值为第二电压,所以第二充电数据包括a电池单体、b电池单体和c电池单体各时刻的电压的均值。
62.在一实施方式中,具体可以从本地存储或者云端存储中获取得到第一充电数据和第二充电数据。当然,在其他实施方式中,还可以实时对电池组进行充电,从而获取得到第一充电数据和第二充电数据,在此不做限定。
63.步骤s42:基于各时刻的第一电压和各时刻的第二电压之间的差异,得到各时刻的压差。
64.本实施方式中,基于各时刻的第一电压和各时刻的第二电压之间的差异,得到各时刻的压差。将各时刻的第一电压与各时刻的第二电压的差值的绝对值,作为各时刻对应的压差。
65.由于第一时刻和第二时刻表征的是在充电过程中,电压平台从非电压平台区间迁移至电压平台区间的时刻,所以,为了提高后续确定第一时刻和第二时刻的效率,在一实施方式中,各时刻的第一电压为预设区间内的各时刻的第一电压,各时刻的第二电压为预设区间内的各时刻的第二电压,预设区间为非电压平台区间;此时,基于第一电压和第二电压,得到各时刻的压差,具体为:基于预设区间内的各时刻的第一电压,与预设区间内的各时刻的第二电压之间的差异,得到预设区间内的各时刻的压差。也就是说,单纯计算预设区间内的各时刻的压差即可,而无需计算从充电开始时刻至电压平台区间之间的各时刻的压差,提高了得到各时刻的压差的效率,从而提高后续基于各时刻的压差得到第一时刻和第二时刻的效率,进而提高对电池组一致性检测的效率。
66.在一具体实施方式中,预设区间为非电压平台区间和部分电压平台区间的组合。具体地,在充电过程中,包括两个电压平台区间和一个非电压平台区间,非电压平台区间位于两个电压平台区间之间;预设区间为非电压平台区间以及与非电压平台区间连接的部分电压平台区间。举例来说,soc区间为[socn,socm],socn的范围是[30%,60%),socm的范围是(65%,90%]。
[0067]
步骤s43:基于各时刻的压差,得到第一时刻和第二时刻。
[0068]
本实施方式中,基于各时刻的压差,得到第一时刻和第二时刻。
[0069]
如图5、图6所示,图5是本技术提供的充入容量变化曲线一实施例的示意图,图6是本技术提供的压差变化曲线一实施例的示意图。在充电过程中,电池组的电池单体的电压随着充入容量的增加而增加,而电池单体的电压平台从非电压平台区间迁移至电压平台区间后,电池单体的电压基本不变而充入容量持续增大;所以,可以理解为,在电池单体的电压平台迁移至电压平台区间时,电池单体的电压达到最大。由于在一电池单体的电压平台先迁移至电压平台区间时,该电池单体的电压达到最大,而另一电池单体的电压平台由于还未迁移至电压平台区间,所以其电压仍在随着充入容量的增大而增大;所以,在一电池单体的电压平台先迁移至电压平台区间之后,两者之间的压差达到最大并随之逐渐减小;故,可以将最大压差对应的时刻作为一电池单体的电压平台迁移至电压平台区间的时刻。由于
在一电池单体的电压平台先迁移至电压平台区间之后,迁移至对应的电压平台区间的一电池单体的电压不变,未迁移至对应的电压平台区间的另一电池单体的电压继续增大,直至另一电池单体的电压平台迁移至对应的电压平台区间,另一电池单体的电压达到最大;所以,在另一电池单体的电压平台迁移至对应的电压平台区间之后,由于两个电池单体均已迁移至电压平台区间,两个电池单体的电压均不再发生改变,两者之间的压差最小且基本不变;故,可以将最小压差对应的时刻作为另一电池单体的电压平台迁移至对应的电压平台区间的时刻。
[0070]
故,在一实施方式中,响应于第一电压大于第二电压,将最大压差对应的时刻,作为一电池单体对应的第一时刻,以及,将最小压差对应的时刻,作为另一电池单体对应的第二时刻;响应于第一电压小于第二电压,将最大压差对应的时刻,作为另一电池单体对应的第二时刻,以及,将最小压差对应的时刻,作为一电池单体对应的第一时刻。
[0071]
在一实施方式中,基于第一电压和第二电压,得到各时刻的压差,具体为:基于预设区间内的各时刻的第一电压,与预设区间内的各时刻的第二电压张之间的差异,得到预设区间内的各时刻的压差。那么,基于各时刻的压差,得到第一时刻和第二时刻,具体为:基于预设区间内的各时刻的压差,得到第一时刻和第二时刻。
[0072]
请参阅图7,图7是本技术提供的检测组件一实施例的结构示意图。检测组件70包括至少两个采集元件71和处理元件72;至少两个采集元件71与电池组的至少两个电池单体一一对应,采集元件71用于与对应的电池单体连接,用于采集所述电池单体的电压;处理元件72分别与所述至少两个采集元件71通信连接,用于接收各采集元件71采集的电压,并基于各采集元件71采集的电压执行上述的任一电池组一致性检测方法实施例的步骤。
[0073]
检测组件70基于第一时刻和第二时刻,得到电池组一致性检测结果。第一时刻和第二时刻,表征的是不同电池单体的电压平台从非电压平台区间迁移至电压平台区间的迁移时刻;故,本技术中,检测组件70是通过确定电压平台从非电压平台区间迁移至电压平台区间的迁移时刻是否一致,从而确定电池组内部是否一致,即,本技术提供的检测组件70是通过电压平台发生平台迁移的时间先后,确定电池组内部是否一致。另外,本技术仅需要通过一次充电过程,且不需要电池组充满电和放空电,即可完成检测组件70对电池组一致性的检测,即,本技术能够高效地进行电池组一致性检测,且不损伤电池组。
[0074]
请参阅图8,图8是本技术提供的电池系统一实施例的结构示意图,电池系统80包括互相通信连接的电池组81和检测组件70。由于检测组件70基于第一时刻和第二时刻,得到电池组一致性检测结果。第一时刻和第二时刻,表征的是不同电池单体的电压平台从非电压平台区间迁移至电压平台区间的迁移时刻;故,本技术中,检测组件70是通过确定电压平台从非电压平台区间迁移至电压平台区间的迁移时刻是否一致,从而确定电池组内部是否一致,即,本技术提供的检测组件70是通过电压平台发生平台迁移的时间先后,确定电池组内部是否一致。另外,本技术仅需要通过一次充电过程,且不需要电池组充满电和放空电,即可完成检测组件70对电池组一致性的检测,即,本技术能够高效地进行电池组一致性检测,且不损伤电池组。故,本技术提供的电池系统80也具备上述效果。
[0075]
以上所述仅为本技术的实施方式,并非因此限制本技术的专利范围,凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本技术的专利保护范围内。

技术特征:
1.一种电池组一致性检测方法,其特征在于,所述电池组包括至少两个电池单体,所述电池单体的充电过程包括电压平台区间和非电压平台区间,所述电压平台区间位于所述非电压平台区间之后,在所述电池单体的充电过程中,所述电池单体的电压平台从所述非电压平台区间迁移至所述电压平台区间,所述方法包括:确定第一时刻和第二时刻;其中,所述第一时刻为一所述电池单体在一次充电过程中,从所述一电池单体对应的第一非电压平台区间迁移至所述一电池单体对应的第一电压平台区间的迁移时刻;所述第二时刻为另一所述电池单体在所述一次充电过程中,从所述另一电池单体对应的第二非电压平台区间迁移至所述另一电池单体对应的第二电压平台区间的迁移时刻;基于所述第一时刻和所述第二时刻,得到所述电池组一致性检测结果。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定第一时刻和第二时刻,包括:获取第一充电数据和第二充电数据;其中,所述第一充电数据包括所述一电池单体各时刻的第一电压,所述第二充电数据包括所述另一电池单体各时刻的第二电压;基于所述各时刻的第一电压和所述各时刻的第二电压之间的差异,得到各时刻的压差;基于所述各时刻的压差,得到所述第一时刻和所述第二时刻。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述各时刻的第一电压为预设区间内的各时刻的第一电压,所述各时刻的第二电压为所述预设区间内的各时刻的第二电压,所述预设区间为非电压平台区间;所述基于所述各时刻的第一电压和所述各时刻的第二电压,得到各时刻的压差,包括:基于所述预设区间内的各时刻的第一电压,与所述预设区间内的各时刻的第二电压之间的差异,得到所述预设区间内的各时刻的压差;所述基于所述各时刻的压差,得到所述第一时刻和所述第二时刻,包括:基于所述预设区间内的各时刻的压差,得到所述第一时刻和所述第二时刻。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述预设区间内的各时刻的压差,得到所述第一时刻和所述第二时刻,包括:响应于所述第一电压大于所述第二电压,将最大压差对应的时刻,作为所述一电池单体对应的第一时刻,以及,将最小压差对应的时刻,作为所述另一电池单体对应的第二时刻;响应于所述第一电压小于所述第二电压,将最大压差对应的时刻,作为所述另一电池单体对应的第二时刻,以及,将最小压差对应的时刻,作为所述一电池单体对应的第一时刻。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:确定第一充入容量与第二充入容量之间的容量偏差,以及,获取额定电容量;其中,所述第一充入容量为所述一电池单体在第一充电时长充入的电容量,所述第一充电时长为所述一电池单体在充电开始时刻至所述第一时刻之间的充电时长,所述第二充入容量为所述另一电池单体在第二充电时长充入的电容量,或者,所述第二充入容量为所述至少两个电池单体在第二充电时长充入的电容量的均值,所述第二充电时长为所述充电开始时刻至所述第二时刻之间的充电时长,所述额定电容量为所述至少两个初始电池单体额定的电容
量;将所述容量偏差与所述额定电容量之间的比值,作为所述电池组内的soc偏差。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,采用恒定电流进行充电;所述确定第一充入容量与第二充入容量之间的容量偏差,包括:基于所述第一时刻和所述充电开始时刻,得到所述第一充电时长;以及,基于所述第二时刻和所述充电开始时刻,得到所述第二充电时长,基于所述第一充电时长和所述恒定电流的电流值,得到所述第一充入容量;以及,基于所述第二充电时长和所述恒定电流的电流值,得到所述第二充入容量;利用所述第一充入容量和所述第二充入容量之间的差异,得到所述容量偏差。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:获取预设时间段内任意两次符合充电要求的充电过程对应的容量偏差;其中,所述容量偏差为所述充电过程对应的第一充入容量与第二充入容量之间的差异,所述充电要求包括所述充电过程对应的充电温度符合温度阈值;响应于后一次符合所述充电要求的充电过程对应的容量偏差大于另一符合所述充电要求的充电过程对应的容量偏差,确定所述电池组在所述预设时间段内存在电池单体自放电。8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一时刻和所述第二时刻,得到所述电池组一致性检测结果,包括:响应于所述第一时刻与所述第二时刻不一致,确定所述电池组不一致;和/或,所述电池组为磷酸铁锂电池组。9.一种检测组件,其特征在于,所述检测组件包括:至少两个采集元件,所述至少两个采集元件与电池组的至少两个电池单体一一对应,所述采集元件用于与对应的电池单体连接,用于采集所述电池单体的电压;处理元件,分别与所述至少两个采集元件通信连接,用于接收各所述采集元件采集的电压,并基于各所述采集元件采集的电压执行权利要求1-8任一项所述的方法。10.一种电池系统,其特征在于,所述电池系统包括通信连接的电池组和检测组件,所述检测设备为权利要求9所述的检测组件。

技术总结
本申请公开了电池组一致性检测方法、检测组件和电池系统,该方法包括:确定第一时刻和第二时刻;其中,第一时刻为一电池单体在一次充电过程中,从一电池单体对应的第一非电压平台区间迁移至一电池单体对应的第一电压平台区间的迁移时刻;第二时刻为另一电池单体在一次充电过程中,从另一电池单体对应的第二非电压平台区间迁移至另一电池单体对应的第二电压平台区间的迁移时刻,或者,第二时刻为至少两个电池单体对应的各迁移时刻的均值;基于第一时刻和第二时刻,得到电池组一致性检测结果。通过上述方式,本申请能够高效地对电池组的一致性进行检测。的一致性进行检测。的一致性进行检测。


技术研发人员:高科杰 李康生
受保护的技术使用者:浙江零跑科技股份有限公司
技术研发日:2023.06.12
技术公布日:2023/9/12
版权声明

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