CN114295988B 一种电池包故障检测电路及电池包故障检测方法 （华为数字能源技术有限公司）

街道香安社区安托山六路33号安托山WO2020021889A1,2020.01.30一种电池包故障检测电路及电池包故障检全技术领域。电池包包括串联连接的k个电池模样电路采样每个电池模组的输出电压并将采样定k个电池模组的平均输出电压处于预设电压范围内时：根据第i个电池模组的输出电压的变化取第i个电池模组的输出电压与平均输出电压的差值，并根据差值的变化量确定第i个电池模组于充电或放电下均能进行故障检测，适用性较2所述控制器，用于每当利用所述采样结果确定所述k个电池模组的平均输出电压处于预设电压范围内时获取第i个电池模组的输出电压与所述平均输出电压的差值，所述i=1，根据所述差值的变化量、所述第i个电池模组的容量、所述第i个电的采样结果与采样时间、预先标定的表征电池模组的开路电压随电池模组的荷电水平SOC值时确定所述第i个电池模组存在故障，所述短路电阻与所述第i个电池模组的容量成反模组的开路电压随电池模组的荷电水平SOC的变化速率的系数成正比，所述短路电阻与所述第i个电池模组的输出电压的采样结果与采样或者，根据所述差值的变化量中、所述第i个的输出电压的采样时间、预先标定的表征电池模组的开路电压随电池模组的荷电水平SOC值时确定所述第i个电池模组存在故障，所述短路电流与所述第i个电池模组的容量成正其中，所述预设电压范围内，所述电池模组的开路电压与所述确定所述均衡电路使所述第i个电池模组的输出电压产生的第一误差值，并利用所述第一接的可控开关和电阻，所述控制器具体用于根据所述第i个电池模组的均衡电路的工作时39.一种电池包故障检测方法，用于对电池包进行故每当利用所述采样结果确定所述k个电池模组的平均输出电压处于预设电压范围内设电压范围为电芯的荷电水平处于中等水平时电池模组的根据所述差值的变化量、所述第i个电池模组的容量、所述第i个电的采样结果与采样时间、预先标定的表征电池模组的开路电压随电池模组的荷电水平SOC值时确定所述第i个电池模组存在故障，所述短路电阻与所述第i个电池模组的容量成反模组的开路电压随电池模组的荷电水平SOC的变化速率的系数成正比，所述短路电阻与所述第i个电池模组的输出电压的采样结果与采样或者，根据所述差值的变化量中、所述第i个的输出电压的采样时间、预先标定的表征电池模组的开路电压随电池模组的荷电水平SOC值时确定所述第i个电池模组存在故障，所述短路电流与所述第i个电池模组的容量成正其中，所述预设电压范围内，所述电池模组的开路电压与所述确定所述第i个电池模组的均衡电路使所述第i个电池模组的输出电压产生的第一误根据所述第i个电池模组的均衡电路的工作时间、所述第i个电池模组的输4述电阻的电阻值和所述第i个电池模组的容量确定所述第根据所述第i个电池模组的阻抗值与所述k各电池模组的平均阻所述电池包包括串联连接的k个电池模组，每个电池模组包括一个或所述电池管理系统用于对所述电池包进行监控所述电机用于将电能转换为机械能以驱动所述电5电芯(Cell)，内短路指电芯的正、负极经过电阻形成的无法由电池管理系统(Battery[0010]该检测电路的控制器当第i个电池模组的平均输出电压处于预设电压范围内时，6的变化量中的任意一项、第i个电池模组的容量以及第i个电池模组的输出电压的采样时7生故障，因此电池包充电时采样电路的采样频率大于电池包放电时采样电路的采样频率，[0023]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，控制器与电池管理系统(Battery8[0046]确定第i个电池模组的均衡电路使第i个电池模组的输出电池包故障检测电路，还包括电池包和电池管理系统。电池包包括串联连接的k个电池模9[0070]本申请提供的电池包故障检测电路，可以应用于锂离子电池(Lithium-ion模组可以应用在电子设备中，本申请实施例对电子设备不做具体限定，例如可以为手机[0078]电池管理系统101为对电池包进行监控和充放电管理的功能单元，用于保证供电[0082]本申请的技术方案的一个应用场景即电动车辆的供电系统10，通过检测电池包[0089]电池包故障检测电路200连接电池包100，电池包100包括串联连接的多个电池模对电池模组101内多个电芯的具体数量以及具体连接方[0096]在另一种可能的实现方式中，控制器202获取每个电池模组的输出电压与平均输[0097]以电池包的k个电池模组中的第i个电池模组为例，其中k为[0109]本实施例中的控制器202可以为专用集成电路(ApplicationSpecific件(ComplexProgrammableLogicDevice，CPLD)、现场可编程逻辑门阵列(Field-与电池管理系统(BMS)的控制器集成在一起，即与图1中的电池管理系统102的控制器集成[0115]下面首先说明利用输出电压与平均输出电压的差值的变化量进行故障检测的原[0117]以电池模组的数量大于2为例，图中以波形V1表示电池模组1对应的输出电压波[0118]图中任意两个相邻的采样时刻组的容量Ccup、第i个电池模组的输出电器(Read-onlyMemory，ROM)，具体可以为带电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasableprogrammableRead-onlyMemory，EEROM)或可擦除可编程只读存储器[0147]在一些供电系统中还包括均衡电路，均衡电路能够接受电池管理系统的控制信[0151]其中，可控开关可以为绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolar[0152]电池管理系统的控制器可以向可控开关发送脉冲宽度调制(PulseWidth[0153]控制器还用于确定第i个电池模组的均衡电路使第i个电池模组的输出电压产生的第一误差值，并利用第一误差值补偿第i个电池模组对应的差值的变化量，下面具体说[0155]Ti表示在在第j个预设时刻(即t1时刻)和第j+1个预设时刻(即t2时刻)之间均衡特性进行预先标定，控制器利用式(11)获取的误差值Ve1对式(5)获取的差值的变化量进行[0164]综上所述，该检测电路的控制器还能够补偿均衡电路对[0165]进一步的，控制器还可以根据各个电池模组的阻抗之间存在的不一致性对式(5)[0166]控制器根据第i个电池模组的阻抗值zi与k各电池模组的平均阻抗值zavg的差值Δ[0169]控制器然后利用第二误差值Ve2对式(5)获取的差值的变化量[0175]控制器也可以根据第i个电池模组的输出电压的变化量确定第i个电池模组是否组的容量Ccup、第i个电池模组的输出电[0194]在第三种可能的实现方式中，控制器当输出电压的变化量大于第一预设电压值预设电压值小于电池包放电时的一预设电压值以便在充电时进行更加及时地确定出电[0197]Ti表示在在第j个预设时刻(即t1时刻)和第j+1个预设时刻(即t2时刻)之间均衡[0201]第i个电池模组的容量为Ccap，则第i个电池模组因均衡电路产生的[0205]综上所述，该检测电路的控制器还能够补偿均衡电路对[0207]控制器根据第i个电池模组的阻抗值zi与k各电池模组的平均阻抗值zavg的差值Δ[0219]S802：每当利用采样结果确定k个电池模组的平均输出电压处于预设电压范围内时，根据第i个电池模组的输出电压的变化量确定第i个电池模组是否存在故障，i＝1，[0228]确定均衡电路使第i个电池模组的输出电压产生的第一误差值，并利用第一误差[0231]根据第i个电池模组的阻抗值与k各电池模组的平均阻抗值的差值，以及第i个电[0238]S902：每当利用采样结果确定k个电池模组的平均输出电压处于预设电压范围内[0239]在第一种可能的实现方式中，根据差[0240]当短路电流IISC大于预设电流值I0时确定第i个电池模组存在故[0242]在第二种可能的实现方式中，根据差Ccup[0247]确定均衡电路使第i个电池模组的输出电压产生的第一误差值，并利用第一误差[0249]本方法也可以根据各个电池模组的阻抗之间存在的不一致性对获取的输出电压[0250]根据第i个电池模组的阻抗值与k各电池模组的平均阻抗值的差值，以及第i个电[0251]利用第二误差值补偿第i个电池模组的差值的变化量，具体可以参见式(13)和式故障的电池模组并将检测结果告知电池管理系当第i个电池模组的平均输出电压处于预设电压范围内时，即可利用采样结果进行故障检路的控制器当第i个电池模组的平均输出电压处于预设电压范围内时，即可利用采样结