一種動(dòng)力電池組故障診斷及維修方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動(dòng)力電池組故障診斷及維修方法，屬于車用動(dòng)力電池組技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)力電池組需要幾十個(gè)或幾百個(gè)電池單體串聯(lián)成組才能提供足夠大的功率，滿足車輛的需要。由于電池單體的不一致性，電池組中性能最差的單體直接影響電池組的容量和剩余能量，并決定了整個(gè)電池組的使用性能和壽命。電池的不一致性，主要是由于制造和使用過(guò)程中各電池單體的荷電狀態(tài)S0C、容量、內(nèi)阻、自放電率等不一致造成的。
[0003]電池組中某一單體出現(xiàn)故障將直接導(dǎo)致續(xù)航里程的下降甚至不能使用，準(zhǔn)確可靠地對(duì)動(dòng)力電池組進(jìn)行故障診斷并相應(yīng)地采取維修措施是電動(dòng)汽車正常使用的保證。真正影響車輛續(xù)航里程的是電池容量及其一致性，目前，在進(jìn)行動(dòng)力電池組故障診斷時(shí)，通常先建立電池組荷電狀態(tài)(SOC)與電池電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后根據(jù)電池組的單體壓差來(lái)進(jìn)行故障診斷，該方法盡管比較便捷，但可靠性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種有效、可靠的電池組故障診斷及維修方法。具體技術(shù)方案如下:
一種動(dòng)力電池組故障診斷及維修方法，動(dòng)力電池組由若干個(gè)電池單體串聯(lián)而成，其故障診斷及維修方法包括以下步驟:
S1:獲取電池組中各電池單體的容量和剩余容量；
S2:當(dāng)電池單體的容量小于設(shè)定的第一故障預(yù)警閾值時(shí)，則判斷電池單體存在故障，更換電池單體；
S3:當(dāng)某一電池單體的剩余容量與所有單體的剩余容量均值之差在充電后大于等于零時(shí)，則進(jìn)行步驟S4a，否則進(jìn)行步驟S4b ;
S4a:當(dāng)充電后剩余容量差值與放電后剩余容量差值之差大于設(shè)定的第二故障預(yù)警閾值時(shí)，則判斷電池單體故障，更換電池單體；
S4b:當(dāng)充電后剩余容量差值與放電后剩余容量差值的絕對(duì)值較大者大于設(shè)定的第二故障預(yù)警閾值時(shí)，則判斷電池單體故障，更換電池單體，否則均衡電池單體。
[0005]優(yōu)選的，所述電池單體的容量和剩余容量根據(jù)電池單體的充放電倍率要求直接測(cè)量，或者根據(jù)電池單體的內(nèi)阻、車輛運(yùn)行時(shí)間、車輛運(yùn)行里程對(duì)照電池單體的日歷壽命和循環(huán)壽命衰減曲線估算確定。
[0006]優(yōu)選的，第一故障預(yù)警閾值和第二故障預(yù)警閾值根據(jù)電池組的維保周期和使用條件確定。
[0007]優(yōu)選的，動(dòng)力電池組的維保周期依據(jù)車輛運(yùn)行時(shí)間或行駛里程設(shè)定，其中依據(jù)運(yùn)行時(shí)間設(shè)定的維保周期為3個(gè)月至12個(gè)月，依據(jù)行駛里程設(shè)定的維保周期為5000公里至20000公里。
[0008]優(yōu)選的，電池組的使用條件包括電池單體的充放電倍率、荷電態(tài)使用區(qū)間、使用環(huán)境溫度、壽命終止容量、日歷壽命、循環(huán)壽命。
[0009]優(yōu)選的，所述第二故障預(yù)警閾值不超過(guò)電池單體初始容量與使用要求的最低容量之差。
[0010]優(yōu)選的，所述均衡是指對(duì)某一電池單體進(jìn)行充電或放電使其剩余容量與所有單體的剩余容量基本一致。
[0011]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池組故障的可靠診斷，減少電池組故障的誤判，并提供有效的維修方法，避免電池組不必要的反復(fù)維修，節(jié)約維修成本。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的故障診斷和維修方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)的【具體實(shí)施方式】描述。
[0014]如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例一種動(dòng)力電池組故障診斷及維修方法的流程圖，電池組由N個(gè)電池單體串聯(lián)形成。故障診斷及維修方法步驟如下:
S1:獲取電池組各電池單體的容量和剩余容量?？筛鶕?jù)充放電倍率直接測(cè)量或根據(jù)電池單體的內(nèi)阻、車輛運(yùn)行時(shí)間和里程等數(shù)據(jù)估算。根據(jù)充放電倍率直接測(cè)量時(shí)，將電池單體與測(cè)試柜連接好，按要求設(shè)置好充放電倍率和電壓電流截止條件并運(yùn)行工步，工步結(jié)束時(shí)可直接讀取出容量或剩余容量。估算時(shí)，先用內(nèi)阻儀測(cè)出各電池單體的內(nèi)阻并從數(shù)據(jù)記錄中查得車輛運(yùn)行時(shí)間和里程，對(duì)照電池單體的日歷壽命和循環(huán)壽命衰減曲線估算確定出電池單體容量或剩余容量，運(yùn)行時(shí)間和里程的單位分別為“月”和“公里”。
[0015]S2:當(dāng)電池單體的容量小于設(shè)定的第一故障預(yù)警閾值時(shí)，則判斷電池單體存在故障，更換電池單體，否則執(zhí)行步驟S3。需要說(shuō)明的是，設(shè)定的第一故預(yù)警障閾值是根據(jù)電池組的維保周期和使用條件確定的。所述電池組的維保周期依據(jù)運(yùn)行時(shí)間設(shè)定為3個(gè)月至12個(gè)月，依據(jù)行駛里程設(shè)定的維保周期為5000公里至20000公里。所述電池組的使用條件主要包括電池單體的充放電倍率、荷電狀態(tài)使用區(qū)間、使用環(huán)境溫度、壽命終止容量、日歷壽命和循環(huán)壽命等。實(shí)際使用中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)相應(yīng)電池組情況進(jìn)行調(diào)整。更換電池單體時(shí)，根據(jù)電壓、內(nèi)阻、容量需要挑選出合適電池單體更換故障電池單體，更換后按電池組產(chǎn)品出廠要求進(jìn)行檢查。
[0016]S3:當(dāng)某一電池單體的剩余容量與所有單體的剩余容量均值之差在充電后大于等于零時(shí)，則進(jìn)行步驟S4a，否則進(jìn)行步驟S4b。
[0017]S4a:當(dāng)充電后剩余容量差值與放電后剩余差值之差大于設(shè)定第二故障預(yù)警閾值時(shí)，則判斷電池單體故障，更換電池單體。需要說(shuō)明的是，設(shè)定的第二故預(yù)警障閾值也是根據(jù)電池組的維保周期和使用條件確定的且不超過(guò)電池單體初始容量與使用要求的最低容量之差。更換電池單體時(shí)，根據(jù)電壓、內(nèi)阻、容量需要挑選出合適電池單體更換故障電池單體，更換后按電池組產(chǎn)品出廠要求進(jìn)行檢查。
[0018]S4b:當(dāng)充電后剩余容量差值與放電后剩余容量差值的絕對(duì)值中較大者大于設(shè)定的第二故障預(yù)警閾值時(shí)，則判斷電池單體故障，更換電池單體，否則均衡電池單體。更換電池單體時(shí)，根據(jù)電壓、內(nèi)阻、容量需要挑選出合適電池單體更換故障電池單體，更換后按電池組產(chǎn)品出廠要求進(jìn)行檢查。這里均衡是指對(duì)某一電池單體進(jìn)行充電或放電使其剩余容量與所有單體的剩余容量基本一致。均衡電池單體時(shí)，將電池單體與均衡儀連接，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間可使電池單體容量基本一致。均衡結(jié)束可根據(jù)均衡電流和時(shí)間判斷均衡是否達(dá)到要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種動(dòng)力電池組故障診斷及維修方法，其特征在于，動(dòng)力電池組由若干個(gè)電池單體串聯(lián)而成，其故障診斷及維修方法包括以下步驟: S1:獲取電池組中各電池單體的容量和剩余容量； S2:當(dāng)電池單體的容量小于設(shè)定的第一故障預(yù)警閾值時(shí)，則判斷電池單體存在故障，更換電池單體； S3:當(dāng)某一電池單體的剩余容量與所有單體的剩余容量均值之差在充電后大于等于零時(shí)，則進(jìn)行步驟S4a，否則進(jìn)行步驟S4b ; S4a:當(dāng)充電后剩余容量差值與放電后剩余容量差值之差大于設(shè)定的第二故障預(yù)警閾值時(shí)，則判斷電池單體故障，更換電池單體； S4b:當(dāng)充電后剩余容量差值與放電后剩余容量差值的絕對(duì)值較大者大于設(shè)定的第二故障預(yù)警閾值時(shí)，則判斷電池單體故障，更換電池單體，否則均衡電池單體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組故障診斷及維修方法，其特征在于，所述電池單體的容量和剩余容量根據(jù)電池單體的充放電倍率要求直接測(cè)量，或者根據(jù)電池單體的內(nèi)阻、車輛運(yùn)行時(shí)間、車輛運(yùn)行里程對(duì)照電池單體的日歷壽命和循環(huán)壽命衰減曲線估算確定。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組故障診斷及維修方法，其特征在于，第一故障預(yù)警閾值和第二故障預(yù)警閾值根據(jù)電池組的維保周期和使用條件確定。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力電池組故障診斷及維修方法，其特征在于，動(dòng)力電池組的維保周期依據(jù)車輛運(yùn)行時(shí)間或行駛里程設(shè)定，其中依據(jù)運(yùn)行時(shí)間設(shè)定的維保周期為3個(gè)月至12個(gè)月，依據(jù)行駛里程設(shè)定的維保周期為5000公里至20000公里。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力電池組故障診斷及維修方法，其特征在于，電池組的使用條件包括電池單體的充放電倍率、荷電態(tài)使用區(qū)間、使用環(huán)境溫度、壽命終止容量、日歷壽命、循環(huán)壽命。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組故障診斷及維修方法，其特征在于，所述第二故障預(yù)警閾值不超過(guò)電池單體初始容量與使用要求的最低容量之差。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組故障診斷及維修方法，其特征在于，所述均衡是指對(duì)某一電池單體進(jìn)行充電或放電使其剩余容量與其余單體的剩余容量一致。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種動(dòng)力電池組故障診斷及維修方法。動(dòng)力電池組由N個(gè)電池單體串聯(lián)形成。包括：S1：獲取動(dòng)力電池組各電池單體容量和剩余容量；S2：當(dāng)電池單體的容量小于設(shè)定的第一故障預(yù)警閾值時(shí)，則判斷電池單體存在故障，更換電池單體；S3：某一電池單體的剩余容量與所有單體的剩余容量均值之差在充電后大于等于零時(shí)，則進(jìn)行步驟S4a，否則進(jìn)行步驟S4b；S4a：當(dāng)充電后剩余容量差值與放電后剩余容量差值之差大于設(shè)定的第二故障預(yù)警閾值時(shí)，則判斷電池單體故障，更換電池單體；S4b:當(dāng)充電后剩余容量差值與放電后剩余容量差值的絕對(duì)值較大者大于設(shè)定的第二故障預(yù)警閾值時(shí)，則判斷電池單體故障，更換電池單體，否則均衡電池單體。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池組故障的可靠診斷，減少電池組故障的誤判，并提供有效的維修方法，避免電池組不必要的反復(fù)維修，節(jié)約維修成本。
【IPC分類】H01M10/42
【公開(kāi)號(hào)】CN104916875
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510189071
【發(fā)明人】賀狄龍, 汪平, 張良新, 劉小昌
【申請(qǐng)人】合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源股份公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年4月21日