本發(fā)明屬于電池檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)汽車落后電池的檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

動(dòng)力電池包是電動(dòng)車輛的能量源和關(guān)鍵部件，其狀態(tài)好壞和壽命長(zhǎng)短在很大程度上決定了整車性能的優(yōu)劣，因此有必要對(duì)電池包實(shí)施有效的管理和監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)設(shè)計(jì)出一種電動(dòng)汽車蓄電池網(wǎng)絡(luò)組合方法，通過先將每一個(gè)豎行都是用單節(jié)電池串聯(lián)起來得到獨(dú)立的電池串，再將若干獨(dú)立的電池串的在兩端并聯(lián)起來，在每一個(gè)電池串的等電壓點(diǎn)上，連接均壓線，并將得到的電池包當(dāng)做一個(gè)電池，再進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組合成整車的蓄電池組，形成電池包的內(nèi)部和外部都是并聯(lián)和串聯(lián)的組合。用這樣的電池包組合成整車的電池組，電池組的可靠性遠(yuǎn)高于先并后串的組合；由于電池包是并聯(lián)和串聯(lián)的組合，所以輸出的標(biāo)稱電壓和標(biāo)稱容量可以靈活多變，可以充分適應(yīng)車輛上的空間結(jié)構(gòu)，為多配置電池提供了有利條件；電池包中的失效單節(jié)，容易被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更換，減少電池的連帶損壞；這種組合方式可以用于所有的蓄電池組和結(jié)構(gòu)中；因此，本發(fā)明具有靈活多變、充分適應(yīng)車輛上的空間結(jié)構(gòu)、利于更換失效單節(jié)、使用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。

隨著全球?qū)?jié)能和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，混合動(dòng)力汽車的發(fā)展趨勢(shì)越來越大。電池包是混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵部件，需要電池管理系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。針對(duì)電池包的功能是否符合實(shí)際要求，必須對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池包的缺陷，避免整車運(yùn)行時(shí)發(fā)生事故。因此，在混合動(dòng)力汽車的研究中，設(shè)計(jì)出一種經(jīng)濟(jì)、有效的電池包功能驗(yàn)證平臺(tái)具有重要的意義。

現(xiàn)在的電動(dòng)汽車廠家和電池廠家，向用戶提供的蓄電池維護(hù)內(nèi)容有測(cè)量蓄電池電壓，緊固連接件和清理電池表面的污染物的要求；對(duì)BMSU檢測(cè)出的不良處所如何處理，在使用維護(hù)手冊(cè)上基本沒有這方面的內(nèi)容；在用戶手里電池是按免維護(hù)的方式使用；一個(gè)整車的蓄電池組，使用了幾千個(gè)圓柱電池或者幾百個(gè)軟包電池，其中一個(gè)電池單節(jié)失效，就可能導(dǎo)致整組電池失效。如果沒有更換失效單節(jié)的工藝操作，就要整組更換電池，這是目前電動(dòng)汽車難以商業(yè)化的難題之一；如何查找故障單節(jié)，是維護(hù)技術(shù)的核心內(nèi)容；針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，有必要開發(fā)出對(duì)落后電池進(jìn)行準(zhǔn)確定位、效率高的電動(dòng)汽車落后電池的檢測(cè)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電動(dòng)汽車落后電池的檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供對(duì)落后電池進(jìn)行準(zhǔn)確定位、效率高的電動(dòng)汽車落后電池的檢測(cè)方法。

本發(fā)明通過以下手段實(shí)現(xiàn)：

一種電動(dòng)汽車落后電池檢測(cè)系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括上位機(jī)、BMS主板、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、均衡裝置和負(fù)載試驗(yàn)臺(tái)，負(fù)載試驗(yàn)臺(tái)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、均衡裝置相連，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、均衡裝置通過CAN總線連接到BMS主板,通過BMS主板與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)的上傳和下發(fā)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括對(duì)電壓進(jìn)行采集的BMSU采集模塊和對(duì)電流進(jìn)行采集的BMSA采集模塊，所述的BMSU采集模塊用于采集先并后串的單串電池組結(jié)構(gòu)的單節(jié)電壓信號(hào)U_DJ，所述的BMSA采集模塊用于采集網(wǎng)絡(luò)組合結(jié)構(gòu)中的電流值。

利用上述電動(dòng)汽車落后電池檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)汽車電池進(jìn)行檢測(cè)，具體步驟為：

1）對(duì)于先并后串的單串的電池組

利用BMSU采集模塊采集電氣單節(jié)電壓信號(hào)U_DJ,根據(jù)該單節(jié)的數(shù)值，判斷電池的狀態(tài)，直接找出故障單節(jié)電池的位置；

2）對(duì)于網(wǎng)絡(luò)組合結(jié)構(gòu)電池組

a.利用BMSA采集模塊每串電池的電流值，根據(jù)放電時(shí)記錄的數(shù)值A(chǔ)₁～A_N，找出電流最小的電池串；

b.取出電流最小的電池串，放在負(fù)載試驗(yàn)臺(tái)上，對(duì)電池串進(jìn)行大電流放電檢測(cè)，比較組成電池串的電池包中的每包電池的U_N,找出電壓最低的包為故障電池的包；

c.利用步驟b中的步驟，繼續(xù)檢測(cè)包內(nèi)的蓄電池單節(jié)，即可以找出故障單節(jié)的位置。

本發(fā)明的有益效果：

電動(dòng)汽車蓄電池組，有兩類組合方式；第一類是流行的先并后串的單串蓄電池供電結(jié)構(gòu)，這類電池組使用的BMS主要依據(jù)電壓信號(hào)，我們稱為BMSU；第二類是網(wǎng)絡(luò)組合結(jié)構(gòu)，信號(hào)主要是采集電流信號(hào)，簡(jiǎn)稱為BMSA；對(duì)于圖1所示的先并后串的電池組結(jié)構(gòu)，BMSU采集的電氣單節(jié)電壓信號(hào)U_DJ,可以根據(jù)該單節(jié)的數(shù)值，如果是電壓始終偏低，就是單節(jié)內(nèi)部有短路；如果是充電時(shí)電壓偏高，放電時(shí)電壓偏低，就是該單節(jié)容量衰減較多；用這個(gè)方法可以找到不良單節(jié)；至于偏高和偏低的具體門檻值，要根據(jù)使用條件確定；對(duì)于圖2所示的網(wǎng)絡(luò)組合結(jié)構(gòu)，BMSA記錄的是每串電池的電流值，根據(jù)放電時(shí)記錄的數(shù)值A(chǔ)₁～A_N，把電流最小的電池串取下；取下的電池串，就是一個(gè)單串的蓄電池組；在圖3所示的試驗(yàn)臺(tái)上，對(duì)電池串進(jìn)行大電流放電檢測(cè)，比較其每包電池的UN,電壓最低的就是故障電池的“包”位置；用同樣的方法，繼續(xù)檢測(cè)包內(nèi)的蓄電池單節(jié)，既可以找出故障單節(jié)的位置；優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)故障電池的定位采用BMS和負(fù)載試驗(yàn)臺(tái)的聯(lián)合方式，可以準(zhǔn)確定位其位置；因此，本發(fā)明具有對(duì)落后電池進(jìn)行準(zhǔn)確定位、效率高的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明電動(dòng)汽車落后電池的檢測(cè)方法對(duì)于先并后串的電池組的檢測(cè)原理圖。

圖2是本發(fā)明電動(dòng)汽車落后電池的檢測(cè)方法對(duì)于網(wǎng)絡(luò)組合結(jié)構(gòu)的檢測(cè)原理圖。

圖3是負(fù)載試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)原理圖。

具體實(shí)施例

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

電動(dòng)汽車蓄電池組，有兩類組合方式；第一類是流行的先并后串的單串蓄電池供電結(jié)構(gòu)，這類電池組使用的BMS主要依據(jù)電壓信號(hào)，我們稱為BMSU；第二類是網(wǎng)絡(luò)組合結(jié)構(gòu)，信號(hào)主要是采集電流信號(hào)，簡(jiǎn)稱為BMSA；所述的電動(dòng)汽車網(wǎng)絡(luò)組合蓄電池包括：具有與電動(dòng)汽車內(nèi)部空間相適配的結(jié)構(gòu)的電池包安裝框；多個(gè)電池包，所述多個(gè)電池包組合后固定在所述電池包安裝框內(nèi)；電池控制器，所述電池控制器設(shè)置在電池包安裝框內(nèi)部，與所述電池包連接；連接接口，所述連接接口設(shè)置在電池包安裝框的外側(cè)面上，用于與電動(dòng)汽車接電端口連接，所述電池包的內(nèi)部由若干電池串并聯(lián)，電池串由若干單節(jié)電池串聯(lián)，在每一個(gè)電池串的等電壓點(diǎn)上，連接均壓線。具體來說，所述的電動(dòng)汽車網(wǎng)絡(luò)組合蓄電池的電池包的內(nèi)部組合方式為每一個(gè)豎行都是用10個(gè)單節(jié)電池串聯(lián)起來，在橫的方向有7個(gè)獨(dú)立的電池串，在兩端并聯(lián)起來；在每一個(gè)電池串的等電壓點(diǎn)上，連接一條均壓線。把一個(gè)電池包當(dāng)做一個(gè)電池，再進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組合成整車的蓄電池組。在均壓線上，在電池正常工作狀態(tài)下無電流，電池包的內(nèi)部和外部都是并聯(lián)和串聯(lián)的組合。

針對(duì)上述情況，開發(fā)出一種電動(dòng)汽車落后電池檢測(cè)系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括上位機(jī)、BMS主板、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、均衡裝置和負(fù)載試驗(yàn)臺(tái)，負(fù)載試驗(yàn)臺(tái)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、均衡裝置相連，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、均衡裝置通過CAN總線連接到BMS主板,通過BMS主板與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)的上傳和下發(fā)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括對(duì)電壓進(jìn)行采集的BMSU采集模塊和對(duì)電流進(jìn)行采集的BMSA采集模塊，所述的BMSU采集模塊用于采集先并后串的單串電池組結(jié)構(gòu)的單節(jié)電壓信號(hào)U_DJ，所述的BMSA采集模塊用于采集網(wǎng)絡(luò)組合結(jié)構(gòu)中的電流值。

利用上述電動(dòng)汽車落后電池檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)汽車電池進(jìn)行檢測(cè)，具體步驟為：

1）對(duì)于先并后串的單串的電池組

利用BMSU采集模塊采集電氣單節(jié)電壓信號(hào)U_DJ,根據(jù)該單節(jié)的數(shù)值，判斷電池的狀態(tài)，直接找出故障單節(jié)電池的位置；

2）對(duì)于網(wǎng)絡(luò)組合結(jié)構(gòu)電池組

a.利用BMSA采集模塊每串電池的電流值，根據(jù)放電時(shí)記錄的數(shù)值A(chǔ)₁～A_N，找出電流最小的電池串；

b.取出電流最小的電池串，放在負(fù)載試驗(yàn)臺(tái)上，對(duì)電池串進(jìn)行大電流放電檢測(cè)，比較組成電池串的電池包中的每包電池的U_N,找出電壓最低的包為故障電池的包；

c.利用步驟b中的步驟，繼續(xù)檢測(cè)包內(nèi)的蓄電池單節(jié)，即可以找出故障單節(jié)的位置。

所述的網(wǎng)絡(luò)組合結(jié)構(gòu)電池組中電池包的內(nèi)部和外部采用串聯(lián)和并聯(lián)的形式。

對(duì)于故障單節(jié)電池，如果是電壓始終偏低，就是單節(jié)內(nèi)部有短路；如果是充電時(shí)電壓偏高，放電時(shí)電壓偏低，就是該單節(jié)容量衰減較多。

實(shí)施例1

一種電動(dòng)汽車落后電池檢測(cè)系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括上位機(jī)、BMS主板、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、均衡裝置和負(fù)載試驗(yàn)臺(tái)，負(fù)載試驗(yàn)臺(tái)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、均衡裝置相連，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、均衡裝置通過CAN總線連接到BMS主板,通過BMS主板與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)的上傳和下發(fā)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括對(duì)電壓進(jìn)行采集的BMSU采集模塊和對(duì)電流進(jìn)行采集的BMSA采集模塊，所述的BMSU采集模塊用于采集先并后串的單串電池組結(jié)構(gòu)的單節(jié)電壓信號(hào)U_DJ，所述的BMSA采集模塊用于采集網(wǎng)絡(luò)組合結(jié)構(gòu)中的電流值。

如圖1-3所示，對(duì)于先并后串的單串蓄電池供電結(jié)構(gòu)，這類電池組使用的BMS主要依據(jù)電壓信號(hào)，利用BMSU采集模塊采集電氣單節(jié)電壓信號(hào)U_DJ,根據(jù)該單節(jié)的數(shù)值，判斷電池的狀態(tài)，直接找出故障單節(jié)電池的位置；對(duì)于故障單節(jié)電池，如果是電壓始終偏低，就是單節(jié)內(nèi)部有短路；如果是充電時(shí)電壓偏高，放電時(shí)電壓偏低，就是該單節(jié)容量衰減較多。

實(shí)施例2

一種電動(dòng)汽車落后電池檢測(cè)系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括上位機(jī)、BMS主板、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、均衡裝置和負(fù)載試驗(yàn)臺(tái)，負(fù)載試驗(yàn)臺(tái)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、均衡裝置相連，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、均衡裝置通過CAN總線連接到BMS主板,通過BMS主板與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)的上傳和下發(fā)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括對(duì)電壓進(jìn)行采集的BMSU采集模塊和對(duì)電流進(jìn)行采集的BMSA采集模塊，所述的BMSU采集模塊用于采集先并后串的單串電池組結(jié)構(gòu)的單節(jié)電壓信號(hào)U_DJ，所述的BMSA采集模塊用于采集網(wǎng)絡(luò)組合結(jié)構(gòu)中的電流值。

2）對(duì)于網(wǎng)絡(luò)組合結(jié)構(gòu)電池組

a.利用BMSA采集模塊每串電池的電流值，根據(jù)放電時(shí)記錄的數(shù)值A(chǔ)₁～A_N，找出電流最小的電池串；

b.取出電流最小的電池串，放在負(fù)載試驗(yàn)臺(tái)上，對(duì)電池串進(jìn)行大電流放電檢測(cè)，比較組成電池串的電池包中的每包電池的U_N,找出電壓最低的包為故障電池的包；

c.利用步驟b中的步驟，繼續(xù)檢測(cè)包內(nèi)的蓄電池單節(jié)，即可以找出故障單節(jié)的位置。

所述的網(wǎng)絡(luò)組合結(jié)構(gòu)電池組中電池包的內(nèi)部和外部采用串聯(lián)和并聯(lián)的形式。

對(duì)于故障單節(jié)電池，如果是電壓始終偏低，就是單節(jié)內(nèi)部有短路；如果是充電時(shí)電壓偏高，放電時(shí)電壓偏低，就是該單節(jié)容量衰減較多。

此種蓄電池組合，稱為網(wǎng)絡(luò)組合法；每一個(gè)豎行都是用單節(jié)電池串聯(lián)起來得到獨(dú)立的電池串，再將若干獨(dú)立的電池串的在兩端并聯(lián)起來；在每一個(gè)電池串的等電壓點(diǎn)上，連接一條“均壓線”。在一個(gè)電池包內(nèi)，既有豎方向的充放電傳導(dǎo)線，又有橫方向的均壓電流傳導(dǎo)線，這就是網(wǎng)絡(luò)組和的基本原理性結(jié)構(gòu)；用這樣的電池包組合成整車的電池組，電池組的可靠性遠(yuǎn)高于先并后串的組合；由于電池包是并聯(lián)和串聯(lián)的組合，所以輸出的標(biāo)稱電壓和標(biāo)稱容量可以靈活多變，可以充分適應(yīng)車輛上的空間結(jié)構(gòu)，為多配置電池提供了有利條件；電池包中的失效單節(jié)，容易被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更換，減少電池的連帶損壞；這種組合方式可以用于所有的蓄電池組和結(jié)構(gòu)中，其具有靈活多變、充分適應(yīng)車輛上的空間結(jié)構(gòu)、利于更換失效單節(jié)、使用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。

電動(dòng)汽車蓄電池組，有兩類組合方式；第一類是流行的先并后串的單串蓄電池供電結(jié)構(gòu)，這類電池組使用的BMS主要依據(jù)電壓信號(hào)，我們稱為BMSU；第二類是網(wǎng)絡(luò)組合結(jié)構(gòu)，信號(hào)主要是采集電流信號(hào)，簡(jiǎn)稱為BMSA；對(duì)于圖1所示的先并后串的電池組結(jié)構(gòu)，BMSU采集的電氣單節(jié)電壓信號(hào)UDJ,可以根據(jù)該單節(jié)的數(shù)值，如果是電壓始終偏低，就是單節(jié)內(nèi)部有短路；如果是充電時(shí)電壓偏高，放電時(shí)電壓偏低，就是該單節(jié)容量衰減較多；用這個(gè)方法可以找到不良單節(jié)；至于偏高和偏低的具體門檻值，要根據(jù)使用條件確定；對(duì)于圖2所示的網(wǎng)絡(luò)組合結(jié)構(gòu)，BMSA記錄的是每串電池的電流值，根據(jù)放電時(shí)記錄的數(shù)值A(chǔ)1～AN，把電流最小的電池串取下；取下的電池串，就是一個(gè)單串的蓄電池組；在圖3所示的試驗(yàn)臺(tái)上，對(duì)電池串進(jìn)行大電流放電檢測(cè)，比較其每包電池的UN,電壓最低的就是故障電池的“包”位置；用同樣的方法，繼續(xù)檢測(cè)包內(nèi)的蓄電池單節(jié)，既可以找出故障單節(jié)的位置；優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)故障電池的定位采用BMS和負(fù)載試驗(yàn)臺(tái)的聯(lián)合方式，可以準(zhǔn)確定位其位置；因此，本發(fā)明具有對(duì)落后電池進(jìn)行準(zhǔn)確定位、效率高的優(yōu)點(diǎn)。

最終，以上實(shí)施例和附圖僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。