依電池狀態(tài)量變化和外部環(huán)境進行安全預測的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及動力電池技術領域，更具體地說，是涉及一種依電池狀態(tài)量變化過程和外部環(huán)境進行電池組安全預測的方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]對于電動汽車來講，動力電池是一種十分普遍的儲能元件，其性能對整車性能起著決定作用，而動力電池中，以鋰離子電池作為重要儲能介質，已在新能源領域得到廣泛的應用。電動汽車電池的安全性是一項最重要的指標，關系人身財產安全。電池組安全性能估算(SOL)是電池狀態(tài)的重要參數(shù)之一，對預測電池組的安全性能，預防安全事故具有重要作用。
[0003]但現(xiàn)階段對電動汽車電池組的安全性能估算還沒有成熟的方法，無法準確預測電池組的安全性。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的上述缺陷，提供一種依電池狀態(tài)量變化和外部環(huán)境進行安全預測的方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術方案如下:
[0006]本發(fā)明提供了一種依電池狀態(tài)量變化和外部環(huán)境進行安全預測的方法，該方法包括下述步驟:
[0007](I)在電池組工作過程中以預設頻率記憶電池狀態(tài)參數(shù)；
[0008](2)計算預設時間長度內，預設頻率對應的時間周期內每個電池狀態(tài)參數(shù)的變化量，并同步記錄電池組外部環(huán)境值；
[0009 ] (3)計算每相鄰兩個變化量的差值；
[0010](4)依各電池狀態(tài)參數(shù)的相鄰變化量差值，結合電池組外部環(huán)境值，計算電池組當前安全性實時值；
[0011](5)將當前安全性實時值與預定的等級報警閾值比較，若超出閾值，則采取響應措施。
[0012]作為優(yōu)選的技術方案，步驟(I)中，所述電池狀態(tài)參數(shù)包括安時數(shù)、總電壓、單體電壓、電流和溫度。
[0013]作為優(yōu)選的技術方案，步驟(I)中，所述預設頻率采用所有電池狀態(tài)參數(shù)中采樣頻率最快的頻率。
[0014]作為優(yōu)選的技術方案，步驟(2)中，所述預設時間段的時間長度不小于所有電池狀態(tài)參數(shù)中采樣頻率最慢的頻率對應的采樣周期。
[0015]具體的，步驟(2)中，所述電池組外部環(huán)境值包括電池組外部的溫度、濕度和氣壓。
[0016]作為優(yōu)選的技術方案，步驟(4)中，所述計算電池組當前安全性實時值的方法為:用電池狀態(tài)量變化超過預設的變化率且捕捉精確度高于預設的閾值的時刻的變化值結合電池組外部環(huán)境值進行計算當前安全性實時值。
[0017]作為優(yōu)選的技術方案，步驟(5)中，所述響應措施為報警提醒、遠程通知、限功率行駛或強制停止運行。
[0018]本發(fā)明還提供一種依電池狀態(tài)量變化和外部環(huán)境進行安全預測的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括順序連接的電池狀態(tài)參數(shù)記憶模塊、電池狀態(tài)參數(shù)變化量計算模塊、電池狀態(tài)參數(shù)變化量差值計算模塊、安全性實時值確定模塊以及響應模塊;同時，安全性實時值確定模塊還與電池組外部環(huán)境檢測模塊連接；
[0019]所述電池狀態(tài)參數(shù)記憶模塊，用于在電池工作過程中以預設頻率記憶電池狀態(tài)參數(shù)；
[0020]所述電池狀態(tài)參數(shù)變化量計算模塊，用于計算預設時間長度內，預設頻率對應的時間周期內每個電池狀態(tài)參數(shù)的變化量；
[0021]所述電池組外部環(huán)境檢測模塊，用于檢測記錄電池組外部環(huán)境值；
[0022]所述電池狀態(tài)參數(shù)變化量差值計算模塊，用于計算每相鄰兩個變化量的差值；
[0023]所述安全性實時值確定模塊，用于依各電池狀態(tài)參數(shù)的相鄰變化量差值和外部環(huán)境值計算確定電池組當前安全性實時值；
[0024]所述響應模塊，將當前安全性實時值與預定的等級報警閾值比較，若超出閾值，則采取響應措施。
[0025]作為優(yōu)選的技術方案，所述電池狀態(tài)變化量記憶模塊中，電池狀態(tài)參數(shù)包括安時數(shù)、總電壓、單體電壓、電流和溫度。
[0026]作為優(yōu)選的技術方案，所述電池狀態(tài)參數(shù)記憶模塊包括頻率預設模塊，所述頻率預設模塊的預設頻率采用所有電池狀態(tài)參數(shù)中采樣頻率最快的頻率。
[0027]作為優(yōu)選的技術方案，所述電池狀態(tài)參數(shù)變化量計算模塊包括時間段預設模塊，所述時間段預設模塊的預設時間段的時間長度不小于所有電池狀態(tài)參數(shù)中采樣頻率最慢的頻率對應的采樣周期。
[0028]作為優(yōu)選的技術方案，所述電池組外部環(huán)境檢測模塊中，檢測的外部環(huán)境包括電池組外部的溫度、濕度和氣壓。
[0029]作為優(yōu)選的技術方案，所述安全性實時值確定模塊包括電池狀態(tài)量變化捕捉模塊，所述電池狀態(tài)量變化捕捉模塊用于用電池狀態(tài)量變化超過預設的變化率且捕捉精確度高于預設的閾值的時刻的變化值結合電池組外部環(huán)境值進行計算當前安全性實時值。
[0030]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0031]1、通過本發(fā)明的技術方案，可結合電池組內部參數(shù)變化和外部環(huán)境情況，準確預測電池組在當前環(huán)境和運行工況下的安全性能，在安全性突然降低時可及時響應，降功率行駛或離開危險環(huán)境。
[0032]2、本發(fā)明在計算到電池組安全性能較差時，可通過報警提醒及時進行電池組維護，保護電池車輛安全，延長使用壽命。
[0033]3、本發(fā)明在計算到電池組安全性能嚴重降低時，可通過報警提醒或采取其他響應措施，使駕駛員及時停止行駛、撤離，保障人身安全。
【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1是本發(fā)明實施例一提供的依電池狀態(tài)量變化和外部環(huán)境進行安全預測的方法的流程圖；
[0036]圖2是本發(fā)明實施例二提供的依電池狀態(tài)量變化和外部環(huán)境進行安全預測的方法的流程圖；
[0037]圖3是本發(fā)明實施例三提供的依電池狀態(tài)量變化和外部環(huán)境進行安全預測的系統(tǒng)結構圖；
[0038]圖4是本發(fā)明實施例四提供的依電池狀態(tài)量變化和外部環(huán)境進行安全預測的系統(tǒng)結構圖。
【具體實施方式】
[0039]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0040]實施例一
[0041]本發(fā)明的實施例一提供了一種依電池狀態(tài)量變化和外部環(huán)境進行安全預測的方法，圖1是本發(fā)明實施例一的方法流程圖，請參考圖1，本發(fā)明實施例的方法包括以下步驟:
[0042]步驟SlOl、在電池工作過程中以預設頻率記憶電池狀態(tài)參數(shù)，如1MS記憶一次安時數(shù)、總電壓、單體電壓、電流和溫度，即:AAH10MS，ASUMV10MS，AV0LT10MS，ACUR10MS，ATlOMS ；
[0043]步驟S102、計算預設時間長度內，預設頻率對應的時間周期內每個電池狀態(tài)參數(shù)的變化量，如記憶安時數(shù)據(jù)變化量:AAH1MS(O)、AAHlOMSd )、AAH10MS(2) ".AAH1MS(η);并同步記錄電池組外部環(huán)境值:1?0、1?]^..!?]!;
[0044]步驟S103、計算每相鄰兩個變化量的差值，如安時數(shù)變化量差值:ΛΑΗ差O= ΛAH10MS( I) —AAH1MS(O)，ΛΑΗ差 1 = AAH10MS(2) —AAHlOMS(l)，...ΛΑΗ差(η-1) = ΛAHl OMS (η) — ΔΑΗ1OMSO (η_1);
[0045]步驟S104、依各電池狀態(tài)參數(shù)的相鄰變化量差值，結合電池組外部環(huán)境值，計算電池組當前安全性實時值，記為SOLO;
[0046]SOLO =【{ΛΑΗ差O，ΛΑΗ差I ……ΛΑΗ差(η_1)}，{ASUMV差O，ASUMV差I...ASUMV^n-l},{R0,Rl---Rn}...]；
[0047]步驟S105、將當前安全性實時值與預定的等級報警閾值比較，若超出閾值，則采取響應措施。
[0048]本發(fā)明在電池工作過程中以預設頻率記憶電池狀態(tài)參數(shù)，并計算預設時間長度內，預設頻率對應的時間周期內每個電池狀態(tài)參數(shù)的變化量;再計算出變化量的差值，結合電池組外部環(huán)境值，計算電池組當前安全性實時值;將當前安全性實時值與預定的等級報警閾值比較，若超出閾值，則采取響應措施。
[0049]實施例二
[0050]本發(fā)明的實施例二提供了一種依電池狀態(tài)量變化和外部環(huán)境進行安全預測的方法，是在實施例一的基礎之上進行的改進。圖2是本發(fā)明實施例二的方法流程圖，請參考圖2，本發(fā)明實施例的方法包括以下步驟:
[0051]步驟S201、在電池工作過程中以預設頻率記憶電池狀態(tài)參數(shù)，所述電池狀態(tài)參數(shù)包括安時數(shù)、總電壓、單體電壓、電流和溫度；
[0052]所述預設頻率采