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1、(10)申请公布号 CN 103983888 A (43)申请公布日 2014.08.13 CN 103983888 A (21)申请号 201410232826.0 (22)申请日 2014.05.29 G01R 31/02(2006.01) (71)申请人 上虞安卡拖车配件有限公司 地址 312300 浙江省绍兴市上虞区小越镇石 狮广场商务花苑 B03 幢 B36 栋 申请人 林道勇 (72)发明人 张波 林道勇 (54) 发明名称 一种电池包连接状态判断方法 (57) 摘要 本发明涉及一种电池包连接状态的判断方 法， 包括以下步骤 ： 分别获取待测电池包中所有 串联和所有并联的单体电池的。
2、串联数量和并联数 量 ； 对待测电池包按照预设电流及预设时间施加 脉冲序列， 并在脉冲序列的开始时间和结束时间， 分别测量并记录待测电池包两端的总电压和待测 电池包中任一个单体电池两端的电压 ； 计算待测 电池包的直流内阻， 计算单体电池的直流内阻 ； 计算判断系数 ； 根据判断系数与预设阈值的大小 关系， 判断电池包的连接状态是否正常。 本发明解 决了传统电池包连接状态判断方法只能判断电池 是否短路或断路， 不能全方面评估电池包连接状 态的缺点， 实现了电池包连接状态的实时判断， 保 证了电池包的安全使用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中。
3、华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103983888 A CN 103983888 A 1/1 页 2 1. 一种电池包连接状态的判断方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： 步骤 1 ： 分别获取待测电池包中所有串联的单体电池的串联数量， 和所有并联的单体 电池的并联数量 ； 步骤 2 ： 对待测电池包按照预设电流及预设时间施加脉冲序列， 并在脉冲序列的开始 时间和结束时间， 分别测量并记录待测电池包两端的总电压和待测电池包中任一个单体电 池两端的电压 ； 步骤 3 ： 根据测量的总电压及预设电流计算待测电池包的直。
4、流内阻， 根据测量的单体 电池两端的电压及预设电流计算单体电池的直流内阻 ； 步骤 4 ： 根据串联数量、 并联数量、 电池包的直流内阻及任一单体电池的直流内阻计算 判断系数 ； 步骤 5 ： 根据判断系数与预设阈值的大小关系， 判断电池包的连接状态是否正常。 2. 根据权利要求 1 所述的电池包连接状态的判断方法， 其特征在于 ： 所述步骤 2 中脉 冲序列的预设电流的大小根据待测电池包的容量设定， 预设电流的范围为 2C 至 8C。 3. 根据权利要求 1 所述的电池包连接状态的判断方法， 其特征在于 ： 所述步骤 2 中脉 冲序列的预设时间的范围为 1 秒至 10 秒。 4. 根据权利要。
5、求 1 所述的电池包连接状态的判断方法， 其特征在于 ： 所述脉冲序列为 充电脉冲或者放电脉冲。 5. 根据权利要求 1 所述的电池包连接状态的判断方法， 其特征在于 ： 所述步骤 3 中待 测电池包的直流内阻的计算公式为 ： 待测电池包的直流内阻待测电池包两端电压差的绝对值 / 预设电流。 6. 根据权利要求 1 所述的电池包连接状态的判断方法， 其特征在于 ： 所述步骤 3 中待 测电池包的直流内阻的计算公式为 ： 任一单体电池的直流内阻该单体电池两端电压差的绝对值 / 预设电流。 7. 根据权利要求 1 所述的电池包连接状态的判断方法， 其特征在于 ： 所述步骤 4 中判 断系数的计算方。
6、法为 ： 判断系数并联数量待测电池包的直流内阻 / 串联数量任一单体电池的直流内 阻。 8. 根据权利要求 1 所述的电池包连接状态的判断方法， 其特征在于 ： 所述步骤 5 中， 当 判断系数小于预设阈值， 待测电池包连接状态正常 ； 当判断系数大于预设阈值， 待测电池包 连接状态异常。 权 利 要 求 书 CN 103983888 A 2 1/4 页 3 一种电池包连接状态判断方法 技术领域 0001 本发明涉及动力电池技术领域， 特别涉及一种电池包连接状态判断方法。 背景技术 0002 电池包是由单体电池或电池模块以一定的数量串联或者并联组成， 目的是为了达 到相应的电压或者功率等级， 。
7、目前动力电池包广泛应用于新能源汽车、 储能等技术领域。 在 电池组成电池包的过程中， 电池间的连接必不可少， 目前电池之间常用的连接方式分为螺 纹连接和焊接， 螺纹连接是简单的螺栓与螺母之间的机械紧固， 紧固程度受施加的外力影 响， 该连接方式工艺简单， 更换方便。 焊接是将金属间通过激光、 超声波等方式焊接在一起， 该连接方式可靠性高， 但更换不方便。两种连接方式在使用过程中会出现接触松动引起接 触阻抗增大， 降低了电池包的输出功率， 从而影响电池包的正常使用。此外， 电池之间的连 接还涉及到连接线束， 在使用过程中线束会逐渐老化， 阻抗也会增加， 一方面会降低电池包 输出功率， 另一方面在。
8、通过大电流时线束的发热会急剧增加， 极易发生燃烧事故， 因此及时 判断电池包的连接状态显得十分重要。 0003 目前常规的电池包连接状态判断方法， 即通过接通电池包回路后， 监测电池包的 总电压和各单体电压， 通过电池包总电压与单体电压之间的关系， 确定电池包连接是否正 常。但是这种方法只能判断电池连接之间是否出现了短路或者断路， 不能判断接触阻抗的 增大或者线路的老化。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是提供一种能够简单、 快速、 准确的电池包连接状态 判断方法。 0005 本发明解决上述技术问题的技术方案如下 ： 一种电池包连接状态的判断方法， 包 括以下步骤 ： 0006 步。
9、骤 1 ： 分别获取待测电池包中所有串联的单体电池的串联数量， 和所有并联的 单体电池的并联数量 ； 0007 步骤 2 ： 对待测电池包按照预设电流及预设时间施加脉冲序列， 并在脉冲序列的 开始时间和结束时间， 分别测量并记录待测电池包两端的总电压和待测电池包中任一个单 体电池两端的电压 ； 0008 步骤 3 ： 根据测量的总电压及预设电流计算待测电池包的直流内阻， 根据测量的 单体电池两端的电压及预设电流计算单体电池的直流内阻 ； 0009 步骤 4 ： 根据串联数量、 并联数量、 电池包的直流内阻及任一单体电池的直流内阻 计算判断系数 ； 0010 步骤 5 ： 根据判断系数与预设阈值。
10、的大小关系， 判断电池包的连接状态是否正常。 0011 本发明的有益效果是 ： 本发明提出的一种电池包连接状态判断方法， 该方法通过 获取基于电池包直流内阻与单体电池直流内阻间的关系而得到判断系数， 将判断系数与预 说 明 书 CN 103983888 A 3 2/4 页 4 设阀值进行此较从而确定电池包的连接状态正常与否， 解决了传统电池包连接状态判断方 法只能判断电池是否短路或断路， 不能全方面评估电池包连接状态的缺点， 实现了电池包 连接状态的实时判断， 保证了电池包的安全使用。 该方法即可以在线进行也可以离线进行， 同时该方法操作简单快捷， 准确度高、 可靠性高， 可以推广应用。 00。
11、12 在上述技术方案的基础上， 本发明还可以做如下改进。 0013 进一步， 所述步骤 2 中脉冲序列的预设电流的大小根据待测电池包的容量设定， 预设电流的范围为 2C 至 8C。 0014 进一步， 所述步骤 2 中脉冲序列的预设时间的范围为 1 秒至 10 秒。 0015 进一步， 所述脉冲序列为充电脉冲或者放电脉冲。 0016 进一步， 所述步骤 3 中待测电池包的直流内阻的计算公式为 ： 0017 待测电池包的直流内阻待测电池包两端电压差的绝对值 / 预设电流。 0018 进一步， 所述步骤 3 中待测电池包的直流内阻的计算公式为 ： 0019 任一单体电池的直流内阻该单体电池两端电压。
12、差的绝对值 / 预设电流。 0020 进一步， 所述步骤 4 中判断系数的计算方法为 ： 0021 判断系数并联数量待测电池包的直流内阻 / 串联数量任一单体电池的直 流内阻。 0022 进一步， 所述步骤 5 中， 当判断系数小于预设阈值， 待测电池包连接状态正常 ； 当 判断系数大于预设阈值， 待测电池包连接状态异常。 附图说明 0023 图 1 为本发明方法步骤流程图。 具体实施方式 0024 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述， 所举实例只用于解释本发明， 并 非用于限定本发明的范围。 0025 如图 1 所示， 为本发明方法步骤流程图。 0026 实施例 1 0027 一种电池。
13、包连接状态的判断方法， 包括以下步骤 ： 0028 步骤 1 ： 分别获取待测电池包中所有串联的单体电池的串联数量， 和所有并联的 单体电池的并联数量 ； 一般电池包都是先并联后串联， 比如 2 并 4 串， 指的是 2 个单体并联 后成为一个模块， 然后 4 个这种模块串联起来， 一共 8 个单体 ； 0029 步骤 2 ： 对待测电池包按照预设电流及预设时间施加脉冲序列， 并在脉冲序列的 开始时间和结束时间， 分别测量并记录待测电池包两端的总电压和待测电池包中任一个单 体电池两端的电压， 任一个单体电池即在一次电池包的连接状态的测量时只需要测量一个 单体电池两端的电压 ； 0030 步骤 。
14、3 ： 根据测量的总电压及预设电流计算待测电池包的直流内阻， 根据测量的 单体电池两端的电压及预设电流计算单体电池的直流内阻 ； 0031 步骤 4 ： 根据串联数量、 并联数量、 电池包的直流内阻及任一单体电池的直流内阻 计算判断系数 ； 说 明 书 CN 103983888 A 4 3/4 页 5 0032 步骤 5 ： 根据判断系数与预设阈值的大小关系， 判断电池包的连接状态是否正常。 0033 所述步骤 2 中脉冲序列的预设电流的大小根据待测电池包的容量设定， 预设电流 的范围为 2C 至 8C。在电池充放电过程中， 用倍率 C 来表示充放电电流大小， 2C 至 8C 指的 是电流大小。
15、范围， 在后面的具体实施方法中如电池包容量为 40Ah， 1C 指的是 1 倍率即 40 1 40A 的电流 2C 指 40 2 80A 电流， 3C 指 120A 电流， 如此类推。 0034 所述步骤 2 中脉冲序列的预设时间的范围为 1 秒至 10 秒。所述脉冲序列为充电 脉冲或者放电脉冲。 0035 所述步骤 3 中待测电池包的直流内阻的计算公式为 ： 0036 待测电池包的直流内阻待测电池包两端电压差的绝对值 / 预设电流。 0037 所述步骤 3 中待测电池包的直流内阻的计算公式为 ： 0038 任一单体电池的直流内阻该单体电池两端电压差的绝对值 / 预设电流。 0039 所述步骤。
16、 4 中判断系数的计算方法为 ： 0040 判断系数并联数量待测电池包的直流内阻 / 串联数量任一单体电池的直 流内阻。 0041 所述步骤 5 中， 当判断系数小于预设阈值， 待测电池包连接状态正常 ； 当判断系数 大于预设阈值， 待测电池包连接状态异常。 0042 在具体实施中， 采用以下方法进行电池包连接状态判断 ： 0043 步骤A， 获取待测电池包中单体电池的串并联方式， 以m串n并表示， 例如电池包由 单体电池 20 串 4 并组成， 则 m 20， n 4 ； 0044 步骤 B， 获取待测电池包和单体电池的直流内阻。 0045 具体地， 对待测电池包施加预设电流大小为 1、 预。
17、设时间为 T 的脉冲过程， 记录脉 冲开始和结束时期的电池包总电压V1和V2以及任一单体电池的电压V3和V4， 电池包的直 流内阻 R |V1-V2|/I， 单体电池的直流内阻 r n |V3-V4|/I。其中预设电流 I 由电池 包容量确定， 大小为2C8C， 例如待测电池包的容量为40Ah， 则预设电流可为80A320A。 预设时间 T 为 1 10 秒， 可以根据不同的需求设置时间长短。脉冲过程可以为充电脉冲也 可以为放电脉冲， 具体地， 对待测电池包施加的方式既可以给电池包充电也可以给电池包 放电。 0046 步骤 C， 计算待测电池包连接状态的判断系数。 0047 具体地， 设置判断。
18、系数k ： knR/mr， 其中R表示电池包直流内阻， r表示单体电池 直流内阻， m 表示串联个数， n 表示并联个数。 0048 步骤 D， 根据判断系数与预设阀值的关系确定电池包连接状态。 0049 具体地， 如果判断系数 k 值小于预设阀值， 则待测电池包连接状态正常， 如果 k 值 大于或等于预设阀值， 则待测电池包连接状态不正常。 电池包的内阻由单体电池内阻、 接触 阻抗、 连接线束阻抗等组成， 判断系数 k 的大小反映了电池包内阻与单体电池内阻之间的 关系， 该值越大说明接触阻抗与连接线束阻抗所占比例越大， 当超过预设阀值后说明电池 包连接出现问题， 必须进行检修维护后方可再继续。
19、使用。 0050 工作原理 ： 如有一个单体连接状态出现问题或者连接导线出现问题或者接触阻抗 增大， 则电池包的内阻会发生变化， 进而 k 值会发生变化， k 值是综合了电池包内阻、 单体内 阻、 串并联关系的一个系数， 通过判定 k 值大小既可以判断电池包连接状态。 说 明 书 CN 103983888 A 5 4/4 页 6 0051 实施例 2 0052 如将预设阀值设为 2， 电池包由单体电池 88 串 2 并组成， 电池包直流内阻为 31 毫 欧单体电池直流内阻为 0.4 毫欧则判断系数 k nR/mr 2 31/(88 0.4) 1.76， 此 时判断系数小于预设阀值 2， 说明电池包连接状态正常， 可以继续安全使用。 0053 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和 原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103983888 A 6 1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103983888 A 7 。