申请/专利权人：哈尔滨理工大学;清华大学

申请日：2021-06-29

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN113552496B

主分类号：G01R31/396

分类号：G01R31/396;G01R31/52

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2021.11.12#实质审查的生效;2021.10.26#公开

摘要：本发明公开了一种基于电压余弦相似性的电池串联模组内短路故障诊断方法。记录电池串联模组中各电池单体的充放电电压和电流；计算串联模组中各电池单体当前时刻相较于上一时刻的电压变化；得到数据分为充电或搁置或放电，对数据进行预处理；计算余弦相似性；进行后处理；对各单体之间余弦相似度进行故障判断，若当某节电池单体与相邻单体的余弦相似度均小于零时，则某节电池单体在当前时刻出现内短路故障；否则某节电池单体为正常单体。本发明用以解决基于电池一致性的内短路诊断算法在磷酸铁锂电池上性能受限的问题，以及电池模组中电池单体一致性不好情况下电池模组内短路故障的安全预警问题。

主权项：1.一种基于电压余弦相似性的电池串联模组内短路故障诊断方法，其特征在于，所述短路故障诊断方法具体包括以下步骤：步骤1：记录电池串联模组中各电池单体的充放电电压和电流；步骤2：基于步骤1记录的单体充放电电压和电流，计算串联模组中各电池单体当前时刻相较于上一时刻的电压变化；步骤3：对步骤2得到的电压数据分为充电或搁置或放电三种情况对数据进行预处理；步骤4：基于步骤3预处理的电压数据，计算余弦相似性；步骤5：对步骤4余弦相似性的计算结果进行后处理，将单对余弦相似度较低的情况认定为噪声的影响，并将其替换为当前时刻各单体之间余弦相似度的中位数；步骤6：基于步骤5后处理的各单体之间余弦相似度进行故障判断，若当某节电池单体与相邻单体的余弦相似度均小于零时，则进行步骤7；若当某节电池单体与相邻单体的余弦相似度均不小于零时或其中之一小于零时刻，则进行步骤8；步骤7：某节电池单体在当前时刻出现内短路故障；步骤8：某节电池单体为正常单体；所述步骤3的充电或搁置或放电三种情况可归纳为充电或搁置为一种情况，放电为另一种情况；当串联模组处于充电或搁置情况，在步骤2获得的电压变化数据上叠加一个常量，该常量取值应大于噪声的标准差，且小于由故障导致的电压降；当串联模组处于放电情况，首先对步骤2获得的电压变化数据取绝对值的相反数，并在此基础上减去一个常量，得到新的电压变化数据，且该常量取值应大于噪声的标准差，且小于由故障导致的电压降；考虑到电池放电电压变化缓慢的特性，设电池单体当前时刻电压变化量等于上一时刻的电压变化量，将上一时刻的电压变化量的负二倍加到当前时刻，得到新的数据列。

全文数据：

权利要求：

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