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车辆电池的异常预警方法、装置、电子设备及存储介质

文献发布时间:2024-04-18 20:01:30


车辆电池的异常预警方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本公开涉及动力电池检测技术领域,尤其涉及一种车辆电池的异常预警方法、装置、 电子设备及存储介质。

背景技术

随着电动汽车行业迅速发展,电动汽车的保有量越来越高,电池系统作为电动汽车的 重要部分,电池的安全尤为重要。电池系统在使用过程中,电池电气件的接触电阻、电池 的内阻都会出现异常变大的情况,虽然电池系统在出厂前会有质量检测,但是在后续使用 过程中在出现直流电阻异常的情况时,会造成电池性能极具恶化,严重的会造成电池在使 用过程中大量发热,导致新能源汽车在使用过程中会存在很大的安全风险。

现有电动汽车的电池在生产制造过程中存在导致内阻变大的工艺风险,且在电池质检 后,仍有流入电动汽车电池系统中使用的风险。因此,需要实时监测车辆电池的健康状态, 以预防电池的异常使用风险,保障车辆和用户的安全。

发明内容

本公开提出了一种车辆电池的异常预警方法、装置、电子设备及存储介质。

本公开第一方面实施方式提出了一种车辆电池的异常预警方法,包括:实时接收车辆 的行驶数据和电池数据;基于所述行驶数据和所述电池数据,确定所述电池的工况状态; 基于所述电池数据中的电压参数和电流参数,获取所述电池的内阻参数;基于所述内阻参 数,判断所述电池在所述工况状态下是否出现异常;响应于所述电池出现异常,生成预警 信息发送至所述车辆进行预警。

本公开第二方面实施例提出了一种车辆电池的异常预警装置,包括:接收模块,用于 实时接收车辆的行驶数据和电池数据;第一确定模块,用于基于所述行驶数据和所述电池 数据,确定所述电池的工况状态;第一获取模块,用于基于所述电池数据中的电压参数和 电流参数,获取所述电池的内阻参数;判断模块,用于基于所述内阻参数,判断所述电池在所述工况状态下是否出现异常;第一生成模块,用于响应于所述电池出现异常,生成预警信息发送至所述车辆进行预警。

本公开第三方面实施例提出了一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与至少一 个处理器通信连接的存储器;其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令,指令 被至少一个处理器执行,以实现如本公开第一方面实施例所述的车辆电池的异常预警方法。

本公开第四方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质, 其中,计算机指令用于实现如前述第一方面实施例所述的车辆电池的异常预警方法。

本公开的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果:通过实时接收车辆行驶数据 和电池数据来确定车辆电池的当前工况状态,并根据电池数据获取车辆电池的内阻参数, 能够根据车辆电池的内阻参数,实时判断车辆电池在当前工况状态下是否出现异常,并能 够在判断电池出现异常时进行预警,以提示车辆电池的使用风险,从而实现了对车辆电池 的健康状态的实时监测,保障了车辆以及用户的安全。

本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明 显,或通过本公开的实践了解到。

附图说明

本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和 容易理解,其中:

图1为根据本公开一个实施例的车辆电池的异常预警方法的流程示意图;

图2为根据本公开另一个实施例的车辆电池的异常预警方法的流程示意图;

图3为根据本公开另一个实施例的车辆电池的异常预警方法的流程示意图;

图4为根据本公开另一个实施例的车辆电池的异常预警方法的流程示意图;

图5为根据本公开一个实施例的车辆电池的异常预警装置的结构示意图;

图6为根据本公开一个实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本公开的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的,旨在用于解释本公开,而不能理解为对本公开的限制。

下面参照附图描述本公开实施例的车辆电池的异常预警方法、装置、电子设备及存储 介质。

图1为根据本公开一个实施例的车辆电池的异常预警方法的流程示意图,如图1所示, 该方法包含以下步骤:

S101,实时接收车辆的行驶数据和电池数据。

其中,行驶数据包括车辆的行驶速度和加速度等,电池数据包括电池的电压、电流、 温度、荷电状态(State Of Charge,SOC)、健康状态(State Of Health,SOH)等。

车辆在上电后可实时向服务器(例如云端服务器)发送自身的行驶数据和电池数据, 由服务器接收并处理。

需要说明的是,本公开实施例中的电池为车辆的动力电池。

S102,基于行驶数据和电池数据,确定电池的工况状态。

其中,电池的工况状态指在车辆的不同工况下电池的使用状态,例如,第一工况状态: 车辆静止时对电池进行充电的状态、第二工况状态:车辆静止状态下急加速时电池的放电 状态、第三工况状态:车辆在行驶过程中连续两次加速时的连续放电状态、第四工况状态: 车辆在行驶过程中连续两次加速时伴随着能量回馈的连续放电状态等。

需要说明的是,能量回馈指当车辆的能量回收功能开启时,在用户踩完加速踏板并松 开加速踏板之后,车辆将惯性动能转换为电能向电池充电的过程。在用户踩完加速踏板并 松开加速踏板进行能量回收的整个过程中,加速过程释放的电量大于能量回收的电量,因 此将车辆电池在整个过程中的充放电状态视为伴随着能量回馈的放电状态。

可选地,可以根据车辆行驶数据中的速度和加速度判断车辆的行驶状态,以及根据电 池数据中的SOC、电压和电流判断电池的充放电状态,然后根据车辆的行驶状态和电池的 充放电状态,确定电池的工况状态。

其中,车辆的行驶状态包括静止状态、加速状态、减速状态、均速行驶状态等。

举例而言,若车辆的行驶状态为静止状态,电池的充放电状态为充电状态,则电池的 工况状态为第一工况状态。

S103,基于电池数据中的电压参数和电流参数,获取电池的内阻参数。

其中,电池的内阻参数为电池的直流内阻(DC internal resistance,DCR)参数。

可以根据电池充/放电前后的电压参数变化,以及电池充/放电过程中的电流参数,计算 电池的内阻参数。

举例而言,对于第一工况状态:车辆静止时对电池进行充电的状态,可以通过公式DCR=△U

对于第二工况状态:车辆静止状态下急加速时电池的放电状态,可以通过公式DCR=△U

对于第三工况状态:车辆在行驶过程中连续两次加速时的连续放电状态,可以通过公 式DCR=△U

对于第四工况状态:车辆在行驶过程中连续两次加速时伴随着能量回馈的连续放电状 态,可以通过公式DCR=△U

S104,基于内阻参数,判断电池在工况状态下是否出现异常。

可以根据内阻参数的数值大小,判断电池在该工况状态下是否出现异常。

S105,响应于电池出现异常,生成预警信息发送至车辆进行预警。

当服务器判断车辆的电池出现异常时,可以生成相应的预警信息发送至车辆进行预警, 例如,生成“电池异常”、“电池存在使用风险”等文字信息或者语音信息发送至车辆,进 行显示或播放,以及时在车辆电池出现异常时对驾驶者进行提醒。

本公开实施例中,实时接收车辆的行驶数据和电池数据,基于行驶数据和电池数据, 确定电池的工况状态,基于电池数据中的电压参数和电流参数,获取电池的内阻参数,基 于内阻参数,判断电池在工况状态下是否出现异常,响应于电池出现异常,生成预警信息 发送至车辆进行预警。本公开实施例中,通过实时接收车辆行驶数据和电池数据来确定车 辆电池的当前工况状态,并根据电池数据获取车辆电池的内阻参数,能够根据车辆电池的 内阻参数,实时判断车辆电池在当前工况状态下是否出现异常,并能够在判断电池出现异 常时进行预警,以提示车辆电池的使用风险,从而实现了对车辆电池的健康状态的实时监 测,保障了车辆以及用户的安全。

图2为根据本公开一个实施例的车辆电池的异常预警方法的流程示意图,在上述实施 例的基础上,进一步结合图2,对基于内阻参数,判断电池在工况状态下是否出现异常的 过程进行解释说明,包含以下步骤:

S201,以状态参数为引索,从映射关系表中查询电池在工况状态下的内阻参考指标。

在本公开实施例中,电池数据包括电池的状态参数,其中,状态参数包括SOC、SOH和温度等。

其中,映射关系表中包括不同工况状态下状态参数与内阻参考指标之间的映射关系, 可以从映射关系表中查找到电池在不同工况状态下,电池的不同SOC、不同SOH和不同温 度对应的内阻参考指标。

由于车辆电池的状态参数会影响电池的直流内阻,服务器实时接收到车辆发送的电池 数据并确定车辆电池的工况状态之后,可以以电池数据中的状态参数为引索,从映射关系 表中查询电池在该工况状态下的内阻参考指标。

S202,基于内阻参数和内阻参考指标,判断电池在工况状态下是否出现异常。

可选地,根据内阻参数和内阻参考指标,确定内阻参数所在的目标参考区间,根据目 标参考区间对应的异常情况,判断电池在工况状态下是否出现异常。

其中,目标参考区间为电池的内阻参数所在的参考区间。

在一些实现中,可以根据内阻参考指标(DCR’)预先设定多个参考区间,其中,每个参考区间对应着车辆电池的异常情况,可以根据电池的内阻参数的数值大小,从多个参考区间中确定内阻参数所在的目标参考区间,而后根据目标参考区间对应的异常情况确定电池是否出现异常。

举例而言,假设根据内阻参考指标(DCR’)设定的参考区间分别为:(-∞,0.95*DCR’)、 [0.95*DCR’,1.05*DCR’]和(1.05*DCR’,+∞),其中,区间(-∞,0.95*DCR’)和区 间(1.05*DCR’,+∞)为电池异常区间,区间[0.95*DCR’,1.05*DCR’]为电池正常区间, 则当内阻参数(DCR)处于区间[DCR’,1.05*DCR’]时,可以确定电池未出现异常;当内 阻参数(DCR)处于区间(-∞,0.95*DCR’)或区间(1.05*DCR’,+∞)时,可以确定 电池出现异常。

也即是说,当0.95*DCR’≤DCR≤1.05*DCR’时,电池未出现异常,当DCR<0.95*DCR’ 或DCR>1.05*DCR’,电池出现异常。

可选地,获取内阻参数与内阻参考指标之间的误差值,根据该误差值与预设的误差阈 值之间的大小关系,判断电池在该工况状态下是否出现异常。

在一些实现中,若误差值大于误差阈值,则确定电池在该工况状态下出现异常;若误 差值小于或等于误差阈值,则确定电池在该工况状态下未出现异常。

本公开实施例中,以状态参数为引索,从映射关系表中查询电池在工况状态下的内阻 参考指标,基于内阻参数和内阻参考指标,判断电池在工况状态下是否出现异常。本公开 实施例基于电池的内阻参数和内阻参考指标,对电池的异常状况进行判断,能够判断出电 池在不同工况状态,不同SOC、不同SOH和不同温度下是否出现异常,提高了电池异常判 断的准确性和全面性。

图3为根据本公开一个实施例的车辆电池的异常预警方法的流程示意图,如图3所示, 对映射关系表达生成过程进行解释说明,包含以下步骤:

S301,获取标准电池在目标工况状态下的标准电池数据。

其中,标准电池为直流内阻合格的电池,目标工况状态为标准电池的试验工况状态, 标准电池数据为标准电池在目标工况状态下的电池数据。

其中,目标工况状态包括第一工况状态:车辆静止时对电池进行充电的状态、第二工 况状态:车辆静止状态下急加速时电池的放电状态、第三工况状态:车辆在行驶过程中连 续两次加速时的连续放电状态、第四工况状态:车辆在行驶过程中连续两次加速时伴随着 能量回馈的连续放电状态等工况状态。

可以预先选取直流内阻合格的标准电池在不同工况状态、不同SOC、不同SOH和不同 温度下进行试验,并将试验数据即标准电池数据存储于服务器的存储空间中。

服务器可以从自身的存储空间中调取标准电池在目标工况状态下的标准电池数据。

S302,基于标准电池数据中的标准电压参数和标准电流参数,获取电池在目标工况状 态下的标准内阻参数作为内阻参考指标。

其中,标准电压参数和标准电流参数分别指标准电池在目标工况状态下进行试验时的 电压参数和电流参数。

关于标准内阻参数的获取过程可以参见上述实施例中的相关介绍,此处不再赘述。

S303,基于标准电池数据中的标准状态参数与内阻参考指标之间的映射关系,生成标 准电池在目标工况状态下的映射关系表。

其中,标准状态参数包括SOC、SOH和温度。

在将标准电池在目标工况状态下进行试验时,可以设定不同的标准状态参数,得到不 同的标准内阻参数(内阻参考指标),因此,在目标工况状态下每个标准状态参数均对应着 一个内阻参考指标,即每个标准状态参数与对应的内阻参考指标之间均存在着一定的映射 关系,可以根据该映射关系生成标准电池在目标工况状态下的映射关系表,以此方式可以 生成标准电池在每一种工况状态下的映射关系表。由此,在映射关系表中,不同工况状态、 不同SOC、不同SOH和不同温度对应着一个不同的内阻参考指标。

本公开实施例中,获取标准电池在目标工况状态下的标准电池数据,基于标准电池数 据中的标准电压参数和标准电流参数,获取电池在目标工况状态下的标准内阻参数作为内 阻参考指标,基于标准电池数据中的标准状态参数与内阻参考指标之间的映射关系,生成 标准电池在目标工况状态下的映射关系表。本公开实施例能够得到车辆电池在每一种工况 状态下的映射关系表,以方便内阻参考指标的查询,并提供准确的内阻参考指标。

图4是根据本公开一个实施例的车辆电池的异常预警方法的流程示意图,如图5所示, 该方法还包含以下步骤:

S401,实时接收车辆的行驶数据和电池数据。

关于步骤S401的描述可以参见上述实施例中的相关介绍,此处不再赘述。

S402,基于行驶数据和电池数据,确定电池的工况状态。

关于步骤S402的描述可以参见上述实施例中的相关介绍,此处不再赘述。

S403,基于电池数据中的电压参数和电流参数,获取电池的内阻参数。

关于步骤S403的描述可以参见上述实施例中的相关介绍,此处不再赘述。

S404,根据内阻参数和内阻参考指标,确定内阻参数所在的目标参考区间。

关于步骤S404的描述可以参见上述实施例中的相关介绍,此处不再赘述。

S405,根据目标参考区间,确定电池在工况状态下的预警等级。

S406,根据预警等级,生成预警信息。

S407,将预警信息发送至车辆进行预警。

在本公开实施例中,可以预先设定多个参考区间,每个区间对应一个预警等级,根据 目标参考区间对应的预警等级,确定电池在该工况状态下的预警等级,而后服务器根据该 预警等级,生成对应的预警信息,并将该预警信息发送至车辆进行相应等级的预警。

举例而言,根据内阻参考指标(DCR’)设定的参考区间分别为:(-∞,0.90*DCR’)、[0.90*DCR’,0.95*DCR’)、[0.95*DCR’,1.05*DCR’]、(1.05*DCR’,1.1*DCR’]和(1.1*DCR’,+∞)。其中,区间[0.95*DCR’,1.05*DCR’]对应着零级预警,即无安全预警,区间[0.90*DCR’, 0.95*DCR’)和区间(1.05*DCR’,1.1*DCR’]对应着一级预警,区间(-∞,0.90*DCR’)和区间(1.1*DCR’,+∞)对应着二级预警。

若目标参考区间为区间[0.95*DCR’,1.05*DCR’],则电池未出现异常,服务器不生成 预警信息;若目标参考区间为区间[0.90*DCR’,0.95*DCR’)或区间(1.05*DCR’,1.1*DCR’], 则电池出现异常,存在一定风险,需要重点关注,此时服务器生成一级预警信息发送给至 车辆,进行一级预警,以提醒用户关注电池状态;若目标参考区间为区间区间(-∞,0.90*DCR’)和区间(1.1*DCR’,+∞),则电池出现异常,并有短路风险或者性能恶化的 情况,此时服务器生成二级预警信息发送至车辆,进行二级预警,以提醒用户维护检查。

也即是说,当0.95*DCR’≤DCR≤1.05*DCR’时,服务器不生成预警信息,不进行 预警;当0.90*DCR’≤DCR<0.95*DCR’或1.05*DCR’<DCR≤1.1*DCR’时,服务器 生成一级预警信息发送至车辆进行一级预警;当DCR<0.90*DCR’或DCR>1.1*DCR’ 时,服务器生成二级预警信息发送至车辆进行二级预警。

本公开实施例中,实时接收车辆的行驶数据和电池数据,基于行驶数据和电池数据, 确定电池的工况状态,基于电池数据中的电压参数和电流参数,获取电池的内阻参数,根 据内阻参数和内阻参考指标,确定内阻参数所在的目标参考区间,根据目标参考区间,确 定电池在工况状态下的预警等级,根据预警等级,生成预警信息,将预警信息发送至车辆 进行预警。本公开实施例能够根据电池的内阻参数确定预警等级,从而在电池出现不同情 况的异常时,进行不同等级的预警。

图5为根据本公开一个实施例的车辆电池的异常预警装置的结构示意图,如图5所示, 车辆电池的异常预警装置500包括:

接收模块501,用于实时接收车辆的行驶数据和电池数据;

第一确定模块502,用于基于行驶数据和电池数据,确定电池的工况状态;

第一获取模块503,用于基于电池数据中的电压参数和电流参数,获取电池的内阻参数;

判断模块504,用于基于内阻参数,判断电池在工况状态下是否出现异常;

第一生成模块505,用于响应于电池出现异常,生成预警信息发送至车辆进行预警。

在本公开的一个实施例中,判断模块504,还用于:以状态参数为引索,从映射关系表 中查询电池在工况状态下的内阻参考指标;基于内阻参数和内阻参考指标,判断电池在工 况状态下是否出现异常。

在本公开的一个实施例中,车辆电池的异常预警装置500还包括:

第二获取模块506,用于从映射关系表中查询电池在工况状态下的内阻参考指标之前, 获取标准电池在目标工况状态下的标准电池数据;

第三获取模块507,用于基于标准电池数据中的标准电压参数和标准电流参数,获取电 池在目标工况状态下的标准内阻参数作为内阻参考指标;

生成模块508,用于基于标准电池数据中的标准状态参数与内阻参考指标之间的映射关 系,生成标准电池在目标工况状态下的映射关系表。

在本公开的一个实施例中,判断模块504还用于根据内阻参数和内阻参考指标,确定 内阻参数所在的目标参考区间;根据目标参考区间对应的异常情况,判断电池在工况状态 下是否出现异常。

在本公开的一个实施例中,判断模块504还用于获取内阻参数与内阻参数指标之间的 误差值;根据误差值与预设的误差阈值之间的大小关系,判断电池在工况状态下是否出现 异常。

在本公开的一个实施例中,车辆电池的异常预警装置500还包括:

第二确定模块509,用于根据目标参考区间,确定电池在工况状态下的预警等级;

第二生成模块510,用于根据预警等级,生成预警信息;

发送模块511,用于将预警信息发送至车辆进行预警。

需要说明的是,本公开实施例的车辆电池的异常预警装置中未披露的细节,请参照本 公开实施例的车辆电池的异常预警方法中所披露的细节,具体这里不再赘述。

本公开实施例中,实时接收车辆的行驶数据和电池数据,基于行驶数据和电池数据, 确定电池的工况状态,基于电池数据中的电压参数和电流参数,获取电池的内阻参数,基 于内阻参数,判断电池在工况状态下是否出现异常,响应于电池出现异常,生成预警信息 发送至车辆进行预警。本公开实施例中,通过实时接收车辆行驶数据和电池数据来确定车 辆电池的当前工况状态,并根据电池数据获取车辆电池的内阻参数,能够根据车辆电池的 内阻参数,实时判断车辆电池在当前工况状态下是否出现异常,并能够在判断电池出现异 常时进行预警,以提示车辆电池的使用风险,从而实现了对车辆电池的健康状态的实时监 测,保障了车辆以及用户的安全。

为了实现上述实施例,如图6所示,本公开还提出一种电子设备600,包括存储器610、 处理器620及存储在存储器610上并可在处理器620上运行的计算机程序,处理器620执 行程序,以实现本公开前述实施例提出的车辆电池的异常预警方法。

为了实现上述实施例,本公开还提出一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有 计算机程序,该程序被处理器执行,以实现本公开前述实施例提出的车辆电池的异常预警 方法。

在本说明书的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示 相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征 可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中,“多个”的含义是至少两个, 例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包 含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须 针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一 个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技 术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合 和组合。

尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的, 不能理解为对本公开的限制,本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例 进行变化、修改、替换和变型。

技术分类

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