電池系統電連接可靠性檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種電池系統電連接可靠性的檢測方法,具體來說,涉及一種適用于 可充放電的動力電池系統中對各電池組之間電連接可靠性的檢測方法。
【背景技術】
[0002] 電動汽車動力電池系統通常由多個單節電池(電池組)串聯而成,同時單節電池又 通常由多個單體電池并聯組成。正常狀態下,電池系統的各連接點處應保持較高的一致性, 包括松緊度、端子歐姆電阻、端子表面物化特性等。但電動汽車長期運行處于顛簸、振動以 及濕熱變化的環境中,電池系統的串并聯連接點處很容易發生連接松動或氧化腐蝕等失效 現象,而這種失效現象只有在電動汽車出現嚴重的脫落或斷裂時才會明顯顯現出來。可見, 電池系統電連接的可靠性直接影響整體使用的安全性與壽命。
[0003] 簡單來說,凡是兩種或兩種以上導電體相接觸時,其間連接點處勢必存在接觸電 阻,這個接觸電阻不是一成不變的,它受到很多因素的影響,機械接觸壓力、接觸面的各種 物理化學性質、接觸面光潔度、接觸面積等眾多因素決定了接觸電阻的阻值始終處于變化 中。如果連接點不牢靠,連接點處的接觸電阻就不能忽略,連接點處在電流作用下產生的熱 量為1 2 X r,I為流過連接點的電流,r為連接點處的接觸電阻,連接點處溫度的升高對于電 池系統的電路安全十分不利,同時,接觸電阻的增加所帶來的能量消耗在電池系統的長期 使用過程中也是不可忽視的。單節電池之間的串聯連接不牢固,會導致連接處接觸電阻過 大,輸出的電池電壓受損,能量利用率降低,同時接觸不良也會導致電池系統整體機械結構 安全性降低。
[0004] 對于電池系統的電連接可靠性的問題,目前的一般處理手段是采用直流內阻測試 儀逐個對各個連接點進行連接內阻測試,并根據各連接點的內阻值判定電連接質量。但這 種方式需要人工對電池組各個連接點逐個進行測試,效率很低。同時測試時需要使用連接 內阻測試儀,易引起電池組短路,易給操作人員帶來安全隱患,易引起電芯損壞。
[0005] 另外,目前沒有出現對電池系統內部的電連接可靠性的在線檢測的技術手段,僅 限于出廠時的質檢,長期運行后電池隱患大。同時,目前沒有對電池系統連接點處的接觸電 阻大小的量化檢測,電池組相互之間的一致程度完全依賴于制作時固定扭矩工裝或激光 焊接等工藝水平,對連接點處的可靠性的判斷沒有接觸電阻、產生電壓降等數據上的支持, 在出現電連接可靠性問題時,不宜針對性的排查與發現。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于提供一種電池系統電連接可靠性檢測方法,其能夠快速、準確 地判斷出電池系統的各連接點是否接觸良好,保證電池系統長期可靠的運行。
[0007] 為了實現上述目的,本發明采用了以下技術方案:
[0008] -種電池系統電連接可靠性檢測方法,若干電池組的正負極端子之間通過電連接 件串聯構成電池模組,電池模組的正負極端子經由電連接件形成對外輸出電壓的電池系 統,其特征在于,電池系統電連接可靠性檢測方法包括如下步驟:
[0009] 1)采集待測電池組的正、負極端子之間的電壓Va;
[0010] 2)采集待測電池組的正、負極端子各自相連的電連接件之間的電壓Vb;
[0011] 3)計算兩者差值的絕對值|Vb-Va|,|Vb-Va|作為待測電池組兩端的連接點所產生 的電壓降;
[0012] 4)判斷連接點處的電壓降是否超過壓降閾值,其中:若超過,則表示連接點處的電 連接接觸不可靠,反之,則表示連接點處的電連接接觸良好。
[0013] 所述步驟4)后還可包括步驟:
[0014] 5)通過如下公式計算出所述待測電池組兩端的所述連接點所產生的接觸電阻R0:
[0016] 其中,I為流過所述待測電池組的電流值,R為所述待測電池組兩端相連的所述電 連接件的電阻值;
[0017] 6)判斷接觸電阻Ro是否超過電阻閾值,其中:若Ro超過電阻閾值,則表示所述連接 點處的電連接接觸不可靠,反之,則表示所述連接點處的電連接接觸良好。
[0018] 在實際實施中,所述電池組由一個單體電池組成或由若干單體電池并聯組成;單 體電池為鋰離子電池或鎳氫電池;各所述電池組之間相連的所述電連接件為依次相連的一 個銅極柱、一個銅連接片和另一個銅極柱;所述電池模組的正負極端子依次與作為所述電 連接件的一個銅極柱、一個銅連接片連接。
[0019] 相應較佳地,所述電壓Vb從所述待測電池組的正、負極端子相連的各自所述銅連 接片的中點采集。
[0020] 本發明的優點是:本發明能夠快速、準確地判斷出電池系統的各連接點是否接觸 良好,是否出現接觸松動問題,易于實現,判斷過程自動完成,無人為因素影響,保證了判斷 準確性,人工成本低,杜絕了后續使用過程中出現連接不可靠及短路等安全問題。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發明一實施例示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 本發明的檢測對象電池系統是一種可充放電的動力電池系統,其主要應用于電動 汽車,此電池系統通常由一個單體電池組成電池組或由多個單體電池并聯(電芯并聯)組成 能量較高的電池組(電池組又可稱為單節電池),再以電池組為基本單元,各電池組的正負 極端子之間通過電連接件實現互相串聯連接構成電池模組,電池模組的正負極端子通過電 連接件對外輸出電壓,達到輸出較高電壓的效果。電池系統為本領域的已有技術,其具體構 成不在這里詳述,且其構成不局限于上述。
[0023] 本發明電池系統電連接可靠性檢測方法包括如下步驟:
[0024] 1)采集待測電池組的正、負極端子之間的電壓Va,VaR表待測電池組實際輸出的電 壓值;
[0025] 2)采集待測電池組的正、負極端子各自相連的電連接件之間的電壓Vb,Vb代表待測 電池組實際輸出的有效電壓值;
[0026] 3)計算兩者差值的絕對值I Vb-Va I,I Vb-Va I作為待測電池組的正、負極端子與各自 相連的電連接件之間的連接點所產生的電壓降;
[0027] 4)判斷連接點處的電壓降是否超過壓降閾值,其中:若電壓降超過壓降閾值,則表 示連接點處的電連接接觸不可靠,反之,若電壓降未超過壓降閾值,則表示連接點處的電連 接接觸良好,電連接可靠。
[0028] 在實際設計中,步驟4)可作為對電池系統中待測電池組的連接點的電連接可靠性 的初步判斷,步驟4)后還可包括對待測電池組的連接點的電連接可靠性進行進一步判斷的 如下步驟:
[0029 ] 5)通過如下公式計算出待測電池組的正、負極端子與各自相連的電連接件之間的 連接點所產生的接觸電阻R〇:
[0031]其中,I為流過待測電池組的電流值,R為待測電池組兩端相連的電連接件的電阻 值;
[0032] 6)判斷接觸電阻Ro是否超過電阻閾值,其中:若Ro超過電阻閾值,則表示連接點處 的電連接接觸不可靠,反之,若R〇未超過電阻閾值,則表示連接點處的電連接接觸良好,電 連接可靠。
[0033] 需要說明的是,若執行步驟5)~6),則以步驟5)~6)對待測電池組的連接點處電 連接可靠性做出的最終判斷結果為準。
[0034] 在實際實施中,若判斷出待測電池組的正、負極端子與各自相連的電連接件之間 的連接點