CN113009378B - 一种电池微短路检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池微短路检测方法及装置，方法包括：分别测量待测电池和正常电池的开路电压；将待测电池和正常电池并联后，测量待测电池与正常电池之间的电流；根据待测电池的开路电压、正常电池的开路电压、测量的电流以及预先标定的待测电池和正常电池的状态参数与SOC的对应关系，计算得到N个判断参数，N≥2；在至少两个判断参数符合预设的条件时，确定待测电池发生微短路，否则，确定待测电池未发生微短路。本发明通过至少两个判断参数的综合分析，来判断待测电池是否发生了微短路，可以在电池单体之间未进行均衡的情况下，检测是否发生微短路。

Description

一种电池微短路检测方法及装置

技术领域

本发明涉及电池技术领域，更具体地说，涉及一种电池微短路检测方法及装置。

背景技术

电池微短路指的是电池组的电池单体与电池单体之间或者单个电池单体内部发生微小的短路现象。这种微小的短路不会直接使电池烧坏，而是在几周或者几个月时间内降低电池性能，导致某一电池单体或者整个电池组完全不能使用。因此，需要对电池微短路故障进行检测，以保证电池的安全性。现有的检测方案是对已经充分均衡的不同电池单体进行微短路检测；而当电池单体之间未进行均衡时，无法进行微短路检测。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种电池微短路检测方法及装置，欲在电池单体之间未进行均衡的情况下，检测是否发生了微短路。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

第一方面，提供一种电池微短路检测方法，包括：

分别测量待测电池和正常电池的开路电压；

将待测电池和正常电池并联后，测量待测电池与正常电池之间的电流；

根据待测电池的开路电压、正常电池的开路电压、所述电流以及预先标定的待测电池和正常电池的状态参数与SOC的对应关系，计算得到N个判断参数，N大于等于2；

在至少两个所述判断参数符合预设的条件时，确定待测电池发生微短路，否则，确定待测电池未发生微短路。

可选的，N个判断参数包括第一判断参数，待测电池和正常电池的状态参数包括开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容，所述根据待测电池的开路电压、正常电池的开路电压、所述电流以及预先标定的待测电池和正常电池的状态参数与SOC的对应关系，计算得到第一判断参数，包括：

根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC；

根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC；

初始时刻待测电池的第一极化电压和第二极化电压均为零，初始时刻正常电池的第一极化电压和第二极化电压均为零；

根据预先标定的待测电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻待测电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻待测电池的状态参数；

根据预先标定的正常电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻正常电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻正常电池的状态参数；

基于电流估算公式，计算得到第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，电流估算公式为：

U_11,k+1＝U_11,kexp(-Δt/τ_11,k)+R_11,k[1-exp(-t/τ_11,k)]I_t,k

U_21,k+1＝U_21,kexp(-Δt/τ_21,k)+R_21,k[1-exp(-t/τ_21,k)]I_t,k

U_12,k+1＝U_12,kexp(-Δt/τ_12,k)+R_12,k[1-exp(-t/τ_12,k)]I_t,k

U_22,k+1＝U_22,kexp(-Δt/τ_22,k)+R_22,k[1-exp(-t/τ_22,k)]I_t,k

其中，I_t,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，OCV_1,k(SOC_1,k)为第k时刻正常电池的开路电压，OCV_2,k(SOC_2,k)为第k时刻待测电池的开路电压，U_11,k+1为第k+1时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k+1为第k+1时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k+1为第k+1时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k+1为第k+1时刻待测电池的第二极化电压，U_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电压，t为从待测电池和正常电池并联开始的时刻到第k时刻的时间，R_01,k为第k时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,k为第k时刻待测电池的欧姆内阻，SOC_1,k为第k时刻正常电池的SOC，SOC_2,k为第k时刻待测电池的SOC，SOC_1,k+1为第k+1时刻正常电池的SOC，SOC_2,k+1为第k+1时刻待测电池的SOC，Δt为第k时刻与第k+1时刻的时间间隔，η₁为正常电池的库伦效率，η₂为待测电池的库伦效率，C_bat1为正常电池的容量，C_bat2为待测电池的容量，R_11,k为第k时刻正常电池的第一极化内阻，R_21,k为第k时刻正常电池的第二极化内阻，R_12,k为第k时刻待测电池的第一极化内阻，R_22,k为第k时刻待测电池的第二极化内阻，τ_11,k＝R_11,kC_11,k、τ_21,k＝R_21,kC_21,k、τ_12,k＝R_12,kC_12,k、τ_22,k＝R_22,kC_22,k，τ_11,k为第k时刻正常电池的第一时间常数，τ_21,k为第k时刻正常电池的第二时间常数，τ_12,k为第k时刻待测电池的第一时间常数，τ_22,k为第k时刻待测电池的第二时间常数，C_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电容，C_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电容，C_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电容，C_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电容；

基于第一判断参数公式，计算得到第一判断参数，第一判断参数公式为：

其中，R_judge为第一判断参数，U_m,k为第k时刻待测电池的端电压测量值，I_m,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，I_t,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，n为测量结束时刻。

可选的，分析第一判断参数是否符合预设的条件，包括：

当第一判断参数小于预设的第一判断参数阈值时，确定第一判断参数符合预设的条件，否则，确定第一判断参数不符合预设的条件。

可选的，N个判断参数包括第二判断参数，待测电池和正常电池的状态参数包括开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容；所述根据待测电池的开路电压、正常电池的开路电压、所述电流以及预先标定的待测电池和正常电池的状态参数与SOC的对应关系，计算得到第二判断参数，包括：

根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC；

根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC；

初始时刻待测电池的第一极化电压和第二极化电压均为零，初始时刻正常电池的第一极化电压和第二极化电压均为零；

根据预先标定的待测电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻待测电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻待测电池的状态参数；

根据预先标定的正常电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻正常电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻正常电池的状态参数；

分别基于待测电池和正常电池的端电压估算公式，计算得到第k时刻待测电池和正常电池的端电压，待测电池和正常电池的端电压估算公式分别为：

U_t1,k＝OCV_1,k(SOC_1,k)-I_m,kR_01,k-U_11,k-U_21,k

U_t2,k＝OCV_2,k(SOC_2,k)+I_m,kR_02,k-U_12,k-U_22,k

U_11,k+1＝U_11,kexp(-Δt/τ_11,k)+R_11,k[1-exp(-t/τ_11,k)]I_m,k

U_21,k+1＝U_21,kexp(-Δt/τ_21,k)+R_21,k[1-exp(-t/τ_21,k)]I_m,k

U_12,k+1＝U_12,kexp(-Δt/τ_12,k)+R_12,k[1-exp(-t/τ_12,k)]I_m,k

U_22,k+1＝U_22,kexp(-Δt/τ_22,k)+R_22,k[1-exp(-t/τ_22,k)]I_m,k

其中，U_t1,k为第k时刻正常电池的端电压估算值，U_t2,k为第k时刻待测电池的端电压估算值，I_m,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，OCV_1,k(SOC_1,k)为第k时刻正常电池的开路电压，OCV_2,k(SOC_2,k)为第k时刻待测电池的开路电压，U_11,k+1为第k+1时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k+1为第k+1时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k+1为第k+1时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k+1为第k+1时刻待测电池的第二极化电压，U_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电压，R_01,k为第k时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,k为第k时刻待测电池的欧姆内阻，SOC_1,k为第k时刻正常电池的SOC，SOC_2,k为第k时刻待测电池的SOC，SOC_1,k+1为第k+1时刻正常电池的SOC，SOC_2,k+1为第k+1时刻待测电池的SOC，Δt为第k时刻与第k+1时刻的时间间隔，t为从待测电池和正常电池并联开始的时刻到第k时刻的时间，η₁为正常电池的库伦效率，η₂为待测电池的库伦效率，C_bat1为正常电池的容量，C_bat2为待测电池的容量，R_11,k为第k时刻正常电池的第一极化内阻，R_21,k为第k时刻正常电池的第二极化内阻，R_12,k为第k时刻待测电池的第一极化内阻，R_22,k为第k时刻待测电池的第二极化内阻，τ_11,k＝R_11,kC_11,k、τ_21,k＝R_21,kC_21,k、τ_12,k＝R_12,kC_12,k、τ_22,k＝R_22,kC_22,k，τ_11,k为第k时刻正常电池的第一时间常数，τ_21,k为第k时刻正常电池的第二时间常数，τ_12,k为第k时刻待测电池的第一时间常数，τ_22,k为第k时刻待测电池的第二时间常数，C_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电容，C_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电容，C_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电容，C_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电容；

基于第二判断参数公式，计算得到第二判断参数，第二判断参数公式为：

其中，V_judge为第二判断参数，n为测量结束时刻。

可选的，分析第二判断参数是否符合预设的条件，包括：

当第二判断参数大于预设的第二判断参数阈值时，确定第二判断参数符合预设的条件，否则，确定第二判断参数不符合预设的条件。

可选的，N个判断参数包括第三判断参数，待测电池和正常电池的状态参数包括开路电压和欧姆内阻；所述根据待测电池的开路电压、正常电池的开路电压、所述电流以及预先标定的待测电池和正常电池的状态参数与SOC的对应关系，计算得到第三判断参数，包括：

根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC；

根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC；

根据预先标定的待测电池的欧姆内阻与SOC的对应关系，得到与初始时刻待测电池的SOC对应的欧姆内阻，并作为初始时刻待测电池的欧姆内阻；

根据预先标定的正常电池的欧姆内阻与SOC的对应关系，得到与初始时刻正常电池的SOC对应的欧姆内阻，并作为初始时刻正常电池的欧姆内阻；

基于第三判断参数公式，计算得到第三判断参数，第三判断参数公式为：

其中，R_ISC为第三判断参数，R_01,0为初始时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,0为初始时刻待测电池的欧姆内阻，I_1,0为初始时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，OCV_1,0(SOC_1,0)为初始时刻正常电池的开路电压，OCV_2,0(SOC_2,0)初始时刻待测电池的开路电压，SOC_1,0为初始时刻正常电池的SOC，SOC_2,0为初始时刻待测电池的SOC。

可选的，分析第三判断参数是否符合预设的条件，包括：

当第三判断参数小于预设的第三判断参数阈值时，确定第三判断参数符合预设的条件，否则，确定第三判断参数不符合预设的条件。

第二方面，提供一种电池微短路检测装置，包括：

开路电压测量单元，用于分别测量待测电池和正常电池的开路电压；

电流测量单元，用于将待测电池和正常电池并联后，测量待测电池与正常电池之间的电流；

判断参数计算单元，用于根据待测电池的开路电压、正常电池的开路电压、所述电流以及预先标定的待测电池和正常电池的状态参数与SOC的对应关系，计算得到N个判断参数，N大于等于2；

微短路判断单元，用于在至少两个所述判断参数符合预设的条件时，确定待测电池发生微短路，否则，确定待测电池未发生微短路。

可选的，N个判断参数包括第一判断参数，待测电池和正常电池的状态参数包括开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容；所述判断参数计算单元包括第一判断参数计算子单元，所述第一判断参数计算子单元用于：

根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC；

根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC；

初始时刻待测电池的第一极化电压和第二极化电压均为零，初始时刻正常电池的第一极化电压和第二极化电压均为零；

根据预先标定的待测电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻待测电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻待测电池的状态参数；

根据预先标定的正常电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻正常电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻正常电池的状态参数；

基于电流估算公式，计算得到第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，电流估算公式为：

U_11,k+1＝U_11,kexp(-Δt/τ_11,k)+R_11,k[1-exp(-t/τ_11,k)]I_t,k

U_21,k+1＝U_21,kexp(-Δt/τ_21,k)+R_21,k[1-exp(-t/τ_21,k)]I_t,k

U_12,k+1＝U_12,kexp(-Δt/τ_12,k)+R_12,k[1-exp(-t/τ_12,k)]I_t,k

U_22,k+1＝U_22,kexp(-Δt/τ_22,k)+R_22,k[1-exp(-t/τ_22,k)]I_t,k

其中，I_t,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，OCV_1,k(SOC_1,k)为第k时刻正常电池的开路电压，OCV_2,k(SOC_2,k)为第k时刻待测电池的开路电压，U_11,k+1为第k+1时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k+1为第k+1时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k+1为第k+1时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k+1为第k+1时刻待测电池的第二极化电压，U_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电压，t为从待测电池和正常电池并联开始的时刻到第k时刻的时间，R_01,k为第k时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,k为第k时刻待测电池的欧姆内阻，SOC_1,k为第k时刻正常电池的SOC，SOC_2,k为第k时刻待测电池的SOC，SOC_1,k+1为第k+1时刻正常电池的SOC，SOC_2,k+1为第k+1时刻待测电池的SOC，Δt为第k时刻与第k+1时刻的时间间隔，η₁为正常电池的库伦效率，η₂为待测电池的库伦效率，C_bat1为正常电池的容量，C_bat2为待测电池的容量，R_11,k为第k时刻正常电池的第一极化内阻，R_21,k为第k时刻正常电池的第二极化内阻，R_12,k为第k时刻待测电池的第一极化内阻，R_22,k为第k时刻待测电池的第二极化内阻，τ_11,k＝R_11,kC_11,k、τ_21,k＝R_21,kC_21,k、τ_12,k＝R_12,kC_12,k、τ_22,k＝R_22,kC_22,k，τ_11,k为第k时刻正常电池的第一时间常数，τ_21,k为第k时刻正常电池的第二时间常数，τ_12,k为第k时刻待测电池的第一时间常数，τ_22,k为第k时刻待测电池的第二时间常数，C_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电容，C_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电容，C_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电容，C_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电容；

基于第一判断参数公式，计算得到第一判断参数，第一判断参数公式为：

其中，R_judge为第一判断参数，U_m,k为第k时刻待测电池的端电压测量值，I_m,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，I_t,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，n为测量结束时刻。

可选的，所述微短路判断单元，包括第一判断子单元，用于：

当第一判断参数小于预设的第一判断参数阈值时，确定第一判断参数符合预设的条件，否则，确定第一判断参数不符合预设的条件。

可选的，N个判断参数包括第二判断参数，待测电池和正常电池的状态参数包括开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容；所述判断参数计算单元包括第二判断参数计算子单元，所述第二判断参数计算子单元用于：

根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC；

根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC；

初始时刻待测电池的第一极化电压和第二极化电压均为零，初始时刻正常电池的第一极化电压和第二极化电压均为零；

根据预先标定的待测电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻待测电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻待测电池的状态参数；

根据预先标定的正常电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻正常电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻正常电池的状态参数；

分别基于待测电池和正常电池的端电压估算公式，计算得到第k时刻待测电池和正常电池的端电压，待测电池和正常电池的端电压估算公式分别为：

U_t1,k＝OCV_1,k(SOC_1,k)-I_m,kR_01,k-U_11,k-U_21,k

U_t2,k＝OCV_2,k(SOC_2,k)+I_m,kR_02,k-U_12,k-U_22,k

U_11,k+1＝U_11,kexp(-Δt/τ_11,k)+R_11,k[1-exp(-t/τ_11,k)]I_m,k

U_21,k+1＝U_21,kexp(-Δt/τ_21,k)+R_21,k[1-exp(-t/τ_21,k)]I_m,k

U_12,k+1＝U_12,kexp(-Δt/τ_12,k)+R_12,k[1-exp(-t/τ_12,k)]I_m,k

U_22,k+1＝U_22,kexp(-Δt/τ_22,k)+R_22,k[1-exp(-t/τ_22,k)]I_m,k

其中，U_t1,k为第k时刻正常电池的端电压估算值，U_t2,k为第k时刻待测电池的端电压估算值，I_m,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，OCV_1,k(SOC_1,k)为第k时刻正常电池的开路电压，OCV_2,k(SOC_2,k)为第k时刻待测电池的开路电压，U_11,k+1为第k+1时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k+1为第k+1时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k+1为第k+1时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k+1为第k+1时刻待测电池的第二极化电压，U_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电压，R_01,k为第k时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,k为第k时刻待测电池的欧姆内阻，SOC_1,k为第k时刻正常电池的SOC，SOC_2,k为第k时刻待测电池的SOC，SOC_1,k+1为第k+1时刻正常电池的SOC，SOC_2,k+1为第k+1时刻待测电池的SOC，Δt为第k时刻与第k+1时刻的时间间隔，t为从待测电池和正常电池并联开始的时刻到第k时刻的时间，η₁为正常电池的库伦效率，η₂为待测电池的库伦效率，C_bat1为正常电池的容量，C_bat2为待测电池的容量，R_11,k为第k时刻正常电池的第一极化内阻，R_21,k为第k时刻正常电池的第二极化内阻，R_12,k为第k时刻待测电池的第一极化内阻，R_22,k为第k时刻待测电池的第二极化内阻，τ_11,k＝R_11,kC_11,k、τ_21,k＝R_21,kC_21,k、τ_12,k＝R_12,kC_12,k、τ_22,k＝R_22,kC_22,k，τ_11,k为第k时刻正常电池的第一时间常数，τ_21,k为第k时刻正常电池的第二时间常数，τ_12,k为第k时刻待测电池的第一时间常数，τ_22,k为第k时刻待测电池的第二时间常数，C_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电容，C_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电容，C_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电容，C_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电容；

基于第二判断参数公式，计算得到第二判断参数，第二判断参数公式为：

其中，V_judge为第二判断参数，n为测量结束时刻。

可选的，所述微短路判断单元，包括第二判断子单元，用于：

当第二判断参数大于预设的第二判断参数阈值时，确定第二判断参数符合预设的条件，否则，确定第二判断参数不符合预设的条件。

可选的，N个判断参数包括第三判断参数，待测电池和正常电池的状态参数包括开路电压和欧姆内阻；所述判断参数计算单元包括第三判断参数计算子单元，所述第三判断参数计算子单元用于：

根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC；

根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC；

根据预先标定的待测电池的欧姆内阻与SOC的对应关系，得到与初始时刻待测电池的SOC对应的欧姆内阻，并作为初始时刻待测电池的欧姆内阻；

根据预先标定的正常电池的欧姆内阻与SOC的对应关系，得到与初始时刻正常电池的SOC对应的欧姆内阻，并作为初始时刻正常电池的欧姆内阻；

基于第三判断参数公式，计算得到第三判断参数，第三判断参数公式为：

其中，R_ISC为第三判断参数，R_01,0为初始时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,0为初始时刻待测电池的欧姆内阻，I_1,0为初始时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，OCV_1,0(SOC_1,0)为初始时刻正常电池的开路电压，OCV_2,0(SOC_2,0)初始时刻待测电池的开路电压，SOC_1,0为初始时刻正常电池的SOC，SOC_2,0为初始时刻待测电池的SOC。

可选的，所述微短路判断单元，包括第三判断子单元，用于：

当第三判断参数小于预设的第三判断参数阈值时，确定第三判断参数符合预设的条件，否则，确定第三判断参数不符合预设的条件。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

上述技术方案提供的一种电池微短路检测方法及装置，方法包括：分别测量待测电池和正常电池的开路电压；将待测电池和正常电池并联后，测量待测电池与正常电池之间的电流；根据待测电池的开路电压、正常电池的开路电压、测量的电流以及预先标定的待测电池和正常电池的状态参数与SOC的对应关系，计算得到N个判断参数，N≥2；在至少两个判断参数符合预设的条件时，确定待测电池发生微短路，否则，确定待测电池未发生微短路。本发明通过至少两个判断参数的综合分析，来判断待测电池是否发生了微短路，可以在电池单体之间未进行均衡的情况下，检测是否发生微短路。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电池微短路检测方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种检测电路的示意图；

图3为一种电池二阶RC模型的示意图；

图4为待测电池和正常电池并联后的等效电路图；

图5为存在微短路的待测电池和正常电池并联后的等效电路图；

图6为本发明实施例提供的一种待测电池与正常电池之间的电流估算值曲线图；

图7为本发明实施例提供的一种待测电池与正常电池之间的电流测量值曲线图；

图8为本发明实施例提供的一种待测电池的端电压测量值曲线图；

图9为本发明实施例提供的一种待测电池和正常电池的端电压估算值曲线图；

图10为本发明实施例提供的一种电池微短路检测装置的逻辑结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，为本实施例提供的一种电池微短路检测方法，包括以下步骤：

S11：分别测量待测电池和正常电池的开路电压。

一种参数检测电路如图2所示，包括A、B、C和D四个输出接口，分别与电池1的正负极和电池2的正负极连接。A和C通过导线连接，利用开关S控制导通状态。B和D通过导线连接在一起。电流采集器布置在连接B和D的导线上，用于检测流过导线的电流。电压传感器用于测量A和B接口之前的电压，以及C和D接口之间的电压。其中，电池1是正常电池，电池2是待测电池。

为了检测电池的微短路，需要先将待测电池和正常电池充分静置，然后在按照图2的方式连接到检测电路。一般情况下，认为电池充放电结束后，静置3小时后为充分静置。这时候电池不存在极化电势，电池的端电压等于电池的开路电压，这时可以通过测量电池的端电压得到电池的开路电压。本方案的应用场景可以为车辆出厂以后也可以为出厂之前，只要需要测试单体电池是否发生微短路，本方案均适用。

S12：将待测电池和正常电池并联后，测量待测电池与正常电池之间的电流。

S13：根据待测电池的开路电压、正常电池的开路电压、测量的电流以及预先标定的待测电池和正常电池的状态参数与SOC的对应关系，计算得到N个判断参数，N大于等于2。

本实施例使用二阶RC模型作为电池的等效电路模型，如图3所示。二阶RC模型由开路电压OCV、欧姆内阻R₀以及两个电阻-电容并联环节(后续称为RC并联环节)构成。U_t表示电池的端电压。RC并联环节中的电阻R₁和R₂称为极化内阻，R₁称为第一极化内阻，R₂称为第二极化内阻；RC并联环节中的电容C₁和C₂称为极化电容，C₁称为第一极化电压，C₂称为第二极化电压。欧姆内阻R₀、电阻R₁和R₂、以及电容C₁和C₂合称为电池的状态参数。RC并联环节用于描述电池的浓差极化和电化学极化特性。极化内阻R₁和R₂两端的电压即极化电压分别记为U₁和U₂。时间常数τ₁＝R₁C₁，τ₂＝R₂C₂。通过进行常温25℃下的HPPC实验，可以标定出电池在常温25℃和不同荷电状态下的OCV、欧姆内阻、极化内阻和极化电容等状态参数，也即标定出电池各状态参数与SOC的对应关系。二阶RC模型的外特性方程为式(1)～(3)：

U₁＝I_tR₁·[1-exp(-t/τ₁)] (1)

U₂＝I_tR₂·[1-exp(-t/τ₂)] (2)

U_t＝OCV(SOC)-I_tR₀-U₁-U₂ (3)

其中，I_t表示流过电池的电流，t表示电池持续流过电流I_t的时间，OCV(SOC)表示在荷电状态为SOC时的开路电压OCV。

分别对式(1)和式(2)进行离散化处理，可以得到式(4)和式(5)：

U_1,k+1＝U_1,kexp(-Δt/τ_1,k)+R_1,k[1-exp(-t/τ_1,k)]I_t,k (4)

U_2,k+1＝U_2,kexp(-Δt/τ_2,k)+R_2,k[1-exp(-t/τ_2,k)]I_t,k (5)

其中，U_1,k和U_2,k是第k时刻电池的极化电压，也即U₁和U₂在第k时刻的取值；U_1,k+1和U_2,k+1是第k+1时刻电池的极化电压，也即U₁和U₂在第k+1时刻的取值；τ_1,k和τ_2,k是第k时刻电池的时间常数，也即τ_1,k和τ_2,k在第k时刻的取值；R_1,k和R_2,k是第k时刻电池的极化内阻，也即R₁和R₂在第k时刻的取值；I_t,k是第k时刻流过电池的电流，也即I_t在第k+1时刻的取值，I_t,k还称为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，本实施例规定电池放电时流过电池的电流为正；Δt是第k时刻与第k+1时刻的时间间隔。

电池的荷电状态SOC的离散更新方程如式(6)所示：

其中，SOC_k为第k时刻电池的荷电状态，SOC_k+1为第k+1时刻电池的荷电状态；η为库伦效率，一般近似为1；C_bat为电池的容量，单位为Ah。

将待测电池和正常电池并联后的等效电路图如图4所示。I_t表示待测电池与正常电池之间的电流，OCV₁表示正常电池的开路电压，R₀₁表示正常电池的欧姆内阻，R₁₁表示正常电池的第一极化内阻，R₂₁表示正常电池的第二极化内阻，C₁₁表示正常电池的第一极化电容，C₂₁表示正常电池的第二极化电容，OCV₂表示待测电池的开路电压，R₀₂表示待测电池的欧姆内阻，R₁₂表示待测电池的第一极化内阻，R₂₂表示待测电池的第二极化内阻，C₁₂表示待测电池的第一极化电容，C₂₂表示待测电池的第二极化电容。

由于正常电池和待测电池并联连接，所以满足式(7)，结合式(3)和式(7)可得到式(8)：

U_t1,k＝U_t2,k (7)

OCV_1,k(SOC_1,k)-I_t,kR_01,k-U_11,k-U_21,k＝OCV_2,k(SOC_2,k)+I_t,kR_02,k-U_12,k-U_22,k (8)

其中，U_t1,k为k时刻正常电池的端电压，U_t2,k为k时刻待测电池的端电压，I_t,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，OCV_1,k(SOC_1,k)为第k时刻正常电池的开路电压，OCV_2,k(SOC_2,k)为第k时刻待测电池的开路电压，U_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电压，R_01,k为第k时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,k为第k时刻待测电池的欧姆内阻，SOC_1,k为第k时刻正常电池的SOC，SOC_2,k为第k时刻待测电池的SOC。

将式(8)进行变形，可以得到I_t,k的表达式，见式(9)：

预先标定得到的待测电池和正常电池的状态参数与SOC的对应关系，包括待测电池的开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容各自与SOC的对应关系，以及正常电池的开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容各自与SOC的对应关系。在已知SOC_1,k、SOC_2,k、U_11,k、U_21,k、U_12,k和U_22,k等情况下，根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与SOC_1,k对应的OCV_1,k(SOC_1,k)；根据预先标定的正常电池的欧姆内阻与SOC的对应关系，得到与SOC_1,k对应的R_01,k；根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与SOC_2,k对应的OCV_2,k(SOC_2,k)；根据预先标定的正常电池的欧姆内阻与SOC的对应关系，得到与SOC_2,k对应的R_02,k，进而可以求得I_t,k。

需要指出的是，初始时刻待测电池的第一极化电压U_12,0和第二极化电压U_22,0均为零，初始时刻正常电池的第一极化电压U_11,0和第二极化电压U_21,0均为零。

参考式(6)，SOC_1,k+1和SOC_2,k+1分别可由式(10)和式(11)求得：

其中，C_bat1为正常电池的容量，C_bat2为待测电池的容量，η₁为正常电池的库伦效率，η₂为待测电池的库伦效率，SOC_1,k+1为第k+1时刻正常电池的SOC，SOC_2,k+1为第k+1时刻待测电池的SOC，SOC_1,k为第k时刻正常电池的SOC，SOC_2,k为第k时刻待测电池的SOC。

在通过式(10)和式(11)求得SOC_1,k+1和SOC_2,k+1后，根据标定得到的正常电池和待测电池的状态参数与SOC之间的对应关系，得到k+1时刻下正常电池和待测电池的开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容。进一步可以得到k+1时刻正常电池和待测电池的第一时间常数和第二时间常数。参考式(4)和式(5)，进一步可以由式(12)、式(13)、式(14)和式(15)分别求得k+1时刻正常电池和待测电池的第一极化电压和第二极化电压：

U_11,k+1＝U_11,kexp(-Δt/τ_11,k)+R_11,k[1-exp(-t/τ_11,k)]I_t,k (12)

U_21,k+1＝U_21,kexp(-Δt/τ_21,k)+R_21,k[1-exp(-t/τ_21,k)]I_t,k (13)

U_12,k+1＝U_12,kexp(-Δt/τ_12,k)+R_12,k[1-exp(-t/τ_12,k)]I_t,k (14)

U_22,k+1＝U_22,kexp(-Δt/τ_22,k)+R_22,k[1-exp(-t/τ_22,k)]I_t,k (15)

其中，U_11,k+1为第k+1时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k+1为第k+1时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k+1为第k+1时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k+1为第k+1时刻待测电池的第二极化电压，t为从待测电池和正常电池并联开始的时刻到第k时刻的时间，Δt为第k时刻与第k+1时刻的时间间隔，R_11,k为第k时刻正常电池的第一极化内阻，R_21,k为第k时刻正常电池的第二极化内阻，R_12,k为第k时刻待测电池的第一极化内阻，R_22,k为第k时刻待测电池的第二极化内阻，τ_11,k＝R_11,kC_11,k、τ_21,k＝R_21,kC_21,k、τ_12,k＝R_12,kC_12,k、τ_22,k＝R_22,kC_22,k，τ_11,k为第k时刻正常电池的第一时间常数，τ_21,k为第k时刻正常电池的第二时间常数，τ_12,k为第k时刻待测电池的第一时间常数，τ_22,k为第k时刻待测电池的第二时间常数，C_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电容，C_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电容，C_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电容，C_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电容。

再结合式(9)求得I_t,k+1。从而在已知初始时刻的正常电池和待测电池的SOC的情况下，可以利用公式(9)～(15)不断迭代下去求得任意时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值。

判断参数为表示待测电池的微短路程度的参数；某个判断参数符合预设的条件，则表示待测电池发生微短路的可能性较大。在一些具体实施例中，判断参数可以包括第一判断参数R_judge、第二判断参数V_judge和第三判断参数R_ISC。第一判断参数R_judge的物理含义为待测电池的微短路电阻的近似估计值；第一判断参数R_judge越小，则表示微短路电阻越小，微短路越严重；第一判断参数R_judge越大，则表示微短路电阻越大，微短路越轻；第一判断参数R_judge无限大时，表示待测电池没有发生微短路。第二判断参数V_judge的物理含义为待测电池的端电压估算值与并联的没有发生微短路的电池(正常电池)的端电压估算值的差异程度；第二判断参数V_judge越小，则表示微短路越轻；第二判断参数V_judge越大，则表示微短路越严重。第三判断参数R_ISC的物理含义为待测电池的微短路电阻的瞬态估计值；瞬态指的是待测电池与正常电池并联的初始时刻；第三判断参数R_ISC越小，则表示微短路电阻越小，微短路越严重；第三判断参数R_ISC越大，则表示微短路电阻越大，微短路越轻；第三判断参数R_ISC无限大时，表示待测电池没有发生微短路。在实际应用中，根据经验和标定确定各判断参数各自对应的预设的条件，即可确定计算所得的各判断参数是否符合预设的条件。显而易见的是，对于值越大，微短路越轻的判断参数，则该判断参数小于根据经验和标定所确定预设的条件时，确定该判断参数符合预设的条件。反之，对于值越大，微短路越严重的判断参数，则该判断参数大于根据经验和标定所确定预设的条件时，确定该判断参数符合预设的条件。第一判断参数R_judge的计算过程如下：

(21)根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC。

在待测电池充分静止后，测量得到的待测电池的初始端电压U_t2,0；U_t2,0指的就是本发明中测量所得待测电池的开路电压OCV_2,0，即为初始时刻待测电池的开路电压OCV_2，0(SOC_2，0)。初始时刻待测电池的SOC用SOC_2,0表示。

(22)根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC。

在正常电池充分静止后，测量得到的正常电池的初始端电压U_t1,0；U_t1,0指的就是本发明中测量所得正常电池的开路电压OCV_1,0，即为初始时刻正常电池的开路电压OCV_1,0(SOC_1,0)。初始时刻正常电池的SOC用SOC_1,0表示。

(23)初始时刻待测电池的第一极化电压U_12,0和第二极化电压U_22,0均为零，初始时刻正常电池的第一极化电压U_11,0和第二极化电压U_21,0均为零。

(24)根据预先标定的待测电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻待测电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻待测电池的状态参数。

步骤(24)中的状态参数包括开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容。在得到初始时刻待测电池的SOC后，可以根据预先标定的待测电池的各个状态参数各自与SOC的对应关系，得到初始时刻待测电池的各个状态参数；在得到初始时刻待测电池的SOC和各个状态参数后，根据式(9)～(15)可以得到待测电池在其它时刻的SOC，进而根据预先标定的待测电池的各个状态参数各自与SOC的对应关系，得到其它时刻待测电池的各个状态参数。

(25)根据预先标定的正常电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻正常电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻正常电池的状态参数。

步骤(25)中的状态参数也包括开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容。同理，在得到初始时刻正常电池的SOC后，可以根据预先标定的正常电池的各个状态参数各自与SOC的对应关系，得到初始时刻正常电池的各个状态参数；在得到初始时刻待测电池的SOC和各个状态参数后，根据式(9)～(15)可以得到待测电池在其它时刻的SOC，进而根据预先标定的正常电池的各个状态参数各自与SOC的对应关系，得到其它时刻正常电池的各个状态参数。

(26)基于电流估算公式，计算得到第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值I_t,k。

电流估算公式包括式(9)～(15)。

(27)基于第一判断参数公式，计算得到第一判断参数。

第一判断参数公式为：

其中，R_judge为第一判断参数，U_m,k为第k时刻待测电池的端电压测量值，I_m,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，I_t,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，n为测量结束时刻。

第二判断参数V_judge的计算过程如下：

(31)根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC。

(32)根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC。

(33)初始时刻待测电池的第一极化电压和第二极化电压均为零，初始时刻正常电池的第一极化电压和第二极化电压均为零。

(34)根据预先标定的待测电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻待测电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻待测电池的状态参数。

步骤(34)中的状态参数包括开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容。在得到初始时刻待测电池的SOC后，可以根据预先标定的待测电池的各个状态参数各自与SOC的对应关系，得到初始时刻待测电池的各个状态参数；在得到初始时刻待测电池的SOC和各个状态参数后，根据式(19)和(20)可以得到待测电池在其它时刻的SOC，进而根据预先标定的待测电池的各个状态参数各自与SOC的对应关系，得到其它时刻待测电池的各个状态参数。

(35)根据预先标定的正常电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻正常电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻正常电池的状态参数。

步骤(35)中的状态参数也包括开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容。同理，在得到初始时刻正常电池的SOC后，可以根据预先标定的正常电池的各个状态参数各自与SOC的对应关系，得到初始时刻正常电池的各个状态参数；在得到初始时刻正常电池的SOC和各个状态参数后，根据式(19)和(20)可以得到正常电池在其它时刻的SOC，进而根据预先标定的待测电池的各个状态参数各自与SOC的对应关系，得到其它时刻正常电池的各个状态参数。

(36)分别基于待测电池和正常电池的端电压估算公式，计算得到第k时刻待测电池和正常电池的端电压。

待测电池和正常电池的端电压估算公式包括：

U_t1,k＝OCV_1,k(SOC_1,k)-I_m,kR_01,k-U_11,k-U_21,k (17)

U_t2,k＝OCV_2,k(SOC_2,k)+I_m,kR_02,k-U_12,k-U_22,k (18)

U_11,k+1＝U_11,kexp(-Δt/τ_11,k)+R_11,k[1-exp(-t/τ_11,k)]I_m,k (21)

U_21,k+1＝U_21,kexp(-Δt/τ_21,k)+R_21,k[1-exp(-t/τ_21,k)]I_m,k (22)

U_12,k+1＝U_12,kexp(-Δt/τ_12,k)+R_12,k[1-exp(-t/τ_12,k)]I_m,k (23)

U_22,k+1＝U_22,kexp(-Δt/τ_22,k)+R_22,k[1-exp(-t/τ_22,k)]I_m,k (24)

其中，U_11,k+1为第k+1时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k+1为第k+1时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k+1为第k+1时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k+1为第k+1时刻待测电池的第二极化电压，U_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电压，U_t1,k为第k时刻正常电池的端电压估算值，U_t2,k为第k时刻待测电池的端电压估算值，I_m,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，OCV_1,k(SOC_1,k)为第k时刻正常电池的开路电压，OCV_2,k(SOC_2,k)为第k时刻待测电池的开路电压，R_01,k为第k时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,k为第k时刻待测电池的欧姆内阻，SOC_1,k为第k时刻正常电池的SOC，SOC_2,k为第k时刻待测电池的SOC，SOC_1,k+1为第k+1时刻正常电池的SOC，SOC_2,k+1为第k+1时刻待测电池的SOC，Δt为第k时刻与第k+1时刻的时间间隔，t为从待测电池和正常电池并联开始的时刻到第k时刻的时间，R_11,k为第k时刻正常电池的第一极化内阻，R_21,k为第k时刻正常电池的第二极化内阻，R_12,k为第k时刻待测电池的第一极化内阻，R_22,k为第k时刻待测电池的第二极化内阻，τ_11,k＝R_11,kC_11,k、τ_21,k＝R_21,kC_21,k、τ_12,k＝R_12,kC_12,k、τ_22,k＝R_22,kC_22,k，τ_11,k为第k时刻正常电池的第一时间常数，τ_21,k为第k时刻正常电池的第二时间常数，τ_12,k为第k时刻待测电池的第一时间常数，τ_22,k为第k时刻待测电池的第二时间常数，C_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电容，C_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电容，C_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电容，C_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电容。

(37)基于第二判断参数公式，计算得到第二判断参数。

第二判断参数公式为：

其中，V_judge为第二判断参数，n为测量结束时刻。

第三判断参数R_{ISC_judge}的计算过程如下：

(41)根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC。

(42)根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC。

(43)根据预先标定的待测电池的欧姆内阻与SOC的对应关系，得到与待测电池的初始时刻SOC对应的欧姆内阻，并作为初始时刻待测电池的欧姆内阻。

(44)根据预先标定的正常电池的欧姆内阻与SOC的对应关系，得到与正常电池的初始时刻SOC对应的欧姆内阻，并作为初始时刻正常电池的欧姆内阻。

(45)基于第三判断参数公式，计算得到第三判断参数。

第三判断参数公式为：

其中，R_ISC为第三判断参数，R_01,0为初始时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,0为初始时刻待测电池的欧姆内阻，I_1,0为初始时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，OCV_1,0(SOC_1,0)为初始时刻正常电池的开路电压，OCV_2,0(SOC_2,0)初始时刻待测电池的开路电压，SOC_1,0为初始时刻正常电池的SOC，SOC_2,0为初始时刻待测电池的SOC。

参见图5，I₁是流过正常电池的电流，I₂是流过待测电池的电流。根据基尔霍夫定律，电路在初始时刻时满足式(27)和式(28)：

(I_1,0+I_2,0)R_ISC＝OCV_1,0(SOC_1,0)-I_1,0R_01,0-U_11,0-U_21,0 (27)

(I_1,0+I_2,0)R_ISC＝OCV_2,0(SOC_2,0)-I_2,0R_02,0-U_12,0-U_22,0 (28)

由于初始时刻正常电池的第一极化电压U_11,0和第二极化电压U_21,0均为零，初始时刻待测电池的第一极化电压U_12,0和第二极化电压U_22,0也均为零，因此，根据式(27)和(28)

可以得到式(29)和(30)：

(I_1,0+I_2,0)R_ISC＝OCV_1,0(SOC_1,0)-I_1,0R_01,0 (29)

(I_1,0+I_2,0)R_ISC＝OCV_2,0(SOC_2,0)-I_2,0R_02,0 (30)

根据式(29)和(30)得到式(31)：

OCV_1,0(SOC_1,0)-I_1,0R_01,0＝OCV_2,0(SOC_2,0)-I_2,0R_02,0 (31)

对式(31)变形得到式(32)：

I_2,0R_02,0＝OCV_2,0(SOC_2,0)-OCV_1,0(SOC_1,0)+I_1,0R_01,0 (32)

在式(32)的等式两侧同乘R_ISC，得到式(33)：

I_2,0R_02,0R_ISC＝OCV_2,0(SOC_2,0)R_ISC-OCV_1,0(SOC_1,0)R_ISC+I_1,0R_01,0R_ISC (33)

在式(29)的等式两侧同乘R_02,0，得到式(34)：

I_1,0R_02,0R_ISC+I_2,0R_02,0R_ISC＝OCV_1,0(SOC_1,0)R_02,0-I_1,0R_01,0R_02,0 (34)

结合式(33)和(34)得到式(35)：

I_1,0R_02,0R_ISC+OCV_2,0(SOC_2,0)R_ISC-OCV_1,0(SOC_1,0)R_ISC+I_1,0R_01,0R_ISC＝OCV_1,0(SOC_1,0)R_02,0-I_1,0R_01,0R_02,0

(35)

对式(35)进行变换即可得到式(26)。

S14：在至少两个判断参数符合预设的条件时，确定待测电池发生微短路，否则，确定待测电池未发生微短路。

将检测电路中的开关S闭合，即待测电池和正常电池并联后，实时采集待测电池的电池端电压和电流。若k时刻采集到的电流I_m,k大于模型估算得到的电流I_t,k，说明待测电池发生了微短路。待测电池发生微短路的等效电路图如图5所示。这一情形下，电路中的电流I_m,k不仅包含均衡电流还包括微短路电流，微短路电流大小为待测电池的端电压U_m,k与微短路电阻R_ISC之商，即为U_m,k/R_ISC。由于微短路电阻R_ISC的数值未知，因此无法得到实际的均衡电流数值。可以使用不存在微短路情况下，基于模型计算得到的I_t,k作为均衡电流的估计值，这一估计值和实际值会存在一定差异。使用式(16)定义的第一判断参数R_judge作为判断是否发生微短路的指标。当第一判断参数R_judge较小时，说明待测电池发生了微短路，而且第一判断参数R_judge越小，微短路电阻越小，微短路越严重。当第一判断参数R_judge无限大时，说明待测电池没有发生微短路。当第一判断参数R_judge较大时，待测电池也可能没有发生微短路，是由于模型的误差和采样的误差导致的判断参数R_judge不是无限大。在一些具体实施例中，将第一判断参数阈值ΔR作为判断标准，R_judge＜ΔR，则认为存在发生微短路风险较大，确定R_judge符合预设的条件；R_judge≥ΔR，则认为存在发生微短路风险较小，确定R_judge不符合预设的条件。ΔR具体可以取值为5000Ω。

如果电池不存在微短路，模型精度和采样精度足够高，那么估算的端电压U_t1,k和U_t2,k应该相同。如果估算的端电压U_t1,k和U_t2,k存在较大差异，则说明待测电池发生了微短路。如式(25)所示，定义V_judge作为第二判断参数可以判断电池是否发生微短路的另一个指标。在一些具体实施例中，将第二判断参数阈值ΔV作为判断标准，当V_judge＞ΔV时，则认为存在发生微短路风险较大，确定V_judge符合预设的条件；当V_judge≤ΔV时，则认为存在发生微短路风险较小，确定V_judge不符合预设的条件。ΔV具体可取值为0.003V。

当待测电池没有发生微短路时，第三判断参数R_ISC为无限大。在一些具体实施例中，将第三判断参数阈值ΔR_ISC作为判断标准，当R_ISC＜ΔR_ISC时，则认为存在发生微短路风险较大，确定R_ISC符合预设的条件；当R_ISC≥ΔR_ISC时，则认为存在发生微短路风险较小，确定R_ISC不符合预设的条件。ΔR_ISC具体可取值为1000Ω。

在实际判断微短路时，综合以上三个判断参数来进行判断。因为当仅使用一个判断条件来判断时，可能由于检测的误差、模型的误差或信号干扰等因素造成误判影响微短路识别的准确性，因此综合三个判断条件来进行判断。当任意两个判断参数符合预设的条件时，认为待测电池发生了微短路。

下面给出本发明提出的检测方法的实例。实例条件设定为：待测电池和正常电池的电池型号均为20Ah的三元锂离子电池。待测电池有一个1000欧姆的微短路电阻。

检测到正常电池和待测电池的端电压分别为4.096V和4.090V，从而得到正常电池和待测电池初始时刻的SOC分别为90％和89.5％。由式(9)～式(15)，可以估算出待测电池与正常电池之间的电流估算值，如图6所示。测量得到待测电池与正常电池之间的电流测量值，以及待测电池的端电压测量值分别如图7和图8所示。n取值为600，Δt为1s。计算得到第一判断参数R_judge为1761欧姆，小于第一判断参数阈值ΔR＝5000欧姆，即第一判断参数符合预设的条件。由式(17)～式(24)，可以正常电池和待测电池的端电压估算值U_t1,k和U_t2,k，如图9所示。n取值为600，Δt为1s，计算得到第二判断参数V_judge为0.00388V，大于第二判断参数阈值ΔV＝0.003V，即第二判断参数符合预设的条件。由式(26)计算得到R_ISC为268欧姆，小于第三判断参数阈值ΔR_ISC＝1000欧姆，即第三判断参数也符合预设的条件。由于三个判断参数都符合预设的条件，因此，确定待测电池发生了微短路。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

参见图10，为本实施例提供的一种电池微短路检测装置，包括：开路电压测量单元101、电流测量单元102、判断参数计算单元103和微短路判断单元104。

开路电压测量单元101，用于分别测量待测电池和正常电池的开路电压。

电流测量单元102，用于将待测电池和正常电池并联后，测量待测电池与正常电池之间的电流。

判断参数计算单元103，用于根据待测电池的开路电压、正常电池的开路电压、测量得到的电流以及预先标定的待测电池和正常电池的状态参数与SOC的对应关系，计算得到N个判断参数，N大于等于2。

微短路判断单元104，用于在至少两个所述判断参数符合预设的条件时，确定待测电池发生微短路，否则，确定待测电池未发生微短路。

在一些具体实施中，N个判断参数包括第一判断参数，待测电池和正常电池的状态参数包括开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容；判断参数计算单元103包括第一判断参数计算子单元。第一判断参数计算子单元用于：

根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC；

根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC；

初始时刻待测电池的第一极化电压和第二极化电压均为零，初始时刻正常电池的第一极化电压和第二极化电压均为零；

根据预先标定的待测电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻待测电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻待测电池的状态参数；

根据预先标定的正常电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻正常电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻正常电池的状态参数；

基于电流估算公式，计算得到第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，电流估算公式为：

U_11,k+1＝U_11,kexp(-Δt/τ_11,k)+R_11,k[1-exp(-t/τ_11,k)]I_t,k

U_21,k+1＝U_21,kexp(-Δt/τ_21,k)+R_21,k[1-exp(-t/τ_21,k)]I_t,k

U_12,k+1＝U_12,kexp(-Δt/τ_12,k)+R_12,k[1-exp(-t/τ_12,k)]I_t,k

U_22,k+1＝U_22,kexp(-Δt/τ_22,k)+R_22,k[1-exp(-t/τ_22,k)]I_t,k

其中，I_t,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，OCV_1,k(SOC_1,k)为第k时刻正常电池的开路电压，OCV_2,k(SOC_2,k)为第k时刻待测电池的开路电压，U_11,k+1为第k+1时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k+1为第k+1时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k+1为第k+1时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k+1为第k+1时刻待测电池的第二极化电压，U_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电压，t为从待测电池和正常电池并联开始的时刻到第k时刻的时间，R_01,k为第k时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,k为第k时刻待测电池的欧姆内阻，SOC_1,k为第k时刻正常电池的SOC，SOC_2,k为第k时刻待测电池的SOC，SOC_1,k+1为第k+1时刻正常电池的SOC，SOC_2,k+1为第k+1时刻待测电池的SOC，Δt为第k时刻与第k+1时刻的时间间隔，η₁为正常电池的库伦效率，η₂为待测电池的库伦效率，C_bat1为正常电池的容量，C_bat2为待测电池的容量，R_11,k为第k时刻正常电池的第一极化内阻，R_21,k为第k时刻正常电池的第二极化内阻，R_12,k为第k时刻待测电池的第一极化内阻，R_22,k为第k时刻待测电池的第二极化内阻，τ_11,k＝R_11,kC_11,k、τ_21,k＝R_21,kC_21,k、τ_12,k＝R_12,kC_12,k、τ_22,k＝R_22,kC_22,k，τ_11,k为第k时刻正常电池的第一时间常数，τ_21,k为第k时刻正常电池的第二时间常数，τ_12,k为第k时刻待测电池的第一时间常数，τ_22,k为第k时刻待测电池的第二时间常数，C_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电容，C_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电容，C_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电容，C_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电容；

基于第一判断参数公式，计算得到第一判断参数，第一判断参数公式为：

其中，R_judge为第一判断参数，U_m,k为第k时刻待测电池的端电压测量值，I_m,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，I_t,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，n为测量结束时刻。

在一些具体实施例中，微短路判断单元104，包括第一判断子单元，用于：当第一判断参数小于预设的第一判断参数阈值时，确定第一判断参数符合预设的条件，否则，确定第一判断参数不符合预设的条件。

在一些具体实施例中，N个判断参数包括第二判断参数，待测电池和正常电池的状态参数包括开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容；判断参数计算单元103包括第二判断参数计算子单元。第二判断参数计算子单元用于：

根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC；

根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC；

初始时刻待测电池的第一极化电压和第二极化电压均为零，初始时刻正常电池的第一极化电压和第二极化电压均为零；

根据预先标定的待测电池的状态参数与SOC对应关系，得到与第k时刻待测电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻待测电池的状态参数；

根据预先标定的正常电池的状态参数与SOC对应关系，得到与第k时刻正常电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻正常电池的状态参数；

分别基于待测电池和正常电池的端电压估算公式，计算得到第k时刻待测电池和正常电池的端电压，待测电池和正常电池的端电压估算公式分别为：

U_t1,k＝OCV_1,k(SOC_1,k)-I_m,kR_01,k-U_11,k-U_21,k

U_t2,k＝OCV_2,k(SOC_2,k)+I_m,kR_02,k-U_12,k-U_22,k

U_11,k+1＝U_11,kexp(-Δt/τ_11,k)+R_11,k[1-exp(-t/τ_11,k)]I_m,k

U_21,k+1＝U_21,kexp(-Δt/τ_21,k)+R_21,k[1-exp(-t/τ_21,k)]I_m,k

U_12,k+1＝U_12,kexp(-Δt/τ_12,k)+R_12,k[1-exp(-t/τ_12,k)]I_m,k

U_22,k+1＝U_22,kexp(-Δt/τ_22,k)+R_22,k[1-exp(-t/τ_22,k)]I_m,k

其中，U_t1,k为第k时刻正常电池的端电压估算值，U_t2,k为第k时刻待测电池的端电压估算值，I_m,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，OCV_1,k(SOC_1,k)为第k时刻正常电池的开路电压，OCV_2,k(SOC_2,k)为第k时刻待测电池的开路电压，U_11,k+1为第k+1时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k+1为第k+1时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k+1为第k+1时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k+1为第k+1时刻待测电池的第二极化电压，U_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电压，R_01,k为第k时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,k为第k时刻待测电池的欧姆内阻，SOC_1,k为第k时刻正常电池的SOC，SOC_2,k为第k时刻待测电池的SOC，SOC_1,k+1为第k+1时刻正常电池的SOC，SOC_2,k+1为第k+1时刻待测电池的SOC，Δt为第k时刻与第k+1时刻的时间间隔，t为从待测电池和正常电池并联开始的时刻到第k时刻的时间，η₁为正常电池的库伦效率，η₂为待测电池的库伦效率，C_bat1为正常电池的容量，C_bat2为待测电池的容量，R_11,k为第k时刻正常电池的第一极化内阻，R_21,k为第k时刻正常电池的第二极化内阻，R_12,k为第k时刻待测电池的第一极化内阻，R_22,k为第k时刻待测电池的第二极化内阻，τ_11,k＝R_11,kC_11,k、τ_21,k＝R_21,kC_21,k、τ_12,k＝R_12,kC_12,k、τ_22,k＝R_22,kC_22,kτ_11,k为第k时刻正常电池的第一时间常数，τ_21,k为第k时刻正常电池的第二时间常数，τ_12,k为第k时刻待测电池的第一时间常数，τ_22,k为第k时刻待测电池的第二时间常数，C_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电容，C_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电容，C_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电容，C_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电容；

基于第二判断参数公式，计算得到第二判断参数，第二判断参数公式为：

其中，V_judge为第二判断参数，n为测量结束时刻。

在一些具体实施例中，微短路判断单元104，包括第二判断子单元，用于：当第二判断参数大于预设的第二判断参数阈值时，确定第二判断参数符合预设的条件，否则，确定第二判断参数不符合预设的条件。

在一些具体实施例中，N个判断参数包括第三判断参数，待测电池和正常电池的状态参数包括开路电压和欧姆内阻；判断参数计算单元103包括第三判断参数计算子单元。第三判断参数计算子单元用于：

根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC；

根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC；

根据预先标定的待测电池的欧姆内阻与SOC的对应关系，得到与初始时刻待测电池的SOC对应的欧姆内阻，并作为初始时刻待测电池的欧姆内阻；

根据预先标定的正常电池的欧姆内阻与SOC的对应关系，得到与初始时刻正常电池的SOC对应的欧姆内阻，并作为初始时刻正常电池的欧姆内阻；

基于第三判断参数公式，计算得到第三判断参数，第三判断参数公式为：

其中，R_ISC为第三判断参数，R_01,0为初始时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,0为初始时刻待测电池的欧姆内阻，I_1,0为初始时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，OCV_1,0(SOC_1,0)为初始时刻正常电池的开路电压，OCV_2,0(SOC_2,0)初始时刻待测电池的开路电压，SOC_1,0为初始时刻正常电池的SOC，SOC_2,0为初始时刻待测电池的SOC。

在一些具体实施例中，微短路判断单元104，包括第三判断子单元，用于：当第三判断参数小于预设的第三判断参数阈值时，确定第三判断参数符合预设的条件，否则，确定第三判断参数不符合预设的条件。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可，且本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合。

对本发明所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电池微短路检测方法，其特征在于，包括：

分别测量待测电池和正常电池的开路电压；

将待测电池和正常电池并联后，测量待测电池与正常电池之间的电流；

根据待测电池的开路电压、正常电池的开路电压、所述电流以及预先标定的待测电池和正常电池的状态参数与SOC的对应关系，计算得到N个判断参数，N大于等于2；所述N个判断参数包括第一判断参数、第二判断参数和第三判断参数；

在至少两个所述判断参数符合预设的条件时，确定待测电池发生微短路，否则，确定待测电池未发生微短路；

第一判断参数公式如下式所示，

其中，R_judge为第一判断参数，U_m,k为第k时刻待测电池的端电压测量值，I_m,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，I_t,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，n为测量结束时刻；

第二判断参数公式如下式所示，

其中，V_judge为第二判断参数，n为测量结束时刻，U_t1,k为第k时刻正常电池的端电压估算值，U_t2,k为第k时刻待测电池的端电压估算值，Δt为第k时刻与第k+1时刻的时间间隔；

第三判断参数公式如下式所示，

其中，R_ISC为第三判断参数，R_01,0为初始时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,0为初始时刻待测电池的欧姆内阻，I_1,0为初始时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，OCV_1,0(SOC_1,0)为初始时刻正常电池的开路电压，OCV_2,0(SOC_2,0)初始时刻待测电池的开路电压，SOC_1,0为初始时刻正常电池的SOC，SOC_2,0为初始时刻待测电池的SOC。

2.根据权利要求1所述的电池微短路检测方法，其特征在于，待测电池和正常电池的状态参数包括开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容，所述根据待测电池的开路电压、正常电池的开路电压、所述电流以及预先标定的待测电池和正常电池的状态参数与SOC的对应关系，计算得到第一判断参数，包括：

根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC；

根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC；初始时刻待测电池的第一极化电压和第二极化电压均为零，初始时刻正常电池的第一极化电压和第二极化电压均为零；

根据预先标定的待测电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻待测电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻待测电池的状态参数；

根据预先标定的正常电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻正常电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻正常电池的状态参数；

基于电流估算公式，计算得到第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，电流估算公式为：

U_11,k+1＝U_11,kexp(-Δt/τ_11,k)+R_11,k[1-exp(-t/τ_11,k)]I_t,k

U_21,k+1＝U_21,kexp(-Δt/τ_21,k)+R_21,k[1-exp(-t/τ_21,k)]I_t,k

U_12,k+1＝U_12,kexp(-Δt/τ_12,k)+R_12,k[1-exp(-t/τ_12,k)]I_t,k

U_22,k+1＝U_22,kexp(-Δt/τ_22,k)+R_22,k[1-exp(-t/τ_22,k)]I_t,k

其中，I_t,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，OCV_1,k(SOC_1,k)为第k时刻正常电池的开路电压，OCV_2,k(SOC_2,k)为第k时刻待测电池的开路电压，U_11,k+1为第k+1时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k+1为第k+1时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k+1为第k+1时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k+1为第k+1时刻待测电池的第二极化电压，U_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电压，t为从待测电池和正常电池并联开始的时刻到第k时刻的时间，R_01,k为第k时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,k为第k时刻待测电池的欧姆内阻，SOC_1,k为第k时刻正常电池的SOC，SOC_2,k为第k时刻待测电池的SOC，SOC_1,k+1为第k+1时刻正常电池的SOC，SOC_2,k+1为第k+1时刻待测电池的SOC，Δt为第k时刻与第k+1时刻的时间间隔，η₁为正常电池的库伦效率，η₂为待测电池的库伦效率，C_bat1为正常电池的容量，C_bat2为待测电池的容量，R_11,k为第k时刻正常电池的第一极化内阻，R_21,k为第k时刻正常电池的第二极化内阻，R_12,k为第k时刻待测电池的第一极化内阻，R_22,k为第k时刻待测电池的第二极化内阻，τ_11,k＝R_11,kC_11,k、τ_21,k＝R_21,kC_21,k、τ_12,k＝R_12,kC_12,k、τ_22,k＝R_22,kC_22,k，τ_11,k为第k时刻正常电池的第一时间常数，τ_21,k为第k时刻正常电池的第二时间常数，τ_12,k为第k时刻待测电池的第一时间常数，τ_22,k为第k时刻待测电池的第二时间常数，C_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电容，C_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电容，C_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电容，C_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电容；

基于第一判断参数公式，计算得到第一判断参数。

3.根据权利要求2所述的电池微短路检测方法，其特征在于，分析第一判断参数是否符合预设的条件，包括：

当第一判断参数小于预设的第一判断参数阈值时，确定第一判断参数符合预设的条件，否则，确定第一判断参数不符合预设的条件。

4.根据权利要求1所述的电池微短路检测方法，其特征在于，待测电池和正常电池的状态参数包括开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容；所述根据待测电池的开路电压、正常电池的开路电压、所述电流以及预先标定的待测电池和正常电池的状态参数与SOC的对应关系，计算得到第二判断参数，包括：

根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC；

根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC；初始时刻待测电池的第一极化电压和第二极化电压均为零，初始时刻正常电池的第一极化电压和第二极化电压均为零；

根据预先标定的待测电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻待测电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻待测电池的状态参数；

根据预先标定的正常电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻正常电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻正常电池的状态参数；

分别基于待测电池和正常电池的端电压估算公式，计算得到第k时刻待测电池和正常电池的端电压，待测电池和正常电池的端电压估算公式分别为：

U_t1,k＝OCV_1,k(SOC_1,k)-I_m,kR_01,k-U_11,k-U_21,k

U_t2,k＝OCV_2,k(SOC_2,k)+I_m,kR_02,k-U_12,k-U_22,k

U_11,k+1＝U_11,kexp(-Δt/τ_11,k)+R_11,k[1-exp(-t/τ_11,k)]I_m,k

U_21,k+1＝U_21,kexp(-Δt/τ_21,k)+R_21,k[1-exp(-t/τ_21,k)]I_m,k

U_12,k+1＝U_12,kexp(-Δt/τ_12,k)+R_12,k[1-exp(-t/τ_12,k)]I_m,k

U_22,k+1＝U_22,kexp(-Δt/τ_22,k)+R_22,k[1-exp(-t/τ_22,k)]I_m,k

其中，U_t1,k为第k时刻正常电池的端电压估算值，U_t2,k为第k时刻待测电池的端电压估算值，I_m,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，OCV_1,k(SOC_1,k)为第k时刻正常电池的开路电压，OCV_2,k(SOC_2,k)为第k时刻待测电池的开路电压，U_11,k+1为第k+1时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k+1为第k+1时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k+1为第k+1时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k+1为第k+1时刻待测电池的第二极化电压，U_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电压，R_01,k为第k时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,k为第k时刻待测电池的欧姆内阻，SOC_1,k为第k时刻正常电池的SOC，SOC_2,k为第k时刻待测电池的SOC，SOC_1,k+1为第k+1时刻正常电池的SOC，SOC_2,k+1为第k+1时刻待测电池的SOC，Δt为第k时刻与第k+1时刻的时间间隔，t为从待测电池和正常电池并联开始的时刻到第k时刻的时间，η₁为正常电池的库伦效率，η₂为待测电池的库伦效率，C_bat1为正常电池的容量，C_bat2为待测电池的容量，R_11,k为第k时刻正常电池的第一极化内阻，R_21,k为第k时刻正常电池的第二极化内阻，R_12,k为第k时刻待测电池的第一极化内阻，R_22,k为第k时刻待测电池的第二极化内阻，τ_11,k＝R_11,kC_11,k、τ_21,k＝R_21,kC_21,k、τ_12,k＝R_12,kC_12,k、τ_22,k＝R_22,kC_22,k，τ_11,k为第k时刻正常电池的第一时间常数，τ_21,k为第k时刻正常电池的第二时间常数，τ_12,k为第k时刻待测电池的第一时间常数，τ_22,k为第k时刻待测电池的第二时间常数，C_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电容，C_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电容，C_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电容，C_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电容；

基于第二判断参数公式，计算得到第二判断参数。

5.根据权利要求4所述的电池微短路检测方法，其特征在于，分析第二判断参数是否符合预设的条件，包括：

当第二判断参数大于预设的第二判断参数阈值时，确定第二判断参数符合预设的条件，否则，确定第二判断参数不符合预设的条件。

6.根据权利要求1所述的电池微短路检测方法，其特征在于，待测电池和正常电池的状态参数包括开路电压和欧姆内阻；所述根据待测电池的开路电压、正常电池的开路电压、所述电流以及预先标定的待测电池和正常电池的状态参数与SOC的对应关系，计算得到第三判断参数，包括：

根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC；

根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC；

根据预先标定的待测电池的欧姆内阻与SOC的对应关系，得到与初始时刻待测电池的SOC对应的欧姆内阻，并作为初始时刻待测电池的欧姆内阻；

根据预先标定的正常电池的欧姆内阻与SOC的对应关系，得到与初始时刻正常电池的SOC对应的欧姆内阻，并作为初始时刻正常电池的欧姆内阻；

基于第三判断参数公式，计算得到第三判断参数。

7.根据权利要求6所述的电池微短路检测方法，其特征在于，分析第三判断参数是否符合预设的条件，包括：

当第三判断参数小于预设的第三判断参数阈值时，确定第三判断参数符合预设的条件，否则，确定第三判断参数不符合预设的条件。

8.一种电池微短路检测装置，其特征在于，包括：

开路电压测量单元，用于分别测量待测电池和正常电池的开路电压；

电流测量单元，用于将待测电池和正常电池并联后，测量待测电池与正常电池之间的电流；

判断参数计算单元，用于根据待测电池的开路电压、正常电池的开路电压、所述电流以及预先标定的待测电池和正常电池的状态参数与SOC的对应关系，计算得到N个判断参数，N大于等于2；所述N个判断参数包括第一判断参数、第二判断参数和第三判断参数；

微短路判断单元，用于在至少两个所述判断参数符合预设的条件时，确定待测电池发生微短路，否则，确定待测电池未发生微短路；

第一判断参数公式如下式所示，

其中，R_judge为第一判断参数，U_m,k为第k时刻待测电池的端电压测量值，I_m,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，I_t,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，n为测量结束时刻；

第二判断参数公式如下式所示，

其中，V_judge为第二判断参数，n为测量结束时刻，U_t1,k为第k时刻正常电池的端电压估算值，U_t2,k为第k时刻待测电池的端电压估算值，Δt为第k时刻与第k+1时刻的时间间隔；

第三判断参数公式如下式所示，

其中，R_ISC为第三判断参数，R_01,0为初始时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,0为初始时刻待测电池的欧姆内阻，I_1,0为初始时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，OCV_1,0(SOC_1,0)为初始时刻正常电池的开路电压，OCV_2,0(SOC_2,0)初始时刻待测电池的开路电压，SOC_1,0为初始时刻正常电池的SOC，SOC_2,0为初始时刻待测电池的SOC。

9.根据权利要求8所述的电池微短路检测装置，其特征在于，待测电池和正常电池的状态参数包括开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容；所述判断参数计算单元包括第一判断参数计算子单元，所述第一判断参数计算子单元用于：

根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC；

根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC；

初始时刻待测电池的第一极化电压和第二极化电压均为零，初始时刻正常电池的第一极化电压和第二极化电压均为零；

根据预先标定的待测电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻待测电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻待测电池的状态参数；

根据预先标定的正常电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻正常电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻正常电池的状态参数；

基于电流估算公式，计算得到第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，电流估算公式为：

U_11,k+1＝U_11,kexp(-Δt/τ_11,k)+R_11,k[1-exp(-t/τ_11,k)]I_t,k

U_21,k+1＝U_21,kexp(-Δt/τ_21,k)+R_21,k[1-exp(-t/τ_21,k)]I_t,k

U_12,k+1＝U_12,kexp(-Δt/τ_12,k)+R_12,k[1-exp(-t/τ_12,k)]I_t,k

U_22,k+1＝U_22,kexp(-Δt/τ_22,k)+R_22,k[1-exp(-t/τ_22,k)]I_t,k

其中，I_t,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流估算值，OCV_1,k(SOC_1,k)为第k时刻正常电池的开路电压，OCV_2,k(SOC_2,k)为第k时刻待测电池的开路电压，U_11,k+1为第k+1时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k+1为第k+1时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k+1为第k+1时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k+1为第k+1时刻待测电池的第二极化电压，U_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电压，t为从待测电池和正常电池并联开始的时刻到第k时刻的时间，R_01,k为第k时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,k为第k时刻待测电池的欧姆内阻，SOC_1,k为第k时刻正常电池的SOC，SOC_2,k为第k时刻待测电池的SOC，SOC_1,k+1为第k+1时刻正常电池的SOC，SOC_2,k+1为第k+1时刻待测电池的SOC，Δt为第k时刻与第k+1时刻的时间间隔，η₁为正常电池的库伦效率，η₂为待测电池的库伦效率，C_bat1为正常电池的容量，C_bat2为待测电池的容量，R_11,k为第k时刻正常电池的第一极化内阻，R_21,k为第k时刻正常电池的第二极化内阻，R_12,k为第k时刻待测电池的第一极化内阻，R_22,k为第k时刻待测电池的第二极化内阻，τ_11,k＝R_11,kC_11,k、τ_21,k＝R_21,kC_21,k、τ_12,k＝R_12,kC_12,k、τ_22,k＝R_22,kC_22,k，τ_11,k为第k时刻正常电池的第一时间常数，τ_21,k为第k时刻正常电池的第二时间常数，τ_12,k为第k时刻待测电池的第一时间常数，τ_22,k为第k时刻待测电池的第二时间常数，C_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电容，C_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电容，C_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电容，C_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电容；

基于第一判断参数公式，计算得到第一判断参数。

10.根据权利要求8所述的电池微短路检测装置，其特征在于，N个判断参数包括第二判断参数，待测电池和正常电池的状态参数包括开路电压、欧姆内阻、第一极化内阻、第二极化内阻、第一极化电容和第二极化电容；所述判断参数计算单元包括第二判断参数计算子单元，所述第二判断参数计算子单元用于：

根据预先标定的待测电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得待测电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻待测电池的SOC；

根据预先标定的正常电池的开路电压与SOC的对应关系，得到与测量所得正常电池的开路电压对应的SOC，并作为初始时刻正常电池的SOC；

初始时刻待测电池的第一极化电压和第二极化电压均为零，初始时刻正常电池的第一极化电压和第二极化电压均为零；

根据预先标定的待测电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻待测电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻待测电池的状态参数；

根据预先标定的正常电池的状态参数与SOC的对应关系，得到与第k时刻正常电池的SOC对应的状态参数，并作为第k时刻正常电池的状态参数；

分别基于待测电池和正常电池的端电压估算公式，计算得到第k时刻待测电池和正常电池的端电压，待测电池和正常电池的端电压估算公式分别为：

U_t1,k＝OCV_1,k(SOC_1,k)-I_m,kR_01,k-U_11,k-U_21,k

U_t2,k＝OCV_2,k(SOC_2,k)+I_m,kR_02,k-U_12,k-U_22,k

U_11,k+1＝U_11,kexp(-Δt/τ_11,k)+R_11,k[1-exp(-t/τ_11,k)]I_m,k

U_21,k+1＝U_21,kexp(-Δt/τ_21,k)+R_21,k[1-exp(-t/τ_21,k)]I_m,k

U_12,k+1＝U_12,kexp(-Δt/τ_12,k)+R_12,k[1-exp(-t/τ_12,k)]I_m,k

U_22,k+1＝U_22,kexp(-Δt/τ_22,k)+R_22,k[1-exp(-t/τ_22,k)]I_m,k

其中，U_t1,k为第k时刻正常电池的端电压估算值，U_t2,k为第k时刻待测电池的端电压估算值，I_m,k为第k时刻待测电池与正常电池之间的电流测量值，OCV_1,k(SOC_1,k)为第k时刻正常电池的开路电压，OCV_2,k(SOC_2,k)为第k时刻待测电池的开路电压，U_11,k+1为第k+1时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k+1为第k+1时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k+1为第k+1时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k+1为第k+1时刻待测电池的第二极化电压，U_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电压，U_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电压，U_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电压，U_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电压，R_01,k为第k时刻正常电池的欧姆内阻，R_02,k为第k时刻待测电池的欧姆内阻，SOC_1,k为第k时刻正常电池的SOC，SOC_2,k为第k时刻待测电池的SOC，SOC_1,k+1为第k+1时刻正常电池的SOC，SOC_2,k+1为第k+1时刻待测电池的SOC，Δt为第k时刻与第k+1时刻的时间间隔，t为从待测电池和正常电池并联开始的时刻到第k时刻的时间，η₁为正常电池的库伦效率，η₂为待测电池的库伦效率，C_bat1为正常电池的容量，C_bat2为待测电池的容量，R_11,k为第k时刻正常电池的第一极化内阻，R_21,k为第k时刻正常电池的第二极化内阻，R_12,k为第k时刻待测电池的第一极化内阻，R_22,k为第k时刻待测电池的第二极化内阻，τ_11,k＝R_11,kC_11,k、τ_21,k＝R_21,kC_21,k、τ_12,k＝R_12,kC_12,k、τ_22,k＝R_22,kC_22,k，τ_11,k为第k时刻正常电池的第一时间常数，τ_21,k为第k时刻正常电池的第二时间常数，τ_12,k为第k时刻待测电池的第一时间常数，τ_22,k为第k时刻待测电池的第二时间常数，C_11,k为第k时刻正常电池的第一极化电容，C_21,k为第k时刻正常电池的第二极化电容，C_12,k为第k时刻待测电池的第一极化电容，C_22,k为第k时刻待测电池的第二极化电容；

基于第二判断参数公式，计算得到第二判断参数。

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