【专利解密】福田汽车电池分析方案 解决电池异常现象分析滞后问题

【爱集微点评】福田汽车公开的电池分析方案，能够在任何时间分析电池本身是否存在异常，不需要等车辆出现电池异常现象后才能分析，分析过程十分简单。此外，还可以缩短电池分析时间，提高电池分析效率。

集微网消息，作为新能源汽车关键部件的电池，其发生异常以及对异常的处理往往是用户比较关注的问题。现有技术中，分析电池问题往往都是在异常现象发生后，其通过分析历史数据的方式来对异常原因进行分析。

例如，SOC（荷电状态）跳变作为电池异常的一种表现形式，在发现新能源汽车出现SOC跳变后，需要先对电池的实际SOC值进行估算，以确定SOC跳变的异常现象是否是因SOC计算程序异常所导致。

若确定该异常现象是因SOC计算程序异常所导致，则根据估算出的实际SOC值校准仪表显示的SOC值，从而解决此次异常。若确定该异常现象不是因SOC计算程序异常所导致，再进一步通过工程师分析历史数据来确定该异常现象是否是因电池本身异常所导致。

由此可见，上述过程是在发现SOC跳变的电池异常现象后，才会去分析这种异常现象的原因，而且无法第一时间确定异常现象的出现，是由于SOC计算程序异常还是电池本身异常所致。

针对该问题，福田汽车在2022年8月11日申请了一项名为“电池分析方法、装置、存储介质及车辆”的发明专利（申请号：202210967135.X），申请人为北汽福田汽车股份有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项技术方案吧。

如上图，为该专利中公开的电池分析方法的流程图，首先，系统会获取在电池处于第一状态下该电池中短板电芯的第一开路电压，以及在该电池处于第二状态下该短板电芯的第二开路电压。其中，第一状态和第二状态中的其中一个表示满充，另一个表示电池的电压位于电压平台期以下。

短板电芯表示在电池中的一组电芯内，性能最差的电芯。短板电芯的性能差可以表现在一组电芯中，其拥有最小的开路电压。其中，电压平台期表示该电池的“SOC‑开路电压”曲线上的预设平坦范围，在该预设平坦范围内，随着电池充放电，电池可以维持相对稳定的开路电压。

如上图所示，为一组“SOC‑开路电压”曲线的示意图，从中可以看到，电池的开路电压在3.2V左右相对稳定，因此电压平台期对应于3.2V左右的范围。

接着，根据该电压曲线查询第一开路电压对应的第一SOC值和第二开路电压对应的第二SOC值。例如，假设第一开路电压为3.6V，第二开路电压为2.6V，从上图所示的“SOC‑开路电压”曲线上查询得到第一开路电压对应的第一SOC值为99％，查询得到第二开路电压对应的第二SOC值为10％。

这种通过查询获得实际SOC值的方式，由于电池电芯的开路电压数据较易获得，因此SOC值也易获得。此外，由于并不是通过估算等方式来获得SOC值，而是通过开路电压来精准确定其对应的SOC值。因此，获得的SOC值误差较小，速度更快且数据更精确，极大地缩短了电池分析的时间，提高了电池分析的效率。

最后，根据所获得的第一SOC值和第二SOC值，可以确定该短板电芯的真实满容量，并将该短板电芯的真实满容量与预设的额定容量进行比较，以确定该电池是否异常。

如上图，为上述流程中利用第一SOC值和第二SOC值确定该短板电芯的真实满容量的具体实施流程图。首先，计算该短板电芯从第一状态到第二状态期间的容量变化值。例如，第一状态为电池满充，第二状态为电池的电压位于电压平台期以下时，则该容量变化值表示该短板电芯从电池满充放电至电压平台期以下的期间内容量的变化值。

其次，根据第一SOC值与第二SOC值，确定该短板电芯从第一状态到第二状态期间的SOC变化值。最后，根据该短板电芯从第一状态到第二状态期间的容量变化值和SOC变化值，从而确定该短板电芯的真实满容量。在该过程中，通过计算短板电芯从第一状态到第二状态期间的容量变化值和SOC变化值，来反推该短板电芯的真实满容量，可以便捷得到所需的真实满容量的数据。

以上就是福田汽车公开的电池分析方案，该方案能够在任何时间分析电池本身是否存在异常，不需要等车辆出现电池异常现象后才能分析，分析过程十分简单。此外，还可以缩短电池分析时间，提高电池分析效率。

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（校对/赵月）