一种动力电池系统连接可靠性的检测方法、装置、车辆及设备

文档序号:133814 发布日期:2021-10-22 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 一种动力电池系统连接可靠性的检测方法、装置、车辆及设备 (Detection method and device for connection reliability of power battery system, vehicle and equipment ) 是由 张玉乐 代康伟 李宁 涂洪成 于 2020-04-22 设计创作,主要内容包括:一种动力电池系统连接可靠性的检测方法、装置、车辆及设备,其中所述方法包括:在车辆行驶过程或充电过程中,确定所述电气回路的电阻值及所述动力电池的电位差;根据所述电阻值及所述电位差,判断所述动力电池系统连接是否可靠;若所述动力电池系统连接不可靠,则输出动力电池系统连接不可靠的信息。驾驶员可以根据所述动力电池系统连接不可靠的信息,及时对车辆进行自检或者将车辆送至修理厂进行检修,避免了车辆在动力电池系统连接不可靠的情况下,驾驶员继续驾驶车辆长时间行驶或者长时间对所述动力电池系统进行充电,导致动力电池系统温度升高,进而引起车辆发生自燃,为车辆的安全行驶提供可靠地技术保障,提升了车辆的安全性能。(A method, a device, a vehicle and equipment for detecting connection reliability of a power battery system are provided, wherein the method comprises the following steps: determining the resistance value of the electric loop and the potential difference of the power battery during the running process or the charging process of the vehicle; judging whether the connection of the power battery system is reliable or not according to the resistance value and the potential difference; and if the connection of the power battery system is unreliable, outputting unreliable information of the connection of the power battery system. The driver can carry out self-checking to the vehicle or send the vehicle to the repair shop to overhaul in time according to the unreliable information of power battery system connection, has avoided the vehicle to connect under the unreliable circumstances at power battery system, and the driver continues to drive the vehicle and goes for a long time or for a long time to power battery system charges, leads to power battery system temperature to rise, and then arouses the vehicle to take place spontaneous combustion, provides reliable technical guarantee for the safe traffic of vehicle, has promoted the security performance of vehicle.)

一种动力电池系统连接可靠性的检测方法、装置、车辆及设备

技术领域

本发明涉及电动汽车领域,特别涉及一种动力电池系统连接可靠性的检测方法、装置、车辆及设备。

背景技术

电动汽车在行驶过程中,受到不同路况的颠簸与振动的影响,作为电动汽车动力来源的动力电池系统,其连接可靠性可能会受到影响。动力电池系统连接的可靠性会影响车辆的安全性,若动力电池系统连接不可靠,会造成动力电池系统发热量增大,进而可能引起火灾。因此,动力电池系统连接可靠性的检测显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动力电池系统连接可靠性的检测方法、装置、车辆及设备,以对动力电池系统连接可靠性进行有效检测。

为了达到上述目的,本发明提供了一种动力电池系统连接可靠性的检测方法,应用于电池管理系统(Battery Management System,BMS),所述动力电池系统包括电气回路及动力电池,所述电气回路包括:连接在高压连接器的正极端子和动力电池的正极之间的第一线路,连接在高压连接器的负极端子和动力电池的负极之间的第二线路;所述动力电池包括多个串联的电池模组,包括:

在车辆行驶过程或充电过程中,确定所述电气回路的电阻值及所述动力电池的电位差;

根据所述电阻值及所述电位差,判断所述动力电池系统连接是否可靠;

若所述动力电池系统连接不可靠,则输出动力电池系统连接不可靠的信息。

可选地,确定所述电气回路的电阻值包括:

分别获取所述第一线路两端的第一电位差、所述第二线路两端的第二电位差、以及所述第一线路或第二线路的第一工作电流;

根据所述第一电位差和第一工作电流,确定所述第一线路的第一电阻值;

根据所述第二电位差和第一工作电流,确定所述第二线路的第二电阻值;

根据所述第一电阻值和所述第二电阻值,确定所述电气回路的电阻值。

可选地,根据所述电阻值判断所述动力电池系统连接是否可靠,包括:

若所述电气回路的电阻值大于预设电阻值时,则判断所述动力电池系统连接不可靠。

可选地,确定所述动力电池的电位差包括:

确定任意相邻两个电池模组之间的电位差;

根据多个电位差,确定所述动力电池的电位差。

可选地,根据所述电位差判断所述动力电池系统连接是否可靠包括:

若所述电池模组中的最大电位差大于所述电位差与补偿系数的乘积时,则判断所述动力电池系统连接不可靠。

可选地,确定所述电气回路的电阻值及所述动力电池的电位差之前,还包括:

确定到达当前周期的采集时间。

本发明的另一优选实施例提供了一种动力电池系统连接可靠性的检测装置,应用于电池管理系统BMS,所述动力电池系统包括电气回路及动力电池,所述电气回路包括:连接在高压连接器的正极端子和动力电池的正极之间的第一线路,连接在高压连接器的负极端子和动力电池的负极之间的第二线路;所述动力电池包括多个串联的电池模组,所述装置包括:

确定模块,用于在车辆行驶过程或充电过程中,确定所述电气回路的电阻值及所述动力电池的电位差;

判断模块,用于根据所述电阻值及所述电位差,判断所述动力电池系统连接是否可靠;

控制模块,用于若所述动力电池系统连接不可靠,则输出动力电池系统连接不可靠的信息。

可选地,所述确定模块在用于确定所述电气回路的电阻值时,具体用于:

分别获取所述第一线路两端的第一电位差、所述第二线路两端的第二电位差、以及所述第一线路或第二线路的第一工作电流;

根据所述第一电位差和第一工作电流,确定所述第一线路的第一电阻值;

根据所述第二电位差和第一工作电流,确定所述第二线路的第二电阻值;

根据所述第一电阻值和所述第二电阻值,确定所述电气回路的电阻值。

可选地,所述判断模块在用于根据所述电阻值判断所动力电池系统连接是否可靠,具体用于:

若所述电气回路的电阻值大于预设电阻值时,则判断所述动力电池系统连接不可靠。

可选地,所述确定模块在确定所述动力电池的电位差时,具体用于:

确定任意相邻两个电池模组之间的电位差;

根据多个电位差,确定所述动力电池的电位差。

可选地,所述判断模块在用于根据所述电位差判断所述动力电池系统连接是否可靠时,具体用于:

若所述电池模组中的最大电位差大于所述电位差与补偿系数的乘积时,则判断所述动力电池系统连接不可靠。

可选地,所述确定模块在用于确定所述电气回路的电阻值及所述动力电池的电位差之前,还用于:

确定到达当前周期的采集时间。

本发明的再一优选实施例提供了一种车辆,所述车辆包括如上所述的动力电池系统连接可靠性的检测装置。

本发明的又一优选实施例提供了一种动力电池系统连接可靠性的检测设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序,所述程序被所述处理器执行时,实现如上所述的动力电池系统连接可靠性的检测方法。

本发明的上述技术方案至少有如下有益效果:

本发明实施例的动力电池系统连接可靠性的检测方法,通过在车辆行驶过程或充电过程中,确定所述电气回路的电阻值及所述动力电池的电位差,若所述BMS根据所述电阻值及所述电位差,判断所述动力电池系统连接不可靠,则输出动力电池系统连接不可靠的信息。驾驶员可以根据所述动力电池系统连接不可靠的信息,及时对车辆进行自检或者将车辆送至修理厂进行检修,避免了车辆在动力电池系统连接不可靠的情况下,驾驶员继续驾驶车辆长时间行驶或者长时间对所述动力电池系统进行充电,导致动力电池系统温度升高,进而引起车辆发生自燃。并且,可以实现车辆整个生命周期内行驶中动力电池系统可靠性连接的检测,填补了车辆行驶过程中动力电池系统可靠性连接无检测反馈的空白,为车辆的安全行驶提供可靠地技术保障,提升了车辆的安全性能。

附图说明

图1为本发明提供的一种动力电池系统连接可靠性的检测方法的流程示意图;

图2为本发明提供的动力电池系统组成示意图;

图3为本发明提供的一种动力电池系统连接可靠性的检测装置的模块示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中,提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此,本领域技术人员应该清楚,可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外,为了清楚和简洁,省略了对已知功能和构造的描述。

应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本发明的各种实施例中,应理解,下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

应理解,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请所提供的实施例中,应理解,“与A相应的B”表示B与A相关联,根据A可以确定B。但还应理解,根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B,还可以根据A和/或其它信息确定B。

参见图1,本发明的一优选实施例提供了一种动力电池系统连接可靠性的检测方法,应用于电池管理系统BMS,所述动力电池系统包括电气回路及动力电池,所述电气回路包括:连接在高压连接器的正极端子和动力电池的正极之间的第一线路,连接在高压连接器的负极端子和动力电池的负极之间的第二线路;所述动力电池包括多个串联的电池模组,包括以下步骤:

S101:在车辆行驶过程或充电过程中,确定所述电气回路的电阻值及所述动力电池的电位差。

可选地,确定所述电气回路的电阻值及所述动力电池的电位差之前,还包括:到达当前周期的采集时间。

所述BMS在每到达当前周期的采集时间时,例如可以是每隔10分钟所述BMS就可以到达当前周期的采集时间,可以保证在整个车辆行驶过程或者整个充电过程中,所述BMS都可以确定所述电气回路的电阻值及所述动力电池的电位差。

可选地,确定所述电气回路的电阻值包括:分别获取所述第一线路两端的第一电位差、所述第二线路两端的第二电位差、以及所述第一线路或第二线路的第一工作电流;根据所述第一电位差和第一工作电流,确定所述第一线路的第一电阻值;根据所述第二电位差和第一工作电流,确定所述第二线路的第二电阻值;根据所述第一电阻值和所述第二电阻值,确定所述电气回路的电阻值。

所述电气回路与所述动力电池串联,因此所述第一线路和所述第二线路上的电流相等,从而所述BMS获取所述第一线路或第二线路的第一工作电流即可。根据公式R=U/I,即可确定出所述第一电阻值及所述第二电阻值,由于所述电气回路与所述动力电池串联,因此所述电气回路的电阻值为所述第一电阻值与所述第二电阻值之和。

可选地,确定所述动力电池的电位差包括:确定任意相邻两个电池模组之间的电位差;根据多个电位差,确定所述动力电池的电位差。

其中,所述动力电池的电位差可以是所述多个电位差的平均值,也可以是所述多个电位差的中值。

S102:根据所述电阻值及所述电位差,判断所述动力电池系统连接是否可靠。

可选地,根据所述电阻值判断所述动力电池系统连接是否可靠,包括:

若所述电气回路的电阻值大于预设电阻值时,则判断所述动力电池系统连接不可靠。其中,所述预设电阻值可以由多个同一新产品电阻值的平均值与一补偿系数的乘积计算得到,所述补偿系数的取值范围可以是105%~110%。

可选地,根据所述电位差判断所述动力电池系统连接是否可靠包括:

若所述电池模组中的最大电位差大于所述电位差与补偿系数的乘积时,则判断所述动力电池系统连接不可靠。

其中,通过所述补偿系数,可以对所述电位差起到补偿的效果,进而保证结果的准确性。

S103:若所述动力电池系统连接不可靠,则输出动力电池系统连接不可靠的信息。

通过在车辆行驶过程或充电过程中,确定所述电气回路的电阻值及所述动力电池的电位差,若所述BMS根据所述电阻值及所述电位差,判断所述动力电池系统连接不可靠,则输出动力电池系统连接不可靠的信息。驾驶员可以根据所述动力电池系统连接不可靠的信息,及时对车辆进行自检或者将车辆送至修理厂进行检修,避免了车辆在动力电池系统连接不可靠的情况下,驾驶员继续驾驶车辆长时间行驶或者长时间对所述动力电池系统进行充电,导致动力电池系统温度升高,进而引起车辆发生自燃。并且,可以实现车辆整个生命周期内行驶中动力电池系统可靠性连接的检测,填补了车辆行驶过程中动力电池系统可靠性连接无检测反馈的空白,为车辆的安全行驶提供可靠地技术保障,提升了车辆的安全性能。

进一步地,在车辆行驶过程中,所述BMS可以将所述动力电池系统连接不可靠的信息输出给整车控制器(Vehicle control unit,VCU),所述VCU可以根据所述动力电池系统连接不可靠的信息判断故障等级。若所述VCU判断所述故障等级较低,则所述VCU可以控制显示器件提示所述动力电池系统连接不可靠。其中,所述显示器件可以是车辆仪表盘或者车载显示终端,提示方式可以是图标或者文字提示,也可以采用语音进行提示。若所述VCU判断所述故障等级较高,则所述VCU可以控制报警设备发生报警音,并语音提示“车辆发生严重故障,请马上停车”。在所述VCU检测到车速低于设定速度值时,可以控制车辆下电,避免车辆在所述动力电池系统连接不可靠的情况下继续行驶,引起所述动力电池温度过高,导致车辆发生自燃的发生。

在车辆充电过程中,若所述BMS检测到所述动力电池系统连接不可靠,所述BMS可以判断故障等级,若所述BMS判断所述故障等级较高,所述BMS可以控制所述动力电池系统停止充电。若所述BMS判断所述故障等级较低,所述BMS可以限制所述动力电池系统的充电功率,避免所述充电功率过大,导致所述动力电池系统的温度升高,进而引起车辆自燃的发生。

具体地,参见图2进行进一步说明。

如图2所示,动力电池系统包括电气回路部分和动力电池部分,其中,所述电气回路部分由高压连接器、继电器、预充电阻、熔断器及电流传感器等电气元件连接组成;所述动力电池部分由动力电池系统内所有电池模组连接组成。

进一步地,取所述高压连接器的正极端子作为a点,取所述高压连接器的负极端子作为c点,取所述动力电池的正极作为b点,取所述动力电池的负极作为d点。所述电气回路连接可靠性的检测方法具体为:(1)所述动力电池系统处于正常充/放电过程中,即车辆静置充电或者行驶过程中放电时,所述动力电池系统中的电流为I1;(2)如图2所示,从连接点a、连接点b、连接点c及连接点d分别引出4根电压采集线,记为X1、X2、X3、X4,测量X1与X2之间、X3与X4之间的电位差,记为Uab、Ucd;(3)计算所述电气回路电阻值:Rab=|Uab/I1|,Rcd=|Ucd/I1|,R=Rab+Rcd;(4)结果判定:若R﹤R0,则表示所述电气回路连接可靠。其中,基于动力电池系统电气回路阻值不会随着动力电池系统工作电流、电池剩余电量百分比(StateOf Charge,SOC)及温湿度的变化而发生大范围波动的特性,故以检测电气回路阻值变化,来进行动力电池系统电气回路可靠性的检测。并且,标准R0的数值由10套以上同一新产品的平均值Rn*X得出,X的取值范围为:105%~110%。其中,X可以对R0进行补偿,进而可以保证结果的准确性。

进一步地,所述电池模组部分连接可靠性的检测方法具体为:(1)每个电池模组(从模组主正开始,即与所述高压连接器件的正极连接的第一个电池模组)的第1串与最后1串分别引出1根电压采集线束,即从每个电池模组的正极和负极分别引出一根电压采集线束,记为Yna、Ynb(n为电池模组编号,n≥2);(2)以动力电池正常工作充/放电的最大电流进行充/放电;(3)计算电池系统SOC在20%~80%范围内Yna与Yn-1b之间的电位差,记为Unab=|UYna-UYn-1b|,其中,考虑到动力电池系统内所述电池模组部分连接点多,且电池模组阻值受SOC、工作电流等因素影响大的特点,确定在所述动力电池系统SOC为20%~80%范围内,检测电池模组间的电压差变化,实现对电池模组连接可靠性的检测,计算结果比较准确;(4)根据如上的定义方法,依次计算所述电池模组部分中各个电池模组间的电位差,分别记为:U2ab、U3ab、U4ab......;(5)取Avg(U2ab,U3ab,U4ab......Unab)中的平均值值,记为Uavg;(6)车辆正常行驶中结果判定:若Max(U2ab,U3ab,U4ab......Unab)﹤Uavg*X,则表示所述电池模组的连接可靠。其中X取值范围为:105%~120%,X可以对Uavg进行补偿,进而可以保证结果的准确性。

进一步地,所述电气回路连接可靠性的检测方法与所述电池模组连接可靠性的检测方法共同组成了动力电池系统高压回路连接可靠性的检测方法,进而可以实现在线实时检测,具体为:(1)将所述电气回路部分连接可靠性检测方法中的电压采集线X1、X2、X3与X4分别接入所述BMS,车辆运行过程中每隔一定时间,例如可以是5分钟,但最大不超过10分钟,所述BMS计算1次X1与X2之间、X3与X4之间的电压差,按照所述电气回路部分连接可靠性检测方法,完成1次所述电气回路电阻值的计算与结果判定;(2)将所述电池模组部分连接可靠性检测方法中每个电池模组的电压采集线Yna与Yn-1b分别接入所述BMS,车辆运行过程中每隔一定时间,所述BMS计算1次Yna与Yn-1b之间的电位差,按照如上所述的电池模组连接可靠性的检测方法中的(5)、(6)的要求,进行1次车辆所述电池模组部分连接可靠性的检测与判定。若所述电气回路部分连接不可靠和/或所述电池模组部分连接不可靠,所述BMS判断所述动力电池系统连接不可靠。所述BMS通过对所述动力电池系统可靠性连接进行检测,可以达到如下有益效果:(1)将动力电池系统连接可靠性检测由电池系统产品的生产制造阶段,过渡到车辆整个生命周期内的行驶阶段,提升了车辆的安全性能;(2)可实现在线实时检测,利用动力电池系统内现有的电压采集线及总压采集线实现,对动力电池系统的成本不会造成提高。同时,此项技术的导入,会极大地提升电动汽车整个生命周期内动力电池系统连接可靠性的检测,做到提前发现动力电池系统连接异常,杜绝高压回路安全事故的发生。

进一步地,参见图3,本发明的另一优选实施例提供了一种动力电池系统连接可靠性的检测装置,应用于电池管理系统BMS,所述动力电池系统包括电气回路及动力电池,所述电气回路包括:连接在高压连接器的正极端子和动力电池的正极之间的第一线路,连接在高压连接器的负极端子和动力电池的负极之间的第二线路;所述动力电池包括多个串联的电池模组,所述动力电池系统连接可靠性的检测装置的技术效果与上述方法部分的技术效果相同,此处不再进行赘述。

所述装置包括:确定模块301,用于在车辆行驶过程或充电过程中,确定所述电气回路的电阻值及所述动力电池的电位差;

判断模块302,用于根据所述电阻值及所述电位差,判断所述动力电池系统连接是否可靠;

控制模块303,用于若所述动力电池系统连接不可靠,则输出动力电池系统连接不可靠的信息。

可选地,所述确定模块301在用于确定所述电气回路的电阻值时,具体用于:

分别获取所述第一线路两端的第一电位差、所述第二线路两端的第二电位差、以及所述第一线路或第二线路的第一工作电流;

根据所述第一电位差和第一工作电流,确定所述第一线路的第一电阻值;

根据所述第二电位差和第一工作电流,确定所述第二线路的第二电阻值;

根据所述第一电阻值和所述第二电阻值,确定所述电气回路的电阻值。

可选地,所述判断模块302在用于根据所述电阻值判断所述动力电池系统连接是否可靠,具体用于:

若所述电气回路的电阻值大于预设电阻值时,则判断所述动力电池系统连接不可靠。

可选地,所述确定模块301在确定所述动力电池的电位差时,具体用于:

确定任意相邻两个电池模组之间的电位差;

根据多个电位差,确定所述动力电池的电位差。

可选地,所述判断模块302在用于根据所述电位差判断所述动力电池系统连接是否可靠时,具体用于:

若所述电池模组中的最大电位差大于所述电位差与补偿系数的乘积时,则判断所述动力电池系统连接不可靠。

可选地,所述确定模块301在用于确定所述电气回路的电阻值及所述动力电池的电位差之前,还用于:

确定到达当前周期的采集时间。

本发明的又一实施例提供了一种车辆,所述车辆包括如上所述的动力电池系统连接可靠性的检测装置。

本发明的再一实施例提供了一种动力电池系统连接可靠性的检测设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序,所述程序被所述处理器执行时,实现如上所述的动力电池系统连接可靠性的检测方法。

此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

还需要说明的是,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。

以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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