电动汽车以及电池管理系统及其故障检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车以及电池管理系统及其故障检测方法，方法包括以下步骤：控制每个电池单体对应的均衡单元均关闭，并获取第i个电池单体对应的采样单元所采样的第一电压，以及获取第i+1个电池单体对应的采样单元所采样的第二电压；控制第i个电池单体对应的均衡单元开启，并获取第i个电池单体对应的采样单元所采样的第三电压，以及获取第i+1个电池单体对应的采样单元所采样的第四电压；根据第一电压、第二电压、第三电压、第四电压以及第i个电池单体对应的均衡回路的电流计算第i个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻；在连接电阻的变化率大于预设阈值时生成预警信息，从而在线束连接可靠性变差初期提前发出告警信息。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车以及电池管理系统及其故障检测方法
本专利技术涉及专利技术
特别涉及一种电池管理系统的故障检测方法、一种电池管理系统以及一种电动汽车。
技术介绍
电动汽车的电池管理系统通过采样线束与电池连接以获取电池的相关信息，连接线束的可靠性直接关系到电池监控、管理策略以及电池安全，当线束连接发生故障时可能导致电池的过充，过放。相关技术通过检测线束是否断线进行可靠性的判断，并在发现断线故障后限制整车使用电池的电量区间和功率。但是，由于只有当线束断开时才能发现故障，所以检测到断线故障后，将会导致相关电池信息丢失，并且通过限制整车性能以避免发生电池安全问题，大大降低了用户体验。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种电池管理系统的故障检测方法，该方法能够在故障发生前期提前进行告警，并在故障发生后避免整车性能突变。本专利技术的另一个目的在于提出一种电池管理系统。本专利技术的又一个目的在于提出一种电动汽车。为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出了一种电池管理系统的故障检测方法，所述电池管理系统包括N个电池单体、N个均衡单元和N个采样单元，所述N个电池单体依次串联连接，所述N个均衡单元中的每个均衡单元通过线束与相应的电池单体并联以构成均衡回路，相邻的两个均衡回路之间具有共用的所述线束，所述N个采样单元中的每个采样单元对应地采样每个电池单体的电压信息，其中，N为大于1的整数，所述方法包括以下步骤：在每个检测周期，控制所述每个电池单体对应的均衡单元均处于关闭状态，并获取所述N个电池单体中的第i个电池单体对应的采样单元所采样的第一电压，以及获取第i+1个电池单体对应的采样单元所采样的第二电压，其中，i＝1、2、3、……、N-1；控制所述第i个电池单体对应的均衡单元处于开启状态，并获取所述第i个电池单体对应的采样单元所采样的第三电压，以及获取所述第i+1个电池单体对应的采样单元所采样的第四电压；根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压、所述第四电压以及所述第i个电池单体对应的均衡回路的电流计算所述第i个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻；获取任意两个检测周期的所述第i个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻的变化率，并在所述第i个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻的变化率大于预设阈值时生成预警信息。根据本专利技术实施例提出的电池管理系统的故障检测方法，通过检测电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻来判断线束连接可靠性，并在连接电阻的变化率大于预设阈值时生成预警信息，从而可在线束连接可靠性变差的初期发现问题，提前发出告警信息。为达到上述目的，本专利技术另一方面实施例提出了一种电池管理系统，包括：N个电池单体，所述N个电池单体依次串联连接；N个均衡单元，所述N个均衡单元中的每个均衡单元通过线束与相应的电池单体并联以构成均衡回路，其中，相邻的两个均衡回路之间具有共用的所述线束；N个采样单元，所述N个采样单元中的每个采样单元对应地采样每个电池单体的电压信息，其中，N为大于1的整数；控制单元，所述控制单元用于在每个检测周期，控制所述每个电池单体对应的均衡单元均处于关闭状态，并获取所述N个电池单体中的第i个电池单体对应的采样单元所采样的第一电压，以及获取第i+1个电池单体对应的采样单元所采样的第二电压，并控制所述第i个电池单体对应的均衡单元处于开启状态，并获取所述第i个电池单体对应的采样单元所采样的第三电压，以及获取所述第i+1个电池单体对应的采样单元所采样的第四电压，以及根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压、所述第四电压以及所述第i个电池单体对应的均衡回路的电流计算所述第i个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻，进一步获取任意两个检测周期的所述第i个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻的变化率，并在所述第i个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻的变化率大于预设阈值时生成预警信息，其中，i＝1、2、3、……、N-1。根据本专利技术实施例提出的电池管理系统，控制单元通过检测电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻来判断线束连接可靠性，并在连接电阻的变化率大于预设阈值时生成预警信息，从而可在线束连接可靠性变差的初期发现问题，提前发出告警信息。为达到上述目的，本专利技术的又一方面实施例提出了一种电动汽车，包括所述的电池管理系统。根据本专利技术实施例提出的电动汽车，通过上述电池管理系统，可在线束连接可靠性变差的初期发现问题，提前发出告警信息。附图说明图1是根据本专利技术实施例的电池管理系统的故障检测的流程图；图2是根据本专利技术一个实施例的电池管理系统的故障检测的流程图；图3是根据本专利技术实施例的电池管理系统的方框示意图；图4是根据本专利技术实施例的电池管理系统的方框示意图，其中包括控制单元；图5是根据本专利技术一个具体实施例的电池管理系统的方框示意图，其中N＝2；图6-7是根据本专利技术一个具体实施例的电池管理系统的原理示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，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，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面结合附图来描述本专利技术实施例的电池管理系统的故障检测方法、电池管理系统以及电动汽车。根据图3的示例，电池管理系统100包括N个电池单体10、N个均衡单元20和N个采样单元30，N个电池单体10依次串联连接；N个均衡单元20中的每个均衡单元20通过线束L与相应的电池单体10并联以构成均衡回路，相邻的两个均衡回路之间具有共用的线束L，均衡单元20用于对相应的电池单体10进行均衡处理，以使电池单体电压偏差保持在预设范围内；N个采样单元30中的每个采样单元30对应地采样每个电池单体10的电压信息，其中，N为大于1的整数。如图5-7所示，以N＝2为例，N个电池单体10包括第一电池单体10-1和第二电池单体10-2，N个均衡单元20包括第一均衡单元20-1和第二均衡单元20-2，N个采样单元30包括第一采样单元30-1和第二采样单元30-2。其中，第一电池单体10-1的正极通过第一线束L1与第一均衡单元20-1的一端相连，第一电池单体10-1的负极通过第二线束L2与第一均衡单元20-1的另一端相连，由此，第一电池单体10-1与第一均衡单元20-1构成第一均衡回路；第二电池单体10-2的正极与第一电池单体10-1的负极相连，第二电池单体10-2的正极还通过第二线束L2与第二均衡单元20-2的一端相连，第二电池单体10-2的负极通过第三线束L3与第二均衡单元20-2的另一端相连，由此，第二电池单体10-2与第二均衡单元20-2构成第二均衡回路，且第二均衡回路与第一均衡回路共用第二线束L2；第一采样单元30-1的一端通过第一线束L1与第一电池单体10-1的正极相连，第一采样单元30-1的的另一端通过第二线束L2分别与第一电池单体10-1的负极和第二电池单体10-2的正极相连，第二采样单元30-2的另一端通过第三线束L3与第二电池单体10-2的负极相连。根据本专利技术的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池管理系统的故障检测方法，其特征在于，所述电池管理系统包括N个电池单体、N个均衡单元和N个采样单元，所述N个电池单体依次串联连接，所述N个均衡单元中的每个均衡单元通过线束与相应的电池单体并联以构成均衡回路，相邻的两个均衡回路之间具有共用的所述线束，所述N个采样单元中的每个采样单元对应地采样每个电池单体的电压信息，其中，N为大于1的整数，所述方法包括以下步骤：在每个检测周期，控制所述每个电池单体对应的均衡单元均处于关闭状态，并获取所述N个电池单体中的第i个电池单体对应的采样单元所采样的第一电压，以及获取第i+1个电池单体对应的采样单元所采样的第二电压，其中，i＝1、2、3、……、N‑1；控制所述第i个电池单体对应的均衡单元处于开启状态，并获取所述第i个电池单体对应的采样单元所采样的第三电压，以及获取所述第i+1个电池单体对应的采样单元所采样的第四电压；根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压、所述第四电压以及所述第i个电池单体对应的均衡回路的电流计算所述第i个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻；获取任意两个检测周期的所述第i个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻的变化率，并在所述第i个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻的变化率大于预设阈值时生成预警信息。...

【技术特征摘要】
1.一种电池管理系统的故障检测方法，其特征在于，所述电池管理系统包括N个电池单体、N个均衡单元和N个采样单元，所述N个电池单体依次串联连接，所述N个均衡单元中的每个均衡单元通过线束与相应的电池单体并联以构成均衡回路，相邻的两个均衡回路之间具有共用的所述线束，所述N个采样单元中的每个采样单元对应地采样每个电池单体的电压信息，其中，N为大于1的整数，所述方法包括以下步骤：在每个检测周期，控制所述每个电池单体对应的均衡单元均处于关闭状态，并获取所述N个电池单体中的第i个电池单体对应的采样单元所采样的第一电压，以及获取第i+1个电池单体对应的采样单元所采样的第二电压，其中，i＝1、2、3、……、N-1；控制所述第i个电池单体对应的均衡单元处于开启状态，并获取所述第i个电池单体对应的采样单元所采样的第三电压，以及获取所述第i+1个电池单体对应的采样单元所采样的第四电压；根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压、所述第四电压以及所述第i个电池单体对应的均衡回路的电流计算所述第i个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻；获取任意两个检测周期的所述第i个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻的变化率，并在所述第i个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻的变化率大于预设阈值时生成预警信息。2.根据权利要求1所述的电池管理系统的故障检测方法，其特征在于，还包括：控制第N个电池单体对应的均衡单元处于开启状态，并获取所述第N个电池单体对应的采样单元所采样的第五电压；根据所述第五电压、第N-1个电池单体对应的均衡单元处于关闭状态时所述第N个电池单体对应的采样单元所采样的第二电压、所述第N-1个电池单体对应的均衡单元处于开启状态时所述第N个电池单体对应的采样单元所采样的第四电压、所述第N-1个电池单体对应的均衡回路的电流和所述第N个电池单体对应的均衡回路的电流计算所述第N个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻；获取任意两个检测周期的所述第N个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻的变化率，并在所述第N个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻的变化率大于所述预设阈值时生成预警信息。3.根据权利要求1所述的电池管理系统的故障检测方法，其特征在于，根据以下公式计算所述第i个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻：其中，所述Ri_1为所述第i个电池单体的一端与该电池单体对应的均衡单元的一端之间的连接电阻，所述Ri_2为所述第i个电池单体的另一端与该电池单体对应的均衡单元的另一端之间的连接电阻，所述Ui_1为所述第i个电池单体对应的采样单元所采样的第一电压，所述Ui_2为所述第i+1个电池单体对应的采样单元所采样的第二电压，所述Ui_3为所述第i个电池单体对应的采样单元所采样的第三电压，所述Ui_4为所述第i+1个电池单体对应的采样单元所采样的第四电压，所述Ii为所述第i个电池单体对应的均衡回路的电流。4.根据权利要求2所述的电池管理系统的故障检测方法，其特征在于，根据以下公式计算所述第N个电池单体与该电池单体对应的均衡单元之间的连接电阻：其中，RN_1为所述第N个电池单体的一端与该电池单体对应的均衡单元的一端之间的连接电阻，RN_2为所述第N个电池单体的另一端与该电池单体对应的均衡单元的另一端之间的连接电阻，U(N-1)_2为所述第N-1个电池单体对应的均衡单元处于关闭状态时所述第N个电池单体对应的采样单元所采样的第二电压，UN_5为所述第N个电池单体对应的均衡单元处于开启状态时所述第N个电池单体对应的采样单元所采样的第五电压，U(N-1)_4为所述第N-1个电池单体对应的均衡单元处于开启状态时所述第N个电池单体对应的采样单元所采样的第四电压，IN-1为所述第N-1个电池单体对应的均衡回路的电流，IN为所述第N个电池单体对应的均衡回路的电流。5.根据权利要求1或2所述的电池管理系统的故障检测方法，其特征在于，所述任意两个检测周期分别为第一检测周期和第二检测周期，其中，根据以下公式计算所述连接电阻的变化率：其中，K为所述连接电阻的变化率，t0为所述第一检测周期内检测所述连接电阻的第一检测时刻，t1为所述第二检测周期内检测所述连接电阻的第二检测时刻，R0为所述第一检测时刻检测到的所述连接电阻的阻值，R'为所述第个检测时刻检测到的所述连接电阻的阻值。6.一种电池管理系统，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪琰，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44