用于识别电流检测回路中的短路故障的方法和存储介质技术

本发明专利技术公开了一种用于识别车辆电池的电流检测回路中的短路故障的方法，包括：第一步骤，建立车辆电池的等效电路模型；第二步骤，获取车辆电池当前的运行参数，所述运行参数包括流经车辆电池的输出回路的电流实际值I；第三步骤，利用在第一步骤中所建立的等效电路模型、基于在第二步骤中所获取的工作参数确定流经车辆电池的输出回路的电流估算值Iest；以及第四步骤：将在第二步骤中所获取的电流实际值I与在第三步骤中所确定的电流估算值Iest进行比较，以判断所述电流检测回路中是否出现了短路故障。本发明专利技术还公开了一种计算机存储介质，在该计算机存储介质上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令在被执行时实施如上所述的方法的各个步骤。方法的各个步骤。方法的各个步骤。

【技术实现步骤摘要】
用于识别电流检测回路中的短路故障的方法和存储介质


[0001]本专利技术涉及电路故障识别领域，更具体而言，本专利技术涉及一种用于识别车辆电池的电流检测回路中的短路故障的方法，以及一种用于执行该方法的计算机存储介质。

技术介绍

[0002]目前，新能源车辆、特别是电动车辆的发展日益迅速。对于电动车辆而言，动力电池的安全性至关重要。在电动车辆中，通常设置有电流检测回路以用于监测车辆动力电池的高压回路中的电流情况。
[0003]然而，这种电流检测回路自身也可能出现短路故障，在这种情况下不仅无法对车辆动力电池的高压回路实施电流监测，还会为车辆电池带来额外的风险。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的第一方面提出了一种用于识别车辆电池的电流检测回路中的短路故障的方法，其中，该方法包括如下步骤：
[0005]第一步骤，建立车辆电池的等效电路模型；
[0006]第二步骤，获取车辆电池当前的运行参数，所述运行参数包括流经车辆电池的输出回路的电流实际值I；
[0007]第三步骤，利用在第一步骤中所建立的等效电路模型、基于在第二步骤中所获取的工作参数确定流经车辆电池的输出回路的电流估算值Iest；以及
[0008]第四步骤：将在第二步骤中所获取的电流实际值I与在第三步骤中所确定的电流估算值Iest进行比较，以判断所述电流检测回路中是否出现了短路故障。
[0009]根据一可选实施例，如果流经车辆电池的输出回路的电流实际值I与电流估算值Iest之间的差值大于预定阈值，则判定所述电流检测回路中出现了短路故障。
[0010]根据一可选实施例，所述运行参数还包括电芯电压Ucell、电芯温度T和SOC。
[0011]根据一可选实施例，所述第三步骤进一步包括：基于车辆电池当前的SOC确定车辆电池的开路电压Uocv。
[0012]根据一可选实施例，所述第三步骤进一步包括：将车辆电池当前的SOC作为输入代入到预先确定的SOC
‑
OCV曲线模型中，以确定车辆电池的开路电压Uocv。
[0013]根据一可选实施例，所述等效电路模型由串联内阻Ri和包括极化电阻Rdl和极化电容Cdl的一阶RC电路构成。
[0014]根据一可选实施例，所述第三步骤进一步包括：基于所获取的电流实际值I、SOC和电芯温度T确定所述串联内阻Ri以及所述一阶RC电路的端电压Udl；和
[0015]基于所获取的电芯电压Ucell、开路电压Uocv、串联内阻Ri以及所述一阶RC电路的端电压Udl确定流经车辆电池的输出回路的电流估算值Iest。
[0016]根据一可选实施例，所述第三步骤进一步包括：基于所获取的电芯温度T、SOC和电流实际值I确定所述一阶RC电路中的极化电阻Rdl和极化电容Cdl；和
[0017]基于所确定的极化电阻Rdl和极化电容Cdl确定所述一阶RC电路的端电压Udl。
[0018]根据一可选实施例，所述车辆电池为动力电池。
[0019]本专利技术的第二方面还提出了一种计算机存储介质，在该计算机存储介质上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令在被执行时实施如上所述的方法的各个步骤。
[0020]根据本专利技术的用于识别电流检测回路中的短路故障的方法至少能够实现如下优点之一：
[0021]1)电路结构简单，无需设计冗余的电流检测回路，节约了制造成本；
[0022]2)响应速度较快，能够及时检测到电流检测回路中的短路故障；以及
[0023]3)无需对动力电池原有的输出回路和电流检测回路进行改造，不会对动力电池的性能造成影响。
附图说明
[0024]通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本专利技术的某些原理的具体实施方式，本专利技术的装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以说明。
[0025]图1示出了用于车辆动力电池的常规电流检测回路的电路图。
[0026]图2示出了根据本专利技术一示例性实施例的车辆动力电池的等效电路模型的示意图。
[0027]图3示出了根据本专利技术一示例性实施例的用于识别车辆电池的电流检测回路中的短路故障的方法的操作原理图。
具体实施方式
[0028]下面将参照附图并通过实施例来描述根据本专利技术的用于识别电流检测回路中的短路故障的方法。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属
的技术人员更全面地了解本专利技术。但是，对于所属
内的技术人员明显的是，本专利技术的实现可不具有这些具体细节中的一些。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本专利技术，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的各个方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定。
[0029]图1示出了用于车辆动力电池的常规电流检测回路的电路图。如图1中所示，以基于分流器RS的电流传感器为例，该分流器RS设置在动力电池的高压回路中，在分流器与电流采集芯片的输入端口之间设置有RC滤波电路和分压电路，分流器两端的电势经过滤波电路进行滤波，使得分流器所输出的电压波形变得更平滑和稳定，经滤波后的电压信号经过后面的分压电路被转换为允许的电压范围，从而进一步传输到电流采集芯片的输入端口。
[0030]通常，电流检测装置所允许的电压范围为
‑
50mv～50mv，即，所允许的电压范围包含0mv，当对动力电池充电时该电压范围为正，当动力电池对外放电时该电压范围为负。
[0031]当电流检测回路中某一位置发生短路时，相应的短路电阻范围为1e
‑
6～5e
‑
6Ohm，此时分流器两端电压接近于0mv，但并不是恒定的0mv,而是会根据电流大小的变动而波动。在此情况下，通过计算获得的电流值会失真，但仍在有效电流范围之内。换言之，无法有效地区分计算获得的电流值是真实值，还是由于电流检测回路中出现了短路，有可能出现较大的检测偏差。
[0032]对此，现有的解决方法通常是增加另一备份的电流检测回路，即，在动力电池的高压回路中设置两路彼此独立的电流检测回路，由此造成了双倍的检测成本。
[0033]在此背景下，本专利技术的申请人研究发现，车辆的电池系统可以简化为图2中所示的等效电路模型。具体而言，该等效电路模型例如可以由串联内阻Ri和包括极化电阻Rdl和极化电容Cdl的一阶RC电路构成。因此，该等效电路中的电压涉及到电池电压Ucell、开路电压Uocv、内阻电压Uri以及RC电路端电压Udl。
[0034]具体而言，由该等效电路模型可知，电池回路中的各个电压关系可简化为如下公式：
[0035]Ucell＝Uocv+Uri+Udl
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(1)
[0036]进一步，可以推导出电流估算值的计算公式：
[0037]Iest＝(Ucell
‑
Uocv
‑
Udl)/Ri
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于识别车辆电池的电流检测回路中的短路故障的方法，其中，该方法包括如下步骤：第一步骤，建立车辆电池的等效电路模型；第二步骤，获取车辆电池当前的运行参数，所述运行参数包括流经车辆电池的输出回路的电流实际值I；第三步骤，利用在第一步骤中所建立的等效电路模型、基于在第二步骤中所获取的工作参数确定流经车辆电池的输出回路的电流估算值Iest；以及第四步骤：将在第二步骤中所获取的电流实际值I与在第三步骤中所确定的电流估算值Iest进行比较，以判断所述电流检测回路中是否出现了短路故障。2.根据权利要求1所述的方法，其中，如果流经车辆电池的输出回路的电流实际值I与电流估算值Iest之间的差值大于预定阈值，则判定所述电流检测回路中出现了短路故障。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述运行参数还包括电芯电压Ucell、电芯温度T和SOC。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第三步骤进一步包括：基于车辆电池当前的SOC确定车辆电池的开路电压Uocv。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第三步骤进一步包括：将车辆电池当前的SOC作为输入代入到预先确定的SOC

【专利技术属性】
技术研发人员：边东东，
申请(专利权)人：纬湃汽车电子天津有限公司，
类型：发明
国别省市：