用于车辆电池的电压诊断方法和系统、电池总成技术方案

本发明专利技术公开了一种用于车辆电池的电压诊断方法，包括：采集车辆电池的电池包总电压U1和车辆电池中的每个电池单体的电芯电压；校验所采集的电池包总电压U1和所采集的每个电池单体的电芯电压是否为有效采集结果；对各个电池单体的电芯电压进行求和计算以获得累计电压U0；将所获得的累计电压U0与电池包总电压U1进行比较，以判断二者的差值是否处于预定的误差范围内；以及将所获得的累计电压U0或所采集的电池包总电压U1与预定的阈值进行比较，以判断车辆电池是否出现过压或欠压故障。本发明专利技术还公开了一种电压诊断系统和包括该系统的车辆电池总成。电池总成。电池总成。

【技术实现步骤摘要】
用于车辆电池的电压诊断方法和系统、电池总成


[0001]本专利技术涉及车辆电池领域，更具体而言，本专利技术涉及一种用于车辆电池的电压诊断方法和系统，以及包括该系统的车辆电池总成。

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，车辆电池、特别是动力电池的安全性至关重要。
[0003]然而，目前至少存在以下的问题之一：在监测电池工作的过程中，容易出现电路采样数据不可靠，电路的故障诊断容易出现误判/误诊，影响电池的正常工作，影响行车安全。

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车辆电池的电压诊断方法，其中，该方法包括如下步骤：
[0005]第一步骤，采集车辆电池的电池包总电压U1和车辆电池中的每个电池单体的电芯电压；
[0006]第二步骤，校验所采集的电池包总电压U1和所采集的每个电池单体的电芯电压是否为有效采集结果；
[0007]第三步骤，如果所采集的每个电池单体的电芯电压均为有效采集结果，则对各个电池单体的电芯电压进行求和计算以获得累计电压U0；
[0008]第四步骤，如果所采集的电池包总电压U1和所采集的每个电池单体的电芯电压均为有效采集结果，则将所获得的累计电压U0与电池包总电压U1进行比较，以判断二者的差值是否处于预定的误差范围内；以及
[0009]第五步骤，如果所获得的累计电压U0与电池包总电压U1之间的差值处于所述预定的误差范围内，则将所获得的累计电压U0或所采集的电池包总电压U1与预定的阈值进行比较，以判断车辆电池是否出现过压或欠压故障。
[0010]其中，所述第二步骤包括：
[0011]将所采集的电池包总电压U1与第一参考范围进行比较，如果所采集的电池包总电压U1落入所述第一参考范围内，则表明所采集的电池包总电压U1为有效采集结果；和
[0012]将所采集的每个电池单体的电芯电压与第二参考范围进行比较，如果相应的电芯电压落入所述第二参考范围内，则表明该电芯电压为有效采集结果。
[0013]其中，所述预定的阈值包括第一过压阈值，并且所述第五步骤进一步包括：
[0014]如果所获得的累计电压U0或所采集的电池包总电压U1高于所述第一过压阈值，则判定车辆电池出现一级过压故障并向车辆的控制单元发出警报。
[0015]其中，所述预定的阈值包括高于所述第一过压阈值的第二过压阈值，并且所述第五步骤进一步包括：
[0016]如果所获得的累计电压U0或所采集的电池包总电压U1高于所述第二过压阈值，则
判定车辆电池出现二级过压故障并对车辆电池的输出功率进行限制。
[0017]其中，所述预定的阈值包括高于所述第二过压阈值的第三过压阈值，并且所述第五步骤进一步包括：
[0018]如果所获得的累计电压U0或所采集的电池包总电压U1高于所述第三过压阈值，则判定车辆电池出现三级过压故障并切断车辆电池的继电器。
[0019]其中，所述预定的阈值包括第一欠压阈值，并且所述第五步骤进一步包括：
[0020]如果所获得的累计电压U0或所采集的电池包总电压U1低于所述第一欠压阈值，则判定车辆电池出现一级欠压故障并向车辆的控制单元发出警报。
[0021]其中，所述预定的阈值包括低于所述第一欠压阈值的第二欠压阈值，并且所述第五步骤进一步包括：
[0022]如果所获得的累计电压U0或所采集的电池包总电压U1低于所述第二欠压阈值，则判定车辆电池出现二级欠压故障并对车辆电池的输出功率进行限制。
[0023]其中，所述预定的阈值包括低于所述第二欠压阈值的第三欠压阈值，并且所述第五步骤进一步包括：
[0024]如果所获得的累计电压U0或所采集的电池包总电压U1低于所述第三欠压阈值，则判定车辆电池出现三级欠压故障并切断车辆电池的继电器。
[0025]本专利技术的第二方面还提出了一种利用如上所述的方法执行对车辆电池的电压诊断的系统，其中，该系统包括：
[0026]电压采集单元，用于采集车辆电池的电池包总电压U1以及车辆电池中的每个电池单体的电芯电压；
[0027]第一校验单元，用于校验所采集的电池包总电压U1是否为有效采集结果；
[0028]第二校验单元，用于校验所采集的每个电池单体的电芯电压是否为有效采集结果；
[0029]计算单元，用于在所采集的每个电池单体的电芯电压均为有效采集结果的情况下对各个电池单体的电芯电压进行求和计算以获得累计电压U0；
[0030]比较单元，用于在所采集的电池包总电压U1和所采集的每个电池单体的电芯电压均为有效采集结果的情况下将所获得的累计电压U0与电池包总电压U1进行比较，以判断二者的差值是否处于预定的误差范围内；以及
[0031]故障诊断单元，用于在所获得的累计电压U0与电池包总电压U1之间的差值处于所述预定的误差范围内的情况下将所获得的累计电压U0或所采集的电池包总电压U1与预定的阈值进行比较，以判断车辆电池是否出现过压或欠压故障。
[0032]其中，所述车辆电池为动力电池。
[0033]本专利技术的第三方面还提出了一种车辆电池总成，其中，该车辆电池总成包括如上所述的系统。
附图说明
[0034]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，本专利技术的方法和系统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。
[0035]图1示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的电压诊断系统的电路图；
[0036]图2示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的电压诊断系统的结构图；
[0037]图3示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的电压诊断方法的流程图。
具体实施方式
[0038]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车辆电池的电压诊断方法和系统。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。
[0039]在电动车辆中，利用电压采集单元来监测车辆动力电池的电压状况，以及时诊断过压或欠压故障。
[0040]申请人研究发现，电池管理系统BMS采集动力电池的输出回路上的正、负采集点之间的总电压，然后将采集到的总电压值与预定义的阈值进行诊断校验，如果高于预定义的过压阈值(或低于与定义的欠压阈值)，则可以判断出现过压(或欠压)故障。
[0041]但是，申请人进一步还研究发现，如果采集到的电压数据不可靠，则后续的过压(或欠压)诊断会出现误判(故障误判)。
[0042]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种新的用于车辆电池的电压诊断系统和方法，其利用两种不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆电池的电压诊断方法，其中，该方法包括如下步骤：第一步骤，采集车辆电池的电池包总电压U1和车辆电池中的每个电池单体的电芯电压；第二步骤，校验所采集的电池包总电压U1和所采集的每个电池单体的电芯电压是否为有效采集结果；第三步骤，如果所采集的每个电池单体的电芯电压均为有效采集结果，则对各个电池单体的电芯电压进行求和计算以获得累计电压U0；第四步骤，如果所采集的电池包总电压U1和所采集的每个电池单体的电芯电压均为有效采集结果，则将所获得的累计电压U0与电池包总电压U1进行比较，以判断二者的差值是否处于预定的误差范围内；以及第五步骤，如果所获得的累计电压U0与电池包总电压U1之间的差值处于所述预定的误差范围内，则将所获得的累计电压U0或所采集的电池包总电压U1与预定的阈值进行比较，以判断车辆电池是否出现过压或欠压故障。2.根据权利要求1所述的电压诊断方法，其中，所述第二步骤包括：将所采集的电池包总电压U1与第一参考范围进行比较，如果所采集的电池包总电压U1落入所述第一参考范围内，则表明所采集的电池包总电压U1为有效采集结果；和将所采集的每个电池单体的电芯电压与第二参考范围进行比较，如果相应的电芯电压落入所述第二参考范围内，则表明该电芯电压为有效采集结果。3.根据权利要求1或2所述的电压诊断方法，其中，所述预定的阈值包括第一过压阈值，并且所述第五步骤进一步包括：如果所获得的累计电压U0或所采集的电池包总电压U1高于所述第一过压阈值，则判定车辆电池出现一级过压故障并向车辆的控制单元发出警报。4.根据权利要求3所述的电压诊断方法，其中，所述预定的阈值包括高于所述第一过压阈值的第二过压阈值，并且所述第五步骤进一步包括：如果所获得的累计电压U0或所采集的电池包总电压U1高于所述第二过压阈值，则判定车辆电池出现二级过压故障并对车辆电池的输出功率进行限制。5.根据权利要求4所述的电压诊断方法，其中，所述预定的阈值包括高于所述第二过压阈值的第三过压阈值，并且所述第五步骤进一步包括：如果所获得的累计电压U0或所采集的电池包总电压U1高于所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟占，刘波雨，
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：