CN102004222A - 一种车载电池管理系统中继电器状态监测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载电池管理系统中继电器状态监测方法和装置，属于汽车控制领域。该方法包括：监测车载动力电池组中的电池包两端电压和经过所述继电器后的端电压；监测有底层软件反馈的继电器状态回检信号；通过车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压和所述继电器状态回检信号，判断所述继电器状态。该装置包括：第一监测模块、第二监测模块和第一判断模块。通过监测电池组电压在继电器两端的变化和继电器状态回检信号，对继电器处于工作状态或是故障状态做出明确判断。从而控制好高压动力的输出。当监测到继电器处于故障状态，可以及时采取有效措施，断开高压，保证人身和整车资源的安全。
Description
技术领域
本发明涉及汽车控制领域，特别涉及一种车载电池管理系统中继电器状态监测方法和装置。
背景技术
无论是混合动力车或者是纯电动车，作为动力源的高压动力电池无疑是其核心组成部分。对高压动力源进行有效的管理，不仅能够对电池提供保护，使其能量高效率输出，也是对人身安全和整车资源安全的负责。在目前的混合动力车和纯电动车上，高压动力源通常是由几个电池包串联组成，输出电压高达上百伏，远远超出人体所能承受的安全电压。电池组高压动力的输出与切断，通常是由上层软件控制继电器闭合和断开来实现，继电器在电池动力输出过程中，相当于一个安全开关。
在对现有技术进行分析后，发明人发现现有技术至少具有如下缺点：
在实际操作过程中，因缺乏对继电器状态的有效监测，而不能对继电器处于工作状态还是故障状态做出明确判断。倘若在继电器触头‘粘连’(所谓继电器粘连，就是在电池高压接通的瞬间，继电器触头在接触之前拉出电弧，高温电弧烧融触点，而使触点无法正常断开的现象。)的情况下，还是通过软件控制继电器断开，工作人员便会假象的以为继电器已经切断了动力电池的高压，若此时接触高压动力母线进行维修查看时，对人身安全是非常危险的。
发明内容
本发明实施例提供了一种车载电池管理系统中继电器状态监测方法和装置。所述技术方案如下：
一种车载电池管理系统中继电器状态监测方法，包括：
监测车载动力电池组中的电池包两端电压和经过所述继电器后的端电压；
监测由底层软件反馈的继电器状态回检信号；
通过车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压和所述继电器状态回检信号，判断所述继电器状态。
通过车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压和所述继电器状态回检信号，判断所述继电器状态，具体包括：
当所述车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压和所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态不同，则所述继电器状态为继电器故障。
当所述车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压和所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态不同，则所述继电器状态为继电器故障，具体包括：
当在预设时长内，所述车载动力电池组中经过所述继电器后的端电压增加至所述电池包两端电压的预设比例时，所述电池组监测所指示的继电器状态为闭合，如果此时所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态为断开，则所述继电器状态为继电器故障；
当经过所述继电器后的端电压为0时，则所述电池组监测所指示的所述继电器状态为断开，如果此时所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态为闭合，则所述继电器状态为继电器故障。
所述方法还包括：当向继电器发送了断开指令后，所述车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压指示所述继电器状态为闭合和/或所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态为闭合，则所述继电器故障。
所述继电器状态回检信号为由底层软件监测继电器状态，并将监测到的状态信号反馈给上层软件。
一种车载电池管理系统中继电器状态监测装置，包括：
第一监测模块，用于监测车载动力电池组中的电池包两端电压和经过所述继电器后的端电压；
第二监测模块，用于监测由底层软件反馈的继电器状态回检信号；
第一判断模块，用于通过对所述车载动力电池组的监测结果和所述继电器状态回检信号，判断所述继电器状态。
所述第一判断模块具体用于当所述车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压和所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态不同，则所述继电器状态为继电器故障。
所述第一判断模块具体用于当在预设时长内，所述车载动力电池组中经过所述继电器后的端电压增加至所述电池包两端电压的预设比例时，所述电池组监测所指示的继电器状态为闭合，如果此时所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态为断开，则所述继电器状态为继电器故障；
所述第一判断模块还用于当经过所述继电器后的端电压为0时，则所述电池组监测所指示的所述继电器状态为断开，如果此时所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态为闭合，则所述继电器状态为继电器故障。
所述装置还包括：
第二判断模块，用于当向继电器发送了断开指令后，所述车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压指示所述继电器状态为闭合和/或所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态为闭合，则所述继电器故障。
所述继电器状态回检信号为由底层软件监测继电器状态，并将监测到的状态信号反馈给上层软件。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：
通过监测电池组电压在继电器两端的变化和继电器状态回检信号，对继电器处于工作状态或是故障状态做出明确判断。从而控制好高压动力的输出。当监测到继电器处于故障状态，可以及时采取有效措施，断开高压，保证人身和整车资源的安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的高压动力输出电路的电路示意图；
图2是本发明实施例提供的一种车载电池管理系统中继电器状态监测方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的一种车载电池管理系统中继电器状态监测方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的一种车载电池管理系统中继电器状态监测装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
在该发明中，高压动力输出电路中，有正端继电器，预充继电器，预充电阻和负端手动断开开关组成，负端手动开关一般都是处于闭合状态，除非出现危险情况，需要断开高压。其中经过继电器后的端电压标注为U_link，电池包的端电压为U_pack。详细电路见图1。
正端继电器和预充继电器在整个电池高压接通过程中工作过程如下：继电器的闭合和断开，由上层软件发送指令，底层软件驱动硬件来实现动作。同时底层软件发送继电器回检信号给上层软件，以便准确判断继电器状态。电池管理系统在接到点火信号后，控制器首先上电自检。若电池本体和软硬件没有故障，电池管理系统发送状态指令给整车控制器，整车控制器接到指令后，发送继电器闭合指给电池管理系统，电池管理系统接到继电器闭合指令后，首先闭合预充端继电器，当在1S(时间可以标定)内，经过继电器的端电压U_link达到电池包两端电压U_pack的90％时，闭合正端继电器；正端继电器闭合1S(时间可以标定)后，断开预充电继电器，预充电完成。控制器进入工作模式，当电池管理系统接到整车控制器发送继电器断开指令后，正端继电器断开。
实施例1
为了准确判断继电器的状态，保证人身和整车资源的安全，本发明实施例提供了一种车载电池管理系统中继电器状态监测方法，参见图2，该方法包括：
101：监测车载动力电池组中的电池包两端电压和经过所述继电器后的端电压；
102：监测由底层软件反馈的继电器状态回检信号；
103：根据车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压和所述继电器状态回检信号，判断所述继电器状态。
通过监测电池组电压在继电器两端的变化和继电器状态回检信号，对继电器处于工作状态或是故障状态做出明确判断。从而控制好高压动力的输出。当监测到继电器处于故障状态，可以及时采取有效措施，断开高压，保证人身和整车资源的安全。
实施例2
为了准确判断继电器的状态，保证人身和整车资源的安全，本发明实施例提供了一种车载电池管理系统中继电器状态监测方法，该实施例仅以继电器处于预充电状态时，整车控制器发送继电器闭合指令后为例进行说明，参见图3，该方法包括：
201：获取车载动力电池组中的电池包两端电压和经过所述继电器后的端电压；
202：计算经过继电器后的端电压与电池包两端电压的商，得到一比例值；
该步骤201-步骤202为监测车载动力电池组中的电池包两端电压和经过所述继电器后的端电压的过程，先获取该两个电压，并通过计算得到电压状态，该电压状态可指示当前继电器的状态。
203：判断该比例值是否大于预设阈值，如果是，则假定该继电器处于闭合状态；如果否，则假定该继电器处于断开状态；
优选地，该预设阈值为90％，也即是在整车控制器发送继电器闭合指令后，在短时间内，该时间优选为1s，经过继电器后的端电压迅速增加到电池包两端电压的90％时，可假定继电器处于闭合状态。进一步地，如果获取的经过所述继电器后的端电压约为0，则假定继电器处于断开状态。
204：监测由底层软件反馈的继电器状态回检信号；
具体地，所述继电器状态回检信号由底层软件监测并反馈。
需要说明的是，上述步骤201-203和步骤204之间没有先后的关系，可以同时进行监测。而且该两个监测的过程和继电器闭合指令的下发也没有必然的联系，可周期性的进行，也可是下发继电器闭合或断开指令时触发。
205：判断继电器状态回检信号指示的继电器状态和假定的继电器状态是否均为闭合状态，如果是，则继电器处于正常状态，如果否，则继电器故障。
该判断过程可以为当所述车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压和所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态不同，则所述继电器状态为继电器故障。若监测到继电器粘连或是因为机械故障无法断开时，可手动切开负端开关，再对高压动力源进行维修和查看，这样以保证人身和整车资源安全。
具体地，当在预设时长内，所述车载动力电池组中经过所述继电器后的端电压增加至所述电池包两端电压的预设比例时，所述电池组监测所指示的继电器状态为闭合，如果此时所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态为断开，则所述继电器状态为继电器故障；
当经过所述继电器后的端电压为0时，则所述电池组监测所指示的所述继电器状态为断开，如果此时所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态为闭合，则所述继电器状态为继电器故障。
步骤205是根据车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压和所述继电器状态回检信号，判断所述继电器状态；需要说明的是，当向继电器发送了断开指令后，所述车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压指示所述继电器状态为闭合和/或所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态为闭合，则所述继电器故障。该实施例是以继电器处于预充电状态时，整车控制器发送继电器闭合指令后为例进行说明的，当预充电过程结束，发送继电器断开指令，此时，如果监测到的状态其中任意一个为闭合状态，则说明继电器故障，其中，如果继电器状态回检信号指示的继电器状态为闭合状态，有可能是预充电继电器出现粘连或因为机械原因无法断开触头。
通过监测电池组电压在继电器两端的变化和继电器状态回检信号，对继电器处于工作状态或是故障状态做出明确判断。从而控制好高压动力的输出。当监测到继电器处于故障状态，可以及时采取有效措施，断开高压，保证人身和整车资源的安全。
实施例3
为了准确判断继电器的状态，保证人身和整车资源的安全，本发明实施例提供了一种车载电池管理系统中继电器状态监测装置，参见图4，该装置包括：
第一监测模块401，用于监测车载动力电池组中的电池包两端电压和经过该继电器后的端电压；
第二监测模块402，用于监测由底层软件反馈的继电器状态回检信号；
第一判断模块403，用于通过对该车载动力电池组的监测结果和该继电器状态回检信号，判断该继电器状态。
该第一判断模块403具体用于当该车载动力电池组中的电池包两端电压、经过该继电器后的端电压和该继电器状态回检信号所指示的继电器状态不同，则该继电器状态为继电器故障。
该第一判断模块403具体用于当在预设时长内，该车载动力电池组中经过该继电器后的端电压增加至该电池包两端电压的预设比例时，该电池组监测所指示的继电器状态为闭合，如果此时该继电器状态回检信号所指示的继电器状态为断开，则该继电器状态为继电器故障；
该第一判断模块403还用于当经过该继电器后的端电压为0时，则该电池组监测所指示的该继电器状态为断开，如果此时该继电器状态回检信号所指示的继电器状态为闭合，则该继电器状态为继电器故障。
该装置还包括：
第二判断模块404，用于当向继电器发送了断开指令后，该车载动力电池组中的电池包两端电压、经过该继电器后的端电压指示该继电器状态为闭合和/或该继电器状态回检信号所指示的继电器状态为闭合，则该继电器故障。
该继电器状态回检信号为由底层软件监测继电器状态，并将监测到的状态信号反馈给上层软件。
本实施例提供的装置，具体可以车载电池管理系统，与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
通过监测电池组电压在继电器两端的变化和继电器状态回检信号，对继电器处于工作状态或是故障状态做出明确判断。从而控制好高压动力的输出。当监测到继电器处于故障状态，可以及时采取有效措施，断开高压，保证人身和整车资源的安全。
本发明实施例提供的上述技术方案的全部或部分可以通过程序指令相关的硬件来完成，所述程序可以存储在可读取的存储介质中，该存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车载电池管理系统中继电器状态监测方法，其特征在于，包括：
监测车载动力电池组中的电池包两端电压和经过所述继电器后的端电压；
监测由底层软件反馈的继电器状态回检信号；
通过车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压和所述继电器状态回检信号，判断所述继电器状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压和所述继电器状态回检信号，判断所述继电器状态，具体包括：
当所述车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压和所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态不同，则所述继电器状态为继电器故障。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压和所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态不同，则所述继电器状态为继电器故障，具体包括：
当在预设时长内，所述车载动力电池组中经过所述继电器后的端电压增加至所述电池包两端电压的预设比例时，所述电池组监测所指示的继电器状态为闭合，如果此时所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态为断开，则所述继电器状态为继电器故障；
当经过所述继电器后的端电压为0时，则所述电池组监测所指示的所述继电器状态为断开，如果此时所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态为闭合，则所述继电器状态为继电器故障。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当向继电器发送了断开指令后，所述车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压指示所述继电器状态为闭合和/或所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态为闭合，则所述继电器故障。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述继电器状态回检信号为由底层软件监测继电器状态，并将监测到的状态信号反馈给上层软件。
6.一种车载电池管理系统中继电器状态监测装置，其特征在于，包括：
第一监测模块，用于监测车载动力电池组中的电池包两端电压和经过所述继电器后的端电压；
第二监测模块，用于监测由底层软件反馈的继电器状态回检信号；
第一判断模块，用于通过对所述车载动力电池组的监测结果和所述继电器状态回检信号，判断所述继电器状态。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一判断模块具体用于当所述车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压和所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态不同，则所述继电器状态为继电器故障。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一判断模块具体用于当在预设时长内，所述车载动力电池组中经过所述继电器后的端电压增加至所述电池包两端电压的预设比例时，所述电池组监测所指示的继电器状态为闭合，如果此时所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态为断开，则所述继电器状态为继电器故障；
所述第一判断模块还用于当经过所述继电器后的端电压为0时，则所述电池组监测所指示的所述继电器状态为断开，如果此时所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态为闭合，则所述继电器状态为继电器故障。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二判断模块，用于当向继电器发送了断开指令后，所述车载动力电池组中的电池包两端电压、经过所述继电器后的端电压指示所述继电器状态为闭合和/或所述继电器状态回检信号所指示的继电器状态为闭合，则所述继电器故障。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述继电器状态回检信号为由底层软件监测继电器状态，并将监测到的状态信号反馈给上层软件。
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