CN102673418B - 动力电池箱联接故障判断、保护方法和保护系统、装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及动力电池箱联接故障判断、保护方法和保护系统、装置，判断方法包括如下步骤：采集所有电池箱正负极柱的温度；进行绝对温度判断，如果满足绝对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；进行相对温度判断，如果满足相对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；当绝对温度判断判据与相对温度判断判据均不满足时，判定动力电池箱联接正常。本发明能够解决现有技术不能的反映环境温度对测量的影响，容易出现拒动和误动问题。
Description
技术领域
本发明涉及电池箱联接可靠性判断、保护和保护装置。
背景技术
在电动车运行过程中，由于动力电流非常大，达数百安培，当电池箱的联结点出现联结电阻增大时，联结点会出现温度升高的情况，导致联结点烧毁。引起联结点电阻异常增大的情况有：电动车电机启动前极柱联结点接触不良；电动车运行过程中，联结点出现松动；联结点极柱及接触部分元器件氧化。电动汽车动力电池箱是关键核心设备，一旦发生故障，直接关系到汽车的安全运行。
ZL201120009575.1，《动力电池极柱温度监测装置》公开了一种保护装置，该装置监测动力电池极柱温度，当任一个极柱温度过高时，进行保护，断开主回路。该方案如果用于多电池单元（单体电池或电池箱）时，需要很多的开关接点；而且这种保护方式不能反映环境温度对测量的影响，容易出现拒动和误动问题。
发明内容
本发明的目的是提供了基于极柱温度的动力电池箱联接故障判断、保护方法和保护系统、装置，用以解决现有技术不能的反映环境温度对测量的影响，容易出现拒动和误动问题。
为实现上述目的，本发明的判断方法方案是：一种基于极柱温度的动力电池箱联接可靠性判断方法，包括如下步骤：采集所有电池箱正负极柱的温度；进行绝对温度判断，绝对温度判断判据为：上述采集到的所有温度值中的最大值大于设定的绝对温度值、且持续时间超过设定的第一时间，如果满足绝对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；进行相对温度判断，将电池箱中所处环境条件相同的相邻电池箱的正负极柱温度进行对应对比，求差值，相对温度判断判据为：任意一个差值大于设定的相对温度值、且持续时间超过设定的第二时间，如果满足相对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；当绝对温度判断判据与相对温度判断判据均不满足时，判定动力电池箱联接正常。
本发明的保护方法方案是：一种基于极柱温度的动力电池箱联接故障保护方法，包括如下步骤：采集所有电池箱正负极柱的温度；进行绝对温度判断，绝对温度判断判据为：上述采集到的所有温度值中的最大值大于设定的绝对温度值、且持续时间超过设定的第一时间，如果满足绝对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；进行相对温度判断，将电池箱中所处环境条件相同的相邻电池箱的正负极柱温度进行对应对比，求差值，相对温度判断判据为：任意一个差值大于设定的相对温度值、且持续时间超过设定的第二时间，如果满足相对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；当绝对温度判断判据与相对温度判断判据均不满足时，判定动力电池箱联接正常；联接出现故障时，进行保护，切断串联电池单元的供电输出。
本发明的系统方案是：一种基于极柱温度的动力电池箱联接故障保护系统，系统包括测量模块、通讯模块和保护装置，测量模块由用于测量各电池箱正负极柱温度的温度传感器构成，各温度传感器通过通讯模块连接所述保护装置的通讯接口，保护装置驱动控制一个启动模块开关接点与一个动作模块开关接点，启动模块开关接点和动作模块开关接点串联在动力回路电源开关的控制回路中，所述动力回路电源开关用于通断动力电池组的供电输出；保护装置通过通讯模块获得所有电池箱正负极柱的温度；进行绝对温度判断，绝对温度判断判据为：上述测量到的所有温度值中的最大值大于设定的绝对温度值、且持续时间超过设定的第一时间，如果满足绝对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；进行相对温度判断，将电池箱中所处环境条件相同的相邻电池箱的正负极柱温度进行对应对比，求差值，相对温度判断判据为：任意一个差值大于设定的相对温度值、且持续时间超过设定的第二时间，如果满足相对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；满足绝对温度判断判据则断开所述启动模块开关接点；满足相对温度判断判据，则断开所述动作模块开关接点。
所述通讯模块为通讯网络。
本发明的装置方案是：一种基于极柱温度的动力电池箱联接故障保护装置，所述保护装置包括用于获得各电池箱正负极柱温度的温度传感器测量值的通讯接口，保护装置驱动控制一个启动模块开关接点与一个动作模块开关接点，启动模块开关接点和动作模块开关接点串联在动力回路电源开关的控制回路中，所述动力回路电源开关用于通断动力电池组的供电输出；保护装置通过通讯模块获得所有电池箱正负极柱的温度；进行绝对温度判断，绝对温度判断判据为：上述测量到的所有温度值中的最大值大于设定的绝对温度值、且持续时间超过设定的第一时间，如果满足绝对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；进行相对温度判断，将电池箱中所处环境条件相同的相邻电池箱的正负极柱温度进行对应对比，求差值，相对温度判断判据为：任意一个差值大于设定的相对温度值、且持续时间超过设定的第二时间，如果满足相对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；满足绝对温度判断判据则断开所述启动模块开关接点；满足相对温度判断判据，则断开所述动作模块开关接点。
本发明的方法采用相对温度判据，能消除环境温度的影响，提高保护的可靠性。本发明的保护系统或装置能够有效识别出电动汽车动力电池箱回路发生的发热故障，并及时切断动力回路，保证动力回路的安全运行。
附图说明
图1是本发明的保护装置电路原理图；
图2是温度采集示例图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
判断方法实施例
包括如下步骤：
采集所有电池箱正负极柱的温度；
进行绝对温度判断，绝对温度判断判据为：上述采集到的所有温度值中的最大值大于设定的绝对温度值、且持续时间超过设定的第一时间，如果满足绝对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；
进行相对温度判断，将电池箱中所处环境条件相同的相邻电池箱的正负极柱温度进行对应对比，求差值，相对温度判断判据为：任意一个差值大于设定的相对温度值、且持续时间超过设定的第二时间，如果满足相对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；
当绝对温度判断判据与相对温度判断判据均不满足时，判定动力电池箱联接正常。
如图2所示，以两个电池箱为例，其中，T1，T2，T3，T4分别为温度传感器采集到的极柱温度。绝对温度判据，即：
Tmax＞Tset.1，且持续时间超过设定一定时间（第一时间）后认为绝对温度判据满足，其中Tmax＝max(T1，T2，T3，T4)，Tset.1为预先设定的温度启动定值。
相对温度判据，将同一安装位置的相邻两个电池箱作为一组进行判别。采用相邻电池箱极柱温度交叉判别的方式，即：正极极柱温度与另一正极极柱温度相比，负极极柱温度与另一负极极柱温度相比：
T1-T3＞Tset.2或T2-T4＞Tset.2任意一个满足一定时间（第二时间）后认为相对温度判据满足。其中Tset.2为预先设定的温度动作定值。
正常情况下，同一安装位置的相邻两个电池箱极柱温度相差很小，极柱温度可认为是环境温度。因此，两个极柱温度差，比如上述的T1-T3或T2-T4近似反映发生故障的极柱的温度升高情况。采用相对温度判据能消除环境温度的影响，提高保护的可靠性。
保护方法实施例
在上述判断方法的基础上，联接出现故障时，进行保护，切断串联电池单元的供电输出。
保护系统实施例
如图1所示的保护系统，对应多个电池箱1…n，在电动汽车的电池箱极柱上预先埋放温度传感器，温度传感器将温度信息（T1、T2…T2n-1、T2n）发送至通讯网络，保护装置具有通讯接口，从通讯网络获得各极柱的温度值，按照上述的判断方法进行逻辑判别。绝对温度判据对应于保护装置的启动模块，相对温度判据对应于保护装置的动作模块，启动模块驱动启动模块开关接点，动作模块驱动动作模块开关接点，启动模块开关接点和动作模块开关接点串联在动力回路电源开关的控制回路中，所述动力回路电源开关用于通断动力电池组的供电输出。满足绝对温度判断判据则断开启动模块开关接点；满足相对温度判断判据则断开动作模块开关接点。如图1所示，只要任一个开关接点断开，则动力电源开关就会断开，动力电池组不能输出。图1中通讯网络为总线型通讯网络，作为其他实施方式，也可以采用点对点通讯方式或者光纤通讯方式。
保护装置实施例
保护装置在以上保护系统实施例中已经详细叙述，在此不再赘述。
这种实现方式能有效识别出电动汽车动力电池箱回路发生的发热故障，并及时切断动力回路，保证动力回路的安全运行。在具体实现上，通过相对温度差的方式消除了环境温度的影响，同时通过启动模块和出口模块相结合的模式提高了保护的可靠性。本发明专利顺应电动汽车的发展需要，实现了电动汽车动力回路的非电气量保护。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方法，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种基于极柱温度的动力电池箱联接可靠性判断方法，其特征在于，包括如下步骤：采集所有电池箱正负极柱的温度；进行绝对温度判断，绝对温度判断判据为：上述采集到的所有温度值中的最大值大于设定的绝对温度值、且持续时间超过设定的第一时间，如果满足绝对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；进行相对温度判断，将电池箱中所处环境条件相同的相邻电池箱的正负极柱温度进行对应对比，求差值，相对温度判断判据为：任意一个差值大于设定的相对温度值、且持续…时间超过设定的第二时间，如果满足相对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；当绝对温度判断判据与相对温度判断判据均不满足时，判定动力电池箱联接正常。
2.一种基于极柱温度的动力电池箱联接故障保护方法，其特征在于，包括如下步骤：采集所有电池箱正负极柱的温度；进行绝对温度判断，绝对温度判断判据为：上述采集到的所有温度值中的最大值大于设定的绝对温度值、且持续时间超过设定的第一时间，如果满足绝对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；进行相对温度判断，将电池箱中所处环境条件相同的相邻电池箱的正负极柱温度进行对应对比，求差值，相对温度判断判据为：任意一个差值大于设定的相对温度值、且持续时间超过设定的第二时间，如果满足相对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；当绝对温度判断判据与相对温度判断判据均不满足时，判定动力电池箱联接正常；联接出现故障时，进行保护，切断串联电池单元的供电输出。
3.一种基于极柱温度的动力电池箱联接故障保护系统，其特征在于，系统包括测量模块、通讯模块和保护装置，测量模块由用于测量各电池箱正负极柱温度的温度传感器构成，各温度传感器通过通讯模块连接所述保护装置的通讯接口，保护装置驱动控制一个启动模块开关接点与一个动作模块开关接点，启动模块开关接点和动作模块开关接点串联在动力回路电源开关的控制回路中，所述动力回路电源开关用于通断动力电池组的供电输出；保护装置通过通讯模块获得所有电池箱正负极柱的温度；进行绝对温度判断，绝对温度判断判据为：上述测量到的所有温度值中的最大值大于设定的绝对温度值、且持续时间超过设定的第一时间，如果满足绝对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；进行相对温度判断，将电池箱中所处环境条件相同的相邻电池箱的正负极柱温度进行对应对比，求差值，相对温度判断判据为：任意一个差值大于设定的相对温度值、且持续时间超过设定的第二时间，如果满足相对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；满足绝对温度判断判据则断开所述启动模块开关接点；满足相对温度判断判据，则断开所述动作模块开关接点。
4.根据权利要求3所述的一种基于极柱温度的动力电池箱联接故障保护系统，其特征在于，所述通讯模块为通讯网络。
5.一种基于极柱温度的动力电池箱联接故障保护装置，其特征在于，所述保护装置包括用于获得各电池箱正负极柱温度的温度传感器测量值的通讯接口，保护装置驱动控制一个启动模块开关接点与一个动作模块开关接点，启动模块开关接点和动作模块开关接点串联在动力回路电源开关的控制回路中，所述动力回路电源开关用于通断动力电池组的供电输出；保护装置通过通讯模块获得所有电池箱正负极柱的温度；进行绝对温度判断，绝对温度判断判据为：上述测量到的所有温度值中的最大值大于设定的绝对温度值、且持续时间超过设定的第一时间，如果满足绝对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；进行相对温度判断，将电池箱中所处环境条件相同的相邻电池箱的正负极柱温度进行对应对比，求差值，相对温度判断判据为：任意一个差值大于设定的相对温度值、且持续时间超过设定的第二时间，如果满足相对温度判断判据，则判定电池箱联接出现故障；满足绝对温度判断判据则断开所述启动模块开关接点；满足相对温度判断判据，则断开所述动作模块开关接点。
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