CN103698727A - 一种电动车电池电流传感器短路故障监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种电动车电池电流传感器短路故障监控方法，实现对电动汽车电池电流传感器状态的监控。本发明的电动车电池电流传感器短路故障监控方法如下：监控单元检测电流传感器两根信号线的电压以及通过该电流传感器测到的电池电流值，当电流传感器两根信号线的电压值超过预定范围或者电流传感器测到的电池电流值超出允许范围或者电流传感器测到的电池电流值在电池的充电和放电过程中均为负值时，监控单元判定电流传感器出现短路故障。本发明通过检测电流传感器的信号线的电压以及所测到的电池电流值，可判断出该电流传感器是否发生短路故障，并在发生短路故障后通过警报装置对驾驶员进行提醒，充分保证了安全，具有很好的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动车电池电流传感器短路故障监控方法，用于对电动车电池电流传感器的状态监控。
背景技术
在当今能源和环保的压力下，电动汽车无疑将成为未来汽车的发展方向，电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污染”。电动汽车无内燃机产生的噪声，电动机的噪声也较内燃机小。由于电动汽车必须携带大容量的动力电池，因此电池的各项性能非常重要，为保证其可靠运行,需要经常对电池参数进行严格测量,以确保电池组处于最佳的工作状况。
就目前而言，每个电池控制器上都有很多传感器，有很多因素可以影响电池的健康度，诸如温度、湿度、灰尘等，锂电池一般由多个单体电池串联组成，由于单体电池制造的差异性、使用环境的不同、放置时间等因素，电池在使用一段时间后，电池单体性能的差异性会凸显，那么每个单体的放电电流会有差异性，在电池的使用过程中，电流是一个最主要的控制对象，而电流传感器作为电流的监控者无疑成为重要的监控对象，如果电流传感器出现故障，就可能会造成系统对电池状态的误判，产生严重后果，因此电池管理系统对各种电流传感器故障的诊断显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提出一种电动车电池电流传感器短路故障监控方法，实现对电动汽车电池电流传感器状态的监控。
本发明的电动车电池电流传感器短路故障监控方法如下：监控单元检测电流传感器两根信号线的电压以及通过该电流传感器测到的电池电流值，当电流传感器两根信号线的电压值超过预定范围或者电流传感器测到的电池电流值超出允许范围或者电流传感器测到的电池电流值在电池的充电和放电过程中均为负值时，监控单元判定电流传感器出现短路故障。
本发明诊断方法的原理如下：
电流传感器短路是指电流传感器两根信号线和电源线、地线任意两者之间发生短接。可分为：信号线和电源线之间的短路，信号线和地线之间的短路，两根采集线信 号线之间短路，电源和地线之间短路。
当电流传感器的任意一根信号线和电源线短接时，信号线采集到的模拟信号电压值会接近或等于传感器供电电压值，即其输出的电压值约等于5V；依据电流传感器高低通道计算公式Vout=2.5+0.067*I和Vout=3.3+0.008*I可以算出：Ｉ＝37A和Ｉ＝212A，这分别超出电流传感器的电流采集范围，说明电流传感器的信号采集出现故障。
当电流传感器的任意一根信号线和地线短接时，信号线采集到的模拟电压值或接近或等于0伏，即其输出的电压值约等于0V，依据电流传感器低高通道计算公式Vout=2.5+0.067*I和Vout=3.3+0.008*I可以算出：Ｉ＝-37A和Ｉ＝-412A，这分别超出电流传感器的电流采集范围，说明电流传感器的信号采集出现故障。
当电源线与地线之间短路时，将是很危险的，有可能烧坏电源芯片，现象很明显，不需监测。
当电流传感器的两根采集信号线之间短接时，通过测试充放电以及静态几种情况，出现以下现象:
| 真实值（A） | 测试值（A） |
| 0 | -11.8 |
| -5 | -12.4 |
| -10 | -12.9 |
| -20 | -16.1 |
| -30 | -16.5 |
| -40 | -17.1 |
| -50 | -17.9 |
| 5 | -11.2 |
| 10 | -10.7 |
| 20 | -9.7 |
| 30 | -8.3 |
| 40 | -7.1 |
| 50 | -6.0 |
| 60 | -4.8 |
通过上述统计表格发现，当电流传感器的两根信号线之间短接时，不管是在充电还是在放电模式下，电流传感器实时测试到的电流值均为负值，并且，在充电模式下，随着真实电流值的增大，传感器测试到的电流值反而逐渐的减小。
上述电动车电池电流传感器短路故障监控方法同时检测电流传感器两根信号线的电压以及通过该电流传感器测到的电池电流值，可以避免某项出现测量故障而导致 故障漏判。
进一步地，当监控单元监控电流传感器的任意一根信号线的电压高于4.75V或者低于0.45V时，即判定电流传感器出现短路故障。
具体来说，当监控单元监控电流传感器的信号线的电压高于4.75V时，监控单元判定该信号线对电源短路；当监控单元监控电流传感器的信号线的电压低于0.45V时，监控单元判定该信号线对地短路。
进一步地，当监控单元判定电流传感器出现短路故障后，监控单元向设置于驾驶室内的报警装置发送信号，利用报警装置报警，以提醒驾驶员及时对电流传感器进行维修或更换。
进一步地，当电流传感器的信号线对电源短路或对地短路时，报警装置的报警信号不同。由于电流传感器的信号线对电源短路时存在烧坏电源芯片的可能，对于安全驾驶非常危险，必须及时维修，因此有必要使驾驶员能够利用报警装置的报警信号来分辨出是否出现电流传感器的信号线对电源短路的情况，避免更严重的问题产生。
上述报警装置可以为显示屏和蜂鸣器，利用图像和声音同时对驾驶员进行提醒。
本发明的电动车电池电流传感器短路故障监控方法通过检测电流传感器的信号线的电压以及所测到的电池电流值，可判断出该电流传感器是否发生短路故障，并在发生短路故障后通过警报装置对驾驶员进行提醒，充分保证了安全，具有很好的实用性。
附图说明
附图1是本发明的电动车电池电流传感器短路故障监控方法的流程图。
具体实施方式
下面通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例的电动车电池电流传感器短路故障监控方法如下：监控单元检测电流传感器两根信号线的电压以及通过该电流传感器测到的电池电流值，当电流传感器两根信号线的电压值超过预定范围或者电流传感器测到的电池电流值超出允许范围或者电流传感器测到的电池电流值在电池的充电和放电过程中均为负值时， 监控单元判定电流传感器出现短路故障。
具体来说，当监控单元监控电流传感器的信号线的电压高于4.75V时，监控单元判定该信号线对电源短路；当监控单元监控电流传感器的信号线的电压低于0.45V时，监控单元判定该信号线对地短路。
当监控单元判定电流传感器出现短路故障后，监控单元向设置于驾驶室内的显示屏及蜂鸣器发送信号，利用显示屏及蜂鸣器报警，以提醒驾驶员及时对电流传感器进行维修或更换。
当电流传感器的信号线对电源短路时，该蜂鸣器的声音强度要比电流传感器的信号线对地短路时强。
Claims (7)
1.一种电动车电池电流传感器短路故障监控方法，其特征在于监控单元检测电流传感器两根信号线的电压以及通过该电流传感器测到的电池电流值，当电流传感器两根信号线的电压值超过预定范围或者电流传感器测到的电池电流值超出允许范围或者电流传感器测到的电池电流值在电池的充电和放电过程中均为负值时，监控单元判定电流传感器出现短路故障。
2.根据权利要求1所述的电动车电池电流传感器短路故障监控方法，其特征在于当监控单元监控电流传感器的任意一根信号线的电压高于4.75V或者低于0.45V时，即判定电流传感器出现短路故障。
3.根据权利要求1所述的电动车电池电流传感器短路故障监控方法，其特征在于当监控单元监控电流传感器的信号线的电压高于4.75V时，监控单元判定该信号线对电源短路。
4.根据权利要求1所述的电动车电池电流传感器短路故障监控方法，其特征在于当监控单元监控电流传感器的信号线的电压低于0.45V时，监控单元判定该信号线对地短路。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的电动车电池电流传感器短路故障监控方法，其特征在于当监控单元判定电流传感器出现短路故障后，监控单元向设置于驾驶室内的报警装置发送信号，利用报警装置报警。
6.根据权利要求5所述的电动车电池电流传感器短路故障监控方法，其特征在于当电流传感器的信号线对电源短路或对地短路时，报警装置的报警信号不同。
7.根据权利要求5所述的电动车电池电流传感器短路故障监控方法，其特征在于所述报警装置为显示屏和蜂鸣器。
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