CN104833933B - 动力电池电压传感器的故障诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种动力电池电压传感器的故障诊断方法，包括以下步骤：定时采集动力电池正极继电器前端的电压传感器的电压U1、后端的电压传感器的电压U2和电池内部模块的电压传感器的电压Uc；分别计算电压U1与电压U2之差的绝对值U12、电压U1与电压Uc之差的绝对值U1c、电压U2与电压Uc之差的绝对值U2c；根据U12、U1c、U2c与标定值U_P的大小判断出对应的电压传感器的故障次数大于既定次数时判断对应的电压传感器出现故障。根据本发明实施例的故障诊断方法，通过电压差的绝对值并与标定值U_P进行比较，在故障次数大于既定次数时确认电压传感器出现故障，以简单的比较精确判断存在故障的电压传感器，可以防止电压传感器的故障所导致的控制不够准确或安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种动力电池电压传感器的故障诊断方法。
背景技术
电压传感器作为动力电池的组成部分，其是否正常对电池荷电状态值的计算、继电器状态的诊断等方面具有重要影响。例如，在电池的供应电压、电池的消耗状况需要根据电压传感器所采集的数据进行处理得到。因此，保证动力电池电压传感器的正常运行对动力电池具有深远影响。
然而，以往的技术中普遍未考虑动力电池出现故障时的状况，一直被人们所忽略。普遍设想动力电池电压传感器的处于正常状态下，进行其他问题的分析。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
为此，本发明提供一种动力电池电压传感器的故障诊断方法。所述方法可以弥补以往技术对动力电池电压传感器检测的空白，对动力电池的状态判断等提供有力的保障。
有鉴于此，本发明的实施例提出一种动力电池电压传感器的故障诊断方法，该动力电池电压传感器包括：动力电池正极继电器前端的电压传感器、后端的电压传感器和电池包的电压传感器，所述故障诊断方法包括以下步骤：电压采集步骤，定时采集所述动力电池正极继电器前端的电压传感器的电压U1、后端的电压传感器的电压U2和所述电池包的电压传感器的电压Uc；计算步骤，分别计算所述电压U1与所述电压U2之差的绝对值U12、所述电压U1与所述电压Uc之差的绝对值U1c、所述电压U2与所述电压Uc之差的绝对值U2c；故障诊断步骤，根据所述U12、U1c、U2c与标定值U_P的大小判断出对应的电压传感器的故障次数大于既定次数时判断所述对应的电压传感器出现故障。
根据本发明实施例的故障诊断方法，通过实时采集的电压计算所述对应的电压差的绝对值并与标定值U_P进行比较，以在故障次数大于既定次数时确认对应的电压传感器出现故障，以简单的比较精确判断存在故障的电压传感器，可以防止电压传感器的故障所导致的控制不够准确或安全隐患等。
本发明的方案中，所述故障诊断步骤进一步可以包括：设第一比较参数i1的初始值为0；判断所述U12是否大于所述标定值U_P且所述U1c是否大于所述标定值U_P；当所述U12大于所述标定值U_P且所述U1c大于所述标定值U_P时，所述第一比较参数i1＝i1+1，并比较所述第一比较参数i1是否大于第一既定参数i_P1；当所述第一比较参数i1大于第一既定参数i_P1时，则判定当前所述动力电池正极继电器前端的电压传感器出现故障。
本发明的方案中，还可以包括：当所述第一比较参数i1不大于所述第一既定参数i_P1时，进一步比较所述第一比较参数i1是否小于第二既定参数i_P2；当所述第一比较参数i1小于所述第二既定参数i_P2时，则判定当前所述动力电池正极继电器前端的电压传感器无故障。
本发明的方案中，还可以包括：当所述第一比较参数i1不大于所述第一既定参数i_P1且不小于所述第二既定参数i_P2时，结束本次诊断。
本发明的方案中，所述故障诊断步骤进一步可以包括：设第二比较参数i2的初始值为0；判断所述U12是否大于所述标定值U_P且所述U2c是否大于所述标定值U_P；当所述U12大于所述标定值U_P且所述U2c大于所述标定值U_P时，所述第二比较参数i2＝i2+1，并比较所述第二比较参数i2是否大于所述第一既定参数i_P1；当所述第二比较参数i2大于所第一既定参数i_P1时，则判定当前所述动力电池正极继电器后端的电压传感器出现故障。
本发明的方案中，还可以包括：当所述第二比较参数i2不大于所述第一既定参数i_P1时，进一步比较所述第二比较参数i2是否小于所述第二既定参数i_P2；当所述第二比较参数i2小于所述第二既定参数i_P2时，则判定当前所述动力电池正极继电器前端的电压传感器无故障。
本发明的方案中，还可以包括：当所述第二比较参数i2不大于所述第一既定参数i_P1且不小于所述第二既定参数i_P2时，结束本次诊断。
本发明的方案中，所述故障诊断步骤进一步可以包括：设第三比较参数i3的初始值为0；判断所述U1c是否大于所述标定值U_P且所述U2c是否大于所述标定值U_P；当所述U1c大于所述标定值U_P且所述U2c大于所述标定值U_P时，所述第三比较参数i3＝i3+1，并比较所述第三比较参数i3是否大于所述第一既定参数i_P1；当所述第三比较参数i3大于所述第一既定参数i_P1时，则判定当前所述电池包的电压传感器出现故障。
本发明的方案中，还可以包括：当所述第三比较参数i3不大于所述第一既定参数i_P1时，进一步比较所述第三比较参数i3是否小于所述第二既定参数i_P2；当所述第三比较参数i3小于所述第二既定参数i_P2时，则判定当前所述电池包的电压传感器无故障。
本发明的方案中，还可以包括：当所述第三比较参数i3不大于所述第一既定参数i_P1且不小于所述第二既定参数i_P2时，结束本次诊断。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的动力电池电压传感器的故障诊断方法的流程图；
图2为根据本发明一个实施例的动力电池电压传感器的连接示意图；
图3为根据本发明实施例的动力电池电压传感器的故障诊断方法的整体示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为根据本发明实施例的动力电池电压传感器的故障诊断方法的流程图。如图1所示，根据本发明实施例的动力电池电压传感器的故障诊断方法包括以下步骤：定时采集动力电池正极继电器前端的电压传感器的电压U1、后端的电压传感器的电压U2和电池包的电压传感器的电压Uc(步骤101)。分别计算电压U1与电压U2之差的绝对值U12、电压U1与电压Uc之差的绝对值U1c、电压U2与电压Uc之差的绝对值U2c(步骤103)。根据U12、U1c、U2c与标定值U_P的大小判断出对应的电压传感器的故障次数大于既定次数时判断对应的电压传感器出现故障(步骤105)。
根据本发明实施例的故障诊断方法，通过实时采集的电压计算对应的电压差的绝对值并与标定值U_P进行比较，以在故障次数大于既定次数时确认对应的电压传感器出现故障，以简单的比较精确判断存在故障的电压传感器，可以防止电压传感器的故障所导致的控制不够准确或安全隐患等。
在本发明的一个实施例中，将三个比较参数i1、i2、i3的初始值分别设置为0。判断U12是否大于标定值U_P且U1c是否大于标定值U_P。当U12大于标定值U_P且U1c大于标定值U_P时，i1＝i1+1，并进一步比较i1是否大于第一既定参数i_P1。当第一比较参数i1大于第一既定参数i_P1时，则判定当前动力电池正极继电器前端的电压传感器S1出现故障。
在本发明的一个实施例中，如果第一比较参数i1不大于第一既定参数i_P1时，则进一步比较第一比较参数i1是否小于第二既定参数i_P2。如果第一比较参数i1小于第二既定参数i_P2时，则判定当前动力电池正极继电器前端的电压传感器S1无故障。如果第一比较参数i1不大于第一既定参数i_P1且不小于第二既定参数i_P2时，结束本次诊断，进行下一时段的定时采集、计算和诊断过程。
在本发明的一个实施例中，判断U12是否大于标定值U_P且U2c是否大于标定值U_P。当U12大于标定值U_P且U2c大于标定值U_P时，i2＝i2+1，并进一步比较i2是否大于第一既定参数i_P1(本示例中i_P1为6)。当第二比较参数i2大于第一既定参数i_P1时，则判定当前动力电池正极继电器后端的电压传感器S2出现故障。
在本发明的一个实施例中，如果第二比较参数i2不大于第一既定参数i_P1时，则进一步比较第二比较参数i2是否小于第二既定参数i_P2。如果第二比较参数i2小于第二既定参数i_P2时，则判定当前动力电池正极继电器前端的电压传感器S2无故障。如果第二比较参数i2不大于第一既定参数i_P1且不小于第二既定参数i_P2时，结束本次诊断，进行下一时段的定时采集、计算和诊断过程。
在本发明的一个实施例中，判断U1c是否大于标定值U_P且U2c是否大于标定值U_P。当U1c大于标定值U_P且U2c大于标定值U_P时，i3＝i3+1，并进一步比较i3是否大于第一既定参数i_P1(本示例中i_P1为6)。当第三比较参数i3大于第一既定参数i_P1时，则判定当前电池包的电压传感器Smod出现故障。
在本发明的一个实施例中，如果第三比较参数i3不大于第一既定参数i_P1时，则进一步比较第三比较参数i3是否小于第二既定参数i_P2。如果第三比较参数i3小于第二既定参数i_P2时，则判定当前电池包的电压传感器Smod无故障。如果第三比较参数i3不大于第一既定参数i_P1且不小于第二既定参数i_P2时，结束本次诊断，进行下一时段的定时采集、计算和诊断过程。
图2为根据本发明一个实施例的动力电池电压传感器的连接示意图。如图2所示，S1和S2分别表示动力电池正极继电器前端的电压传感器和后端的电压传感器，且电池包由多个电池内部模块Smod构成。因此多个电池内部模块Smod的电压总和为电池包的电压传感器的电压。继电器两端分别连接有动力电池正极继电器前端的电压传感器S1和动力电池正极继电器后端的电压传感器S2，发动机等用电设备连接在正极继电器与电池包负极之间。
图3为根据本发明实施例的动力电池电压传感器的故障诊断方法的整体示意图。如图3所示，首先将三个比较参数i1、i2、i3的初始值分别设置为0。本发明的示例中i_P1为6，i_P2为2，可根据具体情况而定。
步骤1，定时采集动力电池正极继电器前端的电压传感器的电压U1和后端的电压传感器的电压U2，通过多个电池内部模块Smod的采集电压得到电池包的电压传感器的电压Uc。再分别计算电压U1与电压U2之差的绝对值U12、电压U1与电压Uc之差的绝对值U1c、电压U2与电压Uc之差的绝对值U2c。
步骤2，判断U12是否大于标定值U_P且U1c是否大于标定值U_P。当U12大于标定值U_P且U1c大于标定值U_P时，i1＝i1+1，并进一步比较i1是否大于第一既定参数i_P1。当第一比较参数i1大于第一既定参数i_P1时，则判定当前动力电池正极继电器前端的电压传感器S1出现故障。例如，经过多次采集和判断i1＝7时，7>i_P1(即6)因此发出S1出现故障的诊断信息。
在本发明的实施例中，如果第一比较参数i1不大于第一既定参数i_P1时，则进一步比较第一比较参数i1是否小于第二既定参数i_P2。如果第一比较参数i1小于第二既定参数i_P2时，则判定当前动力电池正极继电器前端的电压传感器S1无故障。例如，经过定时采集后i1＝1时，1<i_P2(即2)因此判定S1无故障。如果第一比较参数i1不大于第一既定参数i_P1且不小于第二既定参数i_P2时，结束本次诊断，进行下一时段的定时采集、计算和诊断过程。例如，i1＝2、3或4时，i_P1(即6)<3<i_P2(即2)。即误差在可允许的范围之内，因此结束本次诊断进行下一时段的定时采集和诊断步骤。需要说明的是，可根据用户需求、车辆性能等因素调整第一既定参数i_P1和第二既定参数i_P2，以达到不同车辆、用户的各种需求。
步骤3，判断U12是否大于标定值U_P且U2c是否大于标定值U_P。当U12大于标定值U_P且U2c大于标定值U_P时，i2＝i2+1，并进一步比较i2是否大于第一既定参数i_P1。当i2大于第一既定参数i_P1时，则判定当前动力电池正极继电器后端的电压传感器S2出现故障。例如，经过定时采集和判断i2＝7时，7>i_P1(即6)因此发出S2出现故障的诊断信息。
在本发明的实施例中，如果i2不大于第一既定参数i_P1时，则进一步比较i2是否小于第二既定参数i_P2。如果i2小于第二既定参数i_P2时，则判定当前动力电池正极继电器后端的电压传感器S2无故障。例如，经过多个时段的定时采集后i2＝1时，1<i_P2(即2)因此判定S2无故障。如果i2不大于第一既定参数i_P1且不小于第二既定参数i_P2时，结束本次诊断，进行下一时段的定时采集计算和诊断过程。例如，i2＝3或4时，i_P1(即6)<3<i_P2(即2)。即误差在可允许的范围之内，因此结束本次诊断进行下一时段的定时采集和诊断步骤。
步骤4，判断U1c是否大于标定值U_P且U2c是否大于标定值U_P。当U1c大于标定值U_P且U2c大于标定值U_P时，i3＝i3+1，并进一步比较i3是否大于第一既定参数i_P1。当i3大于第一既定参数i_P1时，则判定当前电池包的电压传感器Smod出现故障。例如，经过定时采集和判断i3＝7时，7>i_P1(即6)因此发出Smod出现故障的诊断信息。
在本发明的实施例中，如果i3不大于第一既定参数i_P1时，则进一步比较i3是否小于第二既定参数i_P2。如果i3小于第二既定参数i_P2时，则判定当前动力电池正极继电器后端的电压传感器Smod无故障。例如，经过多个时段的定时采集后i3＝1时，1<i_P2(即2)因此判定Smod无故障。如果i3不大于第一既定参数i_P1且不小于第二既定参数i_P2时，结束本次诊断，进行下一时段的定时采集计算和诊断过程。例如，i3＝3或4时，i_P1(即6)<3<i_P2(即2)。即误差在可允许的范围之内，因此结束本次诊断进行下一时段的定时采集和诊断步骤。
在本发明的实施例中，通过重复执行上述步骤2-步骤4可以避免因接触不良等原因所造成的短时间内的电压值不稳频繁发出故障信息。而是通过既定时间和次数的累积后比较参数i1、i2或i3的树值来确定对应的电压传感器确实出现了故障，因此具有较高的鲁棒性，即综合性能。可适用于出现短暂的异常后又恢复正常等多种情况的故障诊断。需要说明的是上述步骤2、步骤3和步骤4之间没有先后顺序关系可并行执行。
根据本发明实施例的故障诊断方法，通过实时采集的电压计算对应的电压差的绝对值并与标定值U_P进行比较，以在故障次数大于既定次数时确认对应的电压传感器出现故障，以简单的比较精确判断存在故障的电压传感器，可以防止电压传感器的故障所导致的控制不够准确或安全隐患等。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种动力电池电压传感器的故障诊断方法，该动力电池电压传感器包括：动力电池正极继电器前端的电压传感器、后端的电压传感器和电池包的电压传感器，其特征在于，所述故障诊断方法包括以下步骤：
电压采集步骤，定时采集所述动力电池正极继电器前端的电压传感器的电压U1、后端的电压传感器的电压U2和所述电池包的电压传感器的电压Uc；
计算步骤，分别计算所述电压U1与所述电压U2之差的绝对值U12、所述电压U1与所述电压Uc之差的绝对值U1c、所述电压U2与所述电压Uc之差的绝对值U2c；
故障诊断步骤，设第一比较参数i1的初始值为0，设第二比较参数i2的初始值为0，设第三比较参数i3的初始值为0，根据所述U12、U1c、U2c与标定值U_P的大小判断出对应的电压传感器的故障次数大于既定次数时判断所述对应的电压传感器出现故障，当所述U12大于所述标定值U_P且所述U1c大于所述标定值U_P时，第一比较参数i1＝i1+1，且当所述U12大于所述标定值U_P且所述U2c大于所述标定值U_P时，第二比较参数i2＝i2+1，以及当所述U1c大于所述标定值U_P且所述U2c大于所述标定值U_P时，第三比较参数i3＝i3+1，其中，当所述第一比较参数i1大于第一既定参数i_P1时，则判定当前所述动力电池正极继电器前端的电压传感器出现故障，当所述第二比较参数i2大于所述第一既定参数i_P1时，则判定当前所述动力电池正极继电器后端的电压传感器出现故障，当所述第三比较参数i3大于所述第一既定参数i_P1时，则判定当前所述电池包的电压传感器出现故障。
2.如权利要求1所述的动力电池电压传感器的故障诊断方法，其特征在于，还包括：
当所述第一比较参数i1不大于所述第一既定参数i_P1时，进一步比较所述第一比较参数i1是否小于第二既定参数i_P2；
当所述第一比较参数i1小于所述第二既定参数i_P2时，则判定当前所述动力电池正极继电器前端的电压传感器无故障。
3.如权利要求1所述的动力电池电压传感器的故障诊断方法，其特征在于，还包括：
当所述第一比较参数i1不大于所述第一既定参数i_P1且不小于所述第二既定参数i_P2时，结束本次诊断。
4.如权利要求1所述的动力电池电压传感器的故障诊断方法，其特征在于，还包括：
当所述第二比较参数i2不大于所述第一既定参数i_P1时，进一步比较所述第二比较参数i2是否小于所述第二既定参数i_P2；
当所述第二比较参数i2小于所述第二既定参数i_P2时，则判定当前所述动力电池正极继电器后端的电压传感器无故障。
5.如权利要求1所述的动力电池电压传感器的故障诊断方法，其特征在于，还包括：
当所述第二比较参数i2不大于所述第一既定参数i_P1且不小于所述第二既定参数i_P2时，结束本次诊断。
6.如权利要求1所述的动力电池电压传感器的故障诊断方法，其特征在于，还包括：
当所述第三比较参数i3不大于所述第一既定参数i_P1时，进一步比较所述第三比较参数i3是否小于所述第二既定参数i_P2；
当所述第三比较参数i3小于所述第二既定参数i_P2时，则判定当前所述电池包的电压传感器无故障。
7.如权利要求1所述的动力电池电压传感器的故障诊断方法，其特征在于，还包括：
当所述第三比较参数i3不大于所述第一既定参数i_P1且不小于所述第二既定参数i_P2时，结束本次诊断。
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