CN105548892B - 电池系统的故障检测系统、方法及装置以及电动车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池系统的故障检测系统、方法及装置以及电动车。电池系统中的预充电电阻与预充继电器串联后与正极继电器并联，正极继电器的第一端连接电源组件的正极，正极继电器的第二端连接电容，负极继电器连接电源组件的负极，该故障检测系统包括：第一电压测量装置，一端连接预充电电阻和预充继电器之间的连接节点，另一端连接电源组件的负极，用于检测负极继电器和/或预充电电阻的故障；第二电压测量装置，一端连接正极继电器的第二端，另一端连接电源组件的负极，用于检测正极继电器和/或预充继电器的故障。本发明解决了相关技术由于无法检测电动车电池系统中高压继电器的故障导致电动车电池系统存在安全隐患的技术问题。

Description

电池系统的故障检测系统、方法及装置以及电动车

技术领域

[0001] 本发明涉及电池领域，具体而言，涉及一种电池系统的故障检测系统、方法及装置 以及电动车。

背景技术

[0002] 随着新能源技术的快速发展，电动汽车的应用越来越广泛。电动汽车的电池系统 为电动汽车提供电能，电池系统中包括多个高压继电器，每个高压继电器的安全性能直接 决定了电动车高压电池系统的安全性能。但是，相关技术中的电动车无法在高压上电之前 对电池系统中的高压继电器进行故障检测，也无法准确定位电池系统中高压继电器的故障 点，导致电动车电池系统存在安全隐患，进而导致无法最大限度地保障电动车使用人员的 安全，严重影响用户的使用体验。

[0003] 针对相关技术由于无法检测电动车电池系统中高压继电器的故障导致电动车电 池系统存在安全隐患的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供了一种电池系统的故障检测系统、方法及装置以及电动车，以 至少解决相关技术由于无法检测电动车电池系统中高压继电器的故障导致电动车电池系 统存在安全隐患的技术问题。

[0005] 根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电池系统的故障检测系统，电池系统 包括电源组件、正极继电器、负极继电器、预充继电器、预充电电阻和电容，其中，预充电电 阻与预充继电器串联后与正极继电器并联，正极继电器的第一端连接电源组件的正极，正 极继电器的第二端连接电容，电容与负极继电器串联，负极继电器连接电源组件的负极，故 障检测系统包括:第一电压测量装置，一端连接预充电电阻和预充继电器之间的连接节点， 另一端连接电源组件的负极，用于检测负极继电器和/或预充电电阻的故障；第二电压测量 装置，一端连接正极继电器的第二端，另一端连接电源组件的负极，用于检测正极继电器 和/或预充继电器的故障。

[0006] 进一步地，故障检测系统还包括:第三电压测量装置，一端连接正极继电器的第一 端，另一端连接负极继电器的第一端，其中，负极继电器的第二端连接电源组件的负极，用 于检测负极继电器的故障。

[0007] 进一步地，故障检测系统还包括:第四电压测量装置，并联在电源组件的两端，用 于检测电源组件的故障。

[0008] 进一步地，故障检测系统还包括:第一电流测量装置，一端连接正极继电器的第二 端，另一端连接电容，用于在电池系统初始状态时检测负极继电器和正极继电器的故障;第 二电流测量装置，一端连接预充继电器，另一端连接电容，用于在电池系统初始状态时检测 负极继电器和预充继电器的故障。

[0009] 根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电池系统的故障检测方法，该故障 检测方法可以使用本发明实施例中的任意一种故障检测系统进行故障检测，该故障检测方 法包括:在电池系统初始状态时刻，获取第一电压测量装置和第二电压测量装置测量的电 压值;在检测到第一电压测量装置测量的电压值大于第一阈值持续预设时间的情况下，确 定负极继电器故障，在检测到第二电压测量装置测量的电压值大于第^阈值持续预设时间 的情况下，确定预充继电器故障，在检测到第二电压测量装置测量的电压值大于第三阈值 持续预设时间的情况下，确定正极继电器故障;在检测到负极继电器未故障的情况下，关闭 负极继电器，并检测第一电压测量装置测量的电压值是否小于第四阈值持续预设时间；在 检测到第一电压测量装置测量的电压值小于第四阈值持续预设时间的情况下，确定预充电 电阻故障。

[0010]进一步地，在电池系统初始状态时刻，故障检测方法还包括:获取第三电压测量装 置测量的电压值，其中，第三电压测量装置的一端连接正极继电器的第一端，另一端连接负 极继电器的第一端;在检测到第三电压测量装置测量的电压值大于第五阈值持续预设时间 的情况下，确定负极继电器故障。 进一步地，在电池系统初始状态时刻，故障检测方法还包括:获取第四电压测量装 置测量的电压值，其中，第四电压测量装置并联在电源组件的两端;在检测到第四电压测量 装置测量的电压值小于第六阈值持续预设时间的情况下，确定电源组件故障。

[0012] 根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电池系统的故障检测装置，该故障 检测装置可以使用本发明实施例中的任意一种故障检测系统进行故障检测，该故障检测装 置包括:第一检测模块，用于在电池系统初始状态时刻，获取第一电压测量装置和第二电压 测量装置测量的电压值;第一确定模块，用于在检测到第一电压测量装置测量的电压值大 于第一阈值持续预设时间的情况下，确定负极继电器故障，在检测到第二电压测量装置测 量的电压值大于第二阈值持续预设时间的情况下，确定预充继电器故障，在检测到第二电 压测量装置测量的电压值大于第三阈值持续预设时间的情况下，确定正极继电器故障;第 二检测模块，用于在检测到负极继电器未故障的情况下，关闭负极继电器，并检测第一电压 测量装置测量的电压值是否小于第四阈值持续预设时间；第二确定模块，用于在检测到第 一电压测量装置测量的电压值小于第四阈值持续预设时间的情况下，确定预充电电阻故 障。 _

[0013] 进一步地，故障检测装置还包括:第三检测模块，用于获取第三电压测量装置测量 的电压值，其中，第三电压测量装置的一端连接正极继电器的第一端，另一端连接负极继电 器的第一端;第三确定模块，用于在检测到第三电压测量装置测量的电压值大于第五阈值 持续预设时间的情况下，确定负极继电器故障。 _ ^

[0014] 进一步地，故障检测装置还包括:第四检测模块，用于获取第四^压测量装置测量 的电压值，其中，第四电压测量装置并联在电源组件的两端;第四确定模块，用于在检测到 第四电压测量装置测量的电压值小于第六阈值持续预设时间的情况下，确定电源组件故 障。

[0015] 根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电动车，该电动车包括本发明实施 例中的任意一种故障检测装置。 、+M 、

[0016]进-步地，该电动车还包括:报警装置，与故障检测装置相连接，用于在故障检测 装置检测到电池系统存在故障时报警。

[0017] 在本发明实施例中，通过在电池系统中设置第一电压测量装置和第二电压测量装 置，使第一电压测量装置一端连接预充电电阻和预充继电器之间的连接节点，另一端连接 电源组件的负极，通过检测第一电压测量装置测量的电压值可以检测负极继电器和/或预 充电电阻的故障，使第二电压测量装置一端连接正极继电器的第二端，另一端连接电源组 件的负极，通过检测第二电压测量装置测量的电压值可以检测正极继电器和/或预充继电 器的故障，达到了检测电池系统中正极继电器、负极继电器、预充继电器以及预充电电阻故 障的目的，从而实现了提高电池系统安全性能的技术效果，进而解决了相关技术由于无法 检测电动车电池系统中高压继电器的故障导致电动车电池系统存在安全隐患的技术问题。

附图说明

[0018] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0019] 图1是根据本发明实施例的电池系统的故障检测系统的电路连接图；

[0020] 图2是根据本发明实施例的一种可选的电池系统的故障检测系统的电路连接图；

[0021] 图3是根据本发明实施例的故障检测系统中各个电压测量装置在电池系统正常工 作时随继电器动作的电压变化波形图；

[0022]图4是根据本发明实施例的电源组件故障时第四电压测量装置测量的电压变化波 形图；

[0023]图5a是根据本发明实施例的负极继电器故障时第一电压测量装置测量的电压变 化波形图；

[0024]图5b是根据本发明实施例的负极继电器故障时第三电压测量装置测量的电压变 化波形图；

[0025] 图6是根据本发明实施例的正极继电器故障时第二电压测量装置测量的电压变化 波形图；

[0026] 图7是根据本发明实施例的预充继电器故障时第二电压测量装置测量的电压变化 波形图；

[0027] 图8是根据本发明实施例的预充电电阻故障时第一电压测量装置测量的电压变化 波形图；

[0028] 图9是根据本发明实施例的电池系统的故障检测方法的流程图；以及

[0029] 图10是根据本发明实施例的电池系统的故障检测装置的示意图。

具体实施方式

[0030] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的 附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是 本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人 员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范 围。

[0031] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第 二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用 的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或 描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆 盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于 清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品 或设备固有的其它步骤或单元。

[°032]根据本发明实施例，提供了一种电池系统的故障检测系统，需要说明的是，该故障 检测系统可以应用于电动自行车，电动车等。

[0G33]图1是根据本发明实施例的电池系统的故障检测系统的电路连接图，如图1所示， 该实施例的电池系统的故障检测系统中的电池系统为高压电池系统，可以包括:电源组件、 正极继电器、负极继电器、预充继电器、预充电电阻和电容。具体地，电源组件中可以包括高 压主保险，当高压主保险故障时，电源组件将不能为电池系统提供电能。该实施例中的正极 继电器、负极继电器以及预充继电器均可以为高压继电器，预充电电阻的阻值很小。预充电 电阻与预充继电器串联后与正极继电器并联，正极继电器的第一端连接电源组件的正极， 正极继电器的第二端连接电容，电容与负极继电器串联，负极继电器连接电源组件的负极。 [0034] 如图1所示，对上述电池系统进行故障检测的故障检测系统可以包括:第一电压测 量装置VI和第二电压测量装置V2,其中，第一电压测量装置一端连接预充电电阻和预充继 电器之间的连接节点，另一端连接电源组件的负极，用于检测负极继电器和/或预充电电阻 的故障。第二电压测量装置一端连接正极继电器的第二端，另一端连接电源组件的负极，用 于检测正极继电器和/或预充继电器的故障。需要说明的是，该实施例中的第一电压测量装 置和第二电压测量装置可以为电压表，也可以为其他能够测量电压的装置或者结构，此处， 由于电压表结构简单，使用方便，该实施例优选地选用电压表作为电压测量装置。

[0035] 本发明还提供了一种可选地实施例，图2是根据本发明实施例的一种可选的电池 系统的故障检测系统的电路连接图，如图2所示，该可选地故障检测系统除了包括上述电池 系统、第一电压测量装置以及第二电压测量装置之外，还可以包括:第三电压测量装置V3和 第四电压测量装置V4。具体地，第三电压测量装置一端连接正极继电器的第一端，另一端连 接负极继电器的第一端，其中，负极继电器的第二端连接电源组件的负极，用于检测负极继 电器的故障。第四电压测量装置，并联在电源组件的两端，用于检测电源组件的故障。需要 说明的是，该实施例中的第三电压测量装置和第四电压测量装置可以为电压表，也可以为 其他能够测量电压的装置或者结构。

[0036]基于上述本发明实施例的故障检测系统以及本发明实施例的可选地故障检测系 统，利用各个测量装置对电池系统进行故障检测的具体过程如下所述：

[0037] 假设电池系统中的各个元件均未出现故障，电池系统正常上电时，各个电压测量 装置测量的电压随继电器动作的变化波形如图3所示，其中，图3是根据本发明实施例的故 障检测系统中各个电压测量装置在电池系统正常工作时随继电器动作的电压变化波形图。 需要说明的是，电池系统中继电器的动作顺序可以为依次进行负极继电器闭合，预充继电 器闭合，正极继电器闭合。如图3所示，V4用于测量电源组件电压，电池系统处于开始状态 时，V4迅速趋近并达到电源组件电压。在负极继电器闭合后，V3和VI迅速趋近V4,由于预充 电电阻阻值很小，故VI仅小于V4很小幅度。在预充继电器闭合后，电容开始充电，V3和VI减 小，V2为电容两端电压，故V2开始变大，在电容预充电完成后，VI、V2以及V3均达到很接近 V4〇

[0038]以图3所示的各个电压测量装置的电压变化波形为基准，分别判断电源组件、负极 继电器、正极继电器、预充继电器以及预充电电阻是否故障，其中，电源组件故障可能是内 部高压主保险断路，负极继电器、正极继电器以及预充继电器故障可以是粘连，预充电电阻 故障可以是断路粘连，电池系统中的元件故障不仅限于上述举例，还可以是其他形式的故 障。检测电源组件、负极继电器、正极继电器、预充继电器以及预充电电阻是否故障的具体 过程为：

[0039] 在电池系统开始状态时，如果检测到V4小于某一阈值持续预设时间，则视为电源 组件故障，电源组件故障可以是高压主保险断路。图4是根据本发明实施例的电源组件故障 时第四电压测量装置测量的电压变化波形图，如图4所示，V4从开始时刻起持续地低于某一 阈值预设时间，需要说明的是，此处的阈值非常小，近似于0,预设时间可以是整个电容预充 电时长，也可以是用户根据实际情况确定的时长。

[0040] 在电池系统开始状态时，如果检测到VI大于某一阈值持续预设时间，则视为负极 继电器故障，负极继电器故障可以是负极继电器粘连。图5a是根据本发明实施例的负极继 电器故障时第一电压测量装置测量的电压变化波形图，如图5a所示，VI从开始时刻起持续 地大于某一阈值预设时间，需要说明的是，由于预充电电阻阻值很小，预充电电阻两端的电 压很小，而且第一电压测量装置对预充电电阻进行分压，两者的总和为电源组件电压V4,故 此处的阈值近似于电源组件电压V4,预设时间可以是整个电容预充电时长，也可以是用户 根据实际情况确定的时长。可选地，负极继电器故障还可以根据第三电压测量装置测量的 电压值确定，图5b是根据本发明实施例的负极继电器故障时第三电压测量装置测量的电压 变化波形图，如图5b所示，V3从开始时刻起持续地大于某一阈值预设时间，需要说明的是， 此处的阈值近似于电源组件电压V4,预设时间可以是整个电容预充电时长，也可以是用户 根据实际情况确定的时长。该实施例利用第一电压测量装置或者第三电压测量装置均可以 在开始状态检测负极继电器故障，由于在开始时刻预充电电阻也有可能发生故障，故该实 施例优选地利用第三电压测量装置检测负极继电器故障，这样能够提高负极继电器故障检 测的准确度。

[0041]在电池系统开始状态时，如果检测到V2大于某一阈值持续预设时间，则视为正极 继电器故障，正极继电器故障可以是正极继电器粘连。图6是根据本发明实施例的正极继电 器故障时第二电压测量装置测量的电压变化波形图，如图6所示，V2从开始时刻起持续地大 于某一阈值预设时间，需要说明的是，此处的阈值近似于电源组件电压V4，预设时间可以是 整个电容预充电时长，也可以是用户根据实际情况确定的时长。

[0042]在电池系统开始状态时，如果检测到V2大于某一阈值持续预设时间，则视为预充 继电器故障，预充继电器故障可以是预充继电器粘连。图7是根据本发明实施例的预充继电 器故障时第二电压测量装置测量的电压变化波形图，如图7所示，V2从开始时刻起持续地大 于某一阈值预设时间，需要说明的是，由于预充电电阻阻值很小，预充电电阻两端的电压很 小，在预充继电器粘连时V2对预充电电阻进行分压，两者的总和为电源组件电压V4,故此处 的阈值近似于电源组件电压V4,预设时间可以是整个电容预充电时长，也可以是用户根据 实际情况确定的时长。

[0043]通过上述检测，如果在电池系统开始状态时检测到负极继电器未发生故障，则执 行闭合负极继电器，在负极继电器闭合后，如果检测到VI小于某一阈值持续预设时间，则视 为预充电电阻故障，预充电电阻故障可以是预充电电阻断路粘连。图8是根据本发明实施例 的预充电电阻故障时第一电压测量装置测量的电压变化波形图，如图8所示，预充电电阻断 路粘连表现为阻值很大，其两端电压很大，且VI对预充电电阻进行分压，两者的总和为电源 组件电压V4,故此处的阈值低于电源组件电压V4—定程度。VI从闭合负极继电器时刻起增 大到阈值电压，当闭合预充继电器时VI迅速下降，原因是预充继电器闭合后电容开始充电， 故VI下降。预设时间可以是整个电容预充电时长，也可以是用户根据实际情况确定的时长。 [0044]总结上述故障检测过程可以看出，电源组件、负极继电器、正极继电器、预充继电 器故障的检测时刻为电池系统开始状态时刻，预充电电阻故障检测时刻为负极继电器闭合 时刻。

[0045]可选地，该实施例的故障检测系统还可以包括:第一电流测量装置，一端连接正极 继电器的第二端，另一端连接电容，用于在电池系统初始状态时检测负极继电器和正极继 电器的故障；第二电流测量装置，一端连接预充继电器，另一端连接电容，用于在电池系统 初始状态时检测负极继电器和预充继电器的故障。需要说明的是，上述电流测量装置可以 是电流表，也可以是其他能够测量电流的装置或者结构。该实施例在电池系统开始状态时， 只要第一电流测量装置或者第二电流测量装置能够测量到电流值，则说明负极继电器肯定 发生故障，原因是负极继电器与电源组件负极连接，只有负极继电器闭合时电路中才有电 流。当第一电流测量装置测量到电流值且第二电流测量装置未测量到电流值时，则说明正 极继电器和负极继电器发生故障，而预充继电器和预充电电阻未发送故障。当第一电流测 量装置未测量到电流值且第二电流测量装置测量到电流值时，则说明正极继电器和预充电 电阻未发生故障，而预充继电器和负极继电器发生故障。当第二电流测量装置测量到的电 流值很小，几乎可以忽略时，说明预充电电阻、预充继电器和负极继电器均发生故障。该实 施例的故障检测电路通过设置电流测量装置也可以实现对电池系统中各个元件是否发生 故障进行检测，能够解决相关技术由于无法检测电动车电池系统中高压继电器的故障导致 电动车电池系统存在安全隐患的技术问题，进而实现提高电池系统安全性能的技术效果。 [0046]根据本发明实施例，提供了一种电池系统的故障检测方法的方法实施例，需要说 明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执 行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序 执行所示出或描述的步骤。

[0047]需要说明的是，该实施例的电池系统的故障检测方法可以使用本发明实施例中的 任意一种故障检测系统对电池系统进行故障检测，该故障检测方法可以应用于电动自行 车，电动车等。该故障检测方法的执行主体可以是控制器或者处理器，该控制器或者处理器 可以位于本发明实施例的故障检测系统中，也可以位于其他用于控制本发明实施例的故障 检测系统的外部设备中。

[0048]图9是根据本发明实施例的电池系统的故障检测方法的流程图，如图9所示，该方 法包括如下步骤：

[0049]步骤S102,在电池系统初始状态时刻，获取第一电压测量装置和第二电压测量装 置测量的电压值。

[0050]该实施例中的电池系统在内部各个元件均处于正常状态时，各个电压测量装置随 继电器动作的电压变化波形如图3所示，在电池系统初始状态时获取各个电压测量装置(包 括第一电压测量装置和第二电压测量装置)测量的电压值，通过判断各个电压测量装置测 量的电压值可以对电池系统中元件故障进行检测。可选地，获取各个电压测量装置测量的 电压值可以通过数据采集设备将测量到的电压值传送至控制器或者处理器，也可以通过用 户读取测量到的电压值，然后将测量到的电压值输入至控制器或者处理器。为了提高故障 检测效率和准确度，该实施例优选地采用数据采集设备与各个电压测量装置相连接，用于 采集各个电压测量装置测量的电压值，并将采集到的电压值发送至控制器或者处理器。 [0051]可选地，在电池系统初始状态时刻，该故障检测方法还可以包括获取第三电压测 量装置测量的电压值，其中，第三电压测量装置的一端连接正极继电器的第一端，另一端连 接负极继电器的第一端；以及获取第四电压测量装置测量的电压值，其中，第四电压测量装 置并联在电源组件的两端。

[0052]该实施例获取各个电压测量装置测量的电压值，目的是为了通过判断电压值是否 满足预设条件，进而检测电池系统内部各个元件是否发生故障。

[0053]步骤S104,在检测到第一电压测量装置测量的电压值大于第一阈值持续预设时间 的情况下，确定负极继电器故障，在检测到第二电压测量装置测量的电压值大于第二阈值 持续预设时间的情况下，确定预充继电器故障，在检测到第二电压测量装置测量的电压值 大于第三阈值持续预设时间的情况下，确定正极继电器故障。

[0054]电池系统初始状态时刻，在获取第一电压测量装置、第二电压测量装置、第三电压 测量装置以及第四电压测量装置测量的电压值后，控制器或者处理器开始执行故障检测操 作，具体地:如果控制器或者处理器检测到第一电压测量装置测量的电压值大于第一阈值 持续预设时间，则确定负极继电器故障;在检测到第二电压测量装置测量的电压值大于第 二阈值持续预设时间的情况下，则确定预充继电器故障;在检测到第二电压测量装置测量 的电压值大于第三阈值持续预设时间的情况下，则确定正极继电器故障；在检测到第三电 压测量装置测量的电压值大于第五阈值持续预设时间的情况下，确定负极继电器故障;在 检测到第四电压测量装置测量的电压值小于第六阈值持续预设时间的情况下，确定电源组 件故障。

[0055] 需要说明的是，上述各个阈值和预设时间的确定过程以及电压测量装置测量的电 压变化波形详见本发明实施例的故障检测系统的具体介绍和图4至图7,此处不再赘述。

[0056] 可选地，该实施例的故障检测方法在电池系统初始状态时刻可以通过上述各个电 压测量装置测量的电压值检测电池系统中各个元件是否发生故障，包括电源组件、负极继 电器、正极继电器以及预充继电器。在初始状态时刻检测故障能够提高故障检测的实时性， 有利于保障电池系统以及用户的安全性。需要说明的是，在电池系统初始时刻，通过上述各 个电压测量装置测量的电压值不能检测预充电电阻是否发生故障。

[0057] 步骤S106，在检测到负极继电器未故障的情况下，关闭负极继电器，并检测第一电 压测量装置测量的电压值是否小于第四阈值持续预设时间。

[0058] 在电池系统初始时刻，通过上述各个电压测量装置在初始状态时刻测量的电压值 不能检测预充电电阻是否发生故障。在检测到初始时刻负极继电器未发生故障的情况下， 关闭负极继电器，进入电池系统的下一个阶段，即图3中所示的负极继电器闭合阶段。此时， 控制器或者处理器通过数据采集设备获取各个电压测量装置测量的电压值，主要是获取第 一电压测量装置测量的电压值，并检测第一电压测量装置测量的电压值是否小于第四阈值 持续预设时间，其中，此处的阈值和预设时间的确定过程详见本发明实施例的故障检测系 统的具体介绍。

[0059]步骤S108,在检测到第一电压测量装置测量的电压值小于第四阈值持续预设时间 的情况下，确定预充电电阻故障。

[0060]电池系统在关闭负极继电器之后，如果控制器或者处理器检测到第一电压测量装 置测量的电压值小于第四阈值持续预设时间，则确定预充电电阻故障。预充电电子故障时， 第一电压测量装置测量的电压变化波形如图8所示。通过检测第一电压测量装置测量的电 压值判断预充电电子故障的原因以及图8所示的波形变化的相应说明详见本发明实施例的 故障检测系统的具体介绍。

[0061]可选地，该实施例的故障检测方法在检测到电池系统中的任意一个元件发生故障 时，将会启动报警，能够及时通知用户电池系统故障，有利于提高用户使用安全，达到了提 高用户使用体验的效果。

[0062]通过上述步骤S102至步骤S108,通过在电池系统中设置第一电压测量装置和第二 电压测量装置，使第一电压测量装置一端连接预充电电阻和预充继电器之间的连接节点， 另一端连接电源组件的负极，通过检测第一电压测量装置测量的电压值可以检测负极继电 器和/或预充电电阻的故障，使第二电压测量装置一端连接正极继电器的第二端，另一端连 接电源组件的负极，通过检测第二电压测量装置测量的电压值可以检测正极继电器和/或 预充继电器的故障，达到了检测电池系统中正极继电器、负极继电器、预充继电器以及预充 电电阻故障的目的，进而解决了相关技术由于无法检测电动车电池系统中高压继电器的故 障导致电动车电池系统存在安全隐患的技术问题，实现了提高电池系统安全性能的技术效 果。

[0063]根据本发明实施例，还提供了一种电池系统的故障检测装置的装置实施例，需要 说明的是，该电池系统的故障检测装置可以用于执行本发明实施例中的电池系统的故障检 测方法，本发明实施例中的电池系统的故障检测方法可以在该电池系统的故障检测装置中 执行。

[00M]该实施例中的故障检测装置可以使用本发明实施例中的任意一种故障检测系统 对电池系统进行故障检测。图10是根据本发明实施例的电池系统的故障检测装置的示意 图，如图10所示，该故障检测装置可以包括：

[0065]第一检测模块22,用于在电池系统初始状态时刻，获取第一电压测量装置和第二 电压测量装置测量的电压值;第一确定模块24,用于在检测到第一电压测量装置测量的电 压值大于第一阈值持续预设时间的情况下，确定负极继电器故障，在检测到第二电压测量 装置测量的电压值大于第二阈值持续预设时间的情况下，确定预充继电器故障，在检测到 第二电压测量装置测量的电压值大于第三阈值持续预设时间的情况下，确定正极继电器故 障;第二检测模块26,用于在检测到负极继电器未故障的情况下，关闭负极继电器，并检测 第一电压测量装置测量的电压值是否小于第四阈值持续预设时间；第二确定模块28,用于 在检测到第一电压测量装置测量的电压值小于第四阈值持续预设时间的情况下，确定预充 电电阻故障。

[0066]需要说明的是，该实施例中的第一检测模块22可以用于执行本申请实施例中的步 3來biuz，1¾头她例中的弟一确定糗块24可以用于执行本申请实施例中的步骤51〇4，该实施 q中的第二检测模块26可以用于执行本申请实施例中的步骤31〇6,该实施例中的第二确定 模块28可以用于执行本申请实施例中的步骤sl〇8。上述模块与对应的步骤所实现的示例和 应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。

[0067]可选地，该实施例的故障检测装置还可以包括:第三检测模块，用于获取第三电压 测量装置测量的电压值，其中，第三电压测量装置的一端连接正极继电器的第一端，另一端 连接负极继电器的第一端;第三确定模块，用于在检测到第三电压测量装置测量的电压值 大于第五阈值持续预设时间的情况下，确定负极继电器故障。

[0068]可选地，该实施例的故障检测装置还可以包括:第四检测模块，用于获取第四电压 测量装置测量的电压值，其中，第四电压测量装置并联在电源组件的两端;第四确定模块， 用于在检测到第四电压测量装置测量的电压值小于第六阈值持续预设时间的情况下，确定 电源组件故障。

[0069]通过上述模块，该实施例的故障检测装置能够相关技术由于无法检测电动车电池 系统中高压继电器的故障导致电动车电池系统存在安全隐患的技术问题，进而实现提高电 池系统安全性能，提高用户使用安全和使用体验的技术效果。

[0070]根据本发明实施例，还提供了一种电动车，该电动车可以包括本发明实施例中的 任意一种故障检测装置，需要说明的是，该电动车中的故障检测装置可以使用本发明实施 例中的任意一种故障检测系统对电池系统进行故障检测。可选地，该实施例的电动车还可 以包括:报警装置，与故障检测装置相连接，用于在故障检测装置检测到电池系统存在故障 时报警。该实施例的电动车可以是电动自行车，也可以是电动汽车。该实施例通过设置报警 装置，在故障检测装置检测到电池系统存在故障时及时报警，其中，电池系统故障可以包括 以下任意一种故障：电源组件故障、正极继电器故障、负极继电器故障、预充继电器故障、预 充电电阻故障。该实施例能够达到及时通知电动车使用用户电池系统存在安全隐患，进而 达到保障用户的安全，提高用户使用体验的效果。

[0071] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

[0072] 在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有 详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

[0073] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的 方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为 一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或 者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互 之间的鍋合或直接親合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接親合或通信连 接，可以是电性或其它的形式。

[0074] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显 示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个 单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

[0075] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以 是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单 元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

[0076]所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用 时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上 或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式 体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机 设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或 部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(R〇M，Read-〇nly Memory)、随机存取存 储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的 介质。

[0077]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1. 一种电池系统的故障检测系统，所述电池系统包括电源组件、正极继电器、负极继电 器、预充继电器、预充电电阻和电容，其中，所述预充电电阻与所述预充继电器串联后与所 述正极继电器并联，所述正极继电器的第一端连接所述电源组件的正极，所述正极继电器 的第二端连接所述电容，所述电容与所述负极继电器串联，所述负极继电器连接所述电源 组件的负极，其特征在于，所述故障检测系统包括： 第一电压测量装置，一端连接所述预充电电阻和所述预充继电器之间的连接节点，另 一端连接所述负极继电器与所述电容的连接节点，用于检测所述负极继电器和/或所述预 充电电阻的故障； 第二电压测量装置，一端连接所述正极继电器的第二端，另一端连接所述电源组件的 负极，用于检测所述正极继电器和/或所述预充继电器的故障； 第一电流测量装置，一端连接所述正极继电器的第二端，另一端连接所述电容的第一 端，所述电容的第二端连接所述负极继电器，用于在所述电池系统初始状态时检测所述负 极继电器和所述正极继电器的故障； 第二电流测量装置，一端连接所述预充继电器的第二端，另一端连接所述电容的第一 端，所述预充继电器的第一端连接所述预充电电阻，用于在所述电池系统初始状态时检测 所述负极继电器和所述预充继电器的故障。

2. 根据权利要求1所述的故障检测系统，其特征在于，所述故障检测系统还包括： 第三电压测量装置，一端连接所述正极继电器的第一端，另一端连接所述负极继电器 的第一端，其中，所述负极继电器的第二端连接所述电源组件的负极，用于检测所述负极继 电器的故障。

3. 根据权利要求1所述的故障检测系统，其特征在于，所述故障检测系统还包括： 第四电压测量装置，并联在所述电源组件的两端，用于检测所述电源组件的故障。

4. 一种电池系统的故障检测方法，使用权利要求1至3中任一项所述的故障检测系统进 行故障检测，其特征在于，所述故障检测方法包括： 在电池系统初始状态时刻，获取第一电压测量装置和第二电压测量装置测量的电压 值； 在检测到所述第一电压测量装置测量的电压值大于第一阈值持续预设时间的情况下， 确定负极继电器故障，在检测到所述第二电压测量装置测量的电压值大于第二阈值持续预 设时间的情况下，确定预充继电器故障，在检测到所述第二电压测量装置测量的电压值大 于第三阈值持续预设时间的情况下，确定正极继电器故障； 在检测到所述负极继电器未故障的情况下，关闭所述负极继电器，并检测所述第一电 压测量装置测量的电压值是否小于第四阈值持续预设时间； 在检测到所述第一电压测量装置测量的电压值小于所述第四阈值持续预设时间的情 况下，确定预充电电阻故障。

5.根据权利要求4所述的故障检测方法，其特征在于，在所述电池系统初始状态时刻， 所述故障检测方法还包括： 获取第三电压测量装置测量的电压值，其中，所述第三电压测量装置的一端连接所述 正极继电器的第一端，另一端连接所述负极继电器的第一端； 在检测到所述第三电压测量装置测量的电压值大于第五阈值持续预设时间的情况下， 确定所述负极继电器故障。

6.根据权利要求4所述的故障检测方法，其特征在于，在所述电池系统初始状态时刻， 所述故障检测方法还包括： 获取第四电压测量装置测量的电压值，其中，所述第四电压测量装置并联在电源组件 的两端； 在检测到所述第四电压测量装置测量的电压值小于第六阈值持续预设时间的情况下， 确定所述电源组件故障。

7.—种电池系统的故障检测装置，使用权利要求1至3中任一项所述的故障检测系统进 行故障检测，其特征在于，所述故障检测装置包括： 第一检测模块，用于在电池系统初始状态时刻，获取第一电压测量装置和第二电压测 量装置测量的电压值； 第一确定模块，用于在检测到所述第一电压测量装置测量的电压值大于第一阈值持续 预设时间的情况下，确定负极继电器故障，在检测到所述第二电压测量装置测量的电压值 大于第二阈值持续预设时间的情况下，确定预充继电器故障，在检测到所述第二电压测量 装置测量的电压值大于第三阈值持续预设时间的情况下，确定正极继电器故障； 第二检测模块，用于在检测到所述负极继电器未故障的情况下，关闭所述负极继电器， 并检测所述第一电压测量装置测量的电压值是否小于第四阈值持续预设时间； 第二确定模块，用于在检测到所述第一电压测量装置测量的电压值小于所述第四阈值 持续预设时间的情况下，确定预充电电阻故障。

8. 根据权利要求7所述的故障检测装置，其特征在于，所述故障检测装置还包括： 第三检测模块，用于获取第三电压测量装置测量的电压值，其中，所述第三电压测量装 置的一端连接所述正极继电器的第一端，另一端连接所述负极继电器的第一端； 第三确定模块，用于在检测到所述第三电压测量装置测量的电压值大于第五阈值持续 预设时间的情况下，确定所述负极继电器故障。

9. 根据权利要求7所述的故障检测装置，其特征在于，所述故障检测装置还包括： 第四检测模块，用于获取第四电压测量装置测量的电压值，其中，所述第四电压测量装 置并联在电源组件的两端； 第四确定模块，用于在检测到所述第四电压测量装置测量的电压值小于第六阈值持续 预设时间的情况下，确定所述电源组件故障。

10. —种电动车，其特征在于，包括权利要求7至9中任一项所述的故障检测装置。

11. 根据权利要求10所述的电动车，其特征在于，所述电动车还包括： 报警装置，与所述故障检测装置相连接，用于在所述故障检测装置检测到电池系统存 在故障时报警。