CN106353685A - 一种电池故障检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种电池故障检测方法及装置，实现了对电动汽车内电池模组的智能化故障检测，当发现电池模组出现故障的单体电池时，将该故障信息提示给用户，以便用户及时对电动汽车进行维修。维修时，用户还可以通过智能终端登录服务器获取具体的故障信息提供给维修人员，以提高维修效率和维修质量。

Description

一种电池故障检测方法及装置

技术领域

本发明涉及电池管理技术领域，具体而言，涉及一种电池故障检测方法及装置。

背景技术

现有电动汽车内的电池模组是将容量及内阻在一定范围内的多个电池单体串并联后形成的动力电池组。虽然所有电池单体均是经过筛选的，但是电池之间存在差异是不可避免的，例如无法保证每个电池单体的电解液内都不存在杂质。在电池模组工作过程中，若多节并联的电池单体中某个电池单体内部由于含有杂质造成微短路，该电池将发生热失稳，极有可能引发连锁反应，造成电池模组爆炸。如何及时发现电池模组中出现故障的电池单体是目前业界亟待解决的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电池故障检测方法及装置。

本发明较佳实施例提供一种电池故障检测方法，用于对电动汽车的电池模组进行故障检测，该方法包括：

采集所述电池模组内每个单体电池的电压值，并计算采集到的最大电压值与最小电压值之差；

根据计算得到的最大电压值与最小电压值之差，得出所述最大电压值及最小电压值分别对应的两个单体电池的剩余电量的差值；

根据所述最大电压值与最小电压值之差及所述剩余电量的差值，分析所述电池模组内是否存在单体电池发生故障，并依据分析结果生成相应的故障分析报文；及

对所述故障分析报文进行解析，根据解析后的结果得到提示信息，并将提示信息提示给用户。

本发明另一较佳实施例提供一种电池故障检测装置，用于对电动汽车的电池模组进行故障检测，该装置包括：

电压采集模块，用于采集所述电池模组内每个单体电池的电压值，并计算采集到的最大电压值与最小电压值之差；

剩余电量差值计算模块，用于根据计算得到的最大电压值与最小电压值之差，得出所述最大电压值及最小电压值分别对应的两个单体电池的剩余电量的差值；

故障检测模块，用于根据所述最大电压值与最小电压值之差及所述剩余电量的差值，分析所述电池模组内是否存在单体电池发生故障，并依据分析结果生成相应的故障分析报文；及

报文解析模块，用于对所述故障分析报文进行解析，根据解析后的结果得到提示信息，并将提示信息提示给用户。

本发明较佳实施例提供的电池故障检测方法及装置，实现了对电动汽车内电池模组的智能化故障检测，当发现电池模组出现故障的单体电池时，将该故障信息提示给用户，以便用户及时对电动汽车进行维修。另外，具体维修时，用户还可以通过智能终端登录服务器获取具体的故障信息提供给维修人员，有效提高维修效率和维修质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的一种电动汽车的示意性结构框图；

图2为本发明较佳实施例提供的一种服务器与图1所示的电动汽车中远程终端控制器的交互示意图；

图3为本发明较佳实施例提供的一种用于对图1所示的电动汽车的电池模组进行故障检测的电池故障检测方法流程图；

图4为本发明较佳实施例提供的一种用于对图1所示的电动汽车的电池模组进行故障检测的电池故障检测装置的功能模块框图。

附图标记：

电动汽车	100	服务器	200
				存储器	110	网络	300
处理器	120	电压采集模块	1702
				远程终端控制器	130	剩余电量差值计算模块	1704
整车控制器	140	故障检测模块	1706
				仪表台	150	报文分析模块	1708
电池管理系统	160	电池故障检测装置	170

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，是本发明较佳实施例提供的电动汽车100的示意性结构框图。该电动汽车100包括存储器110、处理器120、远程终端控制器130、整车控制器140、仪表台150、电池管理系统160以及电池故障检测装置170。

所述存储器110、处理器120、远程终端控制器130、整车控制器140、仪表台150及电池管理系统160各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可以通过一条或多条汽车CAN总线实现电性连接。所述电池故障检测装置170包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器110中的软件功能模块。所述处理器120用于执行存储器110中存储的可执行模块，例如所述电池故障检测装置170包括的软件功能模块或计算机程序。

其中，所述存储器110可以是独立于其他元件的存储单元，也可以是包括分散设置于所述远程终端存储器110、整车控制器140、电池管理系统160及仪表台150等元件中的各个存储子单元。该存储器110可以是，但不限于，随机存取存储器、只读存储器、可编程只读存储器、可擦除只读存储器、电可擦除只读存储器等。其中，存储器110用于存储程序，所述处理器120在接收到执行指令后，执行所述程序，下述本发明任一实施例揭示的流过程定义的方法可以应用于处理器120中，或者由处理器120实现。

所述处理器120可以是独立于其他元件的处理单元，也可以是包括分散设置于所述远程终端存储器110、整车控制器140、电池管理系统160及仪表台150等元件中的各个子处理单元。该处理器120可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器120可以是通用处理器，包括中央处理器、网络处理器等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。

所述远程终端控制器130可以是，但不限于，车载T-Box。该远程控制终端内集成有无线通信模块，用于与外界实现无线通信。

如图2所述，是服务器200与所述远程终端控制器130进行交互的示意图。所述服务器200通过网络300与一辆或多辆电动汽车100的远程终端控制器130进行通信连接，以实现数据通信或交互。所述服务器200可以是网络服务器、数据库服务器等。

如图3所示，是本发明较佳实施例提供的一种电池故障检测方法，用于对图1所示的电动汽车100中的电池模组进行故障检测。所应说明的是，本发明提供的方法不限于图3及以下所述的具体顺序为限制。下面将对图3所示的步骤进行详细描述。

步骤S101，采集所述电池模组内每个单体电池的电压值，并计算采集到的最大电压值与最小电压值之差。

本实施例中，较佳地，在电动汽车100下电一定时间后，控制所述远程终端控制器130唤醒所述整车控制器140，再通过该整车控制器140唤醒所述电池管理系统160，由该电池管理系统160采集所述电池模组内每一个单体电池的电压值。将采集到的所有单体电池的电压值进行比较排序，获得其中最大电压值及最小电压值，并计算两者之差。

于电动汽车100下电一定时间后，再进行电压采集操作，是为了消除电动汽车100进行过充电或放电行为后的短暂时间内对电池模组电压造成的影响，避免采集到的单体电池的电压值失准。

再者，通过所述整车控制器140唤醒所述电池管理系统160时，不吸合高压回路继电器，从而消除电动汽车100高压系统对单体电池电压的影响。

步骤S103，根据计算得到的最大电压值与最小电压值之差，得出所述最大电压值及最小电压值分别对应的两个单体电池的剩余电量的差值。

为描述方便，将所述最大电压值及最小电压值之差记作ΔV_max。本实施例中，获取所述剩余电量差值的方式为，根据所述ΔV_max查询该种单体电池的开路电压与剩余电量的对应关系曲线表，即OCV-SOC表，计算出在该电压差值ΔV_max下分别对应所述最大电压值及最小电压值的两个单体电池的剩余电量之差。类似地，将所述剩余电量之差记作ΔSOC。

步骤S105，根据所述最大电压值与最小电压值之差及所述剩余电量的差值，分析所述电池模组内是否存在单体电池发生故障。若发生故障，则执行所述步骤S107，否则，结束该流过程。

较佳地，本实施例中，在计算得到所述ΔV_max及ΔSOC后，控制所述电池管理系统160将该ΔV_max及ΔSOC发送给所述远程终端控制器130，由该远程终端控制器130将其发送至一服务器200。所述服务器200接收到ΔV_max及ΔSOC后，根据之前历次或之前连续地多次所接收到的电动汽车100发送的当时电池模组内的所述最大电压值与最小电压值之差及剩余电量之差，分析当前电池模组内的单体电池的差异是否在逐渐增大。若发现差异在逐渐增大，则表明所述电池模组内存在单体电池发生故障。

需要说明的是，判断所述单体电池的差异是否在逐渐增大通常需要根据历次的最大电压值与最小电压值之差的变化趋势及历次的剩余电量之差的变化趋势进行综合分析。一般地，只要两者其中之一呈逐渐增大趋势，则可判定所述电池模组内存在单体电池发生故障。

步骤S107，依据分析结果生成相应的故障分析报文，对所述故障分析报文进行解析，根据解析后的结果得到提示信息，并将提示信息提示给用户。

本实施例中，所述服务器200的分析结果为电池模组内存在单体电池发生故障是，将依据该分析结果生成相应的故障分析报文，并将该故障分析报文反馈给电动汽车100。在由所述远程终端控制器130接收所述服务器200反馈的故障分析报文及故障码后，控制所述电动汽车100的仪表台150从所述远程终端控制器130获取所述故障分析报文。在所述仪表台150获取到所述故障分析报文后，对该故障分析报文进行解析，根据解析结果得到相应的提示信息，并将提示信息显示于仪表台150的显示屏幕上，以提示用户。

不同的故障类型对应不同的故障分析报文，当然不同的故障分析报文亦对应不同的提示信息。若提示信息表示电池模组内的单体电池出现了故障，用户可以在看到该提示信息后，及时对车辆进行维修。而且，在维修时，用户还可以使用智能终端，如智能手机、个人电脑、平板电脑、个人数字助理等，登录服务器200获取详细的故障信息清单以提供给维修人员，提高维修效率及维修质量。其中，该故障信息清单可以包括出现故障的单体电池的位置以及故障类型等。

另外，较佳地，于本实施例中，在接收到所述服务器200反馈的故障分析报文后，还可以控制所述整车控制器140从所述远程终端控制器130获取所述故障分析报文。所述整车控制器140获取到所述故障码后，及时地根据所述故障码限制所述电动汽车100的电机功率以及充电功率，禁止电池模组大电流放电或者充电，保证电池模组在维修前的安全性。

如图4所示，是本发明另一较佳实施例提供的所述电池故障检测装置170的功能模块框图。该电池故障检测装置170包括电压采集模块1702、剩余电量差值计算模块1704、故障检测模块1706以及报文分析模块1708。下面将对图4所述的功能模块进行详细阐述。

所述电压采集模块1702，用于采集所述电池模组内每个单体电池的电压值，并计算采集到的最大电压值与最小电压值之差。具体地，该电压采集模块1702可用于执行图3所示的步骤S101，具体的操作方法请参照上述对步骤S101的详细描述。

所述剩余电量差值计算模块1704，用于根据计算得到的最大电压值与最小电压值之差，得出所述最大电压值及最小电压值分别对应的两个单体电池的剩余电量的差值。该剩余电量差值计算模块1704可用于执行图3所示的步骤S103，具体的操作方法请参照上述对步骤S103的详细描述。

所述故障检测模块1706，用于根据所述最大电压值与最小电压值之差及所述剩余电量的差值，分析所述电池模组内是否存在单体电池发生故障，并依据分析结果生成相应的故障分析报文。该故障检测模块1706可用于执行图3所示的步骤S105，具体的操作方法请参照上述对步骤S105的详细描述。

所述报文分析模块1708，用于对所述故障分析报文进行解析，根据解析后的结果得到提示信息，并将提示信息提示给用户。该报文分析模块1708可用于执行图3所示的步骤S107，具体的操作方法请参照上述对步骤S107的详细描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块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(可以是个人计算机，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。需要说明的是，本文中术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池故障检测方法，用于对电动汽车的电池模组进行故障检测，其特征在于，该方法包括：

采集所述电池模组内每个单体电池的电压值，并计算采集到的最大电压值与最小电压值之差；

根据计算得到的最大电压值与最小电压值之差，得出所述最大电压值及最小电压值分别对应的两个单体电池的剩余电量的差值；

根据所述最大电压值与最小电压值之差及所述剩余电量的差值，分析所述电池模组内是否存在单体电池发生故障，并依据分析结果生成相应的故障分析报文；

对所述故障分析报文进行解析，根据解析后的结果得到提示信息，并将提示信息提示给用户。

2.根据权利要求1所述的电池故障检测方法，其特征在于，根据计算得到的最大电压值与最小电压值之差，得出最大电压值及最小电压值分别对应的两个单体电池的剩余电量的差值的步骤包括：

根据所述最大电压值及最小电压值之差查询该种单体电池的开路电压与剩余电量的对应关系曲线表，得出所述最大电压值及最小电压值分别对应的两个单体电池的剩余电量的差值。

3.根据权利要求1所述的电池故障检测方法，其特征在于，采集所述电池模组内每个单体电池的电压值，并计算采集到的最大电压值与最小电压值之差的步骤包括：

在所述电动汽车下电预设时间后，控制一远程终端控制器唤醒该电动汽车的电池管理系统，由该电池管理系统采集所述电池模组内每个单体电池的电压值；

对采集到的所有单体电池的电压值进行比较排序，获得其中最大电压值及最小电压值，并计算两者之差。

4.根据权利要求3所述的电池故障检测方法，其特征在于，根据所述最大电压值与最小电压值之差及所述剩余电量的差值，分析所述电池模组内是否存在单体电池发生故障，并依据分析结果生成相应的故障分析报文的步骤包括：

通过所述远程终端控制器将所述最大电压值与最小电压值之差及所述剩余电量的差值发送至一服务器，由该服务器根据接收到的信息进行分析得到所述故障分析报文后反馈给所述电动汽车。

5.根据权利要求4所述的电池故障检测方法，其特征在于，对所述故障分析报文进行解析的步骤包括：

控制所述电动汽车的仪表台从所述远程终端控制器获取所述服务器反馈的故障分析报文，并对该故障分析报文进行解析，得到所述解析后的结果。

6.一种电池故障检测装置，用于对电动汽车的电池模组进行故障检测，其特征在于，该装置包括：

电压采集模块，用于采集所述电池模组内每个单体电池的电压值，并计算采集到的最大电压值与最小电压值之差；

剩余电量差值计算模块，用于根据计算得到的最大电压值与最小电压值之差，得出所述最大电压值及最小电压值分别对应的两个单体电池的剩余电量的差值；

故障检测模块，用于根据所述最大电压值与最小电压值之差及所述剩余电量的差值，分析所述电池模组内是否存在单体电池发生故障，并依据分析结果生成相应的故障分析报文；

报文解析模块，用于对所述故障分析报文进行解析，根据解析后的结果得到提示信息，并将提示信息提示给用户。

7.根据权利要求6所述的电池故障检测装置，其特征在于，所述剩余电量差值计算模块根据计算得到的最大电压值与最小电压值之差，得出所述最大电压值及最小电压值分别对应的两个单体电池的剩余电量的差值的方式包括：

根据所述最大电压值及最小电压值之差查询该种单体电池的开路电压与剩余电量的对应关系曲线表，得出所述最大电压值及最小电压值分别对应的两个单体电池的剩余电量的差值。

8.根据权利要求6所述的电池故障检测装置，其特征在于，所述电压采集模块采集所述电池模组内每个单体电池的电压值，并计算采集到的最大电压值与最小电压值之差的方式包括：

在所述电动汽车下电预设时间后，控制一远程终端控制器唤醒该电动汽车的电池管理系统，由该电池管理系统采集所述电池模组内每个单体电池的电压值；

对采集到的所有单体电池的电压值进行比较排序，获得其中最大电压值及最小电压值，并计算两者之差。

9.根据权利要求8所述的电池故障检测装置，其特征在于，所述故障检测模块根据所述最大电压值与最小电压值之差及所述剩余电量的差值，分析所述电池模组内是否存在单体电池发生故障，并依据分析结果生成相应的故障分析报文的方式包括：

通过所述远程终端控制器将所述最大电压值与最小电压值之差及所述剩余电量的差值发送至一服务器，由该服务器根据接收到的信息进行分析得到所述故障分析报文后反馈给所述电动汽车。

10.根据权利要求9所述的电池故障检测装置，其特征在于，所述报文解析模块对所述故障分析报文进行解析的方式包括：

控制所述电动汽车的仪表台从所述远程终端控制器获取所述服务器反馈的故障分析报文，并对该故障分析报文进行解析，得到所述解析后的结果。