CN108312850A - 高压连接器检测装置、方法及电池管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高压连接器检测装置、方法及电池管理系统，涉及高压设备组件领域，该装置包括：设于高压连接器内的高压互锁装置、热敏电阻和电池管理系统；高压互锁装置、热敏电阻和电池管理系统构成检测回路，电池管理系统的电源输出端与高压互锁装置的一端连接，高压互锁装置的另一端与热敏电阻的一端连接，热敏电阻的另一端与所电池管理系统的信号输入端连接；电池管理系统，用于在检测到检测回路为断路时，确定高压连接器高压互锁异常；在检测回路为通路时，根据检测回路中的电流值确定高压连接器的温度是否异常。本发明的高压连接器检测装置，只使用电池管理系统的一个信号检测口即可检测高压连接器的通断和温度信息，简便快捷，降低成本。

Description

高压连接器检测装置、方法及电池管理系统

技术领域

本发明涉及高压设备组件技术领域，尤其是涉及一种高压连接器检测装置、方法及电池管理系统。

背景技术

目前，随着电动汽车行业的发展，高压安全问题成为当前电动汽车的首要问题，确保电动汽车高压连接可靠非常重要。而高压连接器作为高压连接电路中的连接器件，是电动汽车安全隐患最大的组件之一。

当高压连接器电流过大时，温度比较高，存在过热风险。实际应用需要使用温度传感器(如热敏电阻)实时监控高压连接器的温度，便于控制电流，进而降低高压连接器的过热风险。并且，高压连接器内部设置有安全保护装置—高压互锁装置，高压互锁装置包括：插头和插座，插头和插座之间的断开或闭合表征高压连接器的通断，当高压连接器断开时，即表示高压互锁失效。在插头和插座断开之后插拔高压连接器，可以避免带电插拔风险。因此，为了安全使用高压连接器，需要对高压互锁装置的通断和高压连接器的温度进行检测。

现有技术中，当需要检测高压连接器的通断信息和温度信息时，分别对2个采集点(4根线)进行信号检测，采用两个子程序分别对高压互锁装置进行开关量检测，以及通过热敏电阻计算温度，这种检测方式采用的电路复杂，且成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高压连接器检测装置、方法及电池管理系统，以缓解了现有技术中对高压连接器通断信息和温度信息的检测所采用的电路复杂，成本较高等技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种高压连接器检测装置，包括：设置于高压连接器内的高压互锁装置、热敏电阻和电池管理系统；

所述高压互锁装置、热敏电阻和电池管理系统构成检测回路，所述电池管理系统的电源输出端通过导线与所述高压互锁装置的一端连接，所述高压互锁装置的另一端通过导线与所述热敏电阻的一端连接，所述热敏电阻的另一端通过导线与所电池管理系统的信号输入端连接；

所述电池管理系统，用于在检测到所述检测回路为断路时，确定所述高压连接器高压互锁异常；在检测到所述检测回路为通路时，检测所述检测回路中的电流值，并根据所述电流值确定所述高压连接器的温度是否异常。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述高压互锁装置包括：互锁弹片、第一互锁针和第二互锁针，所述第一互锁针和所述第二互锁针相互平行；

所述互锁弹片设置于所述高压连接器的插头内部，所述第一互锁针和所述第二互锁针设置于所述高压连接器的插座内部；

所述第一互锁针的第一端通过导线与所述电池管理系统的电源输出端连接；

所述第二互锁针的第一端通过导线与所述热敏电阻的一端连接；

当所述高压连接器的插头插入插座内时，若所述第一互锁针的第二端和所述第二互锁针的第二端分别与所述互锁弹片的接触面相接触，所述高压互锁装置导通；

若所述第一互锁针的第二端和所述第二互锁针的第二端分别与所述互锁弹片的接触面未接触，所述高压互锁装置断开，高压互锁异常。

第二方面，本发明实施例还提供一种高压连接器检测方法，应用于第一方面所述的电池管理系统，所述方法包括：

在高压连接器的插头插入插座后，获取由高压互锁装置、热敏电阻和电池管理系统构成的检测回路中的电流值；

当所述检测回路为断路时，确定所述高压连接器高压互锁异常；

当所述检测回路为通路时，根据所述电流值确定所述高压连接器的温度值，当所述温度值大于预设温度阈值时，确定所述高压连接器温度异常。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻，所述根据所述电流值确定所述高压连接器的温度值，包括：

根据所述电流值，以及所述热敏电阻的电流值和温度值之间的预设函数关系，计算所述热敏电阻的温度值；

将所述热敏电阻的温度值确定为所述高压连接器的温度值。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：

当所述电流值小于预设电流阈值时，向整车控制器发送高压互锁异常提示信号，以使所述整车控制器控制显示模块显示高压互锁异常提示。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：

当所述温度值大于预设温度阈值时，向所述整车控制器发送温度异常提示信号，以使所述整车控制器控制显示模块显示温度异常提示。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，在获取检测回路中的电流值之后，还包括：

将所述电流值与预设电流阈值进行比较；

当电流值小于预设电流阈值时，确定所述检测回路为断路；

当电流值大于预设电流阈值时，确定所述检测回路为通路。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第五种可能的实施方式，其中，所述预设温度阈值根据所述热敏电阻的性能参数、所述高压连接器的温度上限值和所述检测支路的电路参数确定。

第三方面，本发明实施例还提供一种电池管理系统，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述程序代码使所述处理器执行所述第二方面所述的方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行所述第二方面所述的方法。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供的一种高压连接器检测装置、方法及电池管理系统，只使用电池管理系统的一个信号检测口即可检测高压连接器的通断信息和温度信息，简便快捷，且节省控制模块的线路检测口，降低成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例提供的高压连接器检测装置的结构示意图；

图2(a)和(b)分别为本发明实施例提供的互锁弹片和互锁针的位置示意图；

图3为本发明另一个实施例提供的高压连接器检测方法的流程示意图；

图4为本发明另一个实施例提供的高压连接器检测方法的流程示意图。

图标：

10-高压互锁装置；11-互锁弹片；12-第一互锁针；13-第二互锁针；20-热敏电阻；30-电池管理系统；41-插头；42-插座。

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，下面将结合附图对本发明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。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。

目前，现有技术中对高压连接器通断信息和温度信息的检测所采用的电路复杂，成本较高等，基于此，本发明实施例提供的一种高压连接器检测装置、方法及电池管理系统，只使用电池管理系统的一个信号检测口即可检测高压连接器的通断信息和温度信息，简便快捷，且节省控制模块的线路检测口，降低成本。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种高压连接器检测装置进行详细介绍。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，提供了一种高压连接器检测装置，所述装置包括：设置于高压连接器内的高压互锁装置10、热敏电阻20和电池管理系统30(batterymanagement system，简称BMS)。

具体的，高压互锁装置10和热敏电阻20都设置在高压连接器内，不仅有利于保护热敏电阻20，而且高压连接器内部的温度要高于高压连接器外部的温度，用热敏电阻20检测高压连接器内部的温度，有利于降低高压连接器的过热风险。

所述高压互锁装置10、热敏电阻20和电池管理系统30构成检测回路，所述电池管理系统30的电源输出端(NTC_G接口)通过导线(即信号线)与所述高压互锁装置10的一端连接，所述高压互锁装置10的另一端通过导线与所述热敏电阻20的一端连接，所述热敏电阻20的另一端通过导线与所电池管理系统30的信号输入端(NTC接口)连接。

具体的，所述高压互锁装置10包括：互锁弹片11、第一互锁针12和第二互锁针13，所述第一互锁针12和所述第二互锁针13相互平行，所述互锁弹片11的接触面与所述第一互锁针12垂直。如图2所示，在实际安装时，所述互锁弹片11设置于所述高压连接器的插头41内部，而所述第一互锁针12和所述第二互锁针13设置于所述高压连接器的插座42内部。

所述第一互锁针12的第一端通过导线与所述电池管理系统30的电源输出端连接。

所述第二互锁针13的第一端通过导线与所述热敏电阻20的一端连接。

当所述高压连接器的插头41插入插座42时，若所述第一互锁针12的第二端和所述第二互锁针13的第二端分别与所述互锁弹片11的接触面相接触，所述高压互锁装置10导通。

若所述第一互锁针12的第二端和所述第二互锁针13的第二端分别与所述互锁弹片11的接触面未接触，所述高压互锁装置10断开，高压互锁异常。

具体的，当所述高压连接器的插头和插座连接到位时，内部的互锁弹片11和两个互锁针接触良好(即闭合)，整个电路导通，此时电池管理系统30可以接收到信号，这表示高压系统连接正常，可以正常工作。而内部的互锁弹片11和两个互锁针没有接触(即断开)，高压互锁异常，此时电池管理系统30接收不到信号，高压系统无法正常工作。

所述电池管理系统30，用于在检测到所述检测回路为断路时，确定所述高压连接器高压互锁异常；在检测到所述检测回路为通路时，检测所述检测回路中的电流值，并根据所述电流值确定所述高压连接器的温度是否异常。

在本发明的另一个实施例中，还提供了一种高压连接器检测方法，应用于所述高压连接器检测装置中的电池管理系统，所述方法包括以下几个步骤。

S101，在高压连接器的插头插入插座后，获取由高压互锁装置、热敏电阻和电池管理系统构成的检测回路中的电流值。

具体的，当电池管理系统的信号检测口获取检测回路中的电流之后，会自动判断高压连接器的通断，其方法包括以下步骤。

将所述电流值与预设电流阈值进行比较。

当电流值小于预设电流阈值时，确定所述检测回路为断路。

当电流值大于预设电流阈值时，确定所述检测回路为通路。

具体的，预设电流阈值设定为零。当电池管理系统检测到的电流值为零值时，这表示高压互锁装置的互锁弹片和互锁针没有相互接触，此时检测回路是断路。而当检到的电流值不为零值时，这表示高压互锁装置的互锁弹片和互锁针相互接触，此时检测回路为通路。

S102，当所述检测回路为断路时，确定所述高压连接器高压互锁异常。

S103，当所述检测回路为通路时，根据所述电流值确定所述高压连接器的温度值，当所述温度值大于预设温度阈值时，确定所述高压连接器温度异常。

具体的，当所述检测回路为通路时，即检到的电流值不为零值，可以根据所述电流值确定所述高压连接器的温度是否异常。其中，根据所述电流值确定所述高压连接器的温度值的方法包括以下步骤。

S201，根据所述电流值，以及所述热敏电阻的电流值和温度值之间的预设函数关系，计算所述热敏电阻的温度值。

具体的，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻(NTC)，即电阻值随着温度上升减小，温度越高，电阻值越小，检测回路中的电流就越大。

根据检测回路中的电流值和检测检测中的电路参数，可以计算出热敏电阻的电阻值，之后根据热敏电阻的电阻值与温度值的对应关系，确定该热敏电阻的当前温度值。

S202，将所述热敏电阻的温度值确定为所述高压连接器的温度值。

由于所述热敏电阻设置于所述高压连接器内部，可以将热敏电阻的当前温度值作为所述高压连接器的温度值。

在确定所述高压连接器的温度值之后，将所述高压连接器的温度值与预设温度阈值进行比较，判断高压连接器是否温度异常。

具体的，所述预设温度阈值可以根据所述热敏电阻的性能参数、所述高压连接器的温度上限值和所述检测支路的电路参数确定。由于负温度系数热敏电阻的特性是电流越大，温度也就越大，设置预设温度阈值即表示设置预设最大电流阈值。

当所述温度值大于预设温度阈值时，确定所述高压连接器温度异常。

本发明实施例提供的一种高压连接器的检测装置及方法，只使用电池管理系统的一个信号检测口即可检测高压连接器的通断信息和温度信息，简便快捷，且节省控制模块的线路检测口，降低成本。

在前述实施例的基础上，所述高压连接器检测方法还包括以下步骤。

当所述电流值小于预设电流阈值(即零值)时，向整车控制器发送高压互锁异常提示信号，以使所述整车控制器控制显示模块显示高压互锁异常提示，进而使管理人员快速排除故障。

具体的，上述高压连接器检测方法可以应用于以下具体情况：

1.如果车辆高压连接器未插上，车辆启动(ON档)，BMS上电后会进行自检，如发现高压互锁信号失效，向整车控制器上报相关故障信息，此时高压系统将不会启动。

2、在车辆充电时，如果操作人员带电操作，即拔掉高压连接器，高压互锁信号失效，BMS检测此信号变化后，会将故障信息上报给整车控制器，同时向充电桩请求停止充电，延时5S后，断开高压继电器。

3、车辆启动(ON档)，如果此时高压连接器发生故障，高压互锁信号失效，BMS检测此信号变化后，会将故障信息上报给整车控制器，同时请求电断开电池系统电路，延时30S后，切断高压电路中的继电器，车辆停止工作。

在所述实施例的基础上，所述高压连接器检测方法还包括以下步骤。

当所述温度值大于预设温度阈值时，向所述整车控制器发送温度异常提示信号，以使所述整车控制器控制显示模块显示温度异常提示。

具体的，高压连接器过热会缩短高压连接器的使用寿命。当所述温度值大于预设温度阈值时，也就表示高压连接器的电流值很大，BMS可以调节回路中的电流，使热敏电阻的温度值降低，进而使高压连接器处于安全温度范围内。

在本发明的另一个实施例中，还提供了一种电池管理系统，包括：存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述高压连接器检测方法的步骤。

在本发明的另一个实施例中，还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行高压连接器检测方法。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

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系统、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。

本发明实施例所提供的高压连接器检测方法、装置以及系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，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。

所述功能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。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，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所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种高压连接器检测装置，其特征在于，包括：设置于高压连接器内的高压互锁装置、热敏电阻和电池管理系统；

所述高压互锁装置、热敏电阻和电池管理系统构成检测回路，所述电池管理系统的电源输出端通过导线与所述高压互锁装置的一端连接，所述高压互锁装置的另一端通过导线与所述热敏电阻的一端连接，所述热敏电阻的另一端通过导线与所电池管理系统的信号输入端连接；

所述电池管理系统，用于在检测到所述检测回路为断路时，确定所述高压连接器高压互锁异常；在检测到所述检测回路为通路时，检测所述检测回路中的电流值，并根据所述电流值确定所述高压连接器的温度是否异常。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，包括：所述高压互锁装置包括：互锁弹片、第一互锁针和第二互锁针，所述第一互锁针和所述第二互锁针相互平行；

所述互锁弹片设置于所述高压连接器的插头内部，所述第一互锁针和所述第二互锁针设置于所述高压连接器的插座内部；

所述第一互锁针的第一端通过导线与所述电池管理系统的电源输出端连接；

所述第二互锁针的第一端通过导线与所述热敏电阻的一端连接；

当所述高压连接器的插头插入插座内时，若所述第一互锁针的第二端和所述第二互锁针的第二端分别与所述互锁弹片的接触面相接触，所述高压互锁装置导通；

若所述第一互锁针的第二端和所述第二互锁针的第二端分别与所述互锁弹片的接触面未接触，所述高压互锁装置断开，高压互锁异常。

3.一种高压连接器检测方法，其特征在于，应用于权利要求1至2任一所述的电池管理系统，所述方法包括：

在高压连接器的插头插入插座后，获取由高压互锁装置、热敏电阻和电池管理系统构成的检测回路中的电流值；

当所述检测回路为断路时，确定所述高压连接器高压互锁异常；

当所述检测回路为通路时，根据所述电流值确定所述高压连接器的温度值，当所述温度值大于预设温度阈值时，确定所述高压连接器温度异常。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻，所述根据所述电流值确定所述高压连接器的温度值，包括：

根据所述电流值，以及所述热敏电阻的电流值和温度值之间的预设函数关系，计算所述热敏电阻的温度值；

将所述热敏电阻的温度值确定为所述高压连接器的温度值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述电流值小于预设电流阈值时，向整车控制器发送高压互锁异常提示信号，以使所述整车控制器控制显示模块显示高压互锁异常提示。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述温度值大于预设温度阈值时，向所述整车控制器发送温度异常提示信号，以使所述整车控制器控制显示模块显示温度异常提示。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在获取检测回路中的电流值之后，还包括：

将所述电流值与预设电流阈值进行比较；

当电流值小于预设电流阈值时，确定所述检测回路为断路；

当电流值大于预设电流阈值时，确定所述检测回路为通路。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预设温度阈值根据所述热敏电阻的性能参数、所述高压连接器的温度上限值和所述检测支路的电路参数确定。

9.一种电池管理系统，其特征在于，包括：存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求3至8任一项所述的方法的步骤。

10.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求3至8任一所述的方法。