CN108761324A - 电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法及装置 - Google Patents

电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法及装置，其中，方法包括：按照高压上电的过程，依次发送预充继电器吸合指令，预充继电器断开指令以及主负继电器吸合指令，预充继电器吸合指令，主正继电器吸合指令，预充继电器断开指令，并在发送了各个指令之后，采集电压和/或电流参数，然后根据采集的电压和/或电流参数的参数值或者参数值的变化情况，检测各个高压继电器是否发生了功能性响应故障，并且区分故障类型。利用本发明方案，可以根据采集的电压电流参数，及时发现电池包中高压继电器的故障问题，并且，这种方案可以适用于包括多个电池包的车辆中的各个电池包的高压继电器的功能性响应故障的检测。

Description

电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法及装置
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，具体涉及一种电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法及装置。
背景技术
动力电池作为电动汽车新能源汽车的能力输出电路，其能量输出通过多个高压继电器的通断来实现，其中包括主正继电器、主负继电器以及预充继电器。通常情况下，将高压继电器无法正确的响应电池管理系统发出的继电器吸合指令或继电器断开的指令的故障行为统称为继电器的功能性响应故障。若该多个高压继电器中的一个或多个发生功能性响应故障，则会影响动力电池的能量输出，进而影响新能源汽车的使用，甚至产生安全隐患。现有技术中，通常利用电池管理系统(Battery Management System，简称BMS)来检测动力电池的高压继电器的工作状态。
然而，在实现本发明实施例过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有技术不能在高压上电的过程中，同时实现对多个高压继电器中的每个继电器的故障检测，以及不能准确判断出每个继电器的故障类型具体为粘连故障还是卡滞故障。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法及装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法，包括：
步骤S1，在电池管理系统低压上电后，发送预充继电器吸合指令，判断第一母线电压和/或第一电池包工作电流是否满足第一预设条件；若是，则诊断出主负继电器发生粘连故障；若否，执行步骤S2；
步骤S2，发送预充继电器断开指令，以及发送主负继电器吸合指令；判断第二母线电压和/或第二电池包工作电流是否满足第二预设条件；若是，则诊断出预充继电器发生粘连故障；若否，执行步骤S3；
步骤S3，发送预充继电器吸合指令，判断第三母线电压和/或第三电池包工作电流是否满足第三预设条件；若是，则诊断出预充继电器发生卡滞故障，和/或主负继电器发生卡滞故障；若否，执行步骤S4；
步骤S4，发送主正继电器吸合指令，判断第四母线电压和第四动力电池内总压是否满足第四预设条件；若是，则诊断出主正继电器发生卡滞故障；若否，执行步骤S5；
步骤S5，发送预充继电器断开指令；当高压系统下电时，发送主正继电器断开指令；经过预设时间后，判断第五母线电压、和/或第五动力电池内总压是否满足第五预设条件；若是，则诊断出主正继电器，和/或预充继电器发生粘连故障；若否，执行步骤S6；
步骤S6，诊断出主正继电器、主负继电器以及预充继电器均未发生卡滞故障或粘连故障，并发送主负继电器断开指令。
根据本发明的另一方面，提供了一种电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断装置，包括：
发送模块，适于在电池管理系统低压上电后，发送预充继电器吸合指令；
判断模块，适于判断第一母线电压和/或第一电池包工作电流是否满足第一预设条件；
诊断模块，适于若判定出满足第一预设条件，则诊断出主负继电器发生粘连故障；
所述发送模块还适于：若判定出不满足第一预设条件，则发送预充继电器断开指令，以及发送主负继电器吸合指令；
所述判断模块还适于：判断第二母线电压和/或第二电池包工作电流是否满足第二预设条件；
所述诊断模块还适于：若判定出满足第二预设条件，则诊断出预充继电器发生粘连故障
所述发送模块还适于：若判定不满足第二预设条件，则发送预充继电器吸合指令；
所述判断模块还适于：判断第三母线电压和/或第三电池包工作电流是否满足第三预设条件；
所述诊断模块还适于：若判定出满足第三预设条件，则诊断出预充继电器发生卡滞故障，和/或主负继电器发生卡滞故障；
所述发送模块还适于：若判定不满足第三预设条件，则发送主正继电器吸合指令；
所述判断模块还适于：判断第四母线电压和第四动力电池内总压是否满足第四预设条件；
所述诊断模块还适于：若判定出满足第四预设条件，则诊断出主正继电器发生卡滞故障；
所述发送模块还适于：若判定不满足第四预设条件，则发送预充继电器断开指令；当高压系统下电时，发送主正继电器断开指令；
所述判断模块还适于：经过预设时间后，判断第五母线电压、和/或第五动力电池内总压是否满足第五预设条件；
所述诊断模块还适于：若判定出满足第五预设条件，则诊断出主正继电器，和/或预充继电器发生粘连故障；
所述诊断模块还适于：若判定出不满足第五预设条件，则诊断出主正继电器、主负继电器以及预充继电器均未发生卡滞故障或粘连故障；
所述发送模块还适于：若诊断出主正继电器、主负继电器以及预充继电器均未发生卡滞故障或粘连故障，则发送主负继电器断开指令。
根据本发明的另一方面，提供了一种汽车，包括上述的电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断装置，以及多个电池包；
其中，所述电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断装置可以对所述多个电池包中的任一电池包进行电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断。
根据本发明的又一方面，提供了一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法对应的操作。
根据本发明的再一方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上述电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法对应的操作。
根据本发明提供的电池包的高压继电器功能性响应故障的诊断方法及装置，按照高压上电的过程，依次发送预充继电器吸合指令，预充继电器断开指令以及主负继电器吸合指令，预充继电器吸合指令，主正继电器吸合指令，预充继电器断开指令，并在发送了各个指令之后，采集电压和/或电流参数，然后根据采集的电压和/或电流参数的参数值或者参数值的变化情况，检测各个高压继电器是否发生了功能性响应故障，并且区分故障类型。利用本发明方案，在高压上电的过程中，可以根据采集的电压电流参数，及时发现电池包中各个高压继电器的故障问题，同时准确判断出每个继电器的故障类型具体为卡滞故障还是粘连故障；并且，本发明方案可以适用于包括多个电池包的动力汽车中的各个电池包的高压继电器的功能性响应故障的检测。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了一种双动力电池包的示意图；
图2示出了本发明发送继电器吸合指令和/或断开指令的时序图；
图3示出了根据本发明一个实施例的电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法的流程图；
图4示出了根据本发明一个实施例的电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断装置的功能框图；
图5示出了根据本发明实施例的一种计算设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了一种双动力电池包的示意图。如图1所示，电池包1为车辆主电源，电池包2为备用电源，其通过快充口(图中未示出)给车辆提供动力源。在车辆运行过程中，始终确保仅有一个电池包处于高压连接状态，另外一个电池包为断开状态，电池包1和电池包2各有三个继电器：主正继电器K2，主负继电器K3和预充电继电器K1，其中，R1和R2均为预充电保护电阻，电阻值较大，可以在预充电过程中，使高压负载端的电压不至于上升过快。需要在此强调的是，虽然图1仅示出了双动力电池包的示意图，但是本发明方案可以广泛适用于包括一个或多个电池包的车辆的各个电池包的高压继电器的功能性响应故障的诊断。
本发明严格按照高压上电的过程，控制发送继电器的吸合指令和/或断开指令的时序，并在每次发送相应继电器的吸合指令和/或断开指令后，根据采集的电池包工作电流I1或I2、继电器后母线电压Uhv1或Uhv2、和/或动力电池内总压Ubat1或Ubat2来检测各个高压继电器是否发生了功能性响应故障，并且区分故障类型，故障类型包括无法响应吸合指令的卡滞(stuck open)故障，以及无法响应断开指令的粘连(stuck closed)故障，以便于系统设置不同的故障码，快速定位故障原因。
图2示出了本发明发送继电器吸合指令和/或断开指令的时序图。如图2所示，该时序主要分为A、B、C、D、E、F、G共七个阶段，在本发明的下述实施例中，将分别针对该七个阶段进行分析。
图3示出了根据本发明一个实施例的电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法的流程图。如图3所示，该方法包括以下步骤：
步骤S301，在电池管理系统低压上电后，发送预充继电器吸合指令。
在本实施例中，以电池包1为车辆提供动力源为例进行说明。
低压上电后，电池管理系统激活，电池管理系统通过电压采样单元采集Ubat1和Uhv1，通过电流采样单元(例如电流传感器)采集电池包工作电流I1。然后，发送预充继电器K1吸合指令(对应图2的A阶段)。
步骤S302，判断第一母线电压和/或第一电池包工作电流是否满足第一预设条件；若是，则诊断出主负继电器发生粘连故障，本方法结束；若否，执行步骤S303。
在发送预充继电器K1吸合指令之后，采集第一母线电压和/或第一电池包工作电流。需要再次说明的是，本实施例中，在母线电压、电池包工作电流以及动力电池内总压前加第一、第二、第三等序数词，仅表示相应步骤中的当前的母线电压、电池包工作电流以及动力电池内总压。
具体地，在发送预充继电器K1吸合指令之后，理论上：只有预充继电器K1接收到吸合指令，而与电池1的总负极相连的主负继电器K3是没有接收到吸合指令的，此时，电池1与高压负载端是没有接通的。基于此，则可以根据第一母线电压和/或第一电池包工作电流判断高压负载端是否与电池1接通，并据此诊断出主负继电器K3是否发生了粘连故障，即：主负继电器K3是否不能正常断开。若第一母线电压和/或第一电池包工作电流满足第一预设条件，则诊断出主负继电器K3发生粘连故障。
实际上，预充继电器K1接收到吸合指令后，若第一母线电压不为0，或者，第一母线电压相较于步骤S301中采集的Uhv1的变化率超过第一变化率阈值，或者，第一电池包工作电流不为0，则电池包1与高压负载端是接通的，则认为主负继电器K3发生了粘连，即发生了粘连故障；否则，认为主负继电器K3未发生粘连故障，则执行步骤S303，以继续进行功能性响应故障的检测。
进一步，可通过以下一种或多种判断方法来判定第一母线电压和/或第一电池包工作电流满足第一预设条件：
在本发明的一些具体实施例中，判断第一母线电压是否超过第一电压阈值，若是，则判定第一母线电压满足第一预设条件。可选的，故障时第一母线电压理论上大于0，考虑到可靠性，第一电压阈值设置为大于50伏至小于当前电池包内总电压100伏的范围内。
在本发明的另一些具体实施例中，判断第一母线电压的变化率是否超过第一变化率阈值，若是，则判定第一母线电压满足第一预设条件。
在本发明的又一些具体实施例中，判断第一电池包工作电流是否超过第一电流阈值，若是，则判定第一电池包工作电流满足第一预设条件。可选的，故障时第一电池包工作电流理论上大于0，考虑到可靠性，第一电流阈值设置为5安培或5安培左右。
步骤S303，发送预充继电器断开指令，以及发送主负继电器吸合指令。
对应图2中的B阶段，在步骤S302的基础上，发送预充继电器断开指令，以及发送主负继电器吸合指令。
步骤S304，判断第二母线电压和/或第二电池包工作电流是否满足第二预设条件；若是，则诊断出预充继电器发生粘连故障，本方法结束；若否，执行步骤S305。
在发送预充继电器断开指令，以及发送主负继电器吸合指令后，采集第二母线电压和/或第二电池包工作电流。
理论上：在预充继电器K1接收到断开指令，以及主负继电器K3接收到吸合指令之后，只有主负继电器K3是吸合的，而与电池1的正极相连的主正继电器K2以及预充继电器K1均是断开的，此时，电池1与高压负载端是没有接通的。基于此，则可以根据第二母线电压和/或第二电池包工作电流判断高压负载端是否与电池1接通，并据此诊断出预充继电器K1是否发生了粘连故障，即：预充继电器K1是否不能正常断开。若第二母线电压和/或第二电池包工作电流满足第二预设条件，则诊断出预充继电器K1发生粘连故障。
实际上，预充继电器K1接收到断开指令，以及主负继电器K3接收到吸合指令之后，若第二母线电压不为0，或者，第二母线电压相较于步骤S301中采集的Uhv1的变化率超过第二变化率阈值，或者，第二电池包工作电流不为0，则电池包1与高压负载端是接通的，则认为预充继电器K1发生了粘连，即预充继电器K1并未响应断开指令，发生了粘连故障；否则，认为预充继电器K1未发生粘连故障，则执行步骤S305，以继续进行功能性响应故障的检测。
进一步，可通过以下一种或多种判断方法来判定第二母线电压和/或第二电池包工作电流满足第二预设条件：
在本发明的一些具体实施例中，判断第二母线电压是否超过第二电压阈值，若是，则判定第二母线电压满足第二预设条件。可选的，故障时第二母线电压理论上大于0，考虑到可靠性，第二电压阈值设置为大于50伏至小于当前电池包内总电压100伏的范围内。
在本发明的另一些具体实施例中，判断第二母线电压的变化率是否超过第二变化率阈值，若是，则判定第二母线电压满足第二预设条件。
在本发明的又一些具体实施例中，判断第二电池包工作电流是否超过第二电流阈值，若是，则判定第二电池包工作电流满足第二预设条件。可选的，故障时第二电池包工作电流理论上大于0，考虑到可靠性，第二电流阈值设置为5安培或5安培左右。
步骤S305，发送预充继电器吸合指令。
对应图2中的C阶段，在步骤S304的基础上，发送预充继电器K1吸合指令。
步骤S306，判断第三母线电压和/或第三电池包工作电流是否满足第三预设条件；若是，则诊断出预充继电器发生卡滞故障，和/或主负继电器发生卡滞故障，本方法结束；若否，执行步骤S307。
在发送预充继电器吸合指令后，采集第三母线电压和/或第三电池包工作电流。
理论上：在预充继电器K1接收到吸合指令之后，主负继电器K3和预充继电器K1均是吸合的，此时，电池1与高压负载端通过主负继电器K3和预充继电器K1的吸合接通。基于此，则可以根据第三母线电压和/或第三电池包工作电流判断是否通过主负继电器K3和预充继电器K1吸合将高压负载端与电池1接通，并据此诊断出预充继电器K1或/或主负继电器K3是否发生了卡滞故障，即：预充继电器K1和/或主负继电器K3是否不能正粘连合。若第三母线电压和/或第三电池包工作电流满足第三预设条件，则诊断出预充继电器K1或/或主负继电器K3发生了卡滞故障。
实际上，预充继电器K1接收到吸合指令之后，若第三母线电压仍为0，或者，第三母线电压相较于步骤S304中采集的第二母线电压保持不变，或者，第三电池包工作电流仍为0，则电池包1与高压负载端未通过主负继电器K3和预充继电器K1的吸合而接通，则认为预充继电器K1和/或主负继电器K3仍是断开的，即预充继电器K1和/或主负继电器K3并未响应吸合指令，发生了卡滞故障；否则，认为预充继电器K1和/或主负继电器K3未发生卡滞故障，则执行步骤S307，以继续进行功能性响应故障的检测。
进一步，可通过以下一种或多种判断方法来判定第三母线电压和/或第三电池包工作电流满足第三预设条件：
在本发明的一些具体实施例中，判断第三母线电压是否小于第三电压阈值，若是，则判定第三母线电压满足第三预设条件。可选的，故障时第三母线电压理论上为0伏，考虑到可靠性，设置第三电压阈值为10伏或10伏左右。
在本发明的另一些具体实施例中，判断第三母线电压与第二母线电压的差值是否小于第三差值阈值；若是，则判定第三母线电压满足第三预设条件。
在本发明的又一些具体实施例中，判断第三电池包工作电流是否超过第三电流阈值，若是，则判定第三电池包工作电流满足第三预设条件。可选的，故障时第三电池包电流理论上为0安培，考虑到可靠性，设置第三电流阈值在5安培或5安培左右，但是不能超过最大预充电流。
步骤S307，发送主正继电器吸合指令。
对应图2中的D阶段，在步骤S306的基础上，发送主正继电器K2吸合指令。
步骤S308，判断第四母线电压和第四动力电池内总压是否满足第四预设条件；若是，则诊断出主正继电器发生卡滞故障，本方法结束；若否，执行步骤S309。
在发送主正继电器K2吸合指令后，采集第四母线电压和/或第四电池包工作电流。
理论上：在主正继电器K2接收到吸合指令之后，由于与预充继电器K1相连的电阻R1很大，导致预充继电器K1被短路，主负继电器K3和主正继电器K2均是吸合的，此时，电池1与高压负载端通过主负继电器K3和主正继电器K2的吸合接通。基于此，则可以根据第四母线电压和第四动力电池内总压判断是否通过主负继电器K3和主正继电器K2的吸合将高压负载端与电池1接通，并据此诊断出主正继电器K2是否发生了卡滞故障，即：主正继电器K2是否不能正粘连合。若第四母线电压和第四动力电池内总压满足第四预设条件，则诊断出主正继电器K2发生了卡滞故障。
实际上：主正继电器K2接收到吸合指令之后，若第四母线电压仍然呈一定梯度上升，而不是迅速上升到与第四动力电池内总压相等，即第四母线电压与第四动力电池内总压之间存在一定差值，或者，该差值的持续时间较长，则电池包1与高压负载端是通过主负继电器K3和预充继电器K1的吸合而接通的，而不是通过主负继电器K3和主正继电器K2的吸合接通的，则认为主正继电器K2仍是断开的，即主正继电器K2并未响应吸合指令，发生了卡滞故障；否则，认为主正继电器K2未发生卡滞故障，则执行步骤S309，以继续进行功能性响应故障的检测。
进一步，可通过以下一种或多种判断方法来判定第四母线电压和第四动力电池内总压满足第四预设条件：
在本发明的一些具体实施例中，判断第四母线电压与第四动力电池内总压的差值是否超过第四差值阈值，若是，则判定第四母线电压和第四动力电池内总压满足第四预设条件。可选的，无故障时，第四母线电压理论上等于第四动力电池内总压，或者，考虑到可靠性，第四母线电压与第四动力电池内总压的差值不能超过10伏。
在本发明的另一些具体实施例中，判断第四母线电压与第四动力电池内总压的差值超过第四差值阈值对应的持续时间是否超过第四持续时间，若是，则判定第四母线电压和第四动力电池内总压满足第四预设条件。
步骤S309，发送预充继电器断开指令；当高压系统下电时，发送主正继电器断开指令。
对应图2中的E阶段，在步骤S308的基础上，发送预充继电器K1断开指令，此时高压上电过程完成。对应图2中的F阶段，当高压系统下电时，发送主正继电器K2断开指令。
步骤S310，经过预设时间后，判断第五母线电压、和/或第五动力电池内总压是否满足第五预设条件；若是，则诊断出主正继电器，和/或预充继电器发生粘连故障，本方法结束；若否，执行步骤S311。
在发送主正继电器K2吸合指令，以及发送主正继电器K2断开指令后，经过预设时间后，采集第五母线电压、和/或第五动力电池内总压。
理论上：在高压系统下电时，主正继电器K2接收到断开指令之后，仅有主负继电器K3吸合，使得电池1与高压负载端断开，第五母线电压相较于第四母线电压会降低，或者，第五母线电压不会与第五动力电池内总压相等，或者，第五电池包工作电流相较于高压上电完成时的电池包工作电流会降低；与此同时，由于与预充继电器K1相连的R1的存在，使通过预充继电器K1与主负继电器K3的吸合接通电池1和高压负载时的电池包工作电流，小于通过主正继电器K2与主负继电器K3的吸合接通电池1和高压负载时的电池包工作电流。基于此，则可以根据第五母线电压、第五动力电池内总压和/或第五电池包工作电流判断高压负载端与电池1是否断开，并据此诊断出主正继电器K2是否发生了粘连故障，即：主正继电器K2是否不能正常断开。若第五母线电压、第五动力电池内总压和/或第五电池包工作电流满足第五预设条件，则诊断出主正继电器K2发生了粘连故障。
实际上：主正继电器K2接收到断开指令之后，若第五母线电压仍然与第四母线电压相等，或者，第五母线电压与第五动力电池内总压相等，或者，第五电池包工作电流相较于高压上电完成时的电池包工作电流未发生改变，则电池包1与高压负载端通过主负继电器K3和主正继电器K2的吸合而接通，则认为主正继电器K2仍是吸合的，即主正继电器K2并未响应断开指令，发生了粘连故障；否则，认为主正继电器K2未发生粘连故障，则执行步骤S311，以继续进行功能性响应故障的检测。
进一步，可通过以下一种或多种判断方法来判定第五母线电压、和/或第五动力电池内总压是否满足第五预设条件：
在本发明的一些具体实施例中，判断第五母线电压与第四母线电压的差值是否小于第五差值阈值，若是，则判定第五母线电压满足第五预设条件。可选的，无故障时，经过预设时间(取决于车辆配置，通常为10秒或10秒左右)之后，第五母线电压降到60伏以下。
在本发明的另一些具体实施例中，判断第五母线电压与第五动力电池内总压的差值是否小于第六差值阈值，若是，则判定第五母线电压满足第五预设条件。
以及，理论上：在接收预充继电器K1断开指令，以及接收到主正继电器可断开指令之后，由于高压负载端的充放电电容的存在，使得第五母线电压会呈一定梯度下降，并最后降为0。基于此，则可以诊断出预充继电器K1是否发生了粘连故障，即：预充继电器K1是否不能正常断开。若第五母线电压满足第六预设条件，则诊断出预充继电器K1发生了粘连故障。
实际上：接收预充继电器K1断开指令，以及接收到主正继电器可断开指令之后，若第五母线电压始终没有降到0，则电池包1与高压负载端通过主负继电器K3和预充继电器K1的吸合而接通，则认为预充继电器K1仍是吸合的，即预充继电器K1并未响应断开指令，发生了粘连故障；否则，认为预充继电器K1未发生粘连故障，则执行步骤S312，以继续进行功能性响应故障的检测。
在本发明的一些具体实施例中，通过以下方法来判定第五母线电压是否满足第五预设条件：判断第五母线电压是否在第五电压区间内；若是，则判断第五母线电压在第五电压区间内对应的持续时间是否超过第五持续时间；若是，则判定第五母线电压满足第五预设条件，则确定预充继电器K1发生了粘连故障。
步骤S311，诊断出主正继电器、主负继电器以及预充继电器均未发生卡滞故障或粘连故障，并发送主负继电器断开指令，本方法结束。
需要在此说明的是，在本发明的所有判断步骤中，并不以示出的判断条件为限，在具体实施时，本领域技术人员可根据接收到继电器吸合或断开指令后的理论情况，以及根据电池管理系统、电池电路和汽车的硬件情况，来设置判断的参数条件，例如根据汽车车型、电池型号以及电池包容量等设置判断的参数条件。
根据本发明提供的电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法，在低压上电、预充电、高压上电完成以及高压下电的切换过程中，电池管理系统根据采集的电池包工作电流I1或I2、继电器后母线电压Uhv1或Uhv2、和/或动力电池内总压Ubat1或Ubat2的参数值及参数值的变化规律即可判断主正继电器、主负继电器和预充电继电器的卡滞故障和粘连故障，提升了车辆运行过程中高压系统的安全性和可靠性。
图4示出了根据本发明一个实施例的电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断装置的功能框图。如图4所示，该装置包括：发送模块401、判断模块402以及诊断模块403。
发送模块401，适于在电池管理系统低压上电后，发送预充继电器吸合指令；
判断模块402，适于判断第一母线电压和/或第一电池包工作电流是否满足第一预设条件；
诊断模块403，适于若判定出满足第一预设条件，则诊断出主负继电器发生粘连故障；
所述发送模块401还适于：若判定出不满足第一预设条件，则发送预充继电器断开指令，以及发送主负继电器吸合指令；
所述判断模块402还适于：判断第二母线电压和/或第二电池包工作电流是否满足第二预设条件；
所述诊断模块403还适于：若判定出满足第二预设条件，则诊断出预充继电器发生粘连故障
所述发送模块401还适于：若判定不满足第二预设条件，则发送预充继电器吸合指令；
所述判断模块402还适于：判断第三母线电压和/或第三电池包工作电流是否满足第三预设条件；
所述诊断模块403还适于：若判定出满足第三预设条件，则诊断出预充继电器发生卡滞故障，和/或主负继电器发生卡滞故障；
所述发送模块401还适于：若判定不满足第三预设条件，则发送主正继电器吸合指令；
所述判断模块402还适于：判断第四母线电压和第四动力电池内总压是否满足第四预设条件；
所述诊断模块403还适于：若判定出满足第四预设条件，则诊断出主正继电器发生卡滞故障；
所述发送模块401还适于：若判定不满足第四预设条件，则发送预充继电器断开指令；当高压系统下电时，发送主正继电器断开指令；
所述判断模块还适于：经过预设时间后，判断第五母线电压、和/或第五动力电池内总压是否满足第五预设条件；
所述诊断模块还适于：若判定出满足第五预设条件，则诊断出主正继电器，和/或预充继电器发生粘连故障；
所述诊断模块还适于：若判定出不满足第五预设条件，则诊断出主正继电器、主负继电器以及预充继电器均未发生卡滞故障或粘连故障；
所述发送模块还适于：若诊断出主正继电器、主负继电器以及预充继电器均未发生卡滞故障或粘连故障，则发送主负继电器断开指令。
在本发明的一个可选实施例中，所述判断模块402进一步适于：判断第一母线电压是否超过第一电压阈值，若是，则判定第一母线电压满足第一预设条件；和/或，
判断第一母线电压的变化率是否超过第一变化率阈值，若是，则判定第一母线电压满足第一预设条件；和/或，
判断第一电池包工作电流是否超过第一电流阈值，若是，则判定第一电池包工作电流满足第一预设条件。
在本发明的一个可选实施例中，所述判断模块402进一步适于：
判断第二母线电压是否超过第二电压阈值，若是，则判定第二母线电压满足第二预设条件；和/或，
判断第二母线电压的变化率是否超过第二变化率阈值，若是，则判定第二母线电压满足第二预设条件；和/或
判断第二电池包工作电流是否超过第二电流阈值，若是，则判定第二电池包工作电流满足第二预设条件。
在本发明的一个可选实施例中，所述判断模块402进一步适于：
判断第三母线电压是否小于第三电压阈值，若是，则判定第三母线电压满足第三预设条件；和/或，
判断第三母线电压与第二母线电压的差值是否小于第三差值阈值；若是，则判定第三母线电压满足第三预设条件；和/或，
判断第三电池包工作电流是否超过第三电流阈值，若是，则判定第三电池包工作电流满足第三预设条件。
在本发明的一个可选实施例中，所述判断模块402进一步适于：
判断第四母线电压与第四动力电池内总压的差值是否超过第四差值阈值，若是，则判定第四母线电压和第四动力电池内总压满足第四预设条件；和/或，
判断第四母线电压与第四动力电池内总压的差值超过第四差值阈值对应的持续时间是否超过第四持续时间，若是，则判定第四母线电压和第四动力电池内总压满足第四预设条件。
在本发明的一个可选实施例中，所述判断模块402进一步适于：
判断第五母线电压与第四母线电压的差值是否小于第五差值阈值，若是，则判定第五母线电压满足第五预设条件；和/或，
判断第五母线电压与第五动力电池内总压的差值是否小于第六差值阈值，若是，则判定第五母线电压满足第五预设条件；和/或，
判断第五母线电压是否在第五电压区间内；若是，则判断第五母线电压在第五电压区间内对应的持续时间是否超过第五持续时间；若是，则判定第五母线电压满足第五预设条件。
关于上述各个模块的具体结构和工作原理可参照方法实施例中相应步骤的描述，此处不再赘述。
本申请实施例提供了一种汽车，该汽车包括上述装置实施例所述的电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断装置，以及多个电池包；
其中，所述电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断装置可以对所述多个电池包中的任一电池包进行电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断。
本申请实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法。
图5示出了根据本发明实施例的一种计算设备的结构示意图，本发明具体实施例并不对计算设备的具体实现做限定。
如图5所示，该计算设备可以包括：处理器(processor)502、通信接口(Communications Interface)504、存储器(memory)506、以及通信总线508。
其中：
处理器502、通信接口504、以及存储器506通过通信总线508完成相互间的通信。
通信接口504，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。
处理器502，用于执行程序510，具体可以执行上述电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法实施例中的相关步骤。
具体地，程序510可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。
处理器502可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。计算设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。
存储器506，用于存放程序510。存储器506可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
程序510具体可以用于使得处理器502执行以下操作：
步骤S1，在电池管理系统低压上电后，发送预充继电器吸合指令，判断第一母线电压和/或第一电池包工作电流是否满足第一预设条件；若是，则诊断出主负继电器发生粘连故障；若否，执行步骤S2；
步骤S2，发送预充继电器断开指令，以及发送主负继电器吸合指令；判断第二母线电压和/或第二电池包工作电流是否满足第二预设条件；若是，则诊断出预充继电器发生粘连故障；若否，执行步骤S3；
步骤S3，发送预充继电器吸合指令，判断第三母线电压和/或第三电池包工作电流是否满足第三预设条件；若是，则诊断出预充继电器发生卡滞故障，和/或主负继电器发生卡滞故障；若否，执行步骤S4；
步骤S4，发送主正继电器吸合指令，判断第四母线电压和第四动力电池内总压是否满足第四预设条件；若是，则诊断出主正继电器发生卡滞故障；若否，执行步骤S5；
步骤S5，发送预充继电器断开指令；当高压系统下电时，发送主正继电器断开指令；经过预设时间后，判断第五母线电压、和/或第五动力电池内总压是否满足第五预设条件；若是，则诊断出主正继电器，和/或预充继电器发生粘连故障；若否，执行步骤S6；
步骤S6，诊断出主正继电器、主负继电器以及预充继电器均未发生卡滞故障或粘连故障，并发送主负继电器断开指令。
在一种可选的方式中，程序510具体可以进一步用于使得处理器502执行以下操作：
判断第一母线电压是否超过第一电压阈值，若是，则判定第一母线电压满足第一预设条件；和/或，
判断第一母线电压的变化率是否超过第一变化率阈值，若是，则判定第一母线电压满足第一预设条件；和/或，
判断第一电池包工作电流是否超过第一电流阈值，若是，则判定第一电池包工作电流满足第一预设条件。
在一种可选的方式中，程序510具体可以进一步用于使得处理器502执行以下操作：
判断第二母线电压是否超过第二电压阈值，若是，则判定第二母线电压满足第二预设条件；和/或，
判断第二母线电压的变化率是否超过第二变化率阈值，若是，则判定第二母线电压满足第二预设条件；和/或
判断第二电池包工作电流是否超过第二电流阈值，若是，则判定第二电池包工作电流满足第二预设条件。
在一种可选的方式中，程序510具体可以进一步用于使得处理器502执行以下操作：
判断第三母线电压是否小于第三电压阈值，若是，则判定第三母线电压满足第三预设条件；和/或，
判断第三母线电压与第二母线电压的差值是否小于第三差值阈值；若是，则判定第三母线电压满足第三预设条件；和/或，
判断第三电池包工作电流是否超过第三电流阈值，若是，则判定第三电池包工作电流满足第三预设条件。
在一种可选的方式中，程序510具体可以进一步用于使得处理器502执行以下操作：
判断第四母线电压与第四动力电池内总压的差值是否超过第四差值阈值，若是，则判定第四母线电压和第四动力电池内总压满足第四预设条件；和/或，
判断第四母线电压与第四动力电池内总压的差值超过第四差值阈值对应的持续时间是否超过第四持续时间，若是，则判定第四母线电压和第四动力电池内总压满足第四预设条件。
在一种可选的方式中，程序510具体可以进一步用于使得处理器502执行以下操作：
判断第五母线电压与第四母线电压的差值是否小于第五差值阈值，若是，则判定第五母线电压满足第五预设条件；和/或，
判断第五母线电压与第五动力电池内总压的差值是否小于第六差值阈值，若是，则判定第五母线电压满足第五预设条件；和/或，
判断第五母线电压是否在第五电压区间内；若是，则判断第五母线电压在第五电压区间内对应的持续时间是否超过第五持续时间；若是，则判定第五母线电压满足第五预设条件。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (15)

1.一种电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法，其特征在于，包括：
步骤S1，在电池管理系统低压上电后，发送预充继电器吸合指令，判断第一母线电压和/或第一电池包工作电流是否满足第一预设条件；若是，则诊断出主负继电器发生粘连故障；若否，执行步骤S2；
步骤S2，发送预充继电器断开指令，以及发送主负继电器吸合指令；判断第二母线电压和/或第二电池包工作电流是否满足第二预设条件；若是，则诊断出预充继电器发生粘连故障；若否，执行步骤S3；
步骤S3，发送预充继电器吸合指令，判断第三母线电压和/或第三电池包工作电流是否满足第三预设条件；若是，则诊断出预充继电器发生卡滞故障，和/或主负继电器发生卡滞故障；若否，执行步骤S4；
步骤S4，发送主正继电器吸合指令，判断第四母线电压和第四动力电池内总压是否满足第四预设条件；若是，则诊断出主正继电器发生卡滞故障；若否，执行步骤S5；
步骤S5，发送预充继电器断开指令；当高压系统下电时，发送主正继电器断开指令；经过预设时间后，判断第五母线电压、和/或第五动力电池内总压是否满足第五预设条件；若是，则诊断出主正继电器，和/或预充继电器发生粘连故障；若否，执行步骤S6；
步骤S6，诊断出主正继电器、主负继电器以及预充继电器均未发生卡滞故障或粘连故障，并发送主负继电器断开指令。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断第一母线电压和/或第一电池包工作电流是否满足第一预设条件进一步包括：
判断第一母线电压是否超过第一电压阈值，若是，则判定第一母线电压满足第一预设条件；和/或，
判断第一母线电压的变化率是否超过第一变化率阈值，若是，则判定第一母线电压满足第一预设条件；和/或，
判断第一电池包工作电流是否超过第一电流阈值，若是，则判定第一电池包工作电流满足第一预设条件。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断第二母线电压和/或第二电池包工作电流是否满足第二预设条件进一步包括：
判断第二母线电压是否超过第二电压阈值，若是，则判定第二母线电压满足第二预设条件；和/或，
判断第二母线电压的变化率是否超过第二变化率阈值，若是，则判定第二母线电压满足第二预设条件；和/或
判断第二电池包工作电流是否超过第二电流阈值，若是，则判定第二电池包工作电流满足第二预设条件。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断第三母线电压和/或第三电池包工作电流是否满足第三预设条件进一步包括：
判断第三母线电压是否小于第三电压阈值，若是，则判定第三母线电压满足第三预设条件；和/或，
判断第三母线电压与第二母线电压的差值是否小于第三差值阈值；若是，则判定第三母线电压满足第三预设条件；和/或，
判断第三电池包工作电流是否超过第三电流阈值，若是，则判定第三电池包工作电流满足第三预设条件。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述判断第四母线电压和第四动力电池内总压是否满足第四预设条件进一步包括：
判断第四母线电压与第四动力电池内总压的差值是否超过第四差值阈值，若是，则判定第四母线电压和第四动力电池内总压满足第四预设条件；和/或，
判断第四母线电压与第四动力电池内总压的差值超过第四差值阈值对应的持续时间是否超过第四持续时间，若是，则判定第四母线电压和第四动力电池内总压满足第四预设条件。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述判断第五母线电压、和/或第五动力电池内总压是否满足第五预设条件进一步包括：
判断第五母线电压与第四母线电压的差值是否小于第五差值阈值，若是，则判定第五母线电压满足第五预设条件；和/或，
判断第五母线电压与第五动力电池内总压的差值是否小于第六差值阈值，若是，则判定第五母线电压满足第五预设条件；和/或，
判断第五母线电压是否在第五电压区间内；若是，则判断第五母线电压在第五电压区间内对应的持续时间是否超过第五持续时间；若是，则判定第五母线电压满足第五预设条件。
7.一种电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断装置，其特征在于，包括：
发送模块，适于在电池管理系统低压上电后，发送预充继电器吸合指令；
判断模块，适于判断第一母线电压和/或第一电池包工作电流是否满足第一预设条件；
诊断模块，适于若判定出满足第一预设条件，则诊断出主负继电器发生粘连故障；
所述发送模块还适于：若判定出不满足第一预设条件，则发送预充继电器断开指令，以及发送主负继电器吸合指令；
所述判断模块还适于：判断第二母线电压和/或第二电池包工作电流是否满足第二预设条件；
所述诊断模块还适于：若判定出满足第二预设条件，则诊断出预充继电器发生粘连故障；
所述发送模块还适于：若判定不满足第二预设条件，则发送预充继电器吸合指令；
所述判断模块还适于：判断第三母线电压和/或第三电池包工作电流是否满足第三预设条件；
所述诊断模块还适于：若判定出满足第三预设条件，则诊断出预充继电器发生卡滞故障，和/或主负继电器发生卡滞故障；
所述发送模块还适于：若判定不满足第三预设条件，则发送主正继电器吸合指令；
所述判断模块还适于：判断第四母线电压和第四动力电池内总压是否满足第四预设条件；
所述诊断模块还适于：若判定出满足第四预设条件，则诊断出主正继电器发生卡滞故障；
所述发送模块还适于：若判定不满足第四预设条件，则发送预充继电器断开指令；当高压系统下电时，发送主正继电器断开指令；
所述判断模块还适于：经过预设时间后，判断第五母线电压、和/或第五动力电池内总压是否满足第五预设条件；
所述诊断模块还适于：若判定出满足第五预设条件，则诊断出主正继电器，和/或预充继电器发生粘连故障；
所述诊断模块还适于：若判定出不满足第五预设条件，则诊断出主正继电器、主负继电器以及预充继电器均未发生卡滞故障或粘连故障；
所述发送模块还适于：若诊断出主正继电器、主负继电器以及预充继电器均未发生卡滞故障或粘连故障，则发送主负继电器断开指令。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述判断模块进一步适于：判断第一母线电压是否超过第一电压阈值，若是，则判定第一母线电压满足第一预设条件；和/或，
判断第一母线电压的变化率是否超过第一变化率阈值，若是，则判定第一母线电压满足第一预设条件；和/或，
判断第一电池包工作电流是否超过第一电流阈值，若是，则判定第一电池包工作电流满足第一预设条件。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述判断模块进一步适于：
判断第二母线电压是否超过第二电压阈值，若是，则判定第二母线电压满足第二预设条件；和/或，
判断第二母线电压的变化率是否超过第二变化率阈值，若是，则判定第二母线电压满足第二预设条件；和/或
判断第二电池包工作电流是否超过第二电流阈值，若是，则判定第二电池包工作电流满足第二预设条件。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述判断模块进一步适于：
判断第三母线电压是否小于第三电压阈值，若是，则判定第三母线电压满足第三预设条件；和/或，
判断第三母线电压与第二母线电压的差值是否小于第三差值阈值；若是，则判定第三母线电压满足第三预设条件；和/或，
判断第三电池包工作电流是否超过第三电流阈值，若是，则判定第三电池包工作电流满足第三预设条件。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述判断模块进一步适于：
判断第四母线电压与第四动力电池内总压的差值是否超过第四差值阈值，若是，则判定第四母线电压和第四动力电池内总压满足第四预设条件；和/或，
判断第四母线电压与第四动力电池内总压的差值超过第四差值阈值对应的持续时间是否超过第四持续时间，若是，则判定第四母线电压和第四动力电池内总压满足第四预设条件。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述判断模块进一步适于：
判断第五母线电压与第四母线电压的差值是否小于第五差值阈值，若是，则判定第五母线电压满足第五预设条件；和/或，
判断第五母线电压与第五动力电池内总压的差值是否小于第六差值阈值，若是，则判定第五母线电压满足第五预设条件；和/或，
判断第五母线电压是否在第五电压区间内；若是，则判断第五母线电压在第五电压区间内对应的持续时间是否超过第五持续时间；若是，则判定第五母线电压满足第五预设条件。
13.一种汽车，其特征在于，包括权利要求7-12任一项所述的电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断装置，以及多个电池包；
其中，所述电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断装置可以对所述多个电池包中的任一电池包进行电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断。
14.一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1-6中任一项所述的电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法对应的操作。
15.一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如权利要求1-6中任一项所述的电池包的高压继电器功能响应性故障的诊断方法对应的操作。
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