CN109606117A - 电池管理系统接触器控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电池管理系统接触器控制系统及方法。该电池管理系统接触器控制系统，包括控制器；使用形式检测模块，以对电池的使用形式进行检测并发送给所述控制器；阈值存储模块，所述阈值存储模块内存储有所述电池不同使用形式下对应的接触器计数次数阈值；计数器，用于对所述使用形式检测模块检测的工作参数下的所述接触器的使用次数进行计数累加；比较器，以对使用形式下、所述计数器中的计数累加值，和安全次数阈值存储模块中的总次数阈值进行比对，并在计数累加值接近总次数阈值时，由所述控制器对所述接触器进行终止使用的控制。采用本系统，可以避免检测到触发热失控的安全故障时由于接触器粘连导致高压回路无法打开引发电池包热失控。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池电路管理技术领域，尤其涉及一种电池管理系统接触器控制系统；同时，本发明还涉及一种电池管理系统接触器控制方法。
背景技术
现阶段，新能源汽车越来越受到各界的重视，而新能源汽车尤其是电动汽车的安全性也成为关注的焦点。电池管理系统作为电动汽车动力控制的核心部件，其必须能够满足整车的安全需求和相关国际国家标准要求。
电池包的最大危害就是起火爆炸，为了满足ISO26262的要求，电池管理系统会被分配避免电池包热失控的安全目标，其安全状态就是通过接触器断开高压路径。目前普遍采用主正接触器和主负接触器作冗余设计来断开高压回路，因此，接触器带在大负载切断的时候存在粘连的失效模式，会导致过压、过流、过温等安全相关的故障触发后，电池管理系统无法通过打开接触器来断开高压回路，进而引发电池包热失控。现有的技术中，多采用增加额外的断开高压路径的方式，在接触器粘连的时候通过该方法断开高压路径，但此方式较为复杂。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种电池管理系统接触器控制系统，以简单的方式，降低接触器粘连现象的发生。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种电池管理系统接触器控制系统，该系统包括：
控制器；
使用形式检测模块，所述使用形式检测模块的信号输出端与所述控制器相连，以对电池的使用形式进行检测并发送给所述控制器；
阈值存储模块，与所述控制器相连；所述阈值存储模块内存储有所述电池不同使用形式下对应的接触器计数次数阈值；
计数器，与所述控制器相连，用于对所述使用形式检测模块检测的工作参数下的所述接触器的使用次数进行计数累加；
比较器，与所述控制器相连，以对使用形式下、所述计数器中的计数累加值，和安全次数阈值存储模块中的总次数阈值进行比对，并在计数累加值接近总次数阈值时，由所述控制器对所述接触器进行终止使用的控制。
进一步的，所述使用形式包括充/放电形式下的多个电流值。
进一步的，该系统还包括：
性能参数检测模块，与所述控制器相连，用于对所述电池的性能参数进行检测，并将检测的结果发送给所述控制器；
性能参数阈值存储模块，与所述控制器相连，所述性能参数阈值存储模块中存储有性能参数阈值，以在所述性能参数检测模块检测的所述电池的性能参数大于性能参数阈值时，由所述控制器与车辆控制器通信以控制减少负载数量。
进一步的，该系统还包括：
时间存储模块，与所述控制器相连，所述时间存储模块中存储有操作时间，以限定所述控制器与车辆控制器通信以降低负载数量的控制时间。
进一步的，所述性能参数包括电池温度值、压力值、电流值中的至少一种。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
通过本发明的控制系统，通过预设的接触器寿命期内的不同条件下的使用次数，当检测到接触器寿命临近安全使用次数阀值时，禁止接触器再次闭合，从而避免检测到触发热失控的安全故障时由于接触器粘连导致高压回路无法打开引发电池包热失控。
本发明同时涉及了一种电池管理系统接触器控制方法，该方法包括如下步骤：
使用形式检测步骤，由使用形式检测模块以对电池的使用形式进行检测并发送给所述控制器；
计数步骤，由计数器对所述使用形式检测模块检测的工作参数下的所述接触器的使用次数进行计数累加；
比较步骤，以对使用形式下、所述计数器中的计数累加值，和安全次数阈值存储模块中的总次数阈值进行比对；
控制步骤，基于比较步骤，若该使用形式下，所述计数器中的计数累加值接近总次数阈值时，由所述控制器对所述接触器进行终止使用的控制，否则，闭合所述接触器。
进一步的，所述使用形式包括充/放电形式下的多个电流值。
进一步的，还包括如下步骤：
性能参数检测步骤，由性能参数检测模块对所述电池的性能参数进行检测，并将检测的结果发送给所述控制器；
所述控制步骤中，基于所述性能参数检测步骤，当所述性能参数检测模块检测的所述电池的性能参数大于性能参数阈值时，由所述控制器与车辆控制器通信以控制减少负载数量。
进一步的，所述控制步骤中，所述车辆控制器以时间存储模块中存储的操作时间限制降低负载数量的控制时间。
本发明的电池管理系统接触器控制方法，与如上的电池管理系统接触器控制系统具有相同的效果，在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图，是用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明是用于解释本发明，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例控制系统连接关系框图；
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合；所描述的实施例也仅为部分，而非全部的实施例。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。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例
本实施例涉及一种电池管理系统接触器控制系统，由图1所示，该系统主要包括控制器，使用形式检测模块，阈值存储模块，计数器，比较器，性能参数检测模块，性能参数阈值存储模块，以及时间存储模块。其中，控制器作为整个控制系统的核心控制件，其可以采用现有的电池控制系统MCU。
使用形式检测模块的信号输出端与控制器相连，以对电池的使用形式进行检测并发送给所述控制器。值得说明的是，电池的使用形式包括充/放电形式下的多个电流值。其可以采用电流传感器，通过电流传感器，检测电池是充电状态还是放电状态，同时检测充电电流大小或是放电电流大小。
阈值存储模块，与所述控制器相连；所述阈值存储模块内存储有所述电池不同使用形式下对应的接触器计数次数阈值。具体来讲，基于使用形式检测模块检测的充/放电电流，阈值存储模块中对应存储的不同使用形式同样为多个不同的充/放电电流值，每个充/放电电流值，均对应一个接触器计数次数阈值。例如，其可以在选择具有带载断开能力的接触器来降低粘连失效模式发生的机率同时，找出该接触器整个寿命周期内带载断开次数和负载之间的对应关系，并依据该对应关系，转化为该接触器整个寿命周期内带载断开次数和不同电流值之间的对应关系，例如下表所示：
由上表所示，阈值存储模块中，设有两种状态下，8个不同电流值对应的计数次数，例如接触器+10A以下带载切断寿命为10万次为基准，上下电计数为一次，即10A放电，带载打开一次则计数1次，累计可以切10万次；100A放电，带载打开一次则计数80次。
计数器，与所述控制器相连，用于对所述使用形式检测模块检测的工作参数下的所述接触器的使用次数进行计数累加；例如，电池10A放电次数为10次时，计数10次，电池400A放电5次，计数为1000*5＝5000次，此时，由于计数器对接触器整个使用周期的使用次数进行累加，此时，总计数为10+5000＝5010次。
比较器，与所述控制器相连，以对使用形式下、所述计数器中的计数累加值，和安全次数阈值存储模块中的总次数阈值进行比对，并在计数累加值接近总次数阈值时，由所述控制器对所述接触器进行终止使用的控制。乘上如上具体数值为例，安全次数阈值存储模块中的总次数阈值，即为接触器整个生命周期下使用次数的总数，即为10万次。若计数器中的使用次数累加值为99925次，此时，经使用状态检测，需要进行100A下的带载放电，比较器将99925和100A对应的80进行累加，并和10万进行比较，因超过安全次数阈值，此时，不执行接触器闭合操作。
此外，性能参数检测模块与所述控制器相连，用于对所述电池的性能参数进行检测，并将检测的结果发送给所述控制器；所述性能参数包括电池温度值、压力值、电流值中的至少一种。即通过性能参数的检测，如采用温度传感器对电池温度进行检测。
性能参数阈值存储模块，与所述控制器相连，所述性能参数阈值存储模块中存储有性能参数阈值，以在所述性能参数检测模块检测的所述电池的性能参数大于性能参数阈值时，由所述控制器与车辆控制器通信以控制减少负载数量。对应于性能参数检测模块，性能参数阈值存储模块中存储有性能参数阈值可以包括对应于电池温度的温度阈值，对应于电池压力的压力阈值，当性能参数检测模块检测的温度值大于温度阈值时，则说明电池处于过温状态，此时，所述控制器与车辆控制器通信以控制减少负载数量。
时间存储模块，与所述控制器相连，所述时间存储模块中存储有操作时间，以限定所述控制器与车辆控制器通信以降低负载数量的控制时间。由此可以看出，时间存储模块存储的操作时间，是车辆控制器控制减少负载数量的时间，若车辆控制器控制减少负载数量的时间，达到时间存储模块存储的操作时间，则断开接触器。
实施例二
基于实施例一，本实施例涉及一种电池管理系统接触器控制方法，该方法包括如下步骤：
使用形式检测步骤，由使用形式检测模块以对电池的使用形式进行检测并发送给所述控制器；所述使用形式包括充/放电形式下的多个电流值。
计数步骤，由计数器对所述使用形式检测模块检测的工作参数下的所述接触器的使用次数进行计数累加；
比较步骤，以对使用形式下、所述计数器中的计数累加值，和安全次数阈值存储模块中的总次数阈值进行比对；
控制步骤，基于比较步骤，若该使用形式下，所述计数器中的计数累加值接近总次数阈值时，由所述控制器对所述接触器进行终止使用的控制，否则，闭合所述接触器。
性能参数检测步骤，由性能参数检测模块对所述电池的性能参数进行检测，并将检测的结果发送给所述控制器；
所述控制步骤中，基于所述性能参数检测步骤，当所述性能参数检测模块检测的所述电池的性能参数大于性能参数阈值时，由所述控制器与车辆控制器通信以控制减少负载数量。
为了更好的提高控制效果，所述控制步骤中，所述车辆控制器以时间存储模块中存储的操作时间限制降低负载数量的控制时间。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其的限制；凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电池管理系统接触器控制系统，其特征在于该系统包括：
控制器；
使用形式检测模块，所述使用形式检测模块的信号输出端与所述控制器相连，以对电池的使用形式进行检测并发送给所述控制器；
阈值存储模块，与所述控制器相连；所述阈值存储模块内存储有所述电池不同使用形式下对应的接触器计数次数阈值；
计数器，与所述控制器相连，用于对所述使用形式检测模块检测的工作参数下的所述接触器的使用次数进行计数累加；
比较器，与所述控制器相连，以对使用形式下、所述计数器中的计数累加值，和安全次数阈值存储模块中的总次数阈值进行比对，并在计数累加值接近总次数阈值时，由所述控制器对所述接触器进行终止使用的控制。
2.根据权利要求1所述的电池管理系统接触器控制系统，其特征在于：所述使用形式包括充/放电形式下的多个电流值。
3.根据权利要求1或2所述的电池管理系统接触器控制系统，其特征在于该系统还包括：
性能参数检测模块，与所述控制器相连，用于对所述电池的性能参数进行检测，并将检测的结果发送给所述控制器；
性能参数阈值存储模块，与所述控制器相连，所述性能参数阈值存储模块中存储有性能参数阈值，以在所述性能参数检测模块检测的所述电池的性能参数大于性能参数阈值时，由所述控制器与车辆控制器通信以控制减少负载数量。
4.根据权利要求3所述的电池管理系统接触器控制系统，其特征在于该系统还包括：
时间存储模块，与所述控制器相连，所述时间存储模块中存储有操作时间，以限定所述控制器与车辆控制器通信以降低负载数量的控制时间。
5.根据权利要求3所述的电池管理系统接触器控制系统，其特征在于：所述性能参数包括电池温度值、压力值、电流值中的至少一种。
6.一种电池管理系统接触器控制方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
使用形式检测步骤，由使用形式检测模块以对电池的使用形式进行检测并发送给所述控制器；
计数步骤，由计数器对所述使用形式检测模块检测的工作参数下的所述接触器的使用次数进行计数累加；
比较步骤，以对使用形式下、所述计数器中的计数累加值，和安全次数阈值存储模块中的总次数阈值进行比对；
控制步骤，基于比较步骤，若该使用形式下，所述计数器中的计数累加值接近总次数阈值时，由所述控制器对所述接触器进行终止使用的控制，否则，闭合所述接触器。
7.根据权利要求6所述电池管理系统接触器控制方法，其特征在于：所述使用形式包括充/放电形式下的多个电流值。
8.根据权利要求6或7所述电池管理系统接触器控制方法，其特征在于还包括如下步骤：
性能参数检测步骤，由性能参数检测模块对所述电池的性能参数进行检测，并将检测的结果发送给所述控制器；
所述控制步骤中，基于所述性能参数检测步骤，当所述性能参数检测模块检测的所述电池的性能参数大于性能参数阈值时，由所述控制器与车辆控制器通信以控制减少负载数量。
9.根据权利要求8所述的电池管理系统接触器控制方法，其特征在于：所述控制步骤中，所述车辆控制器以时间存储模块中存储的操作时间限制降低负载数量的控制时间。
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