CN110504502B - 一种电池温度采集异常时的处理方法、装置、控制器及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供了一种电池温度采集异常时的处理方法、装置、控制器及汽车，以实现在电池出现温度采集异常时保障安全行驶的效果。该电池温度采集异常时的处理方法，包括：判断是否发生温度采集异常；若发生，则根据电池内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率和充电功率进行处理。

Description

一种电池温度采集异常时的处理方法、装置、控制器及汽车
技术领域
本发明涉及电池领域，具体是一种电池温度采集异常时的处理方法、装置、控制器及汽车。
背景技术
随着能源危机和环境污染的问题日益突出，绿色环保的出行理念与新能源汽车正受到世界各国的推崇和关注。新能源汽车与传统燃油汽车最大的区别是以车载动力电池作为新能源汽车的主要或次要动力来源。而作为衔接电池组、整车控制器和电机纽带的电池管理系统显得尤为重要。目前，电池管理系统中都具备有动力电池的故障诊断功能，通过实时采集动力电池组中电池的电流、电压及温度，能及时获取到当前环境下电池的工作状态，以防止电池在使用过程中出现温度过高、过低、电压过压、欠压、电流过充、过放等情况，从而避免对电池内部和人身的伤害。
动力电池对于环境温度的变化是十分敏感的，如电池温度过高会对电池造成不可逆的损坏，电池温度过低会导致电池的活性物质降低，导致电池的放电能力下降，以至于电动汽车的额定续航里程减少。为了更好的使用电池、延长电池寿命，电池需要温度传感器元件用于实时采集电池的温度，根据采集来的电池温度值，加以使用合理的升温降温措施，将电池的工作温度维持在一个合理的区间内，尽可能让电池保持在最佳工作状态。
当采集电池温度的传感器出现故障时，电池管理系统就失去了及时了解电池温度的能力，同时也会影响电池管理系统的其它功能，例如电池当前剩余容量估算、电池最大充放电能力估算等，导致车辆在行驶过程中存在安全隐患。如何诊断出采集电池的温度传感器发生故障，从而及时的发现问题，设立有效的故障处理措施，保障用户的安全成为电池系统安全使用的重要研究课题。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种电池温度采集异常时的处理方法、装置、控制器及汽车，以实现在电池出现温度采集异常时保障安全行驶的效果。
本发明的技术方案为：
本发明提供了一种电池温度采集异常时的处理方法，包括：判断是否发生温度采集异常；
若发生，则根据电池内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率和充电功率进行处理。
优选地，判断是否发生温度采集异常的步骤包括：
判断温度传感器开路故障、温度传感器对电源短路故障、温度传感器对地短路故障、温度采集数据合理性故障中的一种或多种故障是否出现；
若出现，则确认发生温度采集异常；
反之，则确认未发生温度采集异常。
优选地，根据电池内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率和充电功率进行处理的步骤包括：
对各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量进行确认；
依据各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率和充电功率进行处理。
优选地，依据各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率和充电功率进行处理的步骤包括：
依据各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量，判断是否存在全部采样点均出现温度采集异常的目标电池模组；
若存在且所述目标电池模组的数量小于或等于预定数量，则对电池的最大放电功率限制为第一功率，并将电池的充电功率限制为零；
若存在且所述目标电池模组的数量大于预定数量，则对电池的最大放电功率限制为第二功率，所述第二功率小于所述第一功率，并将电池的充电功率限制为零；
若存在且所述目标电池模组的数量等于电池模组的总数量，则对电池的最大放电功率限制为零，以及将电池的充电功率限制为零。
优选地，温度传感器开路故障和温度传感器对电源短路故障是由电池管理系统采集到的温度传感器对电源短路状态值的故障标志位为1进行确认的；
温度传感器对地短路故障是由电池管理系统采集到的温度传感器对地短路状态值的故障标志位为1进行确认的；
温度采集数据合理性故障是由温度传感器在前后一段事件内采集到的温度变化量超过预定变化量，或，温度传感器采集到的温度大于或等于第一预定温度或小于第二预定温度进行确认的。
优选地，所述方法还包括：
输出用于提示电池温度采集异常的提示信息。
根据本发明的另一方面，本发明的还提供一种电池温度采集异常时的处理装置，包括：
判断模块，用于判断是否发生温度采集异常；
处理模块，用于若发生，则根据电池内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率进行处理。
优选地，判断模块包括：
判断单元，用于判断温度传感器开路故障、温度传感器对电源短路故障、温度传感器对地短路故障、温度采集数据合理性故障中的一种或多种故障是否出现；
第一确认单元，用于若出现，则确认发生温度采集异常；
第二确认单元，用于反之，则确认未发生温度采集异常。
优选地，处理模块包括：
第三确认单元，用于对各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量进行确认；
处理单元，用于依据各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率进行处理。
优选地，处理单元包括：
判断子单元，用于依据各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量，判断是否存在全部采样点均出现温度采集异常的目标电池模组；
第一限制子单元，用于若存在且所述目标电池模组的数量小于或等于预定数量，则对电池的最大放电功率限制为第一功率，并将电池的充电功率限制为零；
第二限制子单元，用于若存在且所述目标电池模组的数量大于预定数量，则对电池的最大放电功率限制为第二功率，所述第二功率小于所述第一功率，并将电池的充电功率限制为零；
第三限制子单元，用于若存在且所述目标电池模组的数量等于电池模组的总数量，则对电池的最大放电功率限制为零，以及将电池的充电功率限制为零。
优选地，温度传感器开路故障和温度传感器对电源短路故障是由电池管理系统采集到的温度传感器对电源短路状态值的故障标志位为1进行确认的；
温度传感器对地短路故障是由电池管理系统采集到的温度传感器对地短路状态值的故障标志位为1进行确认的；
温度采集数据合理性故障是由温度传感器在前后一段事件内采集到的温度变化量超过预定变化量，或，温度传感器采集到的温度大于或等于第一预定温度或小于第二预定温度进行确认的。
根据本发明的另一方面，本发明的还提供了一种汽车，包括上述的电池温度采集异常时的处理装置。
根据本发明的另一方面，本发明的还提供了一种控制器，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器读取所述存储器中的程序，执行如上述方法中的步骤。
本发明的有益效果为：
在确认电池温度采集异常时，通过对电池温度采集异常的严重程度，来对电池的最大放电功率以及充电功率进行适应性地限制处理，在保障安全行驶的前提下，最大限度的使电池保持在最佳工作状态。
附图说明
图1为本发明的方法的流程示意图；
图2为本发明的装置的结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明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发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
电动汽车依靠动力电池提供电量，动力电池作为驱动电机转动的动力源，为了保证车辆的正常与安全行驶。在电池充放电过程中，电源管理系统（BATTERY MANAGEMENTSYSTEM，BMS）实时采集动力电池组中的各个电池模组的电压，温度，充放电电流，充放电电压等，以防止动力电池出现过充电或者过放电现象。电源管理系统对电池模组中的温度采集是通过设置在电池模组的一个或多个温度采样点位置处的温度传感器来进行温度采集的。在温度采集过程中，可能出现由于温度传感器自身故障或者温度传感器所接入的电路故障导致异常。本实施例正是针对于这种异常进行处理的，以保证电池的安全充放电。具体来说，参照图1，本发明提供了一种电池温度采集异常时的处理方法，包括：
步骤101，判断是否发生温度采集异常。
温度采集异常可以是由温度传感器自身故障导致的温度传感器采集的数据不合理、线路故障，或者是温度传感器所接入的电路的故障。具体来说，温度采集异常包括：温度传感器开路故障、温度传感器对电源短路故障、温度传感器对地短路故障和温度采集数据合理性故障。
其中，温度传感器开路故障是指温度传感器所接入的线路出现开路，引起开路故障的原因可能是温度传感器自身故障或者是与温度传感器相连的信号线故障。温度传感器对电源短路故障的原因可能是由于该温度传感器的两端短接所导致的，为了确认是否出现温度传感器开路故障或温度传感器对电源短路故障，电源管理系统通过所获取到的温度传感器对电源短路状态值的故障标志位来进行确定，具体来说，在该温度传感器对电源短路状态值的故障标志位为1时，确认出现温度传感器开路故障或出现温度传感器对电源短路故障；在温度传感器对电源短路状态值的故障标志位为0时，则未出现温度传感器开路故障或出现温度传感器对电源短路故障。
温度传感器对地短路故障通过电池管理系统获取到的温度传感器对地短路状态值的故障标志位来确定，具体来说，在温度传感器对地短路状态值的故障标志位为1时，确定出现温度传感器对地短路故障；反之，在确定温度传感器对地短路状态值的故障标志位为0时，确定未出现温度传感器对地短路故障。
温度采集数据合理性故障是由温度传感器在前后一段事件内采集到的温度变化量超过预定变化量，或，温度传感器采集到的温度大于或等于第一预定温度或小于第二预定温度进行确认的。其中，第一预定温度大于第二预定温度，第一预定温度和第二预定温度的值是通过温度传感器的设计标准值，第一预定温度为温度传感器的最大设计标准值，第二预定温度为温度传感器的最小设计标准值。
具体来说，在步骤101中，判断是否发生温度采集异常的步骤包括：
判断温度传感器开路故障、温度传感器对电源短路故障、温度传感器对地短路故障、温度采集数据合理性故障中的一种或多种故障是否出现；
若出现，则确认发生温度采集异常；
反之，则确认未发生温度采集异常。
总结来说，温度传感器开路故障和温度传感器对电源短路故障是由电池管理系统采集到的温度传感器对电源短路状态值的故障标志位为1进行确认的；
温度传感器对地短路故障是由电池管理系统采集到的温度传感器对地短路状态值的故障标志位为1进行确认的；
温度采集数据合理性故障是由温度传感器在前后一段事件内采集到的温度变化量超过预定变化量，或，温度传感器采集到的温度大于或等于第一预定温度或小于第二预定温度进行确认的。
步骤102，若发生，则根据电池内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率和充电功率进行处理。
其中，电池是由多个电池模组组成，一个电池模组内具有多个电池单体，设置在电池模组中的采样点可能为1个，也可能为多个。其中，在一个电池模组中的采样点为多个时，多个采样点分别用于对不同的电池单体的温度进行采集。为了能够确认出现电池温度采集异常的严重程度，需要对各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量进行统计。
具体来说，该步骤102包括：
步骤201，对各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量进行确认；
步骤202，依据各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率和充电功率进行处理。
优选地，依据各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率和充电功率进行处理的步骤包括：
步骤301，依据各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量，判断是否存在全部采样点均出现温度采集异常的目标电池模组。
若各个电池模组中仅部分采样点出现温度采集异常，此种状态下，各个电池模组均具有一定的工作能力，因此，认为当前驾驶循环可恢复，对于电池的最大放电功率和充电功率不进行限制处理。
步骤302，若存在且所述目标电池模组的数量小于或等于预定数量，则对电池的最大放电功率限制为第一功率，并将电池的充电功率限制为零，预定数量是指总电池模组数量的一半，1/3或者1/4等数量，在此种状态下，由于出现全部采样点均出现温度采集异常的数量较少，未出现温度采样异常故障的另一部分电池模组还能够供电池进行工作，因此，认定为当前驾驶循环不可恢复，对电池的最大放电功率进行一部分限制，来保证车辆可在保障安全的状态下进行行驶。
步骤303，若存在且所述目标电池模组的数量大于预定数量，则对电池的最大放电功率限制为第二功率，所述第二功率小于所述第一功率，并将电池的充电功率限制为零，与不足303中相同，该预定数量是指总电池模组数量的一半，1/3或者1/4等数量，在此种状态下，由于出现全部采样点均出现温度采集异常的数量较多，未出现温度采样异常故障的另一部分电池模组具有一定的工作能力，在此种状态下，进一步的限制电池的最大放电功率，表明为当前驾驶循环不可恢复。
步骤304，若存在且所述目标电池模组的数量等于电池模组的总数量，则对电池的最大放电功率限制为零，以及将电池的充电功率限制为零。此种状态下，电池已无法工作，因此，限制电池进行放电或充电。
优选地，所述方法还包括：
输出用于提示电池温度采集异常的提示信息。
此时，通过在车辆的仪表盘上进行故障灯点亮提示，以及可以结合“电池温度采集异常”等文字信息进行文字提示。提醒驾驶员安全行驶。
本发明上述方法，在确认电池温度采集异常时，通过对电池温度采集异常的严重程度，来对电池的最大放电功率以及充电功率进行适应性地限制处理，在保障安全行驶的前提下，最大限度的使电池保持在最佳工作状态。
参照图2，根据本发明的另一方面，本发明的还提供一种电池温度采集异常时的处理装置，包括：
判断模块501，用于判断是否发生温度采集异常；
处理模块502，用于若发生，则根据电池内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率和充电功率进行处理。
优选地，判断模块501包括：
判断单元5011，用于判断温度传感器开路故障、温度传感器对电源短路故障、温度传感器对地短路故障、温度采集数据合理性故障中的一种或多种故障是否出现；
第一确认单元5012，用于若出现，则确认发生温度采集异常；
第二确认单元5013，用于反之，则确认未发生温度采集异常。
优选地，处理模块502包括：
第三确认单元5021，用于对各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量进行确认；
处理单元5022，用于依据各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率和充电功率进行处理。
优选地，处理单元5022包括：
判断子单元50221，用于依据各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量，判断是否存在全部采样点均出现温度采集异常的目标电池模组；
第一限制子单元50222，用于若存在且所述目标电池模组的数量小于或等于预定数量，则对电池的最大放电功率限制为第一功率，并将电池的充电功率限制为零；
第二限制子单元50223，用于若存在且所述目标电池模组的数量大于预定数量，则对电池的最大放电功率限制为第二功率，所述第二功率小于所述第一功率，并将电池的充电功率限制为零；
第三限制子单元50224，用于若存在且所述目标电池模组的数量等于电池模组的总数量，则对电池的最大放电功率限制为零，以及将电池的充电功率限制为零。
优选地，温度传感器开路故障和温度传感器对电源短路故障是由电池管理系统采集到的温度传感器对电源短路状态值的故障标志位为1进行确认的；
温度传感器对地短路故障是由电池管理系统采集到的温度传感器对地短路状态值的故障标志位为1进行确认的；
温度采集数据合理性故障是由温度传感器在前后一段事件内采集到的温度变化量超过预定变化量，或，温度传感器采集到的温度大于或等于第一预定温度或小于第二预定温度进行确认的。
本发明上述实施例，是与上述方法一一对应的装置，其具有与上述方法相同的技术效果。即在确认电池温度采集异常时，通过对电池温度采集异常的严重程度，来对电池的最大放电功率以及充电功率进行适应性地限制处理，在保障安全行驶的前提下，最大限度的使电池保持在最佳工作状态。
根据本发明的另一方面，本发明的还提供了一种汽车，包括上述的电池温度采集异常时的处理装置。
根据本发明的另一方面，本发明的还提供了一种控制器，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器读取所述存储器中的程序，执行如上述方法中的步骤。
本实施例中，尽管只对其中一些本发明的一个或多个实施例进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (7)

1.一种电池温度采集异常时的处理方法，其特征在于，包括：判断是否发生温度采集异常；
若发生，则根据电池内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率和充电功率进行处理；
根据电池内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率和充电功率进行处理的步骤包括：
对各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量进行确认；
依据各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率和充电功率进行处理；
依据各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率和充电功率进行处理的步骤包括：
依据各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量，判断是否存在全部采样点均出现温度采集异常的目标电池模组；
若存在且所述目标电池模组的数量小于或等于预定数量，则对电池的最大放电功率限制为第一功率，并将电池的充电功率限制为零；
若存在且所述目标电池模组的数量大于预定数量，则对电池的最大放电功率限制为第二功率，所述第二功率小于所述第一功率，并将电池的充电功率限制为零；
若存在且所述目标电池模组的数量等于电池模组的总数量，则对电池的最大放电功率限制为零，以及将电池的充电功率限制为零。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断是否发生温度采集异常的步骤包括：
判断温度传感器开路故障、温度传感器对电源短路故障、温度传感器对地短路故障、温度采集数据合理性故障中的一种或多种故障是否出现；
若出现，则确认发生温度采集异常；
反之，则确认未发生温度采集异常。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，温度传感器开路故障和温度传感器对电源短路故障是由电池管理系统采集到的温度传感器对电源短路状态值的故障标志位为1进行确认的；
温度传感器对地短路故障是由电池管理系统采集到的温度传感器对地短路状态值的故障标志位为1进行确认的；
温度采集数据合理性故障是由温度传感器在前后一段事件内采集到的温度变化量超过预定变化量，或，温度传感器采集到的温度大于或等于第一预定温度或小于第二预定温度进行确认的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
输出用于提示电池温度采集异常的提示信息。
5.一种电池温度采集异常时的处理装置，其特征在于，包括：
判断模块，用于判断是否发生温度采集异常；
处理模块，用于若发生，则根据电池内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率和充电功率进行处理；
处理模块包括：
第三确认单元，用于对各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量进行确认；
处理单元，用于依据各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量，对电池的放电功率和充电功率进行处理；处理单元包括：
判断子单元，用于依据各个电池模组内出现温度采集异常的采样点数量，判断是否存在全部采样点均出现温度采集异常的目标电池模组；
第一限制子单元，用于若存在且所述目标电池模组的数量小于或等于预定数量，则对电池的最大放电功率限制为第一功率，并将电池的充电功率限制为零；
第二限制子单元，用于若存在且所述目标电池模组的数量大于预定数量，则对电池的最大放电功率限制为第二功率，所述第二功率小于所述第一功率，并将电池的充电功率限制为零；
第三限制子单元，用于若存在且所述目标电池模组的数量等于电池模组的总数量，则对电池的最大放电功率限制为零，以及将电池的充电功率限制为零。
6.一种汽车，其特征在于，包括权利要求5所述的电池温度采集异常时的处理装置。
7.一种控制器，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器读取所述存储器中的程序，执行如权利要求1至4任一项方法中的步骤。
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