CN111537916A - 电压采样芯片供电地断线故障诊断方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电压采样芯片供电地断线故障诊断方法、装置、设备及存储介质。该方法应用于电池管理系统中电压采样芯片的供电地断线故障诊断装置，该装置包括供电电源、电压采样芯片及主控制模块；供电电源包括至少一节单体电芯和至少两条单体电芯采样线，单体电芯与电压采样芯片通过单体电芯采样线电连接。该诊断方法包括获取电压采样芯片的供电电压回落信号；获取供电电源中第一节单体电芯的电压信号；然后根据供电电压回落信号和第一节单体电芯的电压信号，诊断电压采样芯片是否存在供电地断线故障。本技术方案实现了准确检测电压采样芯片供电地断线故障，达到降低误报率的效果。

Description

电压采样芯片供电地断线故障诊断方法、装置及设备

技术领域

本发明实施例涉及供电地断线故障诊断技术，尤其涉及一种电压采样芯片供电地断线故障诊断方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着电动汽车行业的发展，车企对安全要求越来越高，随之对各种断线诊断的要求也越来越高，要求精准的诊断并上报各种断线故障。通常，模拟前端采样芯片(AFE)主要功能为电芯电压采集、模组温度采集等，采集到的数据作为电池管理系统功能逻辑控制的输入，如果AFE功能发生异常会影响车辆安全，因此，AFE供电地断线故障诊断尤为重要。

AFE供电地断线后，其供电电压会有跌落，现有技术中，常用的诊断方法是只根据供电电压会有跌落作为断线故障诊断的触发条件，当检测到AFE供电电压跌落幅值高于某一阈值后，就会触发AFE供电地断线故障。由于整车工况比较复杂，再结合电池本身在复杂工况下特性，只根据供电电压会有跌落作为断线故障诊断的触发条件这样诊断方法，在一些特殊工况下很容易出现误报AFE断线故障。例如，在实际应用中如果车辆大电流行驶在极寒工况下，电芯在极寒工况下内阻会变大，同时有大电流放电时，会导致电芯电压瞬间跌落，而电芯串联后作为AFE供电源也会导致AFE供电电压瞬间跌落。此时,如果只判断AFE供电电压跌落幅值高于某一阈值就会误报AFE供电地断线故障。

发明内容

本发明实施例提供一种电压采样芯片供电地断线故障诊断方法、装置、设备及存储介质，以实现准确检测电压采样芯片供电地断线故障，达到误报率为零的效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种电压采样芯片供电地断线故障诊断方法，应用于电池管理系统中电压采样芯片供电地断线故障诊断，所述电池管理系统包括供电电源、电压采样芯片及主控制模块；所述供电电源包括至少一节单体电芯和至少两条单体电芯采样线，所述单体电芯与所述电压采样芯片通过所述单体电芯采样线电连接；该电压采样芯片供电地断线故障诊断方法包括：

获取所述电压采样芯片的供电电压回落信号；

获取所述供电电源中第一节单体电芯的电压信号；

根据所述供电电压回落信号和所述第一节单体电芯的电压信号，诊断所述电压采样芯片是否存在供电地断线故障。

可选的，所述获取电压采样芯片的供电电压回落信号包括：

获取所述电压采样芯片的第一供电电压信号；

获取所述电压采样芯片的第二供电电压信号；

根据所述第一供电电压信号与所述第二供电电压信号计算所述电压采样芯片的供电电压回落信号。

可选的，所述根据所述供电电压回落信号和所述第一节单体电芯的电压信号，诊断所述电压采样芯片存在供电地断线故障包括：

当所述供电电压回落信号大于第一预设电压差阈值，且所述第一节单体电芯的电压信号小于第二预设电压阈值时，则诊断所述电压采样芯片存在供电地断线故障。

可选的，所述电压采样芯片供电地断线故障诊断方法还包括：

判断所述单体电芯采样线是否存在断线故障，并给出采样线断线判断结果；

根据所述供电电压回落信号和所述第一节单体电芯的电压信号，诊断所述电压采样芯片是否存在供电地断线故障，包括：

根据所述供电电压回落信号、所述第一节单体电芯的电压信号以及所述采样线断线判断结果，诊断所述电压采样芯片是否存在供电地断线故障。

可选的，根据所述供电电压回落信号、所述第一节单体电芯的电压信号以及所述采样线断线判断结果，诊断所述电压采样芯片是否存在供电地断线故障，包括：

当所述供电电压回落信号大于所述第一预设电压差阈值、所述第一节单体电芯的电压信号小于所述第二预设电压阈值以及所述采样线断线判断结果为所述单体电芯采样线不存在断线故障时，则诊断所述电压采样芯片存在供电地断线故障。

可选的，获取所述电压采样芯片的供电电压回落信号之前，还包括：

控制所述电池管理系统上电。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电压采样芯片供电地断线故障诊断装置，该电压采样芯片供电地断线故障诊断装置包括：

供电电压回落信号获取模块，用于获取电压采样芯片的供电电压回落信号；

电压信号获取模块，用于获取供电电源中第一节单体电芯的电压信号；

供电地断线故障诊断模块，用于根据所述供电电压回落信号和所述第一节单体电芯的电压信号，诊断所述电压采样芯片是否存在供电地断线故障。

可选的，电压采样芯片供电地断线故障诊断虚拟装置还包括：

采样线断线判断模块，用于判断所述单体电芯采样线是否存在断线故障，并给出采样线断线判断结果；

所述供电地断线故障诊断模块还用于根据所述供电电压回落信号、所述第一节单体电芯的电压信号以及所述采样线断线判断结果，诊断所述电压采样芯片是否存在供电地断线故障。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电压采样芯片供电地断线故障诊断设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述电压采样芯片供电地断线故障诊断方法的步骤。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的电压采样芯片供电地断线故障诊断方法。

本发明实施例中电压采样芯片供电地断线故障诊断方法应用于电池管理系统中电压采样芯片供电地断线故障诊断装置，其中，该装置包括供电电源、电压采样芯片及主控制模块；供电电源包括至少一节单体电芯和至少两条单体电芯采样线，单体电芯与电压采样芯片通过单体电芯采样线电连接。本技术方案通过获取电压采样芯片的供电电压回落信号；同时获取供电电源中第一节单体电芯的电压信号；然后根据供电电压回落信号和第一节单体电芯的电压信号，诊断电压采样芯片是否存在供电地断线故障。与现有技术相比，供电电源在一些比较复杂的工况下，再结合供电电源本身在复杂工况下的特性，只根据供电电压会有跌落作为断线故障诊断的触发条件容易出现误报电压采样芯片断线故障等问题，本技术方案实现了准确检测电压采样芯片供电地断线故障，达到降低误报率的效果。

附图说明

图1是本发明实施例一中电池管理系统的结构框图；

图2为本发明实施例一提供的一种电压采样芯片供电地断线故障诊断方法的流程图；

图3是本发明实施例二提供的一种电压采样芯片供电地断线故障诊断方法的流程图；

图4是本发明实施例三提供的一种电压采样芯片供电地断线故障诊断装置的结构示意图；

图5为本发明实施例四提供的一种电压采样芯片供电地断线故障诊断设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一中电池管理系统的结构框图，图2为本发明实施例一提供的一种电压采样芯片供电地断线故障诊断方法的流程图，本实施例可适用于电动汽车中电池管理系统中电压采集芯片供电地断线故障检测情况，如图1所示，电池管理系统包括供电电源1、电压采样芯片2及主控制模块3；供电电源1包括至少一节单体电芯和至少两条单体电芯采样线，单体电芯与电压采样芯片通过单体电芯采样线电连接，该方法可以由电压采集芯片供电地断线故障装置来执行，具体包括如下步骤：

S110、获取电压采样芯片的供电电压回落信号；

其中，电动汽车中电池管理系统中包括供电电源1、电压采样芯片2及主控制模块3；供电电源1包括至少一节单体电芯和至少两条单体电芯采样线，单体电芯与电压采样芯片通过单体电芯采样线电连接。示例性的，该供电电源可以包括20节单体电芯，每节单体电芯提供一定的电压，20节单体电芯提供的总电压为电压采样芯片的供电电压。而电压采样芯片的供电电压信号的采集可以通过电压采样芯片上的采样电阻来采集。

需要说明的是，在实际的电压采样芯片供电电压信号的采集过程中，先获取电压采样芯片的第一供电电压信号，然后获取所述电压采样芯片的第二供电电压信号；再根据第一供电电压信号与第二供电电压信号计算电压采样芯片的供电电压回落信号。示例性，电压采样芯片上的采样电阻采集的第一供电电压信号为12V，电压采样芯片上的采样电阻采集的第二供电电压信号为10V，则电压采样芯片的供电电压回落信号为2V。可以理解的是，当电压采样芯片不存在供电地断线故障时，即供电电源正常为电压采样芯片正常供电时，电压采样芯片的第一供电电压信号较大；在电压采样芯片发生供电地断线故障后，电压采样芯片的第二供电电压信号较小，如此存在供电电压回落信号。

S120、获取供电电源中第一节单体电芯的电压信号。

其中，参照图1，供电电源的各单体电芯串联连接，串联后的各单体电芯为电压采样芯片供电。当电压采样芯片的供电地线发生断线故障时，供电电源1中第一节单体电芯的电压信号会发生变化。这里需要解释的是，供电电源1的各单体电芯的各输入及各输出端与电压采集芯片的各单体电芯采样电压引脚一一对应。电压采样芯片2还包括总电源端输入引脚VBAT及供电地引脚GND，电压采样芯片中第一单体电芯的采样电压引脚PIN与电压采样芯片内部的对应采样线电连接，供电地引脚GND与电压采样芯片内部的对应供电地采样线电连接，电压采样芯片中的第一单体电芯采样电压引脚PIN对应的电压采样芯片内部的采样线与供电地引脚对应电压采样芯片内部的供电地采样线之间串联有二极管。当电压采样芯片内部的供电地线发生断线故障时，电压采样芯片总电源输入引脚GND输入的电流会通过二极管流回第一单体电芯采样电压引脚PIN对应的电压采样芯片内部的采样线上，如此会引起第一节单体电芯的第一电压信号变小。因此供电电源中第一节单体电芯的电压信号可以反映电压采样芯片存在供电地断线故障。

S130、根据供电电压回落信号和第一节单体电芯的电压信号，诊断电压采样芯片是否存在供电地断线故障。

其中，当供电电压回落信号大于第一预设电压差阈值，且第一节单体电芯的电压信号小于第二预设电压阈值时，则诊断电压采样芯片存在供电地断线故障。

其中，当同时满足供电电压回落信号大于第一预设电压差阈值和第一节单体电芯的电压信号小于第二预设电压阈值这两个条件时，则诊断电压采样芯片存在供电地断线故障，与现有技术相比，供电电源在一些比较复杂的工况下，再结合供电电源本身在复杂工况下的特性，只根据供电电压会有跌落作为断线故障诊断的触发条件容易出现误报电压采样芯片断线故障等问题。例如，在实际应用中如果车辆大电流行驶在极寒工况下，供电电源中电芯在极寒工况下内阻会变大，同时有大电流放电时，会导致供电电源各电芯电压瞬间跌落，而各电芯串联后作为电压采样芯片供电电压也会导致电压采样芯片供电电压瞬间跌落。此时,如果只判断电压采集芯片供电电压跌落幅值高于某一阈值就会误报AFE供电地断线故障。本技术方案，在判断电压采集芯片供电电压回落信号大于第一预设电压差阈值的基础上，同时判断第一节单体电芯小于第二预设电压阈值时，则诊断电压采样芯片存在供电地断线故障，如此实现准确检测电压采样芯片供电地断线故障，达到降低误报率的效果。

实施例二

在上述实施例一的基础上，进一步优化的，图3是本发明实施例二提供的一种电压采样芯片供电地断线故障诊断方法的流程图，如图3所示，该方法包括：

S210、控制电池管理系统上电。

其中，在电动汽车中电池管理系统中电压采样芯片的供电地断线故障诊断装置包括供电电源、电压采样芯片及主控制模块；在电压采样芯片的供电地断线故障诊断之前，控制供电电源、电压采样芯片及主控制模块整个电池管理系统上电，以维持供电电源、电压采样芯片及主控制模块均正常工作。

S220、获取电压采样芯片的供电电压回落信号。

S230、获取供电电源中第一节单体电芯的电压信号。

S240、判断单体电芯采样线是否存在断线故障，并给出采样线断线判断结果。

其中，各单体电芯与电压采样芯片通过单体电芯采样线电连接。进一步的，示例性的，可以通过电流传感器检测单体电芯采样线的断线故障，并给出采样线断线判断结果。当采样线未存在断线故障时，结合供电电压回落信号及第一节单体电芯的电压信号可判断出电压采样芯片是否存在供电地断线故障。

S250、根据供电电压回落信号、第一节单体电芯的电压信号以及采样线断线判断结果，诊断电压采样芯片是否存在供电地断线故障。

其中，当供电电压回落信号大于第一预设电压差阈值、第一节单体电芯的电压信号小于第二预设电压阈值以及采样线断线判断结果为单体电芯采样线未存在断线故障时，则诊断电压采样芯片存在供电地断线故障。

其中，采样线断线判断结果为单体电芯采样线未存在断线故障，首先保证了供电电源与电压采样芯片之间的采样线是无故障的，然后当供电电压回落信号大于第一预设电压差阈值时，且第一节单体电芯的电压信号小于第二预设电压阈值时，则直接判断是电压采样芯片供电地存在断线故障，如此通过供电电压回落信号、第一节单体电芯的电压信号以及单体电芯采样线未存在断线故障这三个条件可以精准检测电压采样芯片供电地断线故障，达到误报率为零的效果。

实施例三

本发明实施例三所提供的电压采样芯片供电地断线故障诊断装置可执行本发明实施例一和实施例二所提供的电压采样芯片供电地断线故障诊断方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。图4是本发明实施例三提供的一种电压采样芯片供电地断线故障诊断装置结构示意图，该虚拟装置包括：

供电电压回落信号获取模块10，用于获取电压采样芯片的供电电压回落信号。

电压信号获取模块20，用于获取供电电源中第一节单体电芯的电压信号。

供电地断线故障诊断模块30，用于根据供电电压回落信号和第一节单体电芯的电压信号，诊断电压采样芯片是否存在供电地断线故障。

可选的，供电电压回落信号获取模块10包括：

第一供电电压信号获取单元，用于获取电压采样芯片的第一供电电压信号。

第二供电电压信号获取单元：用于获取电压采样芯片的第二供电电压信号。

供电电压回落信号计算单元：用于根据第一供电电压信号与第二供电电压信号计算电压采样芯片的供电电压回落信号。

可选的，供电地断线故障诊断模块30具体用于，当供电电压回落信号大于第一预设电压差阈值，且第一节单体电芯的电压信号小于第二预设电压阈值时，则诊断电压采样芯片存在供电地断线故障。

可选的，该电压采样芯片供电地断线故障诊断装置还包括：

采样线断线判断结果模块40，用于判断单体电芯采样线是否存在断线故障，并给出采样线断线判断结果；

供电地断线故障诊断模块30还用于根据供电电压回落信号、第一节单体电芯的电压信号以及采样线断线判断结果，诊断电压采样芯片是否存在供电地断线故障

可选的，供电地断线故障诊断模块30具体用于，当供电电压回落信号大于第一预设电压差阈值、第一节单体电芯的电压信号小于第二预设电压阈值以及采样线断线判断结果为单体电芯采样线不存在断线故障时，则诊断电压采样芯片存在供电地断线故障。

可选的，还包括电池管理系统上电模块：用于控制电池管理系统上电。

实施例四

图5为本发明实施例四提供的一种电压采样芯片供电地断线故障诊断设备的结构示意图，如图5所示，该设备包括处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73；设备中处理器70的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器70为例；电压采样芯片供电地断线故障诊断设备中的处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

存储器71作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的电压采样芯片供电地断线故障诊断方法对应的程序指令。处理器70通过运行存储在存储器71中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的电压采样芯片供电地断线故障诊断方法。

存储器71可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器71可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器71可进一步包括相对于处理器70远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置72可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置73可包括显示屏等显示设备。

实施例五

本发明实施例五还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例一和实施例二的电压采样芯片供电地断线故障诊断方法。

该电压采样芯片供电地断线故障诊断方法包括：

获取电压采样芯片的供电电压回落信号；

获取供电电源中第一节单体电芯的电压信号；

根据供电电压回落信号和第一节单体电芯的电压信号，诊断电压采样芯片是否存在供电地断线故障。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的电压采样芯片供电地断线故障诊断方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，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的方法。

值得注意的是，上述搜索装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电压采样芯片供电地断线故障诊断方法，应用于电池管理系统中电压采样芯片供电地断线故障诊断，所述电池管理系统包括供电电源、电压采样芯片及主控制模块；所述供电电源包括至少一节单体电芯和至少两条单体电芯采样线，所述单体电芯与所述电压采样芯片通过所述单体电芯采样线电连接；其特征在于，所述电压采样芯片供电地断线故障诊断方法包括：

获取所述电压采样芯片的供电电压回落信号；

获取所述供电电源中第一节单体电芯的电压信号；

根据所述供电电压回落信号和所述第一节单体电芯的电压信号，诊断所述电压采样芯片是否存在供电地断线故障。

2.根据权利要求1所述的电压采样芯片供电地断线故障诊断方法，其特征在于，所述获取电压采样芯片的供电电压回落信号包括：

获取所述电压采样芯片的第一供电电压信号；

获取所述电压采样芯片的第二供电电压信号；

根据所述第一供电电压信号与所述第二供电电压信号计算所述电压采样芯片的供电电压回落信号。

3.根据权利要求1所述的电压采样芯片供电地断线故障诊断方法，其特征在于，所述根据所述供电电压回落信号和所述第一节单体电芯的电压信号，诊断所述电压采样芯片存在供电地断线故障包括：

当所述供电电压回落信号大于第一预设电压差阈值，且所述第一节单体电芯的电压信号小于第二预设电压阈值时，则诊断所述电压采样芯片存在供电地断线故障。

4.根据权利要求1所述的电压采样芯片供电地断线故障诊断方法，其特征在于，所述电压采样芯片供电地断线故障诊断方法还包括：

判断所述单体电芯采样线是否存在断线故障，并给出采样线断线判断结果；

根据所述供电电压回落信号和所述第一节单体电芯的电压信号，诊断所述电压采样芯片是否存在供电地断线故障，包括

根据所述供电电压回落信号、所述第一节单体电芯的电压信号以及所述采样线断线判断结果，诊断所述电压采样芯片是否存在供电地断线故障。

5.根据权利要求4所述的电压采样芯片供电地断线故障诊断方法，其特征在于，根据所述供电电压回落信号、所述第一节单体电芯的电压信号以及所述采样线断线判断结果，诊断所述电压采样芯片是否存在供电地断线故障，包括：

当所述供电电压回落信号大于第一预设电压差阈值、所述第一节单体电芯的电压信号小于第二预设电压阈值以及所述采样线断线判断结果为所述单体电芯采样线不存在断线故障时，则诊断所述电压采样芯片存在供电地断线故障。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电压采样芯片供电地断线故障诊断方法，其特征在于，获取所述电压采样芯片的供电电压回落信号之前，还包括：

控制所述电池管理系统上电。

7.一种电压采样芯片供电地断线故障诊断装置，其特征在于，包括：

供电电压回落信号获取模块，用于获取电压采样芯片的供电电压回落信号；

电压信号获取模块，用于获取供电电源中第一节单体电芯的电压信号；

供电地断线故障诊断模块，用于根据所述供电电压回落信号和所述第一节单体电芯的电压信号，诊断所述电压采样芯片是否存在供电地断线故障。

8.根据权利要求7所述的电压采样芯片供电地断线故障诊断装置，其特征在于，电压采样芯片供电地断线故障诊断装置还包括：

采样线断线判断模块，用于判断所述单体电芯采样线是否存在断线故障，并给出采样线断线判断结果；

所述供电地断线故障诊断模块还用于根据所述供电电压回落信号、所述第一节单体电芯的电压信号以及所述采样线断线判断结果，诊断所述电压采样芯片是否存在供电地断线故障。

9.一种电压采样芯片供电地断线故障诊断设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6中任一项所述电压采样芯片供电地断线故障诊断方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的电压采样芯片供电地断线故障诊断方法。

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