CN112098831A - 电池组继电器的寿命预测方法、装置、电路及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池组继电器的寿命预测方法，包括：获取电池组继电器的电流输入端和输出端的压降值；根据所述压降值确定所述电池组继电器的关断次数；根据所述关断次数和预设的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命。如此能够真实、准确地评估电池组继电器的剩余使用寿命、便于用户及时更换电池组继电器。本发明还提供一种电池组继电器的寿命预测装置及汽车。

Description

电池组继电器的寿命预测方法、装置、电路及汽车

技术领域

本发明涉及继电器技术领域，特别是一种电池组继电器的寿命预测方法、装置、电路及汽车。

背景技术

电动汽车高压主回路中具有电池组继电器，电池组继电器包括主正继电器、预充继电器和主负继电器，实现动力电池对电机及其他辅路的高压供电。选型时需要评估电池组继电器的电流与温升特性、以及全生命周期的耐久性。

目前行业内，电池管理系统具有一定的在线故障检测功能，在整车上电时，通过电压采集电路对电池组继电器是否粘连进行检测。现有的技术中通常是，电池组继电器已经损坏，或者车辆使用时间比较长，车主或者维修人员认为需要对电池组继电器检查，所以会启动车辆，当车辆启动后，观察电池组继电器是否关闭，如果继电器没有关闭，确定电池组继电器损坏，或者，当加大电池组继电器的电流，观察电池组继电器是否断开，如果继电器没有断开，确认电池组继电器损坏。现有技术中无法主动的对电池组继电器进行检测，而由于电池组继电器在经历多次大电流冲击后，就会导致电池组继电器内部结构受损，温升显著增大，在发生紧急情况时电池组继电器粘连，无法断开主回路，因此，一旦不能及时检测到电池组继电器损坏，就会造成较高的安全隐患。因此，亟需一种高效的电池组继电器的寿命预测方法。

发明内容

本发明提供一种能够真实、准确且高效地评估电池组继电器的使用寿命、便于用户及时更换电池组继电器的电池组继电器的寿命预测方法、装置、电路及汽车。

根据本发明的第一方面，提供了一种电池组继电器的寿命预测方法，包括：获取电池组继电器电流输入端和电流输出端的压降值；根据所述压降值确定所述电池组继电器的关断次数；根据所述关断次数和预设的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命。

进一步地，根据所述压降值确定所述电池组继电器的关断次数，包括：所述压降值大于或等于预定值时，确定所述电池组继电器的关断次数增加一次。

进一步地，根据所述电池组继电器的关断次数和预定的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命，包括：计算所述电池组继电器的关断次数与预定的伤害系数的乘积；若所述乘积大于或等于预设的第一损伤阈值时，确定所述电池组继电器的寿命达到预定值。

进一步地，在获取电池组继电器的压降值之前，还包括：获取电池模组的输出电流；确定所述输出电流大于或等于预设值；获取所述电池组继电器的压降值。

进一步地，根据所述继电器的压降值确定所述电池组继电器的关断次数，包括：获取电池模组的输出电流；确定输出电流所处于的电流区间；当所述压降值大于或等于预定值时，确定所述电流区间对应的电池组继电器的关断次数增加一次。

进一步地，根据所述电池组继电器的关断次数和预定的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命，包括：确定每个电流区间分别对应的伤害系数；将每个所述电流区间对应的关断次数和对应的伤害系数相乘的加和得到伤害累计值；当所述伤害累计值大于或等于预定的第二损伤阈值，确定所述电池组继电器的寿命达到预定值。

进一步地，确定每个电流区间分别对应的伤害系数，包括：高电流区间对应的伤害系数高于低电流区间对应的伤害系数。

进一步地，还包括：在确定所述电池组继电器的寿命达到预定值后，发出报警信息。

根据本发明的第二方面，提供了一种电池组继电器的寿命预测装置，包括：检测模块，用于检测电池组继电器的压降值，并根据所述压降值确定所述电池组继电器的关断次数；监控模块，用于根据所述电池组继电器的关断次数和预设的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命。

进一步地，所述检测模块，用于根据所述继电器的压降值确定所述电池组继电器的关断次数，包括：当所述压降值大于或等于预定值时，确定所述电池组继电器的关断次数增加一次。

进一步地，所述监控模块，用于计算所述电池组继电器的关断次数与预定的伤害系数的乘积，并在所述电池组继电器的关断次数和预定的伤害系数的乘积大于或等于预设的第一损伤阈值时，确定所述电池组继电器的寿命达到预定值。

进一步地，所述检测模块，用于获取电池模组的输出电流、确定电池模组的输出电流所处于的电流区间；当所述压降值大于或等于预定值时，确定所述电流区间对应的电池组继电器的关断次数增加一次。

进一步地，所述监控模块，用于确定每个电流区间分别对应的伤害系数，将每个所述电流区间对应的关断次数和对应的伤害系数相乘的加和得到伤害累计值；当所述伤害累计值大于或等于预定的第二损伤阈值，确定所述电池组继电器的寿命达到预定值。

本发明的第三方面，提供了一种电池组继电器的寿命预测电路，包括：第一电压测量单元，测量电池模组(BT)的正极与主正继电器(K1))的输入端之间的任意一个等电位连接点的电压；第二电压测量单元，测量所述主正继电器(K1)的输出端与正极输出端的连接点的电压；第三电压测量单元，测量所述电池模组(BT)的负极与所述主负继电器(K3)输入端的任意一个等电位连接点的电压；第四电压测量单元，测量所述主负继电器(K3)的输出端的与负极输出端的连接点的电压；控制器，用于接收每个电压测量单元的电压，并计算得到所述主正继电器(K1)和所述主负继电器(K3)的压降值；并基于所述压降值确定所述主正继电器(K1)和所述主负继电器(K3)的寿命。

根据本发明的第四方面，提供了一种汽车，包括第二方面提供的电池组继电器的寿命预测装置。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

(1)本发明实施方式提供的一种电池组继电器的寿命预测方法、装置及汽车，更加真实、准确且高效地评估电池组继电器的剩余使用寿命，便于用户得知何时需要更换电池组继电器，减少安全隐患。

附图说明

图1是本发明第一实施方式提供的电池组继电器的寿命预测方法的流程示意图；

图2是本发明第二实施方式提供的电池组继电器的寿命预测装置的结构示意图。

图3是本发明第二实施方式提供的电池组继电器的寿命预测装置的电路示意图。

图4是本发明第二实施方式提供的电池组继电器的寿命预测装置的另一实施例的电路示意图。

图5是本发明提供的电池组继电器的寿命预测方法的程序执行图。

附图标记：

110：检测模块；120：监控模块；130：报警模块；140：通信模块；10：控制器；BT：电池模组；H1：电流传感器；V1：第一电压表；V2：第二电压表；V3：第三电压表；K1：主正继电器；K2：预充继电器；K3：主负继电器；R：预充电阻。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在详细描述本发明第一实施方式提供的电池组继电器的寿命预测方法之前，先解释一下电池组继电器的工作原理。电动汽车的电池模组用于为汽车的负载供电，而有时候电池模组输出电流比较高，容易对电池模组造成损伤，因此，电动汽车还设置有多个电池组继电器。多个电池组继电器包括主正继电器、主负继电器及预充继电器。

电池组继电器都具有一定的使用寿命，研究表明电池组继电器的使用寿命受到通过的电流值及开关动作的次数的影响。

通常车辆启动的时候电池模组的预充继电器首先接通，对整车的电容预充，当预充结束之后，预充继电器会断开，然后主正继电器会关闭，使得电池模组实现为负载供电。当电池模组的输出电流过大时，为保护电池模组，电池组继电器中的主正继电器会先断开，主正继电器断开后，电池模组的高压主回路中电流为0，然后主负继电器会断开，实现对电池模组的保护。

需要说明的是，高压回路中，主正继电器和主负继电器是并连的关系，二者不会同时接通也不会同时关断，通常是一个继电器接通另一个继电器关断。

由于现有技术不能实现对电池组继电器的高效、准确的检测，对此，提出本发明的电池组继电器的寿命预测方法。

图1是本发明第一实施方式提供的电池组继电器的寿命预测方法的流程示意图。

如图1所示，该本发明第一实施方式提供的电池组继电器的寿命预测方法包括步骤S101-步骤S103：

需要说明的是，电池组继电器可为主正继电器、主副继电器或预充继电器。本发明第一实施方式提供的电池组继电器寿命预测方法，对这三个继电器均适用。其中，

步骤S101：获取所述电池组继电器的电流输入端和电流输出端之间的压降值。

可以理解的是，由于当继电器导通时，继电器相同于短路，继电器两端的压降为0或为一个很小的压降值，当继电器断开时，继电器相同于开路，继电器两端将存在一个压降值，如50V。换言之，当继电器断开时，继电器的两端的具有一定的压降值。

步骤S102：根据电池组继电器的压降值确定所述电池组继电器的关断次数。

在一个具体的实施例中，获取电池组继电器电流输入端和输出端的压降值，包括：当电池组继电器的压降值大于或等于预设值时，确定所述电池组继电器的关断次数增加一次。

例如，设置电池组继电器初次使用时的关断次数为0，当电池组继电器出现的输入端和输出端的压降值大于或等于预设值时，确定电池组继电器的关断次数为1，并记录该关断次数。当再次出现该电池组继电器的压降值大于或等于预设值时，确定电池组继电器的关断次数又增加一次，即对电池组继电器的关断次数累加。

步骤S103：根据所述电池组继电器的关断次数和预设的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命。

在一个实施例中，根据所述电池组继电器的关断次数和预设的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命，包括：确定第一损伤阈值；计算所述电池组继电器的关断次数和预定的伤害系数的乘积，当该乘积大于或等于预设的第一损伤阈值时，确定所述电池组继电器的寿命达到预定值(或者说剩余寿命不足)。

在一个具体的实施例中，电池组继电器的预设伤害系数例如是0.1，第一损伤阈值例如是2000或3000。

可以理解的是，由于在本实施例中，由于电池模组的输出电流比较小时，继电器如果有关断，这时候对继电器的损伤比较小，本实施例没有对电池模组的输出电流区间进行区分，直接统计电池组继电器的关断次数，所以预设的伤害系数可以设置的比较低，可以是0-0.5任意一个数值。优选设置为0-0.1。

在一个实施例中，在步骤S101之前，获取与电池组继电器连接的电池模组的输出电流，当电池模组的输出电流大于或等于预设电流值时，获取所述电池组继电器中的压降值。可选的，电池模组的输出电流值例如是20A、30A等。

在本发明的另一个实施例中，根据电池组继电器的压降值确定所述电池组继电器的关断次数，包括：确定每个电流区间分别对应的伤害系数；例如，高电流区间对应的伤害系数高于低电流区间的伤害系数，即电流越高，对应的伤害系数越大。

确定电池模组的输出电流所处于的电流区间。

当电池组继电器的压降值大于或等于预定值时，确定所述电流区间对应的电池组继电器的关断次数增加一次。

本实施例中，是对电池模组的输出电流按照电流区间记录电池组继电器的关断次数，而对于每个电流区间均设置相应的伤害系数，低电流区间对电池组继电器的损伤较少，对应设置的伤害系数较小；高电流区间对电池组继电器的损伤较大，对应设置伤害系数较大，如此能够科学、高效、准确的衡量继电器的损伤程度，便于对电池组继电器的寿命的预测。

可选的，在本实施例中，根据所述电池组继电器的关断次数和预定的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命，包括：将每个所述预设电流区间对应的关断次数和与所述预设电流区间对应的伤害系数相乘的加和得到伤害累计值；根据所述伤害累计值确定所述电池组继电器的寿命。当所述伤害累计值大于一预定的第二损伤阈值时，确定所述电池组继电器的寿命达到预定值。所述预设电流区间对应的伤害系数预先通过多次试验得到。

在一个具体的实施例中，预设的电流区间依次包括：设置第一预设电流区间为大于0且小于或等于20A、第二预设电流区间为大于20A且小于或等于200A、第三预设电流区间为大于200A且小于或等于650A以及第四预设电流区间为大于650A。

在一个实施例中，上述第一预设电流区间对应的伤害系数为0.1、第二预设电流区间对应的伤害系数为0.2，第三预设电流区间对应的伤害系数为0.3，第四预设电流区间对应的伤害系数为0.4。

可以理解的是，只要设置高电流区间对应的伤害系数高于低电流区间的伤害系数即可，本发明并不以此为限。

在本实施例中，可以设置预设的第二损伤阈值为1300-2000，当然还可以设置其他数值，本发明不以此为限。

另外，还可以设置，当电池组继电器只在第一预设电流区间有关断，且关断次数达到5000次时，确定电池组继电器寿命不足。

在一些实施例中，当电池组继电器只在第二预设电流区间有关断，且关断次数达到2000次时，确定电池组继电器寿命不足。

在一些实施例中，当电池组继电器只在第三预设电流区间有关断，且关断次数达到1500次时，确定电池组继电器寿命不足。

在一些实施例中，当电池组继电器只在第四预设电流区间有关断，且关断次数达到100次时，确定电池组继电器寿命不足。

在一个实施例中，当所述电池组继电器的寿命达到预定值时，发出报警信息，便于通知用户更换电池组继电器。

可选的，报警信息例如是通过蜂鸣器进行报警，以提示用户及时更换电池组继电器。

图2是本发明第二实施方式提供一种电池组继电器的寿命预测装置。

如图2所示，该电池组继电器的寿命预测装置包括检测模块110、监控模块120、报警模块130及通信模块140。

所述检测模块110，用于检测与电池组继电器连接的电池模组的输出电流，以及检测所述电池组继电器的压降值，并根据电池组继电器的压降值确定所述电池组继电器的关断次数。

可以理解的是，由于当继电器导通时，继电器相同于短路，继电器两端的压降为0或为一个很小的压降值，当继电器断开时，继电器相同于开路，继电器两端将存在一个压降值，如50V。换言之，当继电器断开时，继电器的两端的具有一定的压降值。所述监控模块120，用于根据所述电池组继电器的关断次数和预设的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命。

在一个实施例中，检测模块110，用于根据继电器的压降值确定所述电池组继电器的关断次数，包括：所述继电器的压降值大于或等于预定值时，确定所述电池组继电器的关断次数增加一次。

在本实施例中，监控模块120，用于根据电池组继电器的压降值确定所述电池组继电器的关断次数；并在当所述电池组继电器的关断次数和预定的伤害系数的乘积大于或等于预设的第一损伤阈值时，确定所述电池组继电器的寿命达到预定值。

在一个具体的实施例中，获取电池组继电器电流输入端和输出端的压降值，包括：当电池组继电器的压降值大于或等于预设值时，确定所述电池组继电器的关断次数增加一次。

例如，设置电池组继电器初次使用时的关断次数为0，当电池组继电器出现的输入端和输出端的压降值大于或等于预设值时，确定电池组继电器的关断次数为1，并记录该关断次数。当再次出现该电池组继电器的压降值大于或等于预设值时，确定电池组继电器的关断次数又增加一次，即对电池组继电器的关断次数累加。

在一个实施例中，所述监控模块120根据所述电池组继电器的关断次数和预设的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命，包括：确定第一损伤阈值；计算所述电池组继电器的关断次数和预定的伤害系数的乘积，当该乘积大于或等于预设的第一损伤阈值时，确定所述电池组继电器的寿命达到预定值(或者说剩余寿命不足)。

在一个具体的实施例中，电池组继电器的预设伤害系数例如是0.1，第一损伤阈值例如是2000、3000。

可以理解的是，由于在本实施例中，由于电池模组的输出电流比较小时，继电器如果有关断，这时候对继电器的损伤比较小，本实施例没有对电池模组的输出电流区间进行区分，直接统计电池组继电器的关断次数，所以预设的伤害系数可以设置的比较低，可以是0-0.5任意一个数值。优选设置为0-0.1。在另一个实施例中，所述检测模块110，用于获取电池模组的输出电流、确定电池模组的输出电流所处于的电流区间；当所述压降值大于或等于预定值时，确定所述电流区间对应的电池组继电器的关断次数增加一次。

在本发明的另一个实施例中，根据电池组继电器的压降值确定所述电池组继电器的关断次数，包括：确定每个电流区间分别对应的伤害系数；例如，高电流区间对应的伤害系数高于低电流区间的伤害系数，即电流越高，对应的伤害系数越大。

确定电池模组的输出电流所处于的电流区间。

当电池组继电器的压降值大于或等于预定值时，确定所述电流区间对应的电池组继电器的关断次数增加一次。

本实施例中，是对电池模组的输出电流按照电流区间记录电池组继电器的关断次数，而对于每个电流区间均设置相应的伤害系数，低电流区间对电池组继电器的损伤较少，对应设置的伤害系数较小；高电流区间对电池组继电器的损伤较大，对应设置伤害系数较大，如此能够科学、高效、准确的衡量继电器的损伤程度，便于对电池组继电器的寿命的预测。

在本实施例中，所述监控模块120，用于确定每个电流区间分别对应的伤害系数，将每个所述预设电流区间对应的关断次数和与对应的伤害系数相乘的加和得到伤害累计值；根据所述伤害累计值确定所述电池组继电器的寿命。

在一个具体的实施例中，预设的电流区间依次包括：设置第一预设电流区间为大于0且小于或等于20A、第二预设电流区间为20-200A，、第三预设电流区间为200-650A以及第四预设电流区间为大于650A。

在一个实施例中，上述第一预设电流区间对应的伤害系数为0.1、第二预设电流区间对应的伤害系数为0.2，第三预设电流区间对应的伤害系数为0.3，第四预设电流区间对应的伤害系数为0.4。

可以理解的是，只要设置高电流区间对应的伤害系数高于低电流区间的伤害系数即可，本发明并不以此为限。

在本实施例中，可以设置预设的第二损伤阈值为1300-2000，当然还可以设置其他数值，本发明不以此为限。

另外，还可以设置，当电池组继电器只在第一预设电流区间有关断，且关断次数达到5000次时，确定电池组继电器寿命不足。

在一些实施例中，当电池组继电器只在第二预设电流区间有关断，且关断次数达到2000次时，确定电池组继电器寿命不足。

在一些实施例中，当电池组继电器只在第三预设电流区间有关断，且关断次数达到1500次时确定电池组继电器寿命不足。

在一些实施例中，当电池组继电器只在第四预设电流区间有关断，且关断次数达到100次时，确定电池组继电器寿命不足。在一个实施例中，上述预测装置还包括报警模块130。其中，报警模块130用于当所述电池组继电器的寿命达到预定值时，发出报警信息。

在一个实施例中，上述预测装置还包括通信模块140。其中，监控模块120还用于在确定所述电池组继电器寿命达到预定值时，生成提示信号；通信模块140，用于发送所述提示信号，所述提示信号用于将电池组继电器寿命达到预定值的信息显示在外部终端上。

其中外部终端例如是外部的移动终端、PC等设备，便于及时提醒用户更换电池组继电器。

图3是本发明第三实施方式提供电池组继电器的寿命预测电路。

如图3所示，该电池组继电器的寿命预测电路用于实现电池组继电器的寿命预测。电池组继电器的寿命预测电路具有电池模组BT、电池组继电器。检测模块包括电流传感器H1、第一电压表V1、第二电压表V2、第三电压表V3。

监控模块集成于一控制器10中。

电池组继电器包括主正继电器K1、预充继电器K2、预充电阻R、主负继电器K3。

电池模组BT的正极通过主正继电器K1与一正极输出端Out+连接，预充继电器K2先与预充电阻R串联，之后预充继电器K2与预充电阻R一起与主正继电器K1并联。

电流传感器H1用于侦测电池模组BT的正极的输出电流。本实施方式中，电流传感器H1为霍尔电流传感器。

电池模组BT的负极通过主负继电器K3与负极输出端Out-连接。

第一电压表V1的两端分别与主正继电器K1及主负继电器K3靠近电池模组BT的一端连接。第一电压表V1用于侦测电池模组BT的输出端的电压。

第二电压表V2的一端与主正继电器K1远离电池模组BT的一端连接，另一端与主负继电器K3靠近电池模组BT的一端连接。第二电压表V2侦测主正继电器K1远离电池模组BT的一端的电压。

第三电压表V3的两端分别与主正继电器K1及主负继电器K3与远离电池模组BT的一端连接。第三电压表V3用于侦测电池模组BT的负载端的电压。

控制器10与电流传感器H1、第一电压表V1、第二电压表V2、第三电压表V3的信号输出端均直接或间接地连接。

优选地，电流传感器H1、第一电压表V1、第二电压表V2、第三电压表V3的信号输出端均与一信号调理电路的输入端连接，信号调理电路的输出端与一模拟数字转换器的输入端连接，模拟数字转换器的输出端与控制器10连接。信号调理电路用于对信号进行滤波、整理；模拟数字转换器用于将模拟信号转换为数字信号，便于后续传输及处理。

本实施方式中，通信模块为通信转换接口，模拟数字转换器的输出信号通过通信转换接口发送至通信网络中，与一服务器通信，实现远程监控或云端监控。通信转换接口用于将数字信号加载至通信协议中，便于有线或无线传输。

控制器10也可直接输出信号，通过通信模块发送至通信网络。其中通信模块例如是通信转换接口。

图4是本发明第三实施方式提供的电池组继电器的寿命预测电路图。

如图4所示，该电池组继电器的寿命预测电路还可以是通过下述方式实现。

在电池模组BT的正极与主正继电器K1的输入端之间的任意一个等电位连接点a，设置第一分流器进行分流，控制器10对应的输入引脚直接与第一分流器连接，以采集等电位连接点a的电压。

在电池模组BT的负极与所述主负继电器K3的输入端的任意一个等电位连接点b，设置第二分流器进行分流，控制器10对应的输入引脚直接与第二分流器连接，以采集等电位连接点b的电压。

在主正继电器K1的输出端与正极输出端Out+之间的连接点c，设置第三分流器进行分流，控制器10对应的输入引脚直接与第三分流器连接，以采集连接点c的电压。

在主负继电器K3的输出端的与负极输出端Out-之间的连接点d，设置第四分流器进行分流，控制器10对应的输入引脚直接与第四分流器连接，以采集连接点d的电压。

其中，a点电压值减去b点电压值为电池模组端的电压，c点电压减去b点的电压，为电池模组与主正继电器K1串联后二者的电压。

则K1的压降值为(c点电压-b点电压)-(a点电压-b点电压)。

同理，K2的压降值为(c点电压-b点电压)-(c点电压-d点电压)。

K3的压降值为(c点电压-b点电压)-(c点电压-d点电压)。

为便于清楚的了解本发明的电池组继电器的寿命预测方法，本发明一实施方式还提供了电池组继电器的寿命预测方法的执行程序。

请参考图5，该执行程序包括：

步骤S0：在控制器10或服务器中预先设定一个电流界限值Ir。若电池模组BT的正极的输出电流I小于电流界限值Ir时，说明电池模组BT的正极的输出电流I正常，没有发生过流，即无过载。若电池模组BT的正极的输出电流I大于或等于电流界限值Ir时，说明电池模组BT的正极的输出电流I过大，发生过流，即过载。在控制器10或服务器中还预先设定第一预定电压差Vd1、第二预定电压差Vd2、损伤阈值SL、伤害系数s。

步骤S1：电流传感器H1侦测电池模组BT的正极的输出电流I。

步骤S2：控制器10或服务器判断电流传感器H1侦测到电池模组BT的正极的输出电流I是否大于或等于电流界限值Ir(I≥Ir)。若是则进入步骤S3，否则返回步骤S1。

步骤S3：侦测电池组继电器的压降。如第一电压表V1侦测电池模组BT的输出端的第一电压V1，第二电压表V2侦测主正继电器K1远离电池模组BT的一端的第二电压V2，第三电压表V3侦测电池模组BT的负载端的第三电压V3。

步骤S4：判断电池组继电器的至少一个继电器的压降是否大于或等于预定电压差，是则进入步骤S5，否则返回步骤S1。如控制器10或服务器将第一电压V1与第二电压V2的差值与第一预定电压差Vd1进行比较，同时将第三电压V3与第二电压V2的差值与第二预定电压差Vd2进行比较。若第一电压V1与第二电压V2的差值大于或等于第一预定电压差Vd1，或者第三电压V3与第二电压V2的差值大于或等于第二预定电压差Vd2((V1-V2≥Vd1 orV3-V2≥Vd2))，是则说明电池组继电器进行了切断动作(或者说以此说明其通电一次)，进入步骤S5，否则返回步骤S1。

步骤S5：控制器10或服务器进行一次累加计数N(N＝N+1)。

步骤S6：控制器10或服务器将累加计数值乘以伤害系数s，得到模拟伤害值Sm(Sm＝N*s)。还可通过一显示装置显示模拟伤害值Sm。

步骤S7:判断模拟伤害值Sm是否大于或等于损伤阈值SL(Sm≥SL)。是则进入步骤S8，否则返回步骤S1。

步骤S8:控制器10或服务器控制一报警单元发出警报，以提醒用户更换电池组继电器。报警单元为警示灯或蜂鸣器。

由于电池组继电器在不同的电流区间发生切断动作，其产生的伤害值不同，为了更真实地反应电池组继电器的损伤情况，对电池组继电器在不同的电流区间进行切断动作进行加权统计，从而得到更真实的预测结果。即本发明的电池组继电器的寿命预测方法的执行程序也可通过下述步骤实现：

步骤S10：在控制器10或服务器中预先设定若干不同的电流界限值Iri(如第一电流界限值Ir1、第二电流界限值Ir2、第三电流界限值Ir3)、第一预定电压差Vd1、第二预定电压差Vd2、损伤阈值SL、若干不同的区间伤害系数si，如第一区间伤害系数s1、第二区间伤害系数s2、第三区间伤害系数s3。

步骤S11：电流传感器H1侦测电池模组BT的正极的输出电流I。

步骤S21：根据若干电流界限值Iri将电流值划分为若干电流区间，侦测电流传感器H1侦测到电池模组BT的正极的输出电流I所处的电流区间，并判断输出电流I是否大于或等于最小的电流界限值。本实施方式中，若干电流区间分别为低电流区间(I＜Ir1)、第一电流区间(Ir1≤I＜Ir2)、第二电流区间(Ir2≤I＜Ir3)及第三电流区间(Ir3≤I)。若输出电流I大于或等于最小的电流界限值(即位于第一电流区间、第二电流区间或第三电流区间)，是则进入步骤S31，否则返回步骤S11。

步骤S31：侦测电池组继电器的压降。如第一电压表V1侦测电池模组BT的输出端的第一电压V1，第二电压表V2侦测主正继电器K1远离电池模组BT的一端的第二电压V2，第三电压表V3侦测电池模组BT的负载端的第三电压V3。

步骤S41：判断电池组继电器的至少一个继电器的压降是否大于或等于预定电压差，是则进入步骤S51，否则返回步骤S11。如控制器10或服务器将第一电压V1与第二电压V2的差值与第一预定电压差Vd1进行比较，同时将第三电压V3与第二电压V2的差值与第二预定电压差Vd2进行比较。若第一电压V1与第二电压V2的差值大于或等于第一预定电压差Vd1，或者第三电压V3与第二电压V2的差值大于或等于第二预定电压差Vd2((V1-V2≥Vd1orV3-V2≥Vd2))，则说明电池组继电器进行了切断动作，进入步骤S51，否则返回步骤S11。

步骤S51：控制器10或服务器根据输出电流I所处的电流区间在对应的电流区间内进行一次累加计数(Ni＝Ni+1)。若输出电流I位于第一电流区间，则进行第一区间计数N1＝N1+1；若输出电流I位于第二电流区间，则进行第二区间计数N2＝N2+1；输出电流I位于第三电流区间，则进行第三区间计数N3＝N3+1。

步骤S61：控制器10或服务器将不同的电流区间内的累加计数乘以对应的区间伤害系数si，并求和，得到加权伤害累计值Sn(Sn＝N1*s1+N2*s2+...Ni*si)。本实施方式中，Sn＝N1*s1+N2*s2+N3*s3。

步骤S71:判断加权伤害累计值Sn是否大于或等于损伤阈值SL(Sn≥SL)。是则进入步骤S81，否则返回步骤S11。

步骤S81:控制器10或服务器控制一报警单元发出警报，以提醒用户更换电池组继电器。

本发明实施例提供的电池组继电器的寿命预测方法及装置，获取所述电池组继电器的压降值；根据压降值确定所述电池组继电器的关断次数；根据所述电池组继电器的关断次数和预设的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命，能够真实、准确且高效地评估继电器的剩余使用寿命、便于用户及时更换电池组继电器。

本发明的第四实施方式提供了一种汽车，该汽车具有上述的电池模组、电池组继电器及第二实施方式提供的电池组继电器的寿命预测装置。

该电池组继电器的寿命预测装置包括检测模块110、监控模块120、报警模块130及通信模块140。

所述检测模块110，用于检测与电池组继电器连接的电池模组的输出电流，以及检测所述电池组继电器的压降值，并根据电池组继电器的压降值确定所述电池组继电器的关断次数。

可以理解的是，由于当继电器导通时，继电器相同于短路，继电器两端的压降为0或为一个很小的压降值，当继电器断开时，继电器相同于开路，继电器两端将存在一个压降值，如50V。换言之，当继电器断开时，继电器的两端的具有一定的压降值。所述监控模块120，用于根据所述电池组继电器的关断次数和预设的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命。

在一个实施例中，检测模块110，用于根据继电器的压降值确定所述电池组继电器的关断次数，包括：所述继电器的压降值大于或等于预定值时，确定所述电池组继电器的关断次数增加一次。

在本实施例中，监控模块120，用于根据电池组继电器的压降值确定所述电池组继电器的关断次数；并在当所述电池组继电器的关断次数和预定的伤害系数的乘积大于或等于预设的第一损伤阈值时，确定所述电池组继电器的寿命达到预定值。

在一个具体的实施例中，获取电池组继电器电流输入端和输出端的压降值，包括：当电池组继电器的压降值大于或等于预设值时，确定所述电池组继电器的关断次数增加一次。

例如，设置电池组继电器初次使用时的关断次数为0，当电池组继电器出现的输入端和输出端的压降值大于或等于预设值时，确定电池组继电器的关断次数为1，并记录该关断次数。当再次出现该电池组继电器的压降值大于或等于预设值时，确定电池组继电器的关断次数又增加一次，即对电池组继电器的关断次数累加。

在一个实施例中，所述监控模块120根据所述电池组继电器的关断次数和预设的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命，包括：确定第一损伤阈值；计算所述电池组继电器的关断次数和预定的伤害系数的乘积，当该乘积大于或等于预设的第一损伤阈值时，确定所述电池组继电器的寿命达到预定值(或者说剩余寿命不足)。

在一个具体的实施例中，电池组继电器的预设伤害系数例如是0.1，第一损伤阈值例如是2000、3000。

可以理解的是，由于在本实施例中，由于电池模组的输出电流比较小时，继电器如果有关断，这时候对继电器的损伤比较小，本实施例没有对电池模组的输出电流区间进行区分，直接统计电池组继电器的关断次数，所以预设的伤害系数可以设置的比较低，可以是0-0.5任意一个数值。优选设置为0-0.1。在另一个实施例中，所述检测模块110，用于获取电池模组的输出电流、确定电池模组的输出电流所处于的电流区间；当所述压降值大于或等于预定值时，确定所述电流区间对应的电池组继电器的关断次数增加一次。

在本发明的另一个实施例中，根据电池组继电器的压降值确定所述电池组继电器的关断次数，包括：确定每个电流区间分别对应的伤害系数；例如，高电流区间对应的伤害系数高于低电流区间的伤害系数，即电流越高，对应的伤害系数越大。

确定电池模组的输出电流所处于的电流区间。

当电池组继电器的压降值大于或等于预定值时，确定所述电流区间对应的电池组继电器的关断次数增加一次。

本实施例中，是对电池模组的输出电流按照电流区间记录电池组继电器的关断次数，而对于每个电流区间均设置相应的伤害系数，低电流区间对电池组继电器的损伤较少，对应设置的伤害系数较小；高电流区间对电池组继电器的损伤较大，对应设置伤害系数较大，如此能够科学、高效、准确的衡量继电器的损伤程度，便于对电池组继电器的寿命的预测。

在本实施例中，所述监控模块120，用于确定每个电流区间分别对应的伤害系数，将每个所述预设电流区间对应的关断次数和与对应的伤害系数相乘的加和得到伤害累计值；根据所述伤害累计值确定所述电池组继电器的寿命。

在一个具体的实施例中，预设的电流区间依次包括：设置第一预设电流区间为大于0且小于或等于20A、第二预设电流区间为20-200A，、第三预设电流区间为200-650A以及第四预设电流区间为大于650A。

在一个实施例中，上述第一预设电流区间对应的伤害系数为0.1、第二预设电流区间对应的伤害系数为0.2，第三预设电流区间对应的伤害系数为0.3，第四预设电流区间对应的伤害系数为0.4。

可以理解的是，只要设置高电流区间对应的伤害系数高于低电流区间的伤害系数即可，本发明并不以此为限。

在本实施例中，可以设置预设的第二损伤阈值为1300-2000，当然还可以设置其他数值，本发明不以此为限。

另外，还可以设置，当电池组继电器只在第一预设电流区间有关断，且关断次数达到5000次时，确定电池组继电器寿命不足。

在一些实施例中，当电池组继电器只在第二预设电流区间有关断，且关断次数达到2000次时，确定电池组继电器寿命不足。

在一些实施例中，当电池组继电器只在第三预设电流区间有关断，且关断次数达到1500次时确定电池组继电器寿命不足。

在一些实施例中，当电池组继电器只在第四预设电流区间有关断，且关断次数达到100次时，确定电池组继电器寿命不足。在一个实施例中，上述预测装置还包括报警模块130。其中，报警模块130用于当所述电池组继电器的寿命达到预定值时，发出报警信息。

在一个实施例中，上述预测装置还包括通信模块140。其中，监控模块120还用于在确定所述电池组继电器寿命达到预定值时，生成提示信号；通信模块140，用于发送所述提示信号，所述提示信号用于将电池组继电器寿命达到预定值的信息显示在外部终端上。

其中外部终端例如是外部的移动终端、PC等设备，便于及时提醒用户更换电池组继电器。

本发明的第五实施方式，提供了一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现第一实施方式提供的电池组继电器的寿命预测方法。

根据本发明的第六实施方式，还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现第一实施方式提供的电池组继电器的寿命预测方法。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (15)

1.一种电池组继电器的寿命预测方法，其特征在于，包括：

获取电池组继电器电流输入端和电流输出端的压降值；

根据所述压降值确定所述电池组继电器的关断次数；

根据所述关断次数和预设的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述压降值确定所述电池组继电器的关断次数，包括：

所述压降值大于或等于预定值时，确定所述电池组继电器的关断次数增加一次。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述电池组继电器的关断次数和预定的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命，包括：

计算所述电池组继电器的关断次数与预定的伤害系数的乘积；

若所述乘积大于或等于预设的第一损伤阈值时，确定所述电池组继电器的寿命达到预定值。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在获取电池组继电器的压降值之前，还包括：

获取电池模组的输出电流；

确定所述输出电流大于或等于预设值；

获取所述电池组继电器的压降值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述继电器的压降值确定所述电池组继电器的关断次数，包括：

获取电池模组的输出电流；

确定所述输出电流所处于的电流区间；

当所述压降值大于或等于预定值时，确定所述电流区间对应的电池组继电器的关断次数增加一次。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述电池组继电器的关断次数和预定的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命，包括：

确定每个电流区间分别对应的伤害系数；

将每个所述电流区间对应的的关断次数和对应的伤害系数相乘的加和得到伤害累计值；

当所述伤害累计值大于或等于预定的第二损伤阈值，确定所述电池组继电器的寿命达到预定值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定每个电流区间分别对应的伤害系数，包括：

高电流区间对应的伤害系数高于低电流区间对应的伤害系数。

8.根据权利要求3或6所述的方法，其特征在于，还包括：在确定所述电池组继电器的寿命达到预定值后，发出报警信息。

9.一种电池组继电器的寿命预测装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测电池组继电器的压降值，并根据所述压降值确定所述电池组继电器的关断次数；

监控模块，用于根据所述电池组继电器的关断次数和预设的伤害系数确定所述电池组继电器的寿命。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述检测模块，用于根据所述继电器的压降值确定所述电池组继电器的关断次数，包括：所述压降值大于或等于预定值时，确定所述电池组继电器的关断次数增加一次。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述监控模块，用于计算所述电池组继电器的关断次数与预定的伤害系数的乘积；并在所述电池组继电器的关断次数和预定的伤害系数的乘积大于或等于预设的第一损伤阈值时，确定所述电池组继电器的寿命达到预定值。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述检测模块，用于获取电池模组的输出电流、确定电池模组的输出电流所处于的电流区间；当所述压降值大于或等于预定值时，确定所述电流区间对应的电池组继电器的关断次数增加一次。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，

所述监控模块，用于确定每个电流区间分别对应的伤害系数，将每个所述电流区间对应的关断次数和对应的伤害系数相乘的加和得到伤害累计值；当所述伤害累计值大于或等于预定的第二损伤阈值，确定所述电池组继电器的寿命达到预定值。

14.一种电池组继电器的寿命预测电路，其特征在于，包括：

第一电压测量单元，测量电池模组(BT)的正极与主正继电器(K1)(K1)的输入端之间的任意一个等电位连接点的电压；

第二电压测量单元，测量所述主正继电器(K1)的输出端与正极输出端的连接点的电压；

第三电压测量单元，测量所述电池模组(BT)的负极与所述主负继电器(K3)输入端的任意一个等电位连接点的电压；

第四电压测量单元，测量所述主负继电器(K3)的输出端的与负极输出端的连接点的电压；

控制器，用于接收每个电压测量单元的电压，并计算得到所述主正继电器(K1)和所述主负继电器(K3)的压降值；并基于所述压降值确定所述主正继电器(K1)和所述主负继电器(K3)的寿命。

15.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求8-13任一项所述的电池组继电器的寿命预测装置。

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