CN112684343A - 一种电池故障判断方法、检测装置及检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电池故障判断方法、检测装置及检测系统。该方法包括：获取第一电流传感器采集的第一电流值和第二电流传感器采集的第二电流值；根据第一电流值第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障；其中，第一电流传感器以及第二电流传感器与电池串联；第一电流传感器的量程小于第二电流传感器的量程，过流故障阈值等于第一电流传感器的最大量程值；短路故障阈值等于第二电流传感器的最大量程值。本发明实施例利用对两个不同量程的电流传感器采集的两个电流值进行比较分析，有效提高对电池发生过流、短路故障和电流传感器故障时的准确判断。

Description

一种电池故障判断方法、检测装置及检测系统

技术领域

本发明实施例涉及新能源汽车电池保护技术，尤其涉及一种电池故障判断方法、检测装置及检测系统。

背景技术

随着保护环境意识的提高，减少对不可再生资源的过度使用，提倡对可再生资源合理使用，成为科学发展的重要方向；新能源汽车是人类近几年发明的新型汽车，利用电池、天然气、氢气作为动力来源，可以有效的减少燃油使用，且减少尾气的排放，可以有效的保护环境。

现有技术中多采用电池管理系统对电池电流进行监控，主要是通过电流采集装置对电流进行采集，从而判断电流值的范围，实现监控，而采集的电池电流值过大可能是由于电流传感器的测量错误、电池短路即超出电流传感器的可测量的上限或者过流，现有技术仅通过采集的电池电流值判断电池过流或短路无法准确分辨产生问题的不同故障。

发明内容

本发明实施例提供一种电池故障判断方法、检测装置及检测系统，以提高对电池过流、短路或是传感器故障诊断的准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池故障判断方法，包括：

获取第一电流传感器采集的第一电流值和第二电流传感器采集的第二电流值；

根据所述第一电流值、所述第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障；

其中，所述第一电流传感器以及所述第二电流传感器与所述电池串联；所述第一电流传感器的量程小于所述第二电流传感器的量程，所述过流故障阈值等于所述第一电流传感器的最大量程值；所述短路故障阈值等于所述第二电流传感器的最大量程值。

可选的，在根据所述第一电流值、所述第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障之前，还包括：

获取所述第一电流传感器的分压值以及所述第二电流传感器的分压值；

若所述第一电流传感器的分压值在所述第一电流传感器的额定分压范围内，以及所述第二电流传感器的分压值在所述第二电流传感器的额定分压范围内，执行根据所述第一电流值、所述第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障的操作。

可选的，若所述第一电流传感器的分压值小于所述第一电流传感器的额定分压范围的最小值，确定所述第一电流传感器为对地短路故障；

若所述第一电流传感器的分压值大于所述第一电流传感器的额定分压范围的最大值，确定所述第一电流传感器为电源短路故障。

可选的，若所述第二电流传感器的分压值小于所述第二电流传感器的额定分压范围的最小值，确定所述第二电流传感器为对地短路故障；

若所述第二电流传感器的分压值大于所述第二电流传感器的额定分压范围的最大值，确定所述第二电流传感器为电源短路故障。

可选的，所述根据所述第一电流值、所述第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障，包括：

判断所述第一电流值与所述第二电流值的差值是否小于所述传感器采集漂移阈值；

若是，判断所述第一电流值与所述第二电流值中数值较大的电流值是否大于所述过流故障阈值；

若是则确定所述电池为过流故障。

可选的，若所述第一电流值与所述第二电流值的差值大于等于所述传感器采集漂移阈值；

则判断所述第一电流值是否小于所述过流故障阈值；

若是，判断所述第二电流值是否大于等于所述过流故障阈值；

若是，则确定所述第一电流传感器和/或所述第二电流传感器故障。

可选的，若所述第一电流值是等于所述过流故障阈值；

则判断所述第二电流值是否大于所述过流故障阈值；

若否，则确定所述第一电流传感器和/或所述第二电流传感器故障。

可选的，所述第二电流值小于等于所述过流故障阈值，则判断所述第二电流值是否大于等于所述短路故障阈值；

若是，则确定所述电池为短路故障；若否，则确定所述电池为过流故障。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电池故障检测装置，包括：

获取模块，用于获取第一电流传感器采集的第一电流值和第二电流传感器采集的第二电流值；

处理模块，用于根据所述第一电流值、所述第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障；

其中，所述第一电流传感器以及所述第二电流传感器与所述电池串联；所述第一电流传感器的量程小于所述第二电流传感器的量程，所述过流故障阈值等于所述第一电流传感器的最大量程值；所述短路故障阈值等于所述第二电流传感器的最大量程值。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电池故障检测系统，包括：

电池、第一电流传感器、第二电流传感器和处理器；所述第一电流传感器以及所述第二电流传感器与所述电池串联；所述第一电流传感器用于采集第一电流值；所述第二电流传感器用于采集第二电流值；

其中，所述处理器执行所述程序时实现任一所述的电池故障判断方法。

本发明通过提供了一种电池故障判断方法包括：获取第一电流传感器采集的第一电流值和第二电流传感器采集的第二电流值；根据第一电流值第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障；其中，第一电流传感器以及第二电流传感器与电池串联；第一电流传感器的量程小于第二电流传感器的量程，过流故障阈值等于第一电流传感器的最大量程值；短路故障阈值等于第二电流传感器的最大量程值。利用对两个不同量程的电流传感器采集的两个电流值进行比较分析，有效提高对电池发生过流、短路故障和电流传感器故障时的准确判断。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图虽然是本发明的一些具体的实施例，对于本领域的技术人员来说，可以根据本发明的各种实施例所揭示和提示的器件结构，驱动方法和制造方法的基本概念，拓展和延伸到其它的结构和附图，毋庸置疑这些都应该是在本发明的权利要求范围之内。

图1为本发明实施例一提供的一种电池故障判断方法的流程示意图；

图2是本发明实施例一提供的另一种电池故障判断方法的流程示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种电池故障检测装置的结构示意图；

图4为本发明实施例三提供的一种电池故障检测系统的结构示意图。

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，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，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所揭示和提示的基本概念，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种电池故障判断方法的流程示意图，如图1所示，本实施例的技术方案适用于电池故障判断的情况。该方法可以由故障检测装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现。该方法具体包括：

S101，获取第一电流传感器采集的第一电流值和第二电流传感器采集的第二电流值；

S102，根据第一电流值、第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障；

其中，第一电流传感器以及第二电流传感器与电池串联；第一电流传感器的量程小于第二电流传感器的量程，过流故障阈值等于第一电流传感器的最大量程值；短路故障阈值等于第二电流传感器的最大量程值。

进一步的，第一电流传感器量程小于第二电流传感器的量程，即第一电流传感器为小量程电流传感器，第二电流传感器为大量程电流传感器，例如：假设第一传感器的量程为±500A，第二电流传感器的量程为±900A。传感器采集漂移阈值为第一电流传感器或第二电流传感器可接受的采集电流的差值阈值。过流故障阈值等于第一电流传感器的最大量程值，即过流故障阈值为500A；短路故障阈值等于第二电流传感器的最大量程值，即短路故障阈值为900A。例如可以设置传感器采集漂移阈值50A。通过采集到的第一电流值、第二电流值与传感器采集漂移阈值、过流故障阈值为和短路故障阈值进行比较，准确快捷的完成对电池故障的判断。

本技术方案通过提供一种电池故障判断方法，包括获取第一电流传感器采集的第一电流值和第二电流传感器采集的第二电流值；根据第一电流值、第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障；通过设置两个传感器量程不同，对应设置相应过流故障阈值、短路故障阈值，测量得到的第一传感器和第二传感器的电流值与故障阈值进行比较，实现对电池过流、短路和电流传感器故障进行准确的判断。

图2为本发明实施例一提供的另一种电池故障判断方法的流程示意图；如图2所述，可选的，在根据第一电流值、第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障之前，还包括：

S201，获取第一电流传感器的分压值以及第二电流传感器的分压值；

S202，若第一电流传感器的分压值在第一电流传感器的额定分压范围内，以及第二电流传感器的分压值在第二电流传感器的额定分压范围内，执行根据第一电流值、第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障的操作。

其中，若第一电流传感器的额定分压范围为0.2～4.8V，第二电流传感器的额定分压范围为0.5～5.9V，获取到的第一电流传感器的分压值为1V，第二电流传感器的分压值为1.5V，均处于各自的额定分压范围内，则执行根据第一电流值、第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障的操作；若获取到的第一电流传感器的分压值与第二电流传感器的分压值至少一个超出其额定分压范围，则报出第一电流传感器和/或第二电流传感器故障，不继续执行后续操作。

可选的，若第一电流传感器的分压值小于第一电流传感器的额定分压范围的最小值，确定第一电流传感器为对地短路故障；

若第一电流传感器的分压值大于第一电流传感器的额定分压范围的最大值，确定第一电流传感器为电源短路故障。

其中，对第一电流传感器的分压值进行检测，若第一电流传感器的额定分压范围为0.2～4.8V，若检测到第一电流传感器的分压值为0.1V，小于第一电流传感器的额定分压范围的最小值0.2V，则确定第一传感器发生对地短路故障；若检测到第一电流传感器的分压值为4.9V，大于第一电流传感器的额定分压范围的最大值4.8V，则确定第一传感器发生电源短路故障。

可选的，若第二电流传感器的分压值小于第二电流传感器的额定分压范围的最小值，确定第二电流传感器为对地短路故障；

若第二电流传感器的分压值大于第二电流传感器的额定分压范围的最大值，确定第二电流传感器为电源短路故障。

其中，对第二电流传感器的分压值进行检测，若第二电流传感器的额定分压范围为0.5～5.9V，若检测到第二电流传感器的分压值为0.3V，小于第二电流传感器的额定分压范围的最小值0.5V，则确定第二传感器发生对地短路故障；若检测到第二电流传感器的分压值为6.1V，大于第二电流传感器的额定分压范围的最大值5.9V，则确定第二传感器发生电源短路故障。

可选的，根据第一电流值、第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障，包括：

S203，判断第一电流值与第二电流值的差值是否小于传感器采集漂移阈值；

S204，若是，判断第一电流值与第二电流值中数值较大的电流值是否大于过流故障阈值；

若是则确定电池为过流故障。

其中，假设第一传感器的量程为±500A，第二电流传感器的量程为±900A，传感器采集漂移阈值为50A，过流故障阈值为500A，短路故障阈值为900A，若此时第一电流值为490A，第二电流值为450A，第一电流值与第二电流值的差值为40A，小于传感器采集漂移阈值50A，同时第一电流值与第二电流值中数值较大的电流值490A小于过流故障阈值为500A，则认为第一电流传感器和第二电流传感器均正常无故障；若此时第一电流值为480A，第二电流值为510A，第一电流值与第二电流值的差值为30A，小于传感器采集漂移阈值50A，同时第一电流值与第二电流值中数值较大的电流值510A大于过流故障阈值为500A，则确认电池过流故障。

可选的，若第一电流值与第二电流值的差值大于等于传感器采集漂移阈值；

S205，判断第一电流值是否小于过流故障阈值；

若是，S206，判断第二电流值是否大于等于过流故障阈值；

若是，则确定第一电流传感器和/或第二电流传感器故障。

其中，假设第一电流值为490A，第二电流值为550A，第一电流值与第二电流值的差值60A大于传感器采集漂移阈值50A，第一电流值490A小于过流故障阈值500A，第二电流值为550A大于过流故障阈值500A，若第一电流传感器发生故障，第二电流传感器正常无故障，那么此时电池发生过流故障；若第一电流传感器正常无故障，第二电流传感器发生故障，那么此时电池正常无过流故障；上述两种情况均有可能发生，概率相等，无法准确判断电池是否发生过流故障，即报出第一电流传感器和/或第二电流传感器故障，并通过电池管理系统中的告警模块，告警模块可以为指示灯或蜂鸣器，对驾驶员进行告警提示，使驾驶员有时间进行故障处理，并在延时一段时间后进行后下高压处理。

进一步，假设第一电流值为410A，第二电流值为470A，第一电流值与第二电流值的差值60A大于传感器采集漂移阈值50A，第一电流值410A小于过流故障阈值500A，第二电流值470A小于过流故障阈值500A，若第一电流传感器发生故障，第二电流传感器正常无故障，那么此时电池电流值低于过流故障阈值，电池正常无过流故障；若第一电流传感器正常无故障，第二电流传感器发生故障，那么此时电池电流值同样低于过流故障阈值，电池正常无过流故障。

可选的，若第一电流值是等于过流故障阈值；

S207，判断第二电流值是否大于过流故障阈值；

若否，则确定第一电流传感器和/或第二电流传感器故障。

可选的，第二电流值小于等于所述过流故障阈值；

S208，判断第二电流值是否大于等于短路故障阈值；

若是，则确定电池为短路故障；若否，则确定电池为过流故障。

其中，假设第一电流值为500A，第二电流值为440A，第一电流值与第二电流值的差值60A大于传感器采集漂移阈值50A，第一电流值500A等于过流故障阈值500A，第二电流值500A小于过流故障阈值500A，若第一电流传感器发生故障，第二电流传感器正常无故障，那么此时电池正常无过流故障；若第一电流传感器正常无故障，第二电流传感器发生故障，那么此时电池发生过流故障；上述两种情况均有可能发生，概率相等，无法准确判断电池是否发生过流故障，即报出第一电流传感器和/或第二电流传感器故障，并通过电池管理系统中的告警模块，对驾驶员进行告警提示，使驾驶员有时间进行故障处理，并在延时一段时间后进行后下高压处理。

进一步，假设第一电流值为500A，第二电流值为560A，第一电流值与第二电流值的差值60A大于传感器采集漂移阈值50A，第一电流值500A等于过流故障阈值500A，第二电流值560A大于过流故障阈值500A，若第一电流传感器发生故障，第二电流传感器发生故障，那么此时电池发生过流故障；若第一电流传感器正常无故障，第二电流传感器发生故障，那么此时电池同样发生过流故障。

假设第一电流值为500A，第二电流值为900A，第一电流值与第二电流值的差值400A大于传感器采集漂移阈值50A，第一电流值500A等于过流故障阈值500A，第二电流值900A等于短路故障阈值900A，那么此时电池发生短路故障。

本实施例的技术方案通过提供一种电池故障判断方法包括：获取第一电流传感器采集的第一电流值和第二电流传感器采集的第二电流值；根据第一电流值第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障；第一电流传感器的量程小于第二电流传感器的量程，过流故障阈值等于第一电流传感器的最大量程值；短路故障阈值等于第二电流传感器的最大量程值。并第一电流值第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障之前，对第一传感器和第二传感器的分压值进行判断，保证电流传感器的均无对地故障和电源短路故障，在本技术方案利用对两个不同量程的电流传感器采集的两个电流值，在不同情况下进行逻辑判断，有效提高对电池发生过流、短路故障和电流传感器故障时的准确判断。

实施例二

图3是本发明实施例二提供的一种电池故障检测装置的结构示意图，如图3所示，本发明实施例提供了一种电池故障检测装置，包括：

获取模块201，用于获取第一电流传感器采集的第一电流值和第二电流传感器采集的第二电流值；

处理模块202，用于根据所述第一电流值、所述第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障；

其中，第一电流传感器以及第二电流传感器与电池串联；第一电流传感器的量程小于第二电流传感器的量程，过流故障阈值等于第一电流传感器的最大量程值；短路故障阈值等于第二电流传感器的最大量程值。

本发明实施例所提供的一种电池故障检测装置可执行本发明上述实施例所提供的一种电池故障判断方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种电池故障检测系统的结构示意图，如图4所示，该电池故障检测系统，包括：电池401、第一电流传感器402、第二电流传感器403和处理器404；第一电流传感器402以及第二电流传感器403与电池串联；第一电流传感器402用于采集第一电流值；第二电流传感器403用于采集第二电流值；

其中，处理器404执行程序时实现上述实施例任一所述的电池故障判断方法。

电池故障检测系统中处理器404的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器404为例；电池故障检测系统中的电池401、第一电流传感器402、第二电流传感器403和处理器404可以通过总线或其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。处理器404通过执行电池故障检测系统的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的电池故障判断方法。

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、相互组合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)

1.一种电池故障判断方法，其特征在于，包括：

获取第一电流传感器采集的第一电流值和第二电流传感器采集的第二电流值；

根据所述第一电流值、所述第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障；

其中，所述第一电流传感器以及所述第二电流传感器与所述电池串联；所述第一电流传感器的量程小于所述第二电流传感器的量程，所述过流故障阈值等于所述第一电流传感器的最大量程值；所述短路故障阈值等于所述第二电流传感器的最大量程值。

2.根据权利要求1所述的电池故障判断方法，其特征在于，在根据所述第一电流值、所述第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障之前，还包括：

获取所述第一电流传感器的分压值以及所述第二电流传感器的分压值；

若所述第一电流传感器的分压值在所述第一电流传感器的额定分压范围内，以及所述第二电流传感器的分压值在所述第二电流传感器的额定分压范围内，执行根据所述第一电流值、所述第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障的操作。

3.根据权利要求2所述的电池故障判断方法，其特征在于，若所述第一电流传感器的分压值小于所述第一电流传感器的额定分压范围的最小值，确定所述第一电流传感器为对地短路故障；

若所述第一电流传感器的分压值大于所述第一电流传感器的额定分压范围的最大值，确定所述第一电流传感器为电源短路故障。

4.根据权利要求2所述的电池故障判断方法，其特征在于，若所述第二电流传感器的分压值小于所述第二电流传感器的额定分压范围的最小值，确定所述第二电流传感器为对地短路故障；

若所述第二电流传感器的分压值大于所述第二电流传感器的额定分压范围的最大值，确定所述第二电流传感器为电源短路故障。

5.根据权利要求1所述的电池电流故障判断方法，其特征在于，所述根据所述第一电流值、所述第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障，包括：

判断所述第一电流值与所述第二电流值的差值是否小于所述传感器采集漂移阈值；

若是，判断所述第一电流值与所述第二电流值中数值较大的电流值是否大于所述过流故障阈值；

若是则确定所述电池为过流故障。

6.根据权利要求5所述的电池故障判断方法，其特征在于，若所述第一电流值与所述第二电流值的差值大于等于所述传感器采集漂移阈值；

则判断所述第一电流值是否小于所述过流故障阈值；

若是，判断所述第二电流值是否大于等于所述过流故障阈值；

若是，则确定所述第一电流传感器和/或所述第二电流传感器故障。

7.根据权利要求6所述的电池故障判断方法，其特征在于，若所述第一电流值等于所述过流故障阈值；

则判断所述第二电流值是否大于所述过流故障阈值；

若否，则确定所述第一电流传感器和/或所述第二电流传感器故障。

8.根据权利要求7所述的电池故障判断方法，其特征在于，所述第二电流值小于等于所述过流故障阈值，则判断所述第二电流值是否大于等于所述短路故障阈值；

若是，则确定所述电池为短路故障；若否，则确定所述电池为过流故障。

9.一种电池故障检测装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取第一电流传感器采集的第一电流值和第二电流传感器采集的第二电流值；

处理模块，用于根据所述第一电流值、所述第二电流值、传感器采集漂移阈值、过流故障阈值以及短路故障阈值判断电池是否发生故障；

其中，所述第一电流传感器以及所述第二电流传感器与所述电池串联；所述第一电流传感器的量程小于所述第二电流传感器的量程，所述过流故障阈值等于所述第一电流传感器的最大量程值；所述短路故障阈值等于所述第二电流传感器的最大量程值。

10.一种电池故障检测系统，其特征在于，包括：

电池、第一电流传感器、第二电流传感器和处理器；所述第一电流传感器以及所述第二电流传感器与所述电池串联；所述第一电流传感器用于采集第一电流值；所述第二电流传感器用于采集第二电流值；

其中，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8中任一所述的电池故障判断方法。

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