CN113721160B - 一种电池系统加热回路及其故障检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池系统加热回路及其故障检测方法,属于加热设备技术领域。其中方法为,在加热正极接触器和加热负极接触器断开的情况下,当第一开关和第二开关均闭合时,获取第一电阻的电压U1和第二电阻的电压U2;若|U1|+|U2|在|UN|的第一设定范围内,则判断加热接口正极和加热接口负极短接;当第一开关闭合、第二开关断开时,获取第一电阻的电压U1;若|U1|在|UN|的第二设定范围内,则判断加热接口负极和电池组正极短接;当第一开关断开、第二开关闭合时,获取第二电阻的电压U2;若|U2|在|UN|的第三设定范围内,则判断加热接口正极和电池组负极短接。本发明实现加热接口的故障定位,整个检测过程在加热装置未启动时进行,可以提前检测故障,保证电池系统的正常加热。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池系统加热回路及其故障检测方法,属于加热设备技术领域。
背景技术
随着新能源汽车对环境的适应性要求的提升,电池系统的功能也随之变得越来越复杂,如原有的电池系统仅满足正常的为负载提供电能输出和电能存储的功能,而现在发现,在显著低温或者在寒冷天气条件下,电池的容量和输出性能均下降,因此电池系统增加加热回路而增加自加热功能。
针对电池的加热回路,现有技术中一般如图1所示,为自加热回路,由电池模块向加热装置供电,加热装置的加热正极通过加热正极接触器K7连接电池模块的正极,加热装置的加热负极通过加热负极接触器K8连接电池模块的负极,加热装置一般由加热电阻串/并联而成,当电阻有电流流经时,产生热量,用所产生的热量加热电池模块,使得电池模块的温度在寒冷天气条件下降低时,提高充电/放电的的效率。随着充放电过程中加热回路的加入,使得加热回路成为充放电过程中必不可少的硬件结构。
加热回路在使用过程中,容易出现各种故障,因此对加热回路故障的检测是极其重要的,需要提出一种对加热回路的故障进行检测的方案。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电池系统加热回路的故障检测方法,为加热回路的故障检测提出了一种行之有效的方案;同时还提出一种电池系统加热回路。
为实现上述目的,本申请提出了一种电池系统加热回路的故障检测方法的技术方案,在加热正极接触器和加热负极接触器断开的情况下,控制第一开关和/或第二开关闭合,完成加热接口的故障检测;加热接口的故障检测包括以下检测步骤:
当第一开关和第二开关均闭合时,获取第一电阻的电压U1和第二电阻的电压U2;所述第一开关和第一电阻的串联线路,其一端连接电池组负极,另一端连接加热正极接触器的第一端;所述第二开关和第二电阻的串联线路,其一端连接电池组正极,另一端连接加热负极接触器的第一端;加热正极接触器的第一端为连接加热接口正极的一端,加热正极接触器的第二端为连接电池组正极的一端;加热负极接触器的第一端为连接加热接口负极的一端,加热负极接触器的第二端为连接电池组负极的一端;
若|U1|+|U2|在|UN|的第一设定范围内,则判断加热接口正极和加热接口负极短接;反之则判断加热接口正极和加热接口负极未短接;所述|UN|为电池组端电压的大小;
当第一开关闭合、第二开关断开时,获取第一电阻的电压U1;
若|U1|在|UN|的第二设定范围内,则判断加热接口负极和电池组正极短接,反之则判断加热接口负极和电池组正极未短接;
当第一开关断开、第二开关闭合时,获取第二电阻的电压U2;
若|U2|在|UN|的第三设定范围内,则判断加热接口正极和电池组负极短接,反之则判断加热接口正极和电池组负极未短接。
本发明的电池系统加热回路的故障检测方法的技术方案的有益效果是:本发明的加热回路故障检测主要针对加热回路的加热接口的故障检测,包括加热接口正极和加热接口负极、加热接口负极和电池组正极、加热接口正极和电池组负极之间的检测,在第一开关和第二开关均闭合时,如果加热接口正极和加热接口负极短接,则第一电阻、第二电阻与电池组形成串联回路,第一电阻和第二电阻的电压和理论上与电池组端电压相等,但是由于检测公差的存在,因此|U1|+|U2|在|UN|的第一设定范围内,加热接口正极和加热接口负极短接;在第一开关闭合、第二开关断开时,如果加热接口负极和电池组正极短接,则加热装置、第一电阻和电池组形成串联回路,第一电阻的电压为电池组端电压在第一电阻上的分压,因此|U1|在|UN|的第二设定范围内,加热接口负极和电池组正极短接;在第二开关闭合、第一开关断开时,如果加热接口正极和电池组负极短接,则加热装置、第二电阻和电池组形成串联回路,第二电阻的电压为电池组端电压在第二电阻上的分压,因此|U2|在|UN|的第三设定范围内,加热接口正极和电池组负极短接。本发明通过控制第一开关和第二开关的通断,检测第一电阻和第二电阻的电压,与电池组端电压比较后即可判断出加热接口的故障,而且还可以得到具体故障的位置,实现加热接口的故障定位,整个检测过程在加热装置未启动时进行,可以提前检测故障,及时对加热接口进行维修和更换,保证电池系统的正常加热,提高充放电效率。而且本发明直接采用高电压进行判断,还可以防止其他干扰造成的检测误差,提高检测精度。
进一步的,为了实现加热回路故障的全面检测,判断加热接口是否故障前,还包括判断加热正极接触器是否粘连的步骤:
在加热正极接触器和加热负极接触器断开的情况下,控制第一开关闭合,第二开关断开;
获取第一电阻的电压U1;
若|U1|在|UN|的第四设定范围内,则判断加热正极接触器粘连;反之则判断加热正极接触器正常。
进一步的,为了实现加热回路故障的全面检测,判断加热接口是否故障前,还包括判断加热负极接触器是否粘连的步骤:
在加热正极接触器和加热负极接触器断开的情况下,控制第一开关断开,第二开关闭合;
获取第二电阻的电压U2;
若|U2|在|UN|的第五设定范围内,则判断加热负极接触器粘连;反之则判断加热负极接触器正常。
进一步的,若第一电阻的阻值与第二电阻的阻值相同,则通过|U1|或者|U2|判断加热接口正极和加热接口负极是否短接:
若|U1|或者|U2|在|UN|/2的第一设定范围内,则判断加热接口正极和加热接口负极短接;反之则判断加热接口正极和加热接口负极未短接。
进一步的,为了避免误检,判断加热接口正极和加热接口负极是否短接时,还包括检测时间的设定,若检测时间超出检测时间设定值,则停止检测。
另外,本申请还提出一种电池系统加热回路技术方案,包括加热装置、以及与加热装置连接的加热接口,加热接口正极通过加热正极接触器连接电池组正极,加热接口负极通过加热负极接触器连接电池组负极,还包括:
串联的第一开关和第一电阻,第一开关和第一电阻的串联线路,其一端连接电池组负极,另一端连接加热正极接触器的第一端;加热正极接触器的第一端为连接加热接口正极的一端,加热正极接触器的第二端为连接电池组正极的一端;
串联的第二开关和第二电阻,第二开关和第二电阻的串联线路,其一端连接电池组正极,另一端连接加热负极接触器的第一端;加热负极接触器的第一端为连接加热接口负极的一端,加热负极接触器的第二端为连接电池组负极的一端;
电压检测装置,用于检测第一电阻的电压和第二电阻的电压;
控制装置,控制装置的输入端连接电压检测装置,控制装置控制连接第一开关和第二开关,控制装置包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器在执行所述计算机程序时实现以下步骤:
在加热正极接触器和加热负极接触器断开的情况下,控制第一开关和/或第二开关闭合,完成加热接口的故障检测;加热接口的故障检测包括以下检测步骤:
当第一开关和第二开关均闭合时,获取第一电阻的电压U1和第二电阻的电压U2;
若|U1|+|U2|在|UN|的第一设定范围内,则判断加热接口正极和加热接口负极短接;反之则判断加热接口正极和加热接口负极未短接;所述|UN|为电池组端电压的大小;
当第一开关闭合、第二开关断开时,获取第一电阻的电压U1;
若|U1|在|UN|的第二设定范围内,则判断加热接口负极和电池组正极短接,反之则判断加热接口负极和电池组正极未短接;
当第一开关断开、第二开关闭合时,获取第二电阻的电压U2;
若|U2|在|UN|的第三设定范围内,则判断加热接口正极和电池组负极短接,反之则判断加热接口正极和电池组负极未短接。
本发明的电池系统加热回路的技术方案的有益效果是:本发明在原有的加热回路的基础上增加两个开关、两个电阻、电压检测装置和控制装置实现了加热回路的故障检测,其中加热回路故障检测主要针对加热回路的加热接口的故障检测,包括加热接口正极和加热接口负极、加热接口负极和电池组正极、加热接口正极和电池组负极之间的检测,在第一开关和第二开关均闭合时,如果加热接口正极和加热接口负极短接,则第一电阻、第二电阻与电池组形成串联回路,第一电阻和第二电阻的电压和理论上与电池组端电压相等,但是由于检测公差的存在,因此|U1|+|U2|在|UN|的第一设定范围内,加热接口正极和加热接口负极短接;在第一开关闭合、第二开关断开时,如果加热接口负极和电池组正极短接,则加热装置、第一电阻和电池组形成串联回路,第一电阻的电压为电池组端电压在第一电阻上的分压,因此|U1|在|UN|的第二设定范围内,加热接口负极和电池组正极短接;在第二开关闭合、第一开关断开时,如果加热接口正极和电池组负极短接,则加热装置、第二电阻和电池组形成串联回路,第二电阻的电压为电池组端电压在第二电阻上的分压,因此|U2|在|UN|的第三设定范围内,加热接口正极和电池组负极短接。本发明通过控制第一开关和第二开关的通断,检测第一电阻和第二电阻的电压,与电池组端电压比较后即可判断出加热接口的故障,而且还可以得到具体故障的位置,实现加热接口的故障定位,整个检测过程在加热装置未启动时进行,可以提前检测故障,及时对加热接口进行维修和更换,保证电池系统的正常加热,提高充放电效率。本发明不仅直接采用高电压进行判断,防止其他干扰造成的检测误差,提高检测精度,而且整体结构简单,成本低。
进一步的,为了实现加热回路故障的全面检测,判断加热接口是否故障前,还包括判断加热正极接触器是否粘连的步骤:
在加热正极接触器和加热负极接触器断开的情况下,控制第一开关闭合,第二开关断开;
获取第一电阻的电压U1;
若|U1|在|UN|的第四设定范围内,则判断加热正极接触器粘连;反之则判断加热正极接触器正常。
进一步的,为了实现加热回路故障的全面检测,判断加热接口是否故障前,还包括判断加热负极接触器是否粘连的步骤:
在加热正极接触器和加热负极接触器断开的情况下,控制第一开关断开,第二开关闭合;
获取第二电阻的电压U2;
若|U2|在|UN|的第五设定范围内,则判断加热负极接触器粘连;反之则判断加热负极接触器正常。
进一步的,若第一电阻的阻值与第二电阻的阻值相同,则通过|U1|或者|U2|判断加热接口正极和加热接口负极是否短接:
若|U1|或者|U2|在|UN|/2的第一设定范围内,则判断加热接口正极和加热接口负极短接;反之则判断加热接口正极和加热接口负极未短接。
进一步的,为了避免误检,判断加热接口正极和加热接口负极是否短接时,还包括检测时间的设定,若检测时间超出检测时间设定值,则停止检测。
附图说明
图1是现有技术中电池系统加热回路的电路原理图;
图2是本发明电池系统加热回路的电路原理图;
图3是本发明中电池系统加热回路的故障检测方法流程图。
具体实施方式
电池系统加热回路实施例:
电池系统加热回路如图2所示,包括加热装置、与加热装置连接的加热接口、加热正极接触器K7、加热负极接触器K8、电池组、高压开关KM1(即第一开关)、电阻R1(即第一电阻)、高压开关KM2(即第二开关)、电阻R2(即第二电阻)、电压检测装置以及控制装置,并且电阻R1和电阻R2的阻值相同。
加热装置为与加热接口连接、串/并联设置的电阻丝,加热装置通过加热接口正极与加热正极接触器K7的第一端连接,加热正极接触器K7的第二端连接电池组正极,加热装置通过加热接口负极与加热负极接触器K8的第一端连接,加热负极接触器K8的第二端连接电池组负极,高压开关KM1和电阻R1串联,其串联线路的一端连接电池组负极,另一端连接加热正极接触器K7的第一端;高压开关KM2和电阻R2串联,其串联线路的一端连接电池组正极,另一端连接加热负极接触器K8的第一端。
加热装置中的电阻丝用于为电池组加热,电池组为加热装置供电;
电压检测装置用于检测电压,这里所检测的电压为,电池组的端电压UN、电阻R1两端的电压U1(也即电池组负极和加热正极接触器K7第一端之间的电压)、电阻R2两端的电压U2(也即电池组正极和加热负极接触器K8第一端之间的电压);
控制装置用于控制高压开关KM1、高压开关KM2的闭合与断开,并且控制装置的输入端连接电压检测装置,电压检测装置将所检测的电压发送至控制装置,控制装置经过逻辑判断实现加热回路的故障检测,控制装置包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器在执行所述计算机程序时实现电池系统加热回路的故障检测方法。
具体的,故障检测方法如图3所示,包括以下步骤:
1)电池系统未加热,故障诊断启动后,电压检测装置检测电池组的端电压UN(也即电池系统的电压),并发送至控制装置;
2)在加热正极接触器K7和加热负极接触器K8断开的情况下(电池系统未加热时,加热正极接触器K7和加热负极接触器K8的正常状态为断开的状态);控制装置控制高压开关KM2断开,高压开关KM1闭合;
3)电压检测装置检测电阻R1两端的电压U1;并将检测结果发送至控制装置;
4)控制装置通过获取的U1和UN,执行加热正极接触器K7是否粘连的故障诊断逻辑:
若||UN|-|U1||<ΔU1,也就是说|U1|∈(|UN|-ΔU1,|UN|+ΔU1)时,则判断加热正极接触器K7粘连;反之则判断加热正极接触器K7未粘连;若加热正极接触器K7粘连,则控制装置存储故障状态,发送加热正极接触器K7粘连的故障代码,实现故障的提醒;
5)加热正极接触器K7检测完成后,控制装置控制高压开关KM2闭合,高压开关KM1断开,实现加热负极接触器K8是否粘连的检测;
6)电压检测装置检测电阻R2两端的电压U2;并将检测结果发送至控制装置;
7)控制装置通过获取的U2和UN,执行加热负极接触器K8是否粘连的故障诊断逻辑:
若||UN|-|U2||<ΔU1,也就是说|U2|∈(|UN|-ΔU1,|UN|+ΔU1)时,则判断加热负极接触器K8粘连;反之则判断加热负极接触器K8未粘连;若加热负极接触器K8粘连,则控制装置存储故障状态,发送加热负极接触器K8粘连的故障代码,实现故障的提醒;
8)在步骤5)中高压开关KM2闭合的基础上,控制装置控制高压开关KM1闭合,实现加热接口正极和加热接口负极是否短接的检测;
9)电压检测装置检测电阻R1两端的电压U1和电阻R2两端的电压U2;并将检测结果发送至控制装置;
10)控制装置通过获取的U1、U2以及UN,执行加热接口正极和加热接口负极是否短接故障诊断逻辑:
若||UN|-|U1|-|U2||<ΔU2,也就是说|U1|+|U2|∈(|UN|-ΔU2,|UN|+ΔU2)时,则判断加热接口正极和加热接口负极短接,反之则加热接口正极和加热接口负极未短接;
11)判断检测时间是否超出检测时间设定值,若超出,则停止检测;若未超出,则执行多次判断逻辑,避免单次检测出现失误;若加热接口正极和加热接口负极短接,则控制装置存储故障状态,发送加热接口正极和加热接口负极短接的故障代码,实现故障的提醒;
12)在步骤8)中高压开关KM1和高压开关KM2均闭合的基础上,控制装置控制高压开关KM1断开;
13)电压检测装置检测电阻R2两端的电压U2;并将检测结果发送至控制装置;
14)控制装置通过获取的U2和UN,执行加热接口正极和电池组负极是否短接的故障诊断逻辑:
若||UN|-|U2||<ΔU3,也就是说|U2|∈(|UN|-ΔU3,|UN|+ΔU3)时,则判断加热接口正极和电池组负极短接;反之则判断加热接口正极和电池组负极未短接;若加热接口正极和电池组负极短接,则控制装置存储故障状态,发送加热接口正极和电池组负极短接的故障代码,实现故障的提醒;
15)在步骤12)中高压开关KM1断开、高压开关KM2闭合的基础上,控制装置控制高压开关KM1闭合、高压开关KM2断开;
16)电压检测装置检测电阻R1两端的电压U1;并将检测结果发送至控制装置;
17)控制装置通过获取的U1和UN,执行加热接口负极和电池组正极是否短接的故障诊断逻辑:
若||UN|-|U1||<ΔU3,也就是说|U1|∈(|UN|-ΔU3,|UN|+ΔU3)时,则判断加热接口负极和电池组正极短接;反之则判断加热接口负极和电池组正极未短接;若加热接口负极和电池组正极短接,则控制装置存储故障状态,发送加热接口负极和电池组正极短接的故障代码,实现故障的提醒。
以上过程实现以下几种故障的检测:加热正极接触器K7是否粘连、加热负极接触器K8是否粘连、加热接口正极和加热接口负极是否短接、加热接口正极和电池组负极是否短接、加热接口负极和电池组正极是否短接,由于检测过程是在电池系统未加热的情况下进行的,正常情况下,加热正极接触器K7和加热负极接触器K8时断开状态,因此首先判断加热正极接触器K7和加热负极接触器K8是否粘连,接着对加热接口的状态进行检测,作为其他实施方式,本发明对检测的步骤并不做限制,也可以先对加热接口的状态进行检测,并且对加热接口状态检测中的具体步骤本发明也不做限制。而且在按步骤检测时,可以检测到故障即可停止诊断,也可以全部检测后停止诊断,本发明对此不做限制。
同时,作为其他实施方式,在保证接触器质量的情况下,对加热正极接触器K7和加热负极接触器K8的故障检测也可以不设置。
上述实施例中,由于电阻R1和电阻R2的阻值相同,因此对加热接口正极和加热接口负极是否短接进行判断时,也可以只通过|UN|和|U1|或者|U2|和|UN|判断:
若||UN|/2-|U2||<ΔU2或者||UN|/2-|U1||<ΔU2,也就是说|U2|∈(|UN|/2-ΔU2,|UN|/2+ΔU2)或者|U1|∈(|UN|/2-ΔU2,|UN|/2+ΔU2)(ΔU2为|UN|或者|UN|/2的第一设定范围,ΔU2一般为电池系统的电压检测正公差至5%|UN|中的任意值),则判断加热接口正极和加热接口负极短接;反之则判断加热接口正极和加热接口负极未短接;
由于加热正极接触器K7和加热负极接触器K8断开的情况下,闭合高压开关KM2和高压开关KM1,如果加热接口正极和加热接口负极短接,则构成电阻R1、电阻R2和电池组的串联回路,电阻R1和电阻R2对电池组端电压UN分压,当电阻R1和电阻R2的阻值相同时,分压相同,电阻R1和电阻R2的阻值不相同时,分压不同,因此电阻R1和电阻R2的阻值相同的情况下,根据上述判定条件可以判定加热接口正极和加热接口负极是否短接,在电阻R1和电阻R2的阻值不相同时,也可以只通过|UN|和|U1|或者|U2|和|UN|进行判断,只不过此时的第一设定范围要根据电阻R1和电阻R2的阻值大小进行确定。
另外,在电阻R1和电阻R2的阻值相同的情况下,作为判断加热接口负极和电池组正极是否短接的|UN|的第二设定范围和判断加热接口正极和电池组负极是否短接的|UN|的第三设定范围均为ΔU3,作为其他实施方式,在电阻R1和电阻R2的阻值不相同的情况下,第二设定范围和第三设定范围是不相同的;
从图2中得知,加热正极接触器K7和加热负极接触器K8断开的情况下,闭合高压开关KM2,如果加热接口正极和电池组负极短接,则电阻R2和加热装置串联,电阻R2两端的电压U2即电池组端电压UN在电阻R2上的分压,通过加热装置的阻值和电阻R2的阻值得到第三设定范围(第三设定范围为加热装置的分压=UN×加热装置电阻/(R2+加热装置电阻),同理,闭合高压开关KM1,如果加热接口负极和电池组正极短接,则电阻R1和加热装置串联,电阻R1两端的电压U1即电池组端电压UN在电阻R1上的分压,通过加热装置的阻值和电阻R1的阻值得到第二设定范围(第二设定范围为加热装置的分压=UN×加热装置电阻/(R1+加热装置电阻),由于采集误差和电磁干扰的问题存在偏差,因此,在实际控制中,需要根据相应电阻的阻值核算后确定具体的检测公差,根据具体的检测公差确定第二设定范围和第三设定范围。
上述实施例中,由于电阻R1和电阻R2的阻值相同,对加热正极接触器K7是否粘连进行判断时的|UN|的第四设定范围、和加热负极接触器K8是否粘连进行判断时的|UN|的第五设定范围均为ΔU1,ΔU1一般为电池系统的电压检测正公差至5%|UN|中的任意值,作为其他实施方式,由于电池组内阻的存在,在电阻R1和电阻R2的阻值不相同的情况下,第四设定范围和第五设定范围也可以不相同,不过由于电池组内阻较小,一般不会影响分压,因此基本上第四设定范围和第五设定范围相差不大。
关于ΔU2和ΔU3的大小关系,从电路结构以及电路原理中可以看出,在加热接口正极和加热接口负极短路时,|U1|+|U2|理论上接近|UN|;而加热接口正极和电池组负极短接、或者加热接口负极和电池组正极短接时,U2或者U1均为UN的分压,因此ΔU2<ΔU3。
对于ΔU1和ΔU3的大小关系,从图2的电路结构中可以看出,如果加热正极接触器K7或者加热负极接触器K8如果发生粘连,再将对应的高压开关闭合后,只有电阻R1或者电阻R2与电池组串联,因此此时电阻R1或者电阻R2两端的电压理论上等于电池组端电压UN,而加热接口正极和电池组负极短接、或者加热接口负极和电池组正极短接时,U2或者U1均为UN的分压,因此ΔU1<ΔU3。
对于ΔU1和ΔU2的大小关系,在加热接口正极和加热接口负极短路时,|U1|+|U2|理论上接近|UN|,在加热正极接触器K7或者加热负极接触器K8如果发生粘连时,电阻R1或者电阻R2两端的电压理论上等于电池组端电压UN,因此,ΔU1和ΔU2可以是相同,但是由于其形成的电路回路并不相同,虽然ΔU1和ΔU2一般均为电池系统的电压检测正公差至5%|UN|中的任意值,但是实际上存在采集误差,因此ΔU1和ΔU2在实际的控制中可以是不相等的,根据需要进行设定。
上述实施例中,在进行加热接口正极和加热接口负极短接检测时,设定了检测时间,也就是检测次数的判断,为了避免误诊而进行多次检测,当然在保证检测精度的情况下,只进形一次检测即可,那么在这种情况下无需进行检测时间的设定。
上述实施例中,电压检测装置为一个,可以检测电池组的端电压UN、电阻R1两端的电压U1和电阻R2两端的电压U2,作为其他实施方式,电压检测装置为三个,每个电压检测装置检测其中一个的电压,并将检测的电压发送至控制装置。
上述实施例中,将高压开关KM1作为第一开关、高压开关KM2作为第二开关,实现了相应的串联线路的控制,作为其他实施方式,本发明对第一开关和第二开关的具体实现形式并不做限制,还可以为电子开关、继电器的接触器等,只要能够实现其相应的串联线路的连通与断开即可。
上述实施例中,电阻R1作为第一电阻、电阻R2作为第二电阻在各种短接故障时,实现分压,进而对加热接口进行短接检测,作为其他实施方式,本发明对第一电阻和第二电阻的数量并不做限制,可以为串联或者并联的两个或者更多电阻。
上述实施例中,加热装置为电阻丝,可以缠绕在电池组上,作为其他实施方式,加热装置也可以为加热管等贴合在电池组上,本发明对加热装置的具体实现形式不做限制,可以对电池组加热即可。
本发明对故障进行检测的时机是在电池系统非加热的任意时间(非加热的状态也即加热正极接触器K7和加热负极接触器K8是断开的),那么非加热的任意时间包括行车状态和静止状态,一般情况下,在车辆静止状态进行故障检测即可,但是如果有必要,也可以在行车状态下,不定期的开启故障检测,以有效的对加热回路的故障进行诊断。
本发明的电池系统加热回路可以更加全面的检测电池系统加热回路的故障,而且整体电路结构简单、成本低,检测原理成熟、可靠,即保证检测精度,又可节约成本。
电池系统加热回路的故障检测方法实施例:
电池系统加热回路的故障检测方法的具体实施过程以及效果在上述电池系统加热回路实施例中介绍,这里不做赘述。
Claims (10)
1.一种电池系统加热回路的故障检测方法,其特征在于,在加热正极接触器和加热负极接触器断开的情况下,控制第一开关和/或第二开关闭合,完成加热接口的故障检测;加热接口的故障检测包括以下检测步骤:
当第一开关和第二开关均闭合时,获取第一电阻的电压U1和第二电阻的电压U2;所述第一开关和第一电阻的串联线路,其一端连接电池组负极,另一端连接加热正极接触器的第一端;所述第二开关和第二电阻的串联线路,其一端连接电池组正极,另一端连接加热负极接触器的第一端;加热正极接触器的第一端为连接加热接口正极的一端,加热正极接触器的第二端为连接电池组正极的一端;加热负极接触器的第一端为连接加热接口负极的一端,加热负极接触器的第二端为连接电池组负极的一端;
若|U1|+|U2|在|UN|的第一设定范围内,则判断加热接口正极和加热接口负极短接;反之则判断加热接口正极和加热接口负极未短接;所述|UN|为电池组端电压的大小;
当第一开关闭合、第二开关断开时,获取第一电阻的电压U1;
若|U1|在|UN|的第二设定范围内,则判断加热接口负极和电池组正极短接,反之则判断加热接口负极和电池组正极未短接;
当第一开关断开、第二开关闭合时,获取第二电阻的电压U2;
若|U2|在|UN|的第三设定范围内,则判断加热接口正极和电池组负极短接,反之则判断加热接口正极和电池组负极未短接。
2.根据权利要求1所述的电池系统加热回路的故障检测方法,其特征在于,判断加热接口是否故障前,还包括判断加热正极接触器是否粘连的步骤:
在加热正极接触器和加热负极接触器断开的情况下,控制第一开关闭合,第二开关断开;
获取第一电阻的电压U1;
若|U1|在|UN|的第四设定范围内,则判断加热正极接触器粘连;反之则判断加热正极接触器正常。
3.根据权利要求1或2所述的电池系统加热回路的故障检测方法,其特征在于,判断加热接口是否故障前,还包括判断加热负极接触器是否粘连的步骤:
在加热正极接触器和加热负极接触器断开的情况下,控制第一开关断开,第二开关闭合;
获取第二电阻的电压U2;
若|U2|在|UN|的第五设定范围内,则判断加热负极接触器粘连;反之则判断加热负极接触器正常。
4.根据权利要求1所述的电池系统加热回路的故障检测方法,其特征在于,若第一电阻的阻值与第二电阻的阻值相同,则通过|U1|或者|U2|判断加热接口正极和加热接口负极是否短接:
若|U1|或者|U2|在|UN|/2的第一设定范围内,则判断加热接口正极和加热接口负极短接;反之则判断加热接口正极和加热接口负极未短接。
5.根据权利要求1或4所述的电池系统加热回路的故障检测方法,其特征在于,判断加热接口正极和加热接口负极是否短接时,还包括检测时间的设定,若检测时间超出检测时间设定值,则停止检测。
6.一种电池系统加热回路,包括加热装置、以及与加热装置连接的加热接口,加热接口正极通过加热正极接触器连接电池组正极,加热接口负极通过加热负极接触器连接电池组负极,其特征在于,还包括:
串联的第一开关和第一电阻,第一开关和第一电阻的串联线路,其一端连接电池组负极,另一端连接加热正极接触器的第一端;加热正极接触器的第一端为连接加热接口正极的一端,加热正极接触器的第二端为连接电池组正极的一端;
串联的第二开关和第二电阻,第二开关和第二电阻的串联线路,其一端连接电池组正极,另一端连接加热负极接触器的第一端;加热负极接触器的第一端为连接加热接口负极的一端,加热负极接触器的第二端为连接电池组负极的一端;
电压检测装置,用于检测第一电阻的电压和第二电阻的电压;
控制装置,控制装置的输入端连接电压检测装置,控制装置控制连接第一开关和第二开关,控制装置包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器在执行所述计算机程序时实现以下步骤:
在加热正极接触器和加热负极接触器断开的情况下,控制第一开关和/或第二开关闭合,完成加热接口的故障检测;加热接口的故障检测包括以下检测步骤:
当第一开关和第二开关均闭合时,获取第一电阻的电压U1和第二电阻的电压U2;
若|U1|+|U2|在|UN|的第一设定范围内,则判断加热接口正极和加热接口负极短接;反之则判断加热接口正极和加热接口负极未短接;所述|UN|为电池组端电压的大小;
当第一开关闭合、第二开关断开时,获取第一电阻的电压U1;
若|U1|在|UN|的第二设定范围内,则判断加热接口负极和电池组正极短接,反之则判断加热接口负极和电池组正极未短接;
当第一开关断开、第二开关闭合时,获取第二电阻的电压U2;
若|U2|在|UN|的第三设定范围内,则判断加热接口正极和电池组负极短接,反之则判断加热接口正极和电池组负极未短接。
7.根据权利要求6所述的电池系统加热回路,其特征在于,判断加热接口是否故障前,还包括判断加热正极接触器是否粘连的步骤:
在加热正极接触器和加热负极接触器断开的情况下,控制第一开关闭合,第二开关断开;
获取第一电阻的电压U1;
若|U1|在|UN|的第四设定范围内,则判断加热正极接触器粘连;反之则判断加热正极接触器正常。
8.根据权利要求6或7所述的电池系统加热回路,其特征在于,判断加热接口是否故障前,还包括判断加热负极接触器是否粘连的步骤:
在加热正极接触器和加热负极接触器断开的情况下,控制第一开关断开,第二开关闭合;
获取第二电阻的电压U2;
若|U2|在|UN|的第五设定范围内,则判断加热负极接触器粘连;反之则判断加热负极接触器正常。
9.根据权利要求6所述的电池系统加热回路,其特征在于,若第一电阻的阻值与第二电阻的阻值相同,则通过|U1|或者|U2|判断加热接口正极和加热接口负极是否短接:
若|U1|或者|U2|在|UN|/2的第一设定范围内,则判断加热接口正极和加热接口负极短接;反之则判断加热接口正极和加热接口负极未短接。
10.根据权利要求6或9所述的电池系统加热回路,其特征在于,判断加热接口正极和加热接口负极是否短接时,还包括检测时间的设定,若检测时间超出检测时间设定值,则停止检测。
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