CN114290957A - 快充继电器断开的控制方法、装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种快充继电器断开的控制方法、装置和电子设备，涉及车辆充电安全技术领域，该方法应用于电池管理系统，首先获取初始电流值以及经过电池的第一电流有效值；在向快充桩发送充电停止报文后，获取各时刻经过电池的第二电流有效值；根据初始电流值、第一电流有效值和当前时刻的第二电流有效值，确定目标电流值；判断目标电流值是否小于预设电流安全阈值；如果是，则控制快充继电器断开。本申请通过BMS获取经过快充继电器的电流值，在不依赖物理电流采集点的前提下控制快充继电器的断开，缓解了现有技术中快充继电器断开控制难度大的问题，实现了降低成本、提高充电安全的有益效果。

Description

快充继电器断开的控制方法、装置和电子设备

技术领域

本发明涉及车辆充电安全技术领域，尤其是涉及一种快充继电器断开的控制方法、装置和电子设备。

背景技术

电池管理系统(Battery Management System,BMS)是专门针对电动汽车锂电池的管理系统，是连接动力电池与整车负载及快充桩的重要纽带，一般设置在电池包内。BMS可以通过对快充继电器的控制，从而控制车辆的充放电过程及上下电过程。

目前电池包内的高压控制趋向于简单化，越来越多的电池结构将快充继电器放在电池包外部，即充电回路与电池主回路上的继电器串联控制充电电流的导通与断开。针对此种高压架构，判断快充继电器的断开时机存在一定的困难，如果不能准确掌握快充继电器的断开时机，会产生粘连故障，容易导致充电安全事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快充继电器断开的控制方法、装置和电子设备，以缓解现有技术中存在的快充继电器断开控制难度大的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种快充继电器断开的控制方法，应用于电池管理系统，上述电池管理系统包括电池和继电器单元，上述方法包括：

获取初始电流值以及经过上述电池的第一电流有效值；上述初始电流值为上述电池管理系统向快充桩请求的电流值；

在向上述快充桩发送充电停止报文后，获取各时刻经过上述电池的第二电流有效值；

根据上述初始电流值、上述第一电流有效值和当前时刻的上述第二电流有效值，确定目标电流值；

判断上述目标电流值是否小于预设电流安全阈值；

如果上述目标电流值小于上述预设电流安全阈值，则控制上述快充继电器断开。

在一些可能的实施方式中，上述方法还包括：如果上述目标电流值不小于上述预设电流安全阈值，则根据上述初始电流值、上述第一电流有效值和下一时刻的上述第二电流有效值，确定新的目标电流值。

在一些可能的实施方式中，上述方法还包括：判断上述新的目标电流值是否小于上述预设电流安全阈值；如果上述新的目标电流值小于预设电流安全阈值，则控制上述快充继电器断开。

在一些可能的实施方式中，上述方法还包括：确定判断次数是否满足预先给定的第一条件；上述第一条件为连续判断时长达到N个周期，且在N个周期内连续判断次数达到预设次数；其中，N为大于零的整数；如果判断次数满足预先给定的第一条件，则控制上述快充继电器断开。

在一些可能的实施方式中，还包括：如果判断次数不满足预先给定的第一条件，则根据上述初始电流值、上述第一电流有效值和下一时刻的上述第二电流有效值，确定新的目标电流值；判断上述新的目标电流值是否小于预设电流安全阈值；如果上述新的目标电流值小于预设电流安全阈值，确定判断次数是否满足预先给定的第一条件；如果判断次数满足预先给定的第一条件，则控制上述快充继电器断开。

在一些可能的实施方式中，上述方法还包括：如果连续判断时长达到N个周期，且上述N个周期满足预先给定的第二条件，向上述快充桩发送故障信号，以结束充电。

在一些可能的实施方式中，根据上述初始电流值、上述第一电流有效值和当前时刻的上述第二电流有效值，确定目标电流值，包括：根据上述第一电流有效值和当前时刻的上述第二电流有效值，确定中间值；上述中间值为上述第一电流有效值与上述第二电流有效值的差；根据上述中间值和预先确定的精度补偿值，确定目标电流值；上述目标电流值为上述初始电流值与上述中间值的差的绝对值减去上述精度补偿值。

第二方面，本发明实施例提供了一种快充继电器断开的控制装置，包括：

第一获取模块，用于获取初始电流值以及经过上述电池的第一电流有效值；上述初始电流值为上述电池管理系统向快充桩请求的电流值；

第二获取模块，用于在向上述快充桩发送充电停止报文后，获取各时刻经过上述电池的第二电流有效值；

确定模块，用于根据上述初始电流值、上述第一电流有效值和当前时刻的上述第二电流有效值，确定目标电流值；

判断模块，用于判断上述目标电流值是否小于预设电流安全阈值；

控制模块，用于如果上述目标电流值小于上述预设电流安全阈值，则控制上述快充继电器断开。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面任一项所述的方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述第一方面任一项所述的方法。

本发明提供了一种快充继电器断开的控制方法、装置和电子设备，该方法应用于电池管理系统，首先获取初始电流值以及经过电池的第一电流有效值，初始电流值为电池管理系统向快充桩请求的电流值；在向快充桩发送充电停止报文后，获取各时刻经过电池的第二电流有效值；根据初始电流值、第一电流有效值和当前时刻的第二电流有效值，确定目标电流值；判断目标电流值是否小于预设电流安全阈值；如果目标电流值小于预设电流安全阈值，则控制快充继电器断开。本申请通过BMS获取经过快充继电器的电流值，在不依赖物理电流采集点的前提下控制快充继电器的断开，缓解了现有技术中快充继电器断开控制难度大的问题，实现了降低成本、提高充电安全的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电池管理系统高压快充结构的原理示意图；

图2为本发明实施例提供的一种快充继电器断开的控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种快充继电器断开的控制装置的结构图；

图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

电池管理系统BMS是专门针对电动汽车锂电池的管理系统，是连接动力电池与整车负载及快充桩的重要纽带，一般设置在电池包内。BMS可以通过对快充继电器的控制，从而控制车辆的充放电过程及上下电过程。目前电池包内的高压控制趋向于简单化，越来越多的电池结构将快充继电器放在电池包外部，即充电回路与电池主回路上的继电器串联控制充电电流的导通与断开。针对此种高压架构，判断快充继电器的断开时机存在一定的困难，如果不能准确掌握快充继电器的断开时机，会产生粘连故障，容易导致充电安全事故。

基于此，本发明实施例提供了一种快充继电器断开的控制方法、装置和电子设备，以缓解现有技术中存在的快充继电器断开控制难度大的问题。该快充继电器断开的控制方法应用于车辆的电池管理系统。

参见图1所示的一种电池管理系高压快充结构的原理示意图，该结构包括：电池管理系统100、快充桩200、快充继电器210和整车负载；其中，快充桩200通过快充继电器210的通断，实现与电池管理系统100和整车负载的连接和断开。

电池管理系统100包括电池110和继电器单元，继电器单元可以包括主正继电器单元和主负继电器单元，主正继电器单元一般包括：预充继电121、正继电器122和预充电阻123，主负继电器单元一般包括负继电器124。电池管理系统还可以包括电流传感器1(130)和电流传感器2(140)，两个电流传感器分别用于采集经过主正继电器单元和主负继电器单元的电流有效值。

针对上述结构，一种常见的控制快充继电器断开的方法是在快充继电器前端或后端增加电流传感器，当电流传感器检测到快充继电器的电流小于一定值后，再控制快充继电器断开，但是增加电流传感器会导致成本的增加。因此，本发明实施例提供了一种快充继电器断开的控制方法，在既不增加电流传感器，也不依赖物理电流采集点的前提下，控制快充继电器的安全断开，防止带载切断，降低成本的同时提高充电安全性。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种快充继电器断开的控制方法进行详细介绍，参见图2所示的一种快充继电器断开的控制方法的流程示意图，该方法可以由电子设备执行，主要包括以下步骤S110至步骤S150：

S110：获取初始电流值以及经过电池的第一电流有效值；初始电流值为电池管理系统向快充桩请求的电流值；

其中，初始电流值可以由电池管理系统直接快充桩请求得到，经过电池的第一电流有效值可以由电流传感器采集得到。在本发明实施例中，获取初始电流值Ireq和第一电流有效值It1的当前时刻为t。

S120：在向快充桩发送充电停止报文后，获取各时刻经过电池的第二电流有效值；

其中，充电停止报文可以是BMS中止充电报文BST。经过电池的第二电流有效值可以由电流传感器采集得到。在本发明实施例中，向快充桩发送充电停止报文的当前时刻t＝(t+1)，并且在t＝(t+2)时刻后，采集各时刻的第二电流有效值Itx，以便于BMS持续进行目标电流计算。

S130：根据初始电流值、第一电流有效值和当前时刻的第二电流有效值，确定目标电流值；

在一种实施例中，确定目标电流值的具体步骤包括：

(1)根据第一电流有效值和当前时刻的第二电流有效值，确定中间值；中间值为第一电流有效值与第二电流有效值的差；

(2)根据中间值和预先确定的精度补偿值，确定目标电流值；目标电流值为初始电流值与中间值的差的绝对值减去精度补偿值。

在本发明实施例中，中间值等于(It1–Itx)；其中，It1为第一电流有效值，Itx为第二电流有效值。则目标电流值等于|Ireq-(It1–Itx)|-buff；其中，Ireq为初始电流值，buff为精度补偿值，其范围一般可以为±5A。

S140：判断目标电流值是否小于预设电流安全阈值；

其中，电流安全阈值可标定，在本发明实施例中，即，判断：|Ireq-(It1–Itx)|-buff＜Isec是否成立，其中，Isec为预设电流安全阈值，一般可以是5A。

S150：如果目标电流值小于预设电流安全阈值，则控制快充继电器断开。

也就是说，如果目标电流值小于预设电流安全阈值，即，流过快充继电器的电流已达安全限值Isec，则可以控制快充继电器安全断开。

在一种实施例中，上述方法还可以包括以下步骤S21：

S21：如果目标电流值不小于预设电流安全阈值，则根据初始电流值、第一电流有效值和下一时刻的第二电流有效值，确定新的目标电流值。

然后将新的目标电流值作为当前目标电流值，重复执行上述步骤S140至步骤S150，即：判断新的目标电流值是否小于预设电流安全阈值；如果新的目标电流值小于预设电流安全阈值，则控制快充继电器断开。

在一种实施例中，上述方法还可以包括以下步骤S22至S23：

S22：确定目标电流值小于预设电流安全阈值的次数是否满足预先给定的第一条件；

其中，第一条件为连续判断时长达到N个周期，且在N个周期内目标电流值小于预设电流安全阈值的次数达到预设次数；其中，N为大于零的整数。

利用第一条件对判断次数进行约束相当于对判断次数进行低通滤波，其原理是，上述针对“目标电流值是否小于预设电流安全阈值”的判断次数需要满足：(1)连续进行N次判断；(2)N次判断中，结果为满足条件(即目标电流值小于预设电流安全阈值)的次数达到N0次(预设次数)。

通常，进行一次目标电流值是否小于预设电流安全阈值的判断，即为一个周期。N可以是1～20中的任意整数，也就是说可以选择使其满足连续判断的次数为1～20中的任意一种；N0则是小于等于N的任意整数。

在本发明实施例中，一种优选的方式可以选择N为15，N0为13，即连续进行15次判断，需要其中的13次满足目标电流值小于预设电流安全阈值的条件。

S23：如果满足预先给定的第一条件，则控制快充继电器断开。

另外，如果不满足预先给定的第一条件，则根据初始电流值、第一电流有效值和下一时刻的第二电流有效值，确定新的目标电流值；然后将新的目标电流值作为当前目标电流值，重复执行上述步骤S140，即：判断新的目标电流值是否小于预设电流安全阈值。

如果新的目标电流值小于预设电流安全阈值，则进一步确定新的目标电流值小于预设电流安全阈值的次数是否满足预先给定的第一条件；

如果满足预先给定的第一条件，则控制快充继电器断开。

在一种实施例中，上述方法还包括：如果连续判断时长达到N个周期，且N个周期满足预先给定的第二条件，则向快充桩发送故障信号，以结束充电。

在本发明实施例中，预先给定的第二条件可以是可标定的限定时长，例如：10s。即总的连续判断时长达到限定时长时，由BMS向快充桩发送BST报文中止充电，并且发送时间结束充电故障信息，充电故障级别1，可参考参考GB T 27930-2015。

本发明实施例还提供了一种快充继电器断开的控制装置，参见图3，该装置包括：

第一获取模块310，用于获取初始电流值以及经过电池的第一电流有效值；初始电流值为电池管理系统向快充桩请求的电流值；

第二获取模块320，用于在向快充桩发送充电停止报文后，获取各时刻经过电池的第二电流有效值；

确定模块330，用于根据初始电流值、第一电流有效值和当前时刻的第二电流有效值，确定目标电流值；

判断模块340，用于判断目标电流值是否小于预设电流安全阈值；

控制模块350，用于如果目标电流值小于预设电流安全阈值，则控制快充继电器断开。

本发明提供了一种快充继电器断开的控制方法、装置和电子设备，该方法应用于电池管理系统，首先获取初始电流值以及经过电池的第一电流有效值，初始电流值为电池管理系统向快充桩请求的电流值；在向快充桩发送充电停止报文后，获取各时刻经过电池的第二电流有效值；根据初始电流值、第一电流有效值和当前时刻的第二电流有效值，确定目标电流值；判断目标电流值是否小于预设电流安全阈值；如果目标电流值小于预设电流安全阈值，则控制快充继电器断开。

本申请通过BMS获取经过快充继电器的电流值，在不依赖物理电流采集点的前提下控制快充继电器的断开，缓解了现有技术中快充继电器断开控制难度大的问题，实现了降低成本、提高充电安全的有益效果。

本申请实施例还提供了一种电子设备，具体的，该电子设备包括处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被所述处理器运行时执行如上所述实施方式的任一项所述的方法。

图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备400包括：处理器40，存储器41，总线42和通信接口43，所述处理器40、通信接口43和存储器41通过总线42连接；处理器40用于执行存储器41中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器41可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口43(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线42可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器41用于存储程序，所述处理器40在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器40中，或者由处理器40实现。

处理器40可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器40中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器40可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器41，处理器40读取存储器41中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种快充继电器断开的控制方法，其特征在于，应用于电池管理系统，所述电池管理系统包括电池和继电器单元，所述方法包括：

获取初始电流值以及经过所述电池的第一电流有效值；所述初始电流值为所述电池管理系统向快充桩请求的电流值；

在向所述快充桩发送充电停止报文后，获取各时刻经过所述电池的第二电流有效值；

根据所述初始电流值、所述第一电流有效值和当前时刻的所述第二电流有效值，确定目标电流值；

判断所述目标电流值是否小于预设电流安全阈值；

如果所述目标电流值小于所述预设电流安全阈值，则控制所述快充继电器断开。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果所述目标电流值不小于所述预设电流安全阈值，则根据所述初始电流值、所述第一电流有效值和下一时刻的所述第二电流有效值，确定新的目标电流值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断所述新的目标电流值是否小于所述预设电流安全阈值；

如果所述新的目标电流值小于预设电流安全阈值，则控制所述快充继电器断开。

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：

确定所述目标电流值小于预设电流安全阈值的次数是否满足预先给定的第一条件；所述第一条件为连续判断时长达到N个周期，且在N个周期内所述目标电流值小于预设电流安全阈值的次数达到预设次数；其中，N为大于零的整数；

如果满足预先给定的第一条件，则控制所述快充继电器断开。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

如果不满足预先给定的第一条件，则根据所述初始电流值、所述第一电流有效值和下一时刻的所述第二电流有效值，确定新的目标电流值；

判断所述新的目标电流值是否小于预设电流安全阈值；

如果所述新的目标电流值小于预设电流安全阈值，则确定所述新的目标电流值小于预设电流安全阈值的次数是否满足预先给定的第一条件；

如果满足预先给定的第一条件，则控制所述快充继电器断开。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果连续判断时长达到N个周期，且所述N个周期满足预先给定的第二条件，则向所述快充桩发送故障信号，以结束充电。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述初始电流值、所述第一电流有效值和当前时刻的所述第二电流有效值，确定目标电流值，包括：

根据所述第一电流有效值和当前时刻的所述第二电流有效值，确定中间值；所述中间值为所述第一电流有效值与所述第二电流有效值的差；

根据所述中间值和预先确定的精度补偿值，确定目标电流值；所述目标电流值为所述初始电流值与所述中间值的差的绝对值减去所述精度补偿值。

8.一种快充继电器断开的控制装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取初始电流值以及经过电池的第一电流有效值；所述初始电流值为电池管理系统向快充桩请求的电流值；

第二获取模块，用于在向所述快充桩发送充电停止报文后，获取各时刻经过所述电池的第二电流有效值；

确定模块，用于根据所述初始电流值、所述第一电流有效值和当前时刻的所述第二电流有效值，确定目标电流值；

判断模块，用于判断所述目标电流值是否小于预设电流安全阈值；

控制模块，用于如果所述目标电流值小于所述预设电流安全阈值，则控制所述快充继电器断开。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述权利要求1至7任一项所述的方法。

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