CN114636940A - 故障检测方法、电池管理系统及整机控制器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种故障检测方法、电池管理系统及整机控制器，所述方法由电池管理系统执行，包括：获取对应电池包的第一节点电压、第二节点电压、第三节点电压、第四节点电压，确定第一节点电压和第三节点电压的第一差值，第一节点电压和第四节点电压的第二差值，第二节点电压和第三节点电压的第三差值；在第一差值和第二差值之差小于第一阈值时，确定第二继电器和第三继电器中的至少一个存在粘连故障；在第一差值和第三差值之差小于第二阈值时，确定第一继电器存在粘连故障。根据本公开的故障检测方法，在多个电池包并联的场景下，也能检测到单个电池包存在的故障，而不被其他电池包所干扰，降低误检、漏检的概率，提升飞行的安全性。

Description

故障检测方法、电池管理系统及整机控制器

技术领域

本公开涉及航空电子领域，尤其涉及一种故障检测方法、电池管理系统及整机控制器。

背景技术

电动垂直起降(electric vertical takeoff and landing，EVTOL)飞机是指依靠电动机实现垂直起降的飞机。其通常搭载有电池包，以在飞行过程中为电动机提供电力。对于电动垂直起降飞机而言，电池包内部的继电器的粘连故障和常开故障检测的至关重要，“粘连”指的是控制继电器断开后继电器实际仍导通，或者控制继电器导通后导通电阻很大；“常开”指的是控制继电器导通后继电器实际仍断开，或者继电器在未被控制时自动由导通转换为断开。因此，如果继电器存在粘连故障，会导致上电时刻电池包内部电路短路损害高压继电器，或导致电池包需大电流放电时放电功率不足；如果继电器存在常开故障，可能导致电池包丧失(电池包无法按需放电)，提供给电动机的电力可能不足，影响飞行安全。

为了保证足够的安全裕度，电动垂直起降飞机的电池系统往往设计成多电池包并联供电的形式，每个电池包内包含独立控制的继电器。由于并联的电池包在常开故障和粘连故障的检测时会相互影响，因此如果使用现有的针对常规单电池包电动汽车的检测策略，对电动垂直起降飞机的电池包故障可能造成误检或漏检，导致设备损坏并降低飞行的安全性。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种故障检测方法、电池管理系统及整机控制器，根据本公开的故障检测方法，在多个电池包并联的场景下，也能够检测到单个电池包存在的故障，使得故障检测不被其他电池包所干扰，降低误检、漏检的概率，提升飞行的安全性。

根据本公开的一方面，提供了一种故障检测方法，所述方法由电池管理系统执行，电池管理系统对应于并联的多个电池包中的一个，所述电池包包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和电池，所述方法包括：获取对应的电池包中第一节点、第二节点、第三节点、第四节点处分别采集到的第一节点电压、第二节点电压、第三节点电压、第四节点电压，其中，所述第一继电器设置在所述第一节点和所述第二节点之间，所述第二继电器和所述第三继电器设置在所述第三节点和所述第四节点之间，所述电池设置在所述第一节点和所述第三节点之间；在该电池包中第一继电器、第二继电器、第三继电器均断开时，确定所述第一节点电压和所述第三节点电压的第一差值，所述第一节点电压和所述第四节点电压的第二差值，以及所述第二节点电压和所述第三节点电压的第三差值；在所述第一差值和所述第二差值之差小于第一阈值时，确定所述第二继电器和所述第三继电器中的至少一个存在粘连故障；在所述第一差值和所述第三差值之差小于第二阈值时，确定所述第一继电器存在粘连故障。

在一种可能的实现方式中，所述电池包还包括电阻，所述电阻与所述第二继电器串联，所述电阻与所述第二继电器共同设置在所述第三节点和所述第四节点之间，所述方法还包括：在所述第一差值和所述第二差值之差大于或等于第一阈值、所述第一差值和所述第三差值之差大于或等于第二阈值时，确定所述第一继电器、所述第二继电器和所述第三继电器均不存在粘连故障；在收到指示所述电池包接入高压的指令后，控制所述第一继电器导通；在该电池包中第一继电器导通，第二继电器、第三继电器断开时，确定所述第一节点电压和所述第三节点电压的第四差值，所述第二节点电压和所述第三节点电压的第五差值；在所述第四差值和所述第五差值之差大于或等于第三阈值时，确定所述第一继电器存在常开故障并控制所述第一继电器断开；在所述第四差值和所述第五差值之差小于第三阈值时，确定所述第一继电器不存在常开故障并控制所述第二继电器导通。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：在所述第二继电器导通时，获取该电池包中流过的第一电流，确定第一时间段内第一电流的电流积分；在所述电流积分的数值小于或等于第四阈值时，确定所述第二继电器存在常开故障。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：在所述第二继电器导通时，确定所述第一节点电压和所述第三节点电压的第六差值，所述第一节点电压和所述第四节点电压的第七差值；在所述第六差值和所述第七差值之差大于或等于第五阈值时，确定所述电池包出现预充失败故障；在所述第二继电器存在常开故障或所述电池包出现预充失败故障时，控制所述第一继电器、所述第二继电器断开；在所述第六差值和所述第七差值之差小于第五阈值时，确定所述电池包未出现预充失败故障并控制所述第三继电器导通。

在一种可能的实现方式中，所述电池管理系统连接整机控制器，所述电池管理系统确定对应的电池包或电池包中的继电器出现故障后，将故障信息以及对应的电池包信息发送至所述整机控制器。

根据本公开的另一方面，提供了一种故障检测方法，所述方法由整机控制器执行，所述整机控制器连接多个电池管理系统，每个电池管理系统对应于并联的多个电池包中的一个，所述方法包括：获取处于放电状态的每一电池包的第一节点电压和第三节点电压的差值，所述第一节点电压和所述第三节点电压分别从电池包中第一节点、第三节点处采集，电池包中的电池设置在所述第一节点和所述第三节点之间；确定获取到的全部差值的中间值，在处于放电状态的电池包个数为偶数时，所述中间值等于中间的两个差值中较小的一个差值；获取处于放电状态的每一电池包流过的第二电流；在任意电池包对应的差值与所述中间值之差大于第六阈值、和/或所述第二电流小于第七阈值时，确定该电池包中的第三继电器存在常开故障；在任意电池包对应的差值与所述中间值之差小于或等于第六阈值、和/或所述第二电流大于或等于第七阈值时，确定该电池包中的第三继电器不存在常开故障。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：获取处于充电状态的每一电池包的状态信息；根据所述状态信息，确定所述多个电池包共同的充电请求电流；在所述充电请求电流大于第八阈值时，分别获取处于充电状态的每一电池包的第一节点电压和第三节点电压的差值；确定获取到的全部差值的中间值，在处于充电状态的电池包个数为偶数时，所述中间值等于中间的两个差值中较小的一个差值；获取处于充电状态的每一电池包流过的第三电流；在任意电池包对应的差值与所述中间值之差大于第九阈值、和/或所述第三电流小于第十阈值时，确定该电池包中的第三继电器存在常开故障；在任意电池包对应的差值与所述中间值之差小于或等于第九阈值、和/或所述第三电流大于或等于第十阈值时，确定该电池包中的第三继电器不存在常开故障。

在一种可能的实现方式中，所述状态信息包括电池包的温度和荷电状态，根据所述状态信息，确定所述多个电池包的共同的充电请求电流，包括：根据电池包的温度、荷电状态与电池包可允许流过的最大电流的关联关系，确定多个电池包的温度、荷电状态对应的可允许流过的最大电流；根据确定的多个可允许流过的最大电流之和，确定所述充电请求电流。

根据本公开的另一方面，提供了一种电池管理系统，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现上述方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种整机控制器，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现上述方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述方法。

根据本公开实施例的故障检测方法，通过电池管理系统获取对应的电池包的特定节点的电压，在电池包中第一继电器、第二继电器、第三继电器均断开时，获得不同节点电压的第一差值、第二差值和第三差值，使得第一差值与第三差值之差可以指示第一继电器两端的电压，第一差值与第二差值之差可以指示第二继电器、第三继电器两端的电压；通过对第一差值和第二差值之差与第一阈值进行比较，可以确定第二继电器和第三继电器中的至少一个存在粘连故障；通过对第一差值和第三差值之差与第二阈值进行比较，可以确定第一继电器存在粘连故障。本公开实施例的故障检测方法，对于多个电池包并联的场景，也能够检测到单个电池包存在的粘连故障，可以不被其他电池包所干扰，避免故障漏检。

根据本公开实施例的故障检测方法，通过整机控制器获取放电状态的每一电池包的特定节点的电压和第二电流，并获取特定节点的电压的差值，使得每一电池包的第二电流，以及每一电池包的特定节点的电压的差值和中间值之差，可以指示该电池包的第三继电器的工作状态是否正常；通过对每一电池包的特定节点的电压的差值和中间值之差与第六阈值进行比较，并对第二电流与第七阈值进行比较，可以确定第三继电器存在常开故障。本公开实施例的故障检测方法，对于多个电池包并联的场景，也能够检测到单个电池包存在的常开故障，可以不被其他电池包所干扰，避免故障漏检。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1a示出根据本公开实施例的故障检测方法的示例性应用场景。

图1b示出根据本公开实施例的故障检测方法的示例性应用场景。

图2示出根据本公开实施例的故障检测方法确定粘连故障的一种示例性流程示意图。

图3示出根据本公开实施例的故障检测方法确定常开故障的一种示例性流程示意图。

图4示出根据本公开实施例的故障检测方法确定常开故障的一种示例性流程示意图。

图5示出根据本公开实施例的故障检测方法确定常开故障的一种示例性流程示意图。

图6示出根据本公开的电池管理系统的示例性结构示意图。

图7示出根据本公开的整机控制器的示例性结构示意图。

图8示出本公开实施例的一种装置1900的框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

电动垂直起降飞机与传统的通航飞机的区别在于，其依靠多个电动机而非内燃机提供驱动力，可以通过一个或者多个升力电机螺旋桨提供升力进行垂直起降。当垂直升到一定高度后，推力电机螺旋桨开始提供推力使得飞机可以前进，当飞机达到一定速度后，可以通过机翼产生升力，此时提供升力的电机可以停止工作或者转为产生推力。这种独特的动力构型，使得电动垂直起降飞机具有很多优点和独特品质。它最突出的优点是节能环保，效率高、能耗低，同时实现接近零排放，噪声和振动水平很低，乘坐舒适性好，是名副其实的环境友好飞机。能够垂直起降使得电动垂直起降飞机的应用场景类似于直升飞机，不再需要机场和跑道。此外，电动垂直起降飞机还具有安全可靠(不会发生燃料爆炸和燃料泄漏)、结构简单、操作使用简便、维修性好/费用低、经济性好等特点。在设计上也有很多优势：总体布局灵活，可采用最佳布局和非常规/创新布局；可设计出具有超常性能的飞机，满足特殊用途需求等。

为了保证电动飞机有足够的安全裕度，其电池系统往往设计成多电池包并联供电的形式，每个电池包包含独立控制的高压继电器。为了保证飞行的安全性，需要对每个电池包包含的各继电器进行常开故障和粘连故障的检测。

下面简单介绍现有技术提出的一些针对继电器故障检测的方案。

现有技术一提出通过先闭合主正继电器或预充继电器，再闭合主负继电器，并获取主负继电器闭合前后电池包两端的电压差的变化量，来判断主负继电器是否存在粘连故障；以及通过先闭合主负继电器，再闭合主正继电器或预充继电器，并获取主正继电器或预充继电器闭合前后电池包两端间电压差的变化量，来判断主正继电器或预充继电器是否存在粘连故障。然而，如果真的存在粘连故障，这种检测方法其实是存在直接短路的风险的；即便在没有短路时，也存在电压检测时间的选择难度问题；此外，在多电池包并联时，另一电池包两端的电压可能会影响到当前被检测的电池包两端的电压，因此该方法不适合多电池包并联的电池系统的继电器诊断。

现有技术二提出控制继电器的线圈输入为低电平，采集继电器的线圈输入端电压和触点输入端电压，在线圈输入端电压大于设定值时，计算线圈输入端电压与触点输入端电压的比值，根据比值与预设阈值的比较情况判断继电器是否存在故障。然而，在实际应用中，如果继电器出现的是常开故障，则线圈输入端电压与触点输入端电压可能会存在较大的偏移，预设阈值的选择可能对应地出现较大变化，在预设阈值选取不当时，容易造成误判断。

现有技术三提出在电池组的负极与主负继电器的前端设置第一电压采样点，在电池组的正极与主正继电器的后端设置第二电压采样点；根据继电器开关的状态，采集第一电压采样点和第二电压采样点之间的电压值，判断各继电器粘连的状态。和现有技术一的方案类似，现有技术三的方案也存在电压检测时间的选择难度问题；且该方法同样不适合多电池包并联的电池系统的继电器诊断。

综上所述，现有技术的继电器故障检测方案通常是针对单电池包或者非直接并联的多电池包系统，主要是通过判断继电器闭合前后电压的变化来检测继电器是否存在故障。由于并联的电池包在常开故障和粘连故障的检测时会相互影响，因此如果使用现有的针对常规单电池包电动汽车的检测策略，对电动垂直起降飞机的电池包可能造成误检或漏检，导致设备损坏并降低飞行的安全性。

有鉴于此，本公开提出了一种故障检测方法及电池管理系统，根据本公开的故障检测方法，在多个电池包并联的场景下，也能够检测到单个电池包存在的故障，使得故障检测不被其他电池包所干扰，降低误检、漏检的概率，提升飞行的安全性。

图1a和图1b示出根据本公开实施例的故障检测方法的示例性应用场景。

如图1a所示，本公开实施例的故障检测方法用于多电池包并联的电池系统的继电器故障检测，图1a中以电池包D1、电池包D2、电池包D3、电池包D4并联作为示例。每个电池包的结构可以相同，以电池包D1为例，电池包D1内包括可独立控制的第一继电器、第二继电器和第三继电器。其中，第一继电器、第二继电器和第三继电器可以分别是主负继电器、预充继电器和主正继电器。每个电池包对应于一个电池管理系统，例如，电池包D1、电池包D2、电池包D3、电池包D4可分别对应于电池管理系统B1、电池管理系统B2、电池管理系统B3、电池管理系统B4，电池管理系统可用于采集对应电池包的电压信息(示例参见下文所述的第一节点电压V1、第二节点电压V2等等)、电流信息(示例参见下文所述的第一电流、第二电流等等)以及状态信息(示例参见下文所述的温度和荷电状态)等等。电池管理系统的信息采集频率可预先设置，例如设置为10ms/次。

在该应用场景中，电池管理系统还可执行故障检测方法以用于检测第一继电器、第二继电器和第三继电器的粘连故障，以及检测第一继电器、第二继电器的常开故障。如图1b所示，电池管理系统可连接整机控制器，在检测到对应的电池包中的继电器故障时，将故障信息和对应的电池包信息发送给整机控制器。在整机控制器接收到来自电池管理系统的电池包信息和故障信息时，可以确定是哪一电池包出现了故障，出现故障的是哪一个或哪几个继电器，并确定出现的是粘连故障还是常开故障。

整机控制器可执行故障检测方法以用于检测第三继电器的常开故障。其中，整机控制器可以从电池管理系统处获取其采集的对应电池包的电流信息、电压信息和状态信息，以及获取电池包信息，根据获取到的电池包的电流信息、电压信息和状态信息，确定该电池包中第三继电器是否出现常开故障。

整机控制器还连接显示器，可以将其确定的故障相关信息发送给显示器进行显示，以通知用户及时处理。

下面介绍电池管理系统执行故障检测方法的示例性工作方式。图2示出根据本公开实施例的故障检测方法确定粘连故障的一种示例性流程示意图。

在一种可能的实现方式中，该故障检测方法由电池管理系统执行，电池管理系统对应于并联的多个电池包中的一个，所述电池包包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和电池，如图2所示，该方法包括步骤S21-S24：

在步骤S21中，获取对应的电池包中第一节点、第二节点、第三节点、第四节点处分别采集到的第一节点电压V1、第二节点电压V2、第三节点电压V3、第四节点电压V4，其中，所述第一继电器设置在所述第一节点和所述第二节点之间，所述第二继电器和所述第三继电器设置在所述第三节点和所述第四节点之间，所述电池设置在所述第一节点和所述第三节点之间。

举例来说，第一继电器、第二继电器、第三继电器和电池在电池包内部的连接方式如图1a所示。以电池包D1为例，电池包D1内的第一继电器的k11端连接电池包D1的d11端，第一继电器的k12端通过电流传感器A连接电池的阴极，电池的阳极通过保险丝分别连接第二继电器的k22端和第三继电器的k32端，第二继电器的k21端通过预充电阻连接第三继电器的k31端，第三继电器的k31端还连接电池包D1的d12端。

第一节点可以是电池阴极和电流传感器的a1端之间的电路上的节点，第二节点可以是第一继电器的k11端与电池包D1的d11端之间的电路上的节点，使得满足第一继电器设置在第一节点和第二节点之间。第三节点可以是第二继电器的k22端和第三继电器的k32端与电池阳极之间的电路上的节点，使得满足电池设置在第一节点和第三节点之间。第四节点可以是第二继电器的k21端和第三继电器的k31端与电池包D1的d12端之间的电路上的节点，使得满足第二继电器和第三继电器设置在第三节点和第四节点之间。第一节点和第二节点可以互相绝缘。

在第一节点、第二节点、第三节点、第四节点处，电池管理系统可分别采集到第一节点电压V1、第二节点电压V2、第三节点电压V3、第四节点电压V4。电池管理系统可以以预设的频率采集上述电压信息，以在后续的故障检测过程中使用。

在步骤S22中，在该电池包中第一继电器、第二继电器、第三继电器均断开时，确定所述第一节点电压V1和所述第三节点电压V1的第一差值V01，所述第一节点电压V1和所述第四节点电压V4的第二差值V02，以及所述第二节点电压V2和所述第三节点电压V3的第三差值V03。

举例来说，一般情况下，如电池管理系统收到电池包上高压的指令，则电池管理系统会先控制第一继电器导通，再控制第二继电器导通。由于第二继电器还串联预充电阻，因此预充电阻的存在使得此时电池包中流过的电流不会过大，避免电池包中器件损坏；在确定电流逐渐增加至满足预设条件时，再控制第三继电器导通、第二继电器断开，使得满足条件的电流被输入电池包或从电池包流出。

由此可知，假设第三继电器(主正继电器)粘连，例如，第三继电器的固定触点与可动触点熔化、焊接在一起，进而不能正常控制断开，则一旦控制第一继电器导通，就会导致第一继电器或第三继电器短路，可能造成第一继电器或第三继电器损坏。又例如，假设第一继电器粘连使得固定触点与可动触点不能正常闭合，接触电阻很大，则控制第一继电器导通后，第一继电器可能无法通过大电流造成该电池包的丧失(电池包不能正常输出所需的电流)。因此，电池包内继电器的粘连故障检测需在电池包高压上电之前进行，以保证电路的安全性。

在该电池包中第一继电器、第二继电器、第三继电器均断开时，可以认为电池包处于高压上电前的状态。可以理解的是，继电器的粘连故障可以直接影响继电器两端的电压，由上文描述可知，第一继电器设置在第一节点和第二节点之间，第二继电器和第三继电器设置在第三节点和第四节点之间，电池设置在第一节点和第三节点之间，因此，可以先确定第一节点电压V1和第三节点电压V3的第一差值V01，第一节点电压V1和第四节点电压V4的第二差值V01，以及第二节点电压V2和第三节点电压V3的第三差值V03，使得第一差值V01、第二差值V02和第三差值V03可以包括电池包中的继电器两端的电压信息。

在步骤S23中，在所述第一差值V01和所述第二差值V02之差小于第一阈值时，确定所述第二继电器和所述第三继电器中的至少一个存在粘连故障。

第一差值V01和第二差值V02之差，是第三继电器两端的电压差，也是串联的第二继电器和预充电阻两端的电压，因此，如果第二继电器和第三继电器中的至少一个存在粘连故障，可使得第一差值V01和第二差值V02之差大大降低。因此，可以设置一个第一阈值，在执行故障检测方法时，第一差值V01和第二差值V02之差低于第一阈值时可认为第二继电器和第三继电器中的至少一个存在粘连故障。

其中，第一阈值的数值可以在执行故障检测方法的过程中确定，例如，可设置第一阈值的数值等于0.1*V01。又例如，第一阈值可以在执行故障检测方法之前预先设置，例如可以确定第二继电器和第三继电器不存在粘连故障时第一差值V01和第二差值V02之差，并设置第一阈值是低于该差值的数值。本公开对于第一阈值的设置方式不作限制。

在步骤S24中，在所述第一差值V01和所述第三差值V03之差小于第二阈值时，确定所述第一继电器存在粘连故障。

第一差值V01和第三差值V03之差，是第一继电器两端的电压差，因此，如果第一继电器存在粘连故障，可使得第一差值V01和第三差值V03之差大大降低。因此，可以设置一个第二阈值，在执行故障检测方法时，第一差值V01和第三差值V03之差低于第二阈值时可认为第一继电器存在粘连故障。

其中，第二阈值的数值可以在执行故障检测方法的过程中确定，例如，可设置第二阈值的数值等于0.1*V01。又例如，第二阈值可以在执行故障检测方法之前预先设置，例如可以确定第一继电器不存在粘连故障时第一差值V01和第三差值V03的之差，并设置第一阈值是低于该差值的数值。第二阈值可以设置为和第一阈值相等或不等，本公开对于第二阈值的设置方式不作限制。

在确定第一继电器、第二继电器、第三继电器中的至少一个存在粘连故障时，电池管理系统可以确定该电池包不允许高压连接，电池管理系统可以将该电池包不允许高压连接的信息发送给整机控制器。在此情况下，整机控制器将不会发出使电池包上高压的指令给该电池包对应的电池管理系统。

根据本公开实施例的故障检测方法，通过电池管理系统获取对应的电池包的特定节点的电压，在电池包中第一继电器、第二继电器、第三继电器均断开时，获得不同节点电压的第一差值、第二差值和第三差值，使得第一差值与第三差值之差可以指示第一继电器两端的电压，第一差值与第二差值之差可以指示第二继电器、第三继电器两端的电压；通过对第一差值和第二差值之差与第一阈值进行比较，可以确定第二继电器和第三继电器中的至少一个存在粘连故障；通过对第一差值和第三差值之差与第二阈值进行比较，可以确定第一继电器存在粘连故障。本公开实施例的故障检测方法，对于多个电池包并联的场景，也能够检测到单个电池包存在的粘连故障，可以不被其他电池包所干扰，避免故障漏检。

在一种可能的实现方式中，所述电池包还包括电阻，所述电阻与所述第二继电器串联，所述电阻与所述第二继电器共同设置在所述第三节点和所述第四节点之间。这里所述的电阻可以是图1a中的预充电阻。该电阻可用于使得第二继电器闭合时，电池包中流过的电流不会突然增大，而是逐渐变大，从而避免出现突增的电流对电路中的器件造成损害。

所述方法还包括：

在所述第一差值V01和所述第二差值V02之差大于或等于第一阈值、所述第一差值V01和所述第三差值V03之差大于或等于第二阈值时，确定所述第一继电器、所述第二继电器和所述第三继电器均不存在粘连故障；

在收到指示所述电池包接入高压的指令后，控制所述第一继电器导通；

在该电池包中第一继电器导通，第二继电器、第三继电器断开时，确定所述第一节点电压V1和所述第三节点电压V3的第四差值V04，所述第二节点电压V2和所述第三节点电压V3的第五差值V05；

在所述第四差值V04和所述第五差值V05之差大于或等于第三阈值时，确定所述第一继电器存在常开故障并控制所述第一继电器断开；

在所述第四差值V04和所述第五差值V05之差小于第三阈值时，确定所述第一继电器不存在常开故障并控制所述第二继电器导通。

举例来说，参见图2，在第一差值V01和第二差值V02之差小于第一阈值时，可确定第二继电器和第三继电器中的至少一个存在粘连故障，则在第一差值V01和第二差值V02之差大于或等于第一阈值时，可确定第二继电器和第三继电器均不存在粘连故障。在第一差值V01和第三差值V03之差小于第二阈值时，可确定第一继电器存在粘连故障，则在第一差值V01和第三差值V03之差大于或等于第二阈值时，可确定第一继电器不存在粘连故障。在确定第一继电器、第二继电器、第三继电器均不存在粘连故障时，电池管理系统可以确定该电池包允许高压连接，并将该电池包允许高压连接的信息发送给整机控制器。整机控制器接收到并联的全部电池包均允许高压连接的信息后，可以向至少一个电池包对应的电池管理系统发出指示电池包接入高压的指令。

由上文描述可知，现有技术中，如电池管理系统收到电池包上高压的指令，则电池管理系统会先控制第一继电器导通，再控制第二继电器导通。由于第二继电器还串联预充电阻，因此预充电阻的存在使得此时电池包中流过的电流不会过大，避免电池包中器件损坏；在确定电流逐渐增加至满足预设条件时，再控制第三继电器导通、第二继电器断开，使得满足条件的电流被输入电池包或从电池包流出。

由此可知，假设第一继电器(或第三继电器)常开，例如，第一继电器(或第三继电器)不能正常控制导通，则即便输出了用于控制第一继电器(或第三继电器)导通的信号，第一继电器(或第三继电器)可能仍处于断开状态。第一继电器(或第三继电器)可能无法通过大电流造成该电池包的丧失(电池包不能正常输出所需的电流)。又例如，假设第二继电器常开，则控制第二继电器导通后，流过电池包的电流增加速度可能大大降低，甚至不能增加，确定电流逐渐增加至满足预设条件的时间可能被大大延长，影响电池包的放电效率。因此，电池包内继电器的常开故障检测需在电池管理系统收到电池包上高压的指令之后进行，以使得电路能够正常执行其应有的功能。

图3示出根据本公开实施例的故障检测方法确定常开故障的一种示例性流程示意图。

例如，如图3所示，电池管理系统接收到指示电池包上高压的指令后，可先控制第一继电器导通。此时，第二继电器和第三继电器仍处于断开状态。在该电池包中第一继电器导通，第二继电器、第三继电器断开时，可以确定第一节点电压V1和第三节点电压V3的第四差值V04，第二节点电压V2和第三节点电压V3的第五差值V05。由于继电器的状态改变，因此第一节点电压V1和第三节点电压V3的第四差值V04，和步骤S12中，第一节点电压V1和第三节点电压V3的第一差值V1的数值可能不同，同理，第二节点电压V2和第三节点电压V3的第五差值V05，和步骤S12中，第二节点电压V2和第三节点电压V3的第三差值V3的数值也可能不同。

由上文描述可知，第一继电器设置在第一节点和第二节点之间，第二继电器和第三继电器设置在第三节点和第四节点之间，电池设置在第一节点和第三节点之间，因此，第四差值V04和第五差值V05可以包括电池包中的继电器两端的电压信息。其中，第四差值V04和第五差值V05之差，是第一继电器两端的电压差，因此，如果第一继电器存在常开故障，可使得第四差值V04和第五差值V05之差大大提高。因此，可以设置一个第三阈值，在执行故障检测方法时，第四差值V04和第五差值V05之差大于或等于第三阈值时可认为第一继电器存在常开故障。在第一继电器存在常开故障时，电池管理系统可以控制第一继电器断开，此时第二继电器、第三继电器仍处于断开状态，因此，该电池包的所有继电器全部断开。

其中，第三阈值的数值可以在执行故障检测方法的过程中确定，例如，可设置第三阈值的数值等于0.1*V04。又例如，第三阈值可以在执行故障检测方法之前预先设置，例如可以确定第一继电器不存在常开故障时第四差值V04和第五差值V05之差，并设置第三阈值是大于或等于该差值的数值。本公开对于第三阈值的设置方式不作限制。

相应地，第四差值V04和第五差值V05之差小于第三阈值时，可以确定第一继电器不存在常开故障，并控制第二继电器导通。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

在所述第二继电器导通时，获取该电池包中流过的第一电流，确定第一时间段内第一电流的电流积分；

在所述电流积分的数值小于或等于第四阈值时，确定所述第二继电器存在常开故障。

举例来说，在确定第一继电器不存在常开故障的条件下，如果第二继电器也不存在常开故障，则第二继电器导通时，电池包中将有电流流过，且电流会逐渐变大。因此，如图3所示，可以在第二继电器导通时，获取该电池包中流过的第一电流，确定第一时间段(图3中示例为200ms)内第一电流的电流积分，并可以设置一个第四阈值(图3中示例为100A*ms)，在执行故障检测方法时，电流积分小于或等于第四阈值时，可认为电流的大小没能满足要求，第二继电器存在常开故障。

其中，第四阈值的数值可以在执行故障检测方法之前预先设置，例如可以确定第二继电器不存在常开故障时第一时间段内第一电流的电流积分的积分值，并设置第四阈值是大于该积分值的数值。本公开对于第一时间段以及第四阈值的设置方式不作限制。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

在所述第二继电器导通时，确定所述第一节点电压V1和所述第三节点电压V3的第六差值V06，所述第一节点电压V1和所述第四节点电压V4的第七差值V07；

在所述第六差值V06和所述第七差值V07之差大于或等于第五阈值时，确定所述电池包出现预充失败故障；

在所述第二继电器存在常开故障或所述电池包出现预充失败故障时，控制所述第一继电器、所述第二继电器断开；

在所述第六差值V06和所述第七差值V07之差小于第五阈值时，确定所述电池包未出现预充失败故障并控制所述第三继电器导通。

举例来说，在确定第一继电器不存在常开故障的条件下，如果第二继电器也不存在常开故障，则第二继电器导通时，电池包中将有电流流过，且电流会逐渐变大，该过程一般可称为“预充”。在确定电流逐渐增加至满足预设条件时，再控制第三继电器导通、第二继电器断开，使得满足条件的电流被输入电池包或从电池包流出。如果“预充”失败，使得电流尚未增加至满足预设条件时，第三继电器就被控制导通，那么电路中的元器件就有损坏风险。因此，本公开还提出在控制第二继电器导通之后，检测电池包是否出现预充失败故障，以提升电路中元器件的安全性。

第二继电器导通时，电流流过串联的第二继电器和电阻可使得串联的第二继电器和电阻两端的电压产生变化，且变化程度与电流的大小相关联，也即串联的第二继电器和电阻两端的电压差可指示预充是否失败。因此，如图3所示，电池管理系统控制第二继电器导通后，可以确定第一节点电压V1和第三节点电压V3的第六差值V06，以及第一节点电压V1和第四节点电压V4的第七差值V07。由于继电器的状态改变，因此第一节点电压V1和第三节点电压V3的第六差值V06，和以上所述的第一节点电压V1和第三节点电压V3的第一差值V01和第四差值V04的数值可能不同，同理，第一节点电压V1和第四节点电压V4的第七差值V07，和以上所述的第一节点电压V1和第四节点电压V4的第二差值V02的数值也可能不同。

由上文描述可知，第一继电器设置在第一节点和第二节点之间，第二继电器和第三继电器设置在第三节点和第四节点之间，电池设置在第一节点和第三节点之间，因此，第六差值V06和第七差值V07可以包括电池包中的继电器两端的电压信息。其中，第六差值V06和第七差值V07之差，是串联的第二继电器和电阻两端的电压差，因此，如果第二继电器存在常开故障，可使得第六差值V06和第七差值V07之差大大提高。因此，可以设置一个第五阈值，在执行故障检测方法时，第六差值V06和第七差值V07之差大于或等于第五阈值时可认为第二继电器存在常开故障。

其中，第五阈值的数值可以在执行故障检测方法的过程中确定，例如，可设置第五阈值的数值等于0.1*V06。又例如，第五阈值可以在执行故障检测方法之前预先设置，例如可以确定第一继电器不存在常开故障时第六差值V06和第七差值V07之差，并设置第五阈值是大于或等于该差值的数值。本公开对于第五阈值的设置方式不作限制。

在第二继电器存在常开故障或电池包出现预充失败故障时，电池管理系统可以控制第一继电器、第二继电器断开，此时第三继电器仍处于断开状态，因此，该电池包的所有继电器全部断开。

相应地，在第六差值V06和第七差值V07之差小于第五阈值时，可以确定第二继电器不存在常开故障，并控制第三继电器导通。在第三继电器导通之后，可以控制第二继电器断开，此时可认为电池包已经接入高压。

在一种可能的实现方式中，所述电池管理系统连接整机控制器，所述电池管理系统确定对应的电池包或电池包中的继电器出现故障后，将故障信息以及对应的电池包信息发送至所述整机控制器。

举例来说，参见图1b，电池管理系统可以连接整机控制器，整机控制器可以连接显示器，因此在确定某一继电器存在某种故障之后，电池管理系统可以将故障信息、对应的电池包信息发送给整机控制器，以使上述信息可由整机控制器发送至显示器显示，提示用户及时应对并尽快对故障进行处理。其中，故障信息可以包括故障的类型(常开或粘连)、故障的来源(第一继电器、第二继电器或第三继电器)，可选地，在故障的来源不止一个时，每一故障的来源可与故障类型一一对应。电池包的信息可以包括电池包的标识、序号等能够唯一区分电池包的信息。例如，假设某电池包标识为D1，对应于该电池包D1的电池管理系统B1执行图2的方法后，可例如确定电池包D1中，第一继电器存在粘连故障，第二继电器和第三继电器不存在粘连故障，则发送至整机控制器的信息可以包括或指示以下内容：故障的类型“粘连”、故障的来源“第一继电器”、电池包的信息“D1”。

由于电池管理系统发送故障信息时，将电池包信息也一并发送，因此，整机控制器接收到来自某一电池管理系统的故障信息和电池包信息后，可以确定是该电池管理系统对应的电池包存在故障，从而使得多电池包并联的场景下，也能够准确定位故障的来源。

在一种可能的实现方式中，参见图1a，并联的多个电池包可例如还通过第四继电器和第五继电器与直流充电机连接，第四继电器和第五继电器可以是快充继电器，可由整机控制器控制。

在确定电池包已经接入高压后，如接收到充电指令，整机控制器可控制第四继电器和第五继电器导通，此时直流充电机为各电池包充电(下文也称为充电工况)；如接收到放电指令，整机控制器控制第四继电器和第五继电器断开，此时各电池包放电以供电动机(未示出)运行(下文也称为放电工况)。

在放电工况下，继电器闭合后，需要判断这些继电器没有常开故障，否则电动飞机存在丧失电池包状况，最终导致飞行功率和能量不足；在充电工况下，如果电池继电器存在常开故障，造成该电池包未进行实际的充电，电池容量差异大。上文已经介绍了电池管理系统可以确定第一继电器和第二继电器的常开故障，本公开提出可使用整机控制器确定第三继电器是否存在常开故障。

下面介绍整机控制器执行故障检测方法的示例性工作方式。图4示出根据本公开实施例的故障检测方法确定常开故障的一种示例性流程示意图。

在一种可能的实现方式中，该方法由整机控制器执行，所述整机控制器连接多个电池管理系统，每个电池管理系统对应于并联的多个电池包中的一个，如图4所示，该方法包括步骤S41-S45：

步骤S41，获取处于放电状态的每一电池包的第一节点电压V1和第三节点电压V3的差值，所述第一节点电压V1和所述第三节点电压V3分别从电池包中第一节点、第三节点处采集，电池包中的电池设置在所述第一节点和所述第三节点之间。

举例来说，电池包可包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和电池、电阻等等，其示例性结构可参见上文图1a和图2的相关描述，在此不再赘述。

针对每一电池包，在第一节点、第二节点、第三节点、第四节点处，电池管理系统可分别采集到第一节点电压V1、第二节点电压V2、第三节点电压V3、第四节点电压V4。电池管理系统可以以预设的频率采集上述电压信息。整机控制器确定多个电池包已经接入高压后，如接收到放电指示，可控制设备进入怠速状态，假设有四个电池包并联，且所有电池包的总输出电流为100A。

整机控制器可以向多个电池包对应的多个电池管理系统发出电压获取请求，电池管理系统接收到该请求后，如确定其对应的电池包正处于放电状态，则可将采集到该电池包的第一节点电压V1、第三节点电压V3(以及电池包的信息)发送至整机控制器。整机控制器可根据接收到的第一节点电压V1和第三节点电压V3得到第一节点电压V1和第三节点电压V3的差值。其中，电池管理系统可根据接收到该请求的时刻之前的预设时间段内，电池包的荷电状态的变化，来确定电池包是否处于放电状态。荷电状态(state of charge，SOC)指的是电池包的剩余容量与其完全充满电的容量的比值，常用百分数表示。可以认为放电状态下，电池包的荷电状态的数值会持续降低，因此，如果确定预设时间段内电池包的荷电状态数值的变化满足持续降低的变化规律时，可认为对应的电池包正处于放电状态。本领域技术人员应理解，电池管理系统还可以根据更多的信息确定电池包是否处于放电状态，例如根据电池包的电池单体的电压变化规律等等，本公开对此不作限制。

又例如，电池管理系统接收到该请求后，如确定其对应的电池包正处于放电状态，则可先确定该电池包的第一节点电压V1和第三节点电压V3的差值，再将确定的差值发送给整机控制器。本公开对于整机控制器获取处于放电状态的每一电池包的第一节点电压V1和第三节点电压V3的差值的方式不作限制。

步骤S42，确定获取到的全部差值的中间值，在处于放电状态的电池包个数为偶数时，所述中间值等于中间的两个差值中较小的一个差值。

中间值可以采用现有技术的方式来获取。例如，处于放电状态的电池包个数为奇数时，获取到的全部差值的个数也为奇数，此时得到的中间值，可以是按照大小关系排序后最中间的一个值；处于放电状态的电池包个数为偶数时，获取到的全部差值的个数也为偶数，此时得到的中间值，可以是按照大小关系排序后最中间的两个值的平均值。如果每一电池包均不存在继电器常开故障，且电缆的阻值很小，因此全部差值可以是比较相似甚至是相同的。因此，确定的中间值和每一电池包对应的差值也可以相似或相同。

步骤S43，获取处于放电状态的每一电池包流过的第二电流。

例如，整机控制器可以向多个电池管理系统分别发出电流获取请求，电池管理系统接收到该请求后，如确定其对应的电池包正处于放电状态，则可采集该电池包流过的电流信息，并将采集到的电流信息发送至整机控制器。整机控制器根据接收到的电流信息可确定该电池包流过电流的绝对值作为第二电流。如果每一电池包均不存在继电器常开故障，则每个电池包的第二电流可约为25A(100A/4)。

步骤S44，在任意电池包对应的差值与所述中间值之差大于第六阈值、和/或所述第二电流小于第七阈值时，确定该电池包中的第三继电器存在常开故障。

考虑到采集误差，如果每一电池包均不存在继电器常开故障，可认为每个电池包对应的差值与中间值的压差不会超过第六阈值(例如2V)，每个电池包的第二电流不会小于第七阈值(例如1A)。因此，如果任意电池包对应的差值与中间值之差大于第六阈值(例如2V)，或者任意电池包的第二电流小于第七阈值(例如1A)，都可以认为该电池包的第三继电器存在常开故障。可选地，如果有电池包的第三继电器存在常开故障，整机控制器可以报告给显示器，直至对所有的电池包的故障检测完成。

步骤S45，在任意电池包对应的差值与所述中间值之差小于或等于第六阈值、和/或所述第二电流大于或等于第七阈值时，确定该电池包中的第三继电器不存在常开故障。

根据本公开实施例的故障检测方法，通过整机控制器获取放电状态的每一电池包的特定节点的电压和第二电流，并获取特定节点的电压的差值，使得每一电池包的第二电流，以及每一电池包的特定节点的电压的差值和中间值之差，可以指示该电池包的第三继电器的工作状态是否正常；通过对每一电池包的特定节点的电压的差值和中间值之差与第六阈值进行比较，并对第二电流与第七阈值进行比较，可以确定第三继电器存在常开故障。本公开实施例的故障检测方法，对于多个电池包并联的场景，也能够检测到单个电池包存在的常开故障，可以不被其他电池包所干扰，避免故障漏检。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

获取处于充电状态的每一电池包的状态信息；

根据所述状态信息，确定所述多个电池包共同的充电请求电流；

在所述充电请求电流大于第八阈值时，分别获取处于充电状态的每一电池包的第一节点电压和第三节点电压的差值；

确定获取到的全部差值的中间值，在处于充电状态的电池包个数为偶数时，所述中间值等于中间的两个差值中较小的一个差值；

获取处于充电状态的每一电池包流过的第三电流；

在任意电池包对应的差值与所述中间值之差大于第九阈值、和/或所述第三电流小于第十阈值时，确定该电池包中的第三继电器存在常开故障；

在任意电池包对应的差值与所述中间值之差小于或等于第九阈值、和/或所述第三电流大于或等于第十阈值时，确定该电池包中的第三继电器不存在常开故障。

举例来说，整机控制器确定多个电池包已经接入高压后，如接收到充电指示，可控制第四继电器和第五继电器闭合，并向多个电池包对应的多个电池管理系统发出状态信息获取请求，电池管理系统接收到该请求后，如确定其对应的电池包正处于充电状态，可以将采集到的对应电池包的状态信息发送给整机控制器。其中，状态信息可包括电池包温度、电池包荷电状态等与充电参数(例如充电请求电流等)的确定相关的信息。整机控制器可根据接收到的处于充电状态的每一电池包的状态信息确定多个电池包共同的充电请求电流，即该充电请求电流是对应于所述多个电池包的。其示例性方式可参照下文描述。该充电请求电流可以由整机控制器输出给直流充电机处，以告知直流充电机以对应的充电参数充电。电池管理系统可根据接收到该请求的时刻之前的预设时间段内，电池包的荷电状态的变化，来确定电池包是否处于充电状态。可以认为充电状态下，电池包的荷电状态的数值会持续升高，因此，如果确定预设时间段内电池包的荷电状态数值的变化满足持续升高的变化规律时，可认为对应的电池包正处于充电状态。本领域技术人员应理解，电池管理系统还可以根据更多的信息确定电池包是否处于充电状态，例如根据电池包的电池单体电压的变化规律等等，本公开对此不作限制。

图5示出根据本公开实施例的故障检测方法确定常开故障的一种示例性流程示意图。

如图5所示，可认为只有充电电流大于特定值才需进行常开故障的检测，否则不必进行常开故障的检测，以节省故障检测所需的数据传输成本以及数据处理成本。因此，可以预先设置第八阈值，在充电请求电流大于第八阈值时，分别获取处于充电状态的每一电池包的第一节点电压和第三节点电压的差值，以及获取处于充电状态的每一电池包的第三电流。充电状态的每一电池包的第一节点电压V1和第三节点电压V3的差值的获取方式，可以参照上文放电状态的每一电池包的第一节点电压V1和第三节点电压V3的差值的获取方式，在此不再赘述。

根据处于充电状态的每一电池包的第一节点电压V1和第三节点电压V3的差值，以及处于充电状态的每一电池包的第三电流确定电池包中的第三继电器不存在常开故障的方式，可以参见上文根据处于放电状态的每一电池包的第一节点电压V1和第三节点电压V3的差值，以及处于放电状态的每一电池包的第三电流确定电池包中的第三继电器不存在常开故障的方式，在此不再赘述。其中，第九阈值、第十阈值可以分别参照第六阈值、第七阈值的设置方式预先设置(图5中以第九阈值为2V，第十阈值为1A作为示例)，本公开对于第九阈值、第十阈值的数值不作限制。

在一种可能的实现方式中，所述状态信息包括电池包的温度和荷电状态，根据所述状态信息，确定所述多个电池包共同的充电请求电流，包括：

根据电池包的温度、荷电状态与电池包可允许流过的最大电流的关联关系，确定多个电池包的温度、荷电状态对应的可允许流过的最大电流；

根据确定的多个可允许流过的最大电流之和，确定所述充电请求电流。

举例来说，电池包可允许流过的最大电流指的是保证电池包安全的情况下，电池包可流过的最大电流。若电池包实际流过的电流超过该可允许流过的最大电流，则电池包可能存在析锂风险(锂金属电池负极电流过大或温度过低时，负极电位低于参考电极的电位，就会发生锂转化反应，产生金属锂)。电池包的温度、荷电状态与电池包可允许流过的最大电流可以是有关联关系的，且其关联关系可以是已知的。因此，整机控制器获取到电池包的状态信息之后，根据状态信息中的温度和荷电状态，可以找到对应的电池包可允许流过的最大电流。按照上述方法，找到每一充电状态的电池包的可允许流过的最大电流，则整机控制器向直流充电机发出的充电请求电流，可以是每一充电状态的电池包的可允许流过的最大电流之和。

本公开实施例可以在不增加任何单独的检测电路情况下，通过检测每一电池包的四个节点的节点电压和电池包流过的电流，有效地、准确地检测该电池包中所有的继电器是否存在粘连故障和常开故障。在检测继电器故障的过程中，整机控制器和电池管理系统对于所有每一继电器的故障都是独立检测的，因此每次检测可以确定存在故障的类型(粘连或常开)和存在故障的个体(第一继电器或第二继电器或第三继电器)；对于存在故障的电池包，整机控制器可控制其不上电，因此不会影响其他电池包上电后的工作状态。

可选地，如果第一继电器、第二继电器、第三继电器是带辅助触点的继电器，则可通过现有技术的方式，通过辅助触点检测继电器为导通或者断开状态，再结合电池管理系统或整机控制器对于该继电器状态的控制，确定该继电器是否存在粘连或者常开故障。

可选地，整机控制器可先依次进行第三继电器、第二继电器和第一继电器的常开故障的检测，例如，如果控制第三继电器导通后，根据节点电压可确定该继电器没有常开故障，则可认为完成该继电器的常开故障的检测控制该继电器断开，继续进行下一继电器的故障检测。在所有继电器检测完成并确定没有常开故障后，再控制电池包高压上电。此后在电池包下次高压上电之前，不会有继电器常开故障。这种方式可以大大降低故障检测的数据处理成本和时间成本。

本公开实施例还提出一种电池管理系统，图6示出根据本公开的电池管理系统的示例性结构示意图。

如图6所示，所述电池管理系统对应于并联的多个电池包中的一个，所述电池包包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和电池，所述电池管理系统包括：

第一获取模块61，用于获取对应的电池包中第一节点、第二节点、第三节点、第四节点处分别采集到的第一节点电压、第二节点电压、第三节点电压、第四节点电压，其中，所述第一继电器设置在所述第一节点和所述第二节点之间，所述第二继电器和所述第三继电器设置在所述第三节点和所述第四节点之间，所述电池设置在所述第一节点和所述第三节点之间；

第一确定模块62，用于在该电池包中第一继电器、第二继电器、第三继电器均断开时，确定所述第一节点电压和所述第三节点电压的第一差值，所述第一节点电压和所述第四节点电压的第二差值，以及所述第二节点电压和所述第三节点电压的第三差值；

第二确定模块63，用于在所述第一差值和所述第二差值之差小于第一阈值时，确定所述第二继电器和所述第三继电器中的至少一个存在粘连故障；

第三确定模块64，用于在所述第一差值和所述第三差值之差小于第二阈值时，确定所述第一继电器存在粘连故障。

本公开实施例还提出一种整机控制器，图7示出根据本公开的整机控制器的示例性结构示意图。

如图7所示，所述整机控制器连接多个电池管理系统，每个电池管理系统对应于并联的多个电池包中的一个，所述整机控制器包括：

第二获取模块71，用于获取处于放电状态的每一电池包的第一节点电压和第三节点电压的差值，所述第一节点电压和所述第三节点电压分别从电池包中第一节点、第三节点处采集，电池包中的电池设置在所述第一节点和所述第三节点之间；

第四确定模块72，用于确定获取到的全部差值的中间值，在处于放电状态的电池包个数为偶数时，所述中间值等于中间的两个差值中较小的一个差值；

第三获取模块73，用于获取处于放电状态的每一电池包流过的第二电流；

第五确定模块74，用于在任意电池包对应的差值与所述中间值之差大于第六阈值、和/或所述第二电流小于第七阈值时，确定该电池包中的第三继电器存在常开故障；

第六确定模块75，用于在任意电池包对应的差值与所述中间值之差小于或等于第六阈值、和/或所述第二电流大于或等于第七阈值时，确定该电池包中的第三继电器不存在常开故障。

本公开实施例还提出一种电池管理系统，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现上文及图2和图3所描述的方法。

本公开实施例还提出一种整机控制器，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现上文及图4和图5所描述的方法。

本公开实施例还提出一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上文及图2和图3所描述的方法，或实现上文及图4和图5所描述的方法。

图8示出本公开实施例的一种装置1900的框图。例如，装置1900可以是本公开实施例的电池管理系统或整机控制器。参照图8，装置1900包括处理组件1922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1922的执行的指令，例如应用程序。存储器1932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1922被配置为执行指令，以执行上述方法。

装置1900还可以包括一个电源组件1926被配置为执行装置1900的电源管理，一个有线或无线网络接口1950被配置为将装置1900连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口1958。

在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器1932，上述计算机程序指令可由装置1900的处理组件1922执行以完成上述方法。

本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。

这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (11)

1.一种故障检测方法，其特征在于，所述方法由电池管理系统执行，电池管理系统对应于并联的多个电池包中的一个，所述电池包包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和电池，所述方法包括：

获取对应的电池包中第一节点、第二节点、第三节点、第四节点处分别采集到的第一节点电压、第二节点电压、第三节点电压、第四节点电压，其中，所述第一继电器设置在所述第一节点和所述第二节点之间，所述第二继电器和所述第三继电器设置在所述第三节点和所述第四节点之间，所述电池设置在所述第一节点和所述第三节点之间；

在该电池包中第一继电器、第二继电器、第三继电器均断开时，确定所述第一节点电压和所述第三节点电压的第一差值，所述第一节点电压和所述第四节点电压的第二差值，以及所述第二节点电压和所述第三节点电压的第三差值；

在所述第一差值和所述第二差值之差小于第一阈值时，确定所述第二继电器和所述第三继电器中的至少一个存在粘连故障；

在所述第一差值和所述第三差值之差小于第二阈值时，确定所述第一继电器存在粘连故障。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池包还包括电阻，所述电阻与所述第二继电器串联，所述电阻与所述第二继电器共同设置在所述第三节点和所述第四节点之间，所述方法还包括：

在所述第一差值和所述第二差值之差大于或等于第一阈值、所述第一差值和所述第三差值之差大于或等于第二阈值时，确定所述第一继电器、所述第二继电器和所述第三继电器均不存在粘连故障；

在收到指示所述电池包接入高压的指令后，控制所述第一继电器导通；

在该电池包中第一继电器导通，第二继电器、第三继电器断开时，确定所述第一节点电压和所述第三节点电压的第四差值，所述第二节点电压和所述第三节点电压的第五差值；

在所述第四差值和所述第五差值之差大于或等于第三阈值时，确定所述第一继电器存在常开故障并控制所述第一继电器断开；

在所述第四差值和所述第五差值之差小于第三阈值时，确定所述第一继电器不存在常开故障并控制所述第二继电器导通。

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：

在所述第二继电器导通时，获取该电池包中流过的第一电流，确定第一时间段内第一电流的电流积分；

在所述电流积分的数值小于或等于第四阈值时，确定所述第二继电器存在常开故障。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第二继电器导通时，确定所述第一节点电压和所述第三节点电压的第六差值，所述第一节点电压和所述第四节点电压的第七差值；

在所述第六差值和所述第七差值之差大于或等于第五阈值时，确定所述电池包出现预充失败故障；

在所述第二继电器存在常开故障或所述电池包出现预充失败故障时，控制所述第一继电器、所述第二继电器断开；

在所述第六差值和所述第七差值之差小于第五阈值时，确定所述电池包未出现预充失败故障并控制所述第三继电器导通。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述电池管理系统连接整机控制器，所述电池管理系统确定对应的电池包或电池包中的继电器出现故障后，将故障信息以及对应的电池包信息发送至所述整机控制器。

6.一种故障检测方法，其特征在于，所述方法由整机控制器执行，所述整机控制器连接多个电池管理系统，每个电池管理系统对应于并联的多个电池包中的一个，所述方法包括：

获取处于放电状态的每一电池包的第一节点电压和第三节点电压的差值，所述第一节点电压和所述第三节点电压分别从电池包中第一节点、第三节点处采集，电池包中的电池设置在所述第一节点和所述第三节点之间；

确定获取到的全部差值的中间值，在处于放电状态的电池包个数为偶数时，所述中间值等于中间的两个差值中较小的一个差值；

获取处于放电状态的每一电池包流过的第二电流；

在任意电池包对应的差值与所述中间值之差大于第六阈值、和/或所述第二电流小于第七阈值时，确定该电池包中的第三继电器存在常开故障；

在任意电池包对应的差值与所述中间值之差小于或等于第六阈值、和/或所述第二电流大于或等于第七阈值时，确定该电池包中的第三继电器不存在常开故障。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取处于充电状态的每一电池包的状态信息；

根据所述状态信息，确定所述多个电池包共同的充电请求电流；

在所述充电请求电流大于第八阈值时，分别获取处于充电状态的每一电池包的第一节点电压和第三节点电压的差值；

确定获取到的全部差值的中间值，在处于充电状态的电池包个数为偶数时，所述中间值等于中间的两个差值中较小的一个差值；

获取处于充电状态的每一电池包流过的第三电流；

在任意电池包对应的差值与所述中间值之差大于第九阈值、和/或所述第三电流小于第十阈值时，确定该电池包中的第三继电器存在常开故障；

在任意电池包对应的差值与所述中间值之差小于或等于第九阈值、和/或所述第三电流大于或等于第十阈值时，确定该电池包中的第三继电器不存在常开故障。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述状态信息包括电池包的温度和荷电状态，根据所述状态信息，确定所述多个电池包的共同的充电请求电流，包括：

根据电池包的温度、荷电状态与电池包可允许流过的最大电流的关联关系，确定多个电池包的温度、荷电状态对应的可允许流过的最大电流；

根据确定的多个可允许流过的最大电流之和，确定所述充电请求电流。

9.一种电池管理系统，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现权利要求1至5中任意一项所述的方法。

10.一种整机控制器，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现权利要求6至8中任意一项所述的方法。

11.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至5中任意一项所述的方法，或实现权利要求6至8中任意一项所述的方法。

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