CN115963428A - 电池包箱体接地检测系统、方法、存储介质及电池包箱体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池包箱体接地检测系统、方法、存储介质及电池包箱体，电池包箱体接地检测系统包括：电源；电阻分压电路，具有第一连接端、第二连接端和分压连接端，电阻分压电路通过第一连接端和第二连接端连接在电源的输出端与接地器件靠近电池包箱体的一端之间；控制单元，分别与电源、第一连接端和分压连接端连接。本发明通过电阻分压电路完成对第一连接端的第一电压和分压连接端的第二电压的采集，使得控制单元可以通过第一电压和第二电压确定流经接地器件的接地检测电流，并最终基于接地检测电流确定接地器件的等效接地电阻值，快速实现对电池包箱体与车体之间接地情况的检测。

Description

电池包箱体接地检测系统、方法、存储介质及电池包箱体

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，尤其是涉及一种电池包箱体接地检测系统、方法、存储介质及电池包箱体。

背景技术

随着新能源行业不断发展，电动汽车需求量也在不断上升。出于整车接地检测、地屏蔽、整车电磁兼容等原因，车辆电池管理系统的地线需要与电池包箱体(即PACK箱体)连接，而电池包箱体需要与整车车体(即接地)连接。

电池包箱体与整车地之间一般采用箱体外壳留有的连接点通过螺丝与整车车体连接，但是，老化、振动等因素容易导致连接点松动，从而导致电池包箱体与整车车体连接出现不良，进而出现车辆电池管理系统对整车的接地检测异常、PACK抗干扰力下降、地偏移等诸多问题。所以车辆电池管理系统需要对箱体外壳与整车地连接的情况进行检测，及时识别到连接问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电池包箱体接地检测系统，能够快速的完成对箱体外壳和整车地之间的接地检测。

本发明还提出一种电池包箱体、电池包箱体接地检测方法以及用于执行上述电池包箱体接地检测方法的计算机可读存储介质。

根据本发明的第一方面实施例的电池包箱体接地检测系统，所述电池包箱体与车体通过接地器件连接，所述电池包箱体接地检测系统包括：

电源；

电阻分压电路，具有第一连接端、第二连接端和分压连接端，所述电阻分压电路通过所述第一连接端和所述第二连接端连接在所述电源的输出端与所述接地器件靠近所述电池包箱体的一端之间；

控制单元，分别与所述电源、所述第一连接端和所述分压连接端连接。

根据本发明实施例的电池包箱体接地检测系统，至少具有如下有益效果：

利用电源可以持续向电阻分压电路和接地器件组成的回路施加接地检测电流，进而可以通过电阻分压电路完成对第一连接端的第一电压和分压连接端的第二电压的采集，使得控制单元可以通过第一电压和第二电压确定流经接地器件的接地检测电流，并最终基于接地检测电流确定接地器件的等效接地电阻值，快速实现对电池包箱体与车体之间接地情况的检测。

根据本发明的一些实施例，所述电阻分压电路包括：

第一电阻，其一端分别与所述电源的输出端、所述控制单元连接，另一端与所述控制单元连接；

第二电阻，其一端与所述第一电阻的所述另一端连接，另一端与所述接地器件靠近所述电池包箱体的一端连接。

根据本发明的一些实施例，所述第一连接端和所述分压连接端与所述控制单元之间连接有模数转换器。

根据本发明的一些实施例，所述第一连接端和所述分压连接端与所述模数转换器之间连接有滤波电路。

根据本发明的一些实施例，所述电源采用恒流源。

根据本发明的第二方面实施例的电池包箱体，包括如上述的电池包箱体接地检测系统。由于电池包箱体采用了上述实施例的电池包箱体接地检测系统的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

根据本发明的第三方面实施例的电池包箱体接地检测方法，应用于上述的电池包箱体接地检测系统，所述电池包箱体接地检测方法包括以下步骤：

获取所述第一连接端的第一电压和所述分压连接端的第二电压；

根据所述第一电压和所述第二电压确定流经所述接地器件的接地检测电流；

根据所述接地检测电流和所述第二电压确定所述接地器件的等效接地电阻值。

根据本发明实施例的电池包箱体接地检测方法，至少具有如下有益效果：

利用电源可以持续向电阻分压电路和接地器件组成的回路施加接地检测电流，进而可以通过电阻分压电路完成对第一连接端的第一电压和分压连接端的第二电压的采集，使得控制单元可以通过第一电压和第二电压确定流经接地器件的接地检测电流，并最终基于接地检测电流确定接地器件的等效接地电阻值，快速实现对电池包箱体与车体之间接地情况的检测。

根据本发明的一些实施例，所述获取所述第一连接端的第一电压和所述分压连接端的第二电压包括：

采集所述第一连接端的第一电压和所述分压连接端的第二电压，并对所述第一电压和所述第二电压进行差值滤波。

根据本发明的一些实施例，所述第一连接端和所述分压连接端与所述控制单元之间连接有模数转换器，所述第一连接端和所述分压连接端与所述模数转换器之间连接有滤波电路。

根据本发明的第四方面实施例的计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上述第三方面实施例所述的电池包箱体接地检测方法。由于计算机可读存储介质采用了上述实施例的电池包箱体接地检测方法的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一实施例的电池包箱体接地检测系统的系统示意图；

图2是本发明另一实施例的电池包箱体接地检测系统的系统示意图；

图3是本发明另一实施例的电池包箱体接地检测系统的系统示意图；

图4是本发明一实施例的电池包箱体接地检测方法的流程图；

图5是本发明另一实施例的电池包箱体接地检测方法的流程图。

附图标记：

电源100、电阻分压电路200、控制单元300、车体400、电池包箱体500、模数转换器600、滤波电路700。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，以下所描述的实施例是本发明一部分实施例，并非全部实施例。

如图1所示，图1为本发明一实施例的电池包箱体接地检测系统的系统示意图，该电池包箱体接地检测系统包括：电源100、电阻分压电路200和控制单元300；

电源100；

电阻分压电路200，具有第一连接端、第二连接端和分压连接端，电阻分压电路200通过第一连接端和第二连接端连接在电源100的输出端与接地器件Rx靠近电池包箱体500的一端之间；

控制单元300，分别与电源100、第一连接端和分压连接端连接。

电池包箱体500与车体400(即整车地)之间通过接地器件Rx(例如：接地线)连接，接地器件Rx在完成连接后，可以等效看作是一个接地电阻，电源100的输出端通过电阻分压电路200连接到接地器件Rx，并通过接地器件Rx进一步连接到整车地，从而构成一个回路。此回路中，如果要确定接地器件Rx的等效接地电阻值，则可以通过确定流经接地器件Rx的接地检测电流Ix和接地器件Rx两端的电压来完成计算，而利用电阻分压电路200各连接端的电压，以及预先知晓的电阻分压电路200中各电阻的阻值，便可以快速的确定出接地检测电流Ix和需要的电压值，从而计算出等效接地电阻值。例如，可以通过确定第一电压U1和电阻分压电路200的分压连接端的第二电压Ux，确定出第一电阻R1两端的电压，再利用第一电阻R1的阻值，便可以确定出流经回路的电流，又因为回路中电流相等，从而得到接地检测电流Ix，利用第二电压Ux和接地检测电流Ix可以确定第二电阻R2和接地器件Rx的总电阻值，最后利用总电阻值和第二电阻R2的阻值确定等效接地电阻值，即完成了对接地状态的确定。

本发明实施例的电池包箱体接地检测系统利用电源100可以持续向电阻分压电路200和接地器件Rx组成的回路施加接地检测电流Ix，进而可以通过电阻分压电路200完成对第一连接端的第一电压U1和分压连接端的第二电压Ux的采集，使得控制单元300可以通过第一电压U1和第二电压Ux确定流经接地器件Rx的接地检测电流Ix，并最终基于接地检测电流Ix确定接地器件Rx的等效接地电阻值，快速实现对电池包箱体500与车体400之间接地情况的检测。

参考图1至图3，在一些实施例中，电阻分压电路200包括：第一电阻R1、第二电阻R2；第一电阻R1的一端分别与电源100的输出端、控制单元300连接，另一端与控制单元300连接；第二电阻R2的一端与第一电阻R1的另一端连接，另一端与接地器件Rx靠近电池包箱体500的一端连接。第一电阻R1、第二电阻R2构成的最为简单的电阻分压电路200即可满足本发明实施例中的检测需求，在一些实施例中，也可以根据实际的需求对电阻数量和阻值进行适当调整，本申请对此不作具体限定。

参考图2，在一些实施例中，第一连接端和分压连接端与控制单元300之间连接有模数转换器600(ADC，Analog-to-Digital Converter)。部分控制单元300可能具备ADC采集通道或者ADC采集通道的精度较低，因此，本发明实施例中在控制单元300和电阻分压电路200之间设置了模数转换器600，从而可以提供更高精度的采集数据。在一些实施例中，采用了高精度的16位ADC对第一电压U1和第二电压Ux做采集，其分辨率小于0.1mV(即对于连接点阻抗分辨率小于10mR)，能够精准检测连接点状态。需要说明的是，因为采集的信号为直流信号，所以降低模数转换器600的采集速率，同样对信号采集准确有很大提升。

参考图3，在一些实施例中，第一连接端和分压连接端与模数转换器600之间连接有滤波电路700。设置滤波电路700可以滤除杂波的干扰，使得后续采集的数据可以更加的稳定、准确，最终提高检测接地状态的准确性。

在一些实施例中，电源100采用恒流源。采用电流较小的恒流源，并将恒定的电流控制在10mA左右，可以在确保检测结果的准确性的同时，大幅减小本发明实施例的电池包箱体接地检测系统的体积，可以降低对BMS空间要求，降低了成本。

本发明一实施例还提出了一种电池包箱体500，该电池包箱体500包括如上述的电池包箱体接地检测系统。本发明实施例的电池包箱体500采用了上述实施例的电池包箱体接地检测系统的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

参见图4所示，图4是本发明一个实施例提供的电池包箱体500接地检测方法的流程图，应用于上述的电池包箱体接地检测系统,该电池包箱体500接地检测方法包括但不限于以下步骤：

获取第一连接端的第一电压U1和分压连接端的第二电压Ux；

根据第一电压U1和第二电压Ux确定流经接地器件Rx的接地检测电流Ix；

根据接地检测电流Ix和第二电压Ux确定接地器件Rx的等效接地电阻值。

电池包箱体500与车体400(即整车地)之间通过接地器件Rx(例如：接地线)连接，接地器件Rx在完成连接后，可以等效看作是一个接地电阻，电源100的输出端通过电阻分压电路200连接到接地器件Rx，并通过接地器件Rx进一步连接到整车地，从而构成一个回路。此回路中，如果要确定接地器件Rx的等效接地电阻值，则可以通过确定流经接地器件Rx的接地检测电流Ix和接地器件Rx两端的电压来完成计算，而利用电阻分压电路200各连接端的电压，以及预先知晓的电阻分压电路200中各电阻的阻值，便可以快速的确定出接地检测电流Ix和需要的电压值，从而计算出等效接地电阻值。

本发明实施例的电池包箱体500接地检测方法，则利用了第一连接端的第一电压U1和分压连接端的第二电压Ux来完成对等效接地电阻值的计算。利用第一电压U1和第二电压Ux可以确定电阻分压电路200对应电阻两端的电压，进而在预先知晓该电阻的基础上，可以确定流经该电阻的电流，又因为整个回路中电流是相等的，从而可以确定流经接地器件Rx的接地检测电流Ix；而第二电压Ux代表的是包含接地器件Rx以及电压分组电路中部分电阻在内的多个器件的电压，则可以利用第二电压Ux和接地检测电流Ix确定出这些元件的总电阻值，总电阻值减去预先知晓的电阻分压电路200中的对应电阻的阻值，便可以计算出接地器件Rx的等效接地电阻值，即确定了箱体与整车地的接地状态。

本发明实施例的电池包箱体500接地检测方法利用电源100可以持续向电阻分压电路200和接地器件Rx组成的回路施加接地检测电流Ix，进而可以通过电阻分压电路200完成对第一连接端的第一电压U1和分压连接端的第二电压Ux的采集，使得控制单元300可以通过第一电压U1和第二电压Ux确定流经接地器件Rx的接地检测电流Ix，并最终基于接地检测电流Ix确定接地器件Rx的等效接地电阻值，快速实现对电池包箱体500与车体400之间接地情况的检测。

在一些实施例中，获取第一连接端的第一电压U1和分压连接端的第二电压Ux包括：采集第一连接端的第一电压U1和分压连接端的第二电压Ux，并对第一电压U1和第二电压Ux进行差值滤波。为了更好的提高计算的准确性，这里对进入控制单元300的信号进行了差值滤波处理。

在一些实施例中，第一连接端和分压连接端与控制单元300之间连接有模数转换器600，第一连接端和分压连接端与模数转换器600之间连接有滤波电路700。部分控制单元300可能具备ADC采集通道或者ADC采集通道的精度较低，因此，本发明实施例中在控制单元300和电阻分压电路200之间设置了模数转换器600，从而可以提供更高精度的采集数据。在一些实施例中，采用了高精度的16位ADC对第一电压U1和第二电压Ux做采集，其分辨率小于0.1mV(即对于连接点阻抗分辨率小于10mR)，能够精准检测连接点状态。设置滤波电路700可以滤除杂波的干扰，使得后续采集的数据可以更加的稳定、准确，最终提高检测接地状态的准确性。需要说明的是，因为采集的信号为直流信号，所以降低模数转换器600的采集速率，同样对信号采集准确有很大提升。

下面为了更好的解释本发明实施例的电池包箱体接地检测系统、方法，这里以具体实施例的方式进行进一步叙述。

这里先对本具体实施例中信号检测单元的具体电路结构进行叙述。

恒流源的输出端与第一电阻R1的一端连接；第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与接地器件Rx的一端连接，接地器件Rx的另一端与整车地连接。第一电阻R1的两端通过滤波电路700之后连接到模数转换器600，模数转换器600进一步连接到控制单元300。控制单元300控制恒流源的工作状态。

下面基于上述信号检测单元的具体电路结构，描述本具体实施方式的电池包箱体接地检测系统、方法。

控制单元300控制恒流源向第一电阻R1、第二电阻R2和接地器件Rx构成的回路施加检测电流，A模数转换器600持续采集第一电阻R1两端的第一电压U1和第二电压Ux并传输至控制单元300，控制单元300对接收的第一电压U1和第二电压Ux进行差值滤波处理后，进行接地器件Rx的等效接地电阻值的确定。

具体确定等效电阻的方法如下。

利用第一电压U1和第二电压Ux可以确定第一电阻R1两端的压差，该压差与第一电阻R1的阻值进行除法运算便可以确定等效接地检测电流Ix；同时，利用第二电压Ux与等效接地检测电流Ix进行除法运算则可以计算得到第二电阻R2和等效接地电阻共同的总电阻值，利用总电阻值与第二电阻R2的阻值进行减法运算便可以确定最终的等效接地电阻值。

本具体实施例中用电源100可以持续向第一电阻R1、第二电阻R2和接地器件Rx组成的回路施加接地检测电流Ix，进而可以通过模数转换器600完成对第一连接端的第一电压U1和分压连接端的第二电压Ux的采集，使得控制单元300可以通过第一电压U1和第二电压Ux确定流经接地器件Rx的接地检测电流Ix，并最终基于接地检测电流Ix确定接地器件Rx的等效接地电阻值，快速实现对电池包箱体500与车体400之间接地情况的检测。

此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或控制器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的电池包箱体500接地检测方法，例如，执行以上描述的图4、图5中的方法。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质或非暂时性介质和通信介质或暂时性介质。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘DVD或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种电池包箱体接地检测系统，其特征在于，所述电池包箱体与车体通过接地器件连接，所述电池包箱体接地检测系统包括：

电源；

电阻分压电路，具有第一连接端、第二连接端和分压连接端，所述电阻分压电路通过所述第一连接端和所述第二连接端连接在所述电源的输出端与所述接地器件靠近所述电池包箱体的一端之间；

控制单元，分别与所述电源、所述第一连接端和所述分压连接端连接。

2.根据权利要求1所述的电池包箱体接地检测系统，其特征在于，所述电阻分压电路包括：

第一电阻，其一端分别与所述电源的输出端、所述控制单元连接，另一端与所述控制单元连接；

第二电阻，其一端与所述第一电阻的所述另一端连接，另一端与所述接地器件靠近所述电池包箱体的一端连接。

3.根据权利要求1所述的电池包箱体接地检测系统，其特征在于，所述第一连接端和所述分压连接端与所述控制单元之间连接有模数转换器。

4.根据权利要求3所述的电池包箱体接地检测系统，其特征在于，所述第一连接端和所述分压连接端与所述模数转换器之间连接有滤波电路。

5.根据权利要求1所述的电池包箱体接地检测系统，其特征在于，所述电源采用恒流源。

6.一种电池包箱体，其特征在于，包括如权利要求1至5任一所述的电池包箱体接地检测系统。

7.一种电池包箱体接地检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至5任一所述的电池包箱体接地检测系统，所述电池包箱体接地检测方法包括：

获取所述第一连接端的第一电压和所述分压连接端的第二电压；

根据所述第一电压和所述第二电压确定流经所述接地器件的接地检测电流；

根据所述接地检测电流和所述第二电压确定所述接地器件的等效接地电阻值。

8.根据权利要求7所述的电池包箱体接地检测方法，其特征在于，所述获取所述第一连接端的第一电压和所述分压连接端的第二电压包括：

采集所述第一连接端的第一电压和所述分压连接端的第二电压，并对所述第一电压和所述第二电压进行差值滤波。

9.根据权利要求7或8所述的电池包箱体接地检测方法，其特征在于，所述第一连接端和所述分压连接端与所述控制单元之间连接有模数转换器，所述第一连接端和所述分压连接端与所述模数转换器之间连接有滤波电路。

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计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求7至9任一所述的电池包箱体接地检测方法。

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