CN116520157A - 基于温度波动函数的动力电池包接触器自检方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于测试、测量或监测蓄电池或电池的电气状况技术领域，公开了基于温度波动函数的动力电池包接触器自检方法及系统。该方法包括：对接触器进行电路通路的确定，获取接触器内部的电压、电流、温度，对接触器内部的电路进行切换，对其中一个通电的电路电压、电流、温度进行记录，重复上述操作，直到将接触器内部所有通电的电路全部检测一遍，采用温度拨动函数计算出每个电路在通电时的温度波动值；本发明通过对接触器内部的线路进行单一的切换，使接触器内部的每个用于传输电能的线路均进行通电操作，采用温度波动函数计算单个通电线路通电的温度波动情况，如此来确定每个通电线路是否在安全使用的范围内。

Description

基于温度波动函数的动力电池包接触器自检方法及系统

技术领域

本发明涉及用于测试、测量或监测蓄电池或电池的电气状况技术领域（G01R31），具体地说，涉及基于温度波动函数的动力电池包接触器自检方法及系统。

背景技术

动力电池包是由多个小电池组合而成的大型电池组，组合成大型电池组便于向外部输送更多的带能，而在多个电池组合成电池包后，会使用接触器和电池包进行线路连接，通过接触器对电池包中的电能进行控制，保证电池包中的电能正常使用，故接触器的正常使用是很重要的，在接触器使用的过程中，需要对接触器进行自检，以确保接触器的正常使用。

目前在对接触器进行自检时，只是对接触器内部线路的通路情况进行检测，而并未对接触器内部的每个用于通电的线路（用于传输电池包中电能的线路）进行检测，当接触器内部用于传输电能的某个线路出现损坏，虽然接触器可以正常使用，但却会给接触器的使用增加负担，为后面的电池包的使用增加危险性。

发明内容

本发明的目的在于提供基于温度波动函数的动力电池包接触器自检方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明目的之一在于，提供了基于温度波动函数的动力电池包接触器自检方法，包括如下方法步骤：

S1、通路初始化；

对接触器进行电路通路的确定，得到电路通路序列，并在确定所述电路通路序列/>后，获取所述接触器内部的电压/>和电流/>，并记录下所述接触器内部电路的温度；其中，i为电路通路序列下标，/>表示第i个电路通路；

S2、电路通路循环切换与温度曲线标定；

循环切换电路通路实现单通路接通并通电，记录下接通的通路的温度变化和通过的总电荷量，构建温度波动函数曲线，完成温度曲线标定；

S3、电路通路循环测试；包括：

S31、对所述接触器内部的电路通路按照所述电路通路序列进行循环切换，使其中一个电路通路接通，其他电路通路进行断路处理；

S32、对接通的电路通路进行时长为/>的通电，记录温度变化区间/>，以及测试电荷通量/>，所述测试电荷通量/>满足：

其中，为通电起始时刻，/>为当前时刻，/>表示电路通路/>不考虑流入或流出的电流值；

S4、对比自检；

按照所述温度变化区间从所述温度波动函数曲线中截取标定电荷通量，与所述测试电荷通量/>进行对比，若所述测试电荷通量/>低于所述标定电荷通量/>，且所述测试电荷通量与所述标定电荷通量之间的差值大于第一阈值，则认为该电路通路/>存在劣化，发出报警信号。

进一步的，所述S2具体包括；

S21、对所述接触器内部的电路通路按照所述电路通路序列进行循环切换，使其中一个电路通路/>接通，其他电路通路进行断路处理；

S22、对所述电路通路通电，记录所述标定电荷通量/>与温度/>的变化，直至温度达到预设的最大值/>，其中，所述标定电荷通量/>满足：

其中，表示电路通路/>的从通电起始时刻/>至当前的/>时刻的总电荷通量，作为标定电荷通量；

S23、以所述电路通路在时刻t的温度/>为横坐标，标定电荷通量/>为纵坐标，构建温度波动函数曲线，完成温度曲线标定。

进一步的，所述S4中，在获取每个通电的电路通路的温度波动值后，获取通电的电路通路的电压和电流计算得到计算电阻值，将对应的通电的电路通路的标称电阻值和计算电阻值进行对比，确定温度波动是否正常；如果所述标称电阻值和所述计算电阻值的差值小于第二阈值，则判定该电路通路的硬件正常，若大于第二阈值，则判定该电路通路存在硬件劣化。

本发明目的之二在于，提供了用于完成包括上述任意一项所述的基于温度波动函数的动力电池包接触器自检方法的系统，该系统包括：通路确定单元、线路切换单元、数据测量单元和数据处理单元；

所述通路确定单元用于判断所述接触器内部是否处于正常通电状态；

所述线路切换单元用于对所述接触器内部通电的电路通路进行线路的切换，使所述接触器内部的线路进行单一线路和整体线路切换，如此来完成所述接触器内部每个通电线路的切换；

所述数据测量单元在所述线路切换单元对所述接触器内部的线路进行切换后，对切换后的通电线路进行电压、电流的检测，并在检测的过程中，对通电线路温度进行检测，获取所述接触器内部线路在使用时的温度；

所述数据处理单元接收所述数据测量单元检测获取的数据，并对获取的数据进行计算，计算出所述接触器内部线路温度变化值以及电压、电流的变化值。

作为本技术方案的进一步改进，所述线路切换单元包括单一线路切换模块和线路切回模块；

所述单一线路切换模块用于将所述接触器内部所有通电线路切换为单一线路通电；

所述线路切回模块用于将所述接触器内部单一线路通电切换为所有线路通电；

所述单一线路切换模块和所述线路切回模块交错对接触器内部的线路进行切换，且所述单一线路切换模块在切换所述接触器内部的通电线路为单一通电线路的过程中，所述单一线路切换模块依次对所述接触器内部的所有线路进行逐个切换，使所述接触器内部的所有用于通电的线路均单独通电，依次来获取所述接触器每个通电线路在单一通电的情况下的情况。

作为本技术方案的进一步改进，所述数据测量单元包括电压电流检测模块和温度测量模块；

所述电压电流检测模块对所述线路切换单元切换所述接触器内部线路后线路的电压和电流进行检查，并将获取的电压、电流的数据传输到所述数据处理单元（4）中；

所述温度测量模块对所述线路切换单元切换所述接触器内部线路后线路的温度进行测量，获取所述接触器内部的线路在线路切换后的温度变化情况。

作为本技术方案的进一步改进，所述电压电流检测模块、所述温度测量模块测量获取的数据传输到所述数据处理单元中，由所述数据处理单元对接收的数据进行计算处理，所述电压电流检测模块和所述温度测量模块在向所述数据处理单元传输数据的同时，向所述线路切换单元中进行反馈，使所述线路切换单元对线路进行切换。

作为本技术方案的进一步改进，所述数据处理单元包括数据比较模块和数据计算模块；

所述数据比较模块接收所述电压电流检测模块、所述温度测量模块传输来的数据，并对接收的数据进行对比，比较出每个单一通电电路的电压、电流之间的情况，同时对比每个单一通电线路在通电过程中的温度变化情况；

所述数据计算模块对所述数据比较模块比较后的数据进行计算，获取每个单一通电线路的阻值，并通过温度波动函数计算出每个单一通电线路在通电时的温度波动情况，并根据计算后的结果，判断所述接触器内部每个通电线路的通路情况。

作为本技术方案的进一步改进，所述接触器内部的所有通电线路均通电时，所述温度测量模块对所有通电线路进行温度检测，当线路温度达到初始未切换线路的温度后，由所述单一线路切换模块进行线路切换。

作为本技术方案的进一步改进，所述系统还包括反馈单元，所述系统还包括反馈单元，所述反馈单元接收所述数据计算模块计算的结果，并将接收的数据以及所述数据测量单元测量的数据进行保存，同时将保存的数据进行外传。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该基于温度波动函数的动力电池包接触器自检方法及系统中，通过对接触器内部的线路进行单一的切换，使接触器内部的每个用于传输电能的线路均进行通电操作，如此便可以获取接触器内部的每个线路的通电情况，并在进行通电的过程中，对电压、电流进行检测，并采用温度波动函数计算单个通电线路通电的温度波动情况，如此来确定每个通电线路是否在安全使用的范围内，如此来做到对接触器的准确检测，提高接触器后续使用的安全性。

附图说明

图1为本发明的系统的整体框图。

图中各个标号意义为：

1、通路确定单元；2、线路切换单元；21、单一线路切换模块；22、线路切回模块；3、数据测量单元；31、电压电流检测模块；32、温度测量模块；4、数据处理单元；41、数据比较模块；42、数据计算模块；5、反馈单元。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例1

目前在对接触器进行自检时，只是对接触器内部线路的通路情况进行检测，而并未对接触器内部的每个用于通电的线路（用于传输电池包中电能的线路）进行检测，当接触器内部用于传输电能的某个线路出现损坏，虽然接触器可以正常使用，但却会给接触器的使用增加负担，为后面的电池包的使用增加危险性。

为了做到对接触器内部线路准确的自检，本实施例目的之一在于，提供了基于温度波动函数的动力电池包接触器自检方法，其特征在于：包括如下方法步骤：

S1、通路初始化；

对接触器进行电路通路的确定，得到电路通路序列，并在确定所述电路通路序列/>后，获取接触器内部的电压/>和电流/>，并记录下接触器内部电路的温度/>；

其中，i为电路通路序列下标，表示第i个电路通路；

S2、电路通路循环切换与温度曲线标定；

循环切换电路通路实现单通路接通并通电，记录下接通的通路的温度变化和通过的总电荷量，构建温度波动函数曲线，完成温度曲线标定；所述步骤S2具体包括；

S21、对接触器内部的电路通路按照序列进行循环切换，使其中一个电路通路接通，其他电路进行断路处理；

S22、对电路通路通电，记录标定电荷通量/>与温度/>的变化，直至温度达到预设的最大值/>，其中，标定电荷通量/>满足：

其中，表示电路通路/>的从通电起始时刻/>至当前的/>时刻的总电荷通量，作为标定电荷通量，/>表示电路通路/>不考虑流入或流出的电流值，/>为通电起始时刻，/>为当前时刻；

S23、以电路通路在时刻t的温度/>为横坐标，标定电荷通量/>为纵坐标，构建温度波动函数曲线，完成温度曲线标定；

S3、电路通路循环测试；包括：

S31、对接触器内部的电路通路按照序列进行循环切换，使其中一个电路通路接通，其他电路进行断路处理；

S32、对通电的电路通路进行时长为/>的通电，记录温度变化区间/>，以及测试电荷通量/>，测试电荷通量/>满足：

S4、对比自检；

按照温度变化区间从温度波动函数曲线中截取标定电荷通量/>，与测试电荷通量/>进行对比，若测试电荷通量/>低于标定电荷通量/>，且差值大于第一阈值，则认为该电路通路/>存在劣化，发出报警信号；在获取每个通电的电路通路的温度波动值后，获取通电的电路通路/>的电压和电流计算得到计算电阻值，将对应的通电的电路通路的标称电阻值和计算电阻值进行对比，确定温度波动是否正常；如果标称电阻值和计算电阻值的差值小于第二阈值，则判定该电路通路的硬件正常，若大于第二阈值，则判定该电路通路存在硬件劣化。

通过对接触器内部的线路进行单一的切换，使接触器内部的每个用于传输电能的线路均进行通电操作，如此便可以获取接触器内部的每个线路的通电情况，并在进行通电的过程中，对电压、电流进行检测，并采用温度波动函数计算单个通电线路通电的温度波动情况，如此来确定每个通电线路是否在安全使用的范围内，如此来做到对接触器的准确检测，提高接触器后续使用的安全性。

本发明目的之二在于，提供了用于完成上述任意一项所述的基于温度波动函数的动力电池包接触器自检方法的系统，参考图1所示，该系统包括：通路确定单元1、线路切换单元2、数据测量单元3和数据处理单元4；

通路确定单元1用于判断接触器内部是否处于正常通电状态；

线路切换单元2对接触器内部通电的电路进行线路的切换，使接触器内部的线路进行单一线路和整体线路切换，如此来完成接触器内部每个通电线路的切换；

线路切换单元2包括单一线路切换模块21和线路切回模块22；

单一线路切换模块21用于将接触器内部所有通电线路切换为单一线路通电；

线路切回模块22用于将接触器内部单一线路通电切换为所有线路通电；

单一线路切换模块21和线路切回模块22交错对接触器内部的线路进行切换，且单一线路切换模块21在切换接触器内部的通电线路为单一通电线路的过程中，单一线路切换模块21依次对接触器内部的所有线路进行逐个切换，使接触器内部的所有用于通电的线路均单独通电，依次来获取接触器每个通电线路在单一通电的情况下的情况，以便于数据处理单元4根据每个通电线路通电时的数据来判断线路是否可以正常使用；

数据测量单元3在线路切换单元2对接触器内部的线路进行切换后，对切换后的通电线路进行电压、电流的检测，并在检测的过程中，对通电线路温度进行检测，获取接触器内部线路在使用时的温度；

数据测量单元3包括电压电流检测模块31和温度测量模块32；

电压电流检测模块31对线路切换单元2切换接触器内部线路后线路的电压和电流进行检查，并将获取的电压、电流的数据传输到数据处理单元4中，由数据处理单元4对对应的线路的电压、电流进行处理；

温度测量模块32对线路切换单元2切换接触器内部线路后线路的温度进行测量，获取接触器内部的线路在线路切换后的温度变化情况；

其中，电压电流检测模块31、温度测量模块32测量获取的数据传输到数据处理单元4中，由数据处理单元4对接收的数据进行计算处理，电压电流检测模块31和温度测量模块32在向数据处理单元4传输数据的同时，向线路切换单元2中进行反馈，使线路切换单元2对线路进行切换；

数据处理单元4接收数据测量单元3检测获取的数据，并对获取的数据进行计算，计算出接触器内部线路温度变化值以及电压、电流的变化值，通过计算出的数据，来确定接触器是否正常使用。

数据处理单元4包括数据比较模块41和数据计算模块42；

数据比较模块41接收电压电流检测模块31、温度测量模块32传输来的数据，并对接收的数据进行对比，比较出每个单一通电电路的电压、电流之间的情况，同时对比每个单一通电线路在通电过程中的温度变化情况；

数据计算模块42对数据比较模块41比较后的数据进行计算，获取每个单一通电线路的阻值，并通过温度波动函数计算出每个单一通电线路在通电时的温度波动情况，并根据计算后的结果，判断接触器内部每个通电线路的通路情况；

接触器内部的所有通电线路均通电时，温度测量模块32对所有通电线路进行温度检测，当线路温度达到初始未切换线路的温度后，由单一线路切换模块21进行线路切换。

同时，系统还包括反馈单元5，反馈单元5接收数据计算模块42计算的结果，并将接收的数据以及数据测量单元3测量的数据进行保存，同时将保存的数据进行外传，使外部获取接触器内部不符合要求的线路，以便于对接触器做出及时的更换。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.基于温度波动函数的动力电池包接触器自检方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、通路初始化；

对接触器进行电路通路的确定，得到电路通路序列，并在确定所述电路通路序列后，获取所述接触器内部的电压/>和电流/>，并记录下所述接触器内部电路的温度/>；其中，i为电路通路序列下标，/>表示第i个电路通路；

S2、电路通路循环切换与温度曲线标定；

循环切换电路通路实现单通路接通并通电，记录下接通的通路的温度变化和通过的总电荷量，构建温度波动函数曲线，完成温度曲线标定；

S3、电路通路循环测试；包括：

S31、对所述接触器内部的电路通路按照所述电路通路序列进行循环切换，使其中一个电路通路接通，其他电路通路进行断路处理；

S32、对接通的电路通路进行时长为/>的通电，记录温度变化区间/>，以及测试电荷通量/>，所述测试电荷通量/>满足：

；

其中，为通电起始时刻，/>为当前时刻，/>表示电路通路/>不考虑流入或流出的电流值；

S4、对比自检；

按照所述温度变化区间从所述温度波动函数曲线中截取标定电荷通量/>，与所述测试电荷通量/>进行对比，若所述测试电荷通量/>低于所述标定电荷通量，且所述测试电荷通量与所述标定电荷通量之间的差值大于第一阈值，则认为该电路通路/>存在劣化，发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的基于温度波动函数的动力电池包接触器自检方法，其特征在于：所述S2包括；

S21、对所述接触器内部的电路通路按照所述电路通路序列进行循环切换，使其中一个电路通路/>接通，其他电路通路进行断路处理；

S22、对所述电路通路通电，记录所述标定电荷通量/>与温度/>的变化，直至温度达到预设的最大值/>，其中，所述标定电荷通量/>满足：

；

其中，表示电路通路/>的从通电起始时刻/>至当前的/>时刻的总电荷通量，作为标定电荷通量；

S23、以所述电路通路在时刻t的温度/>为横坐标，标定电荷通量/>为纵坐标，构建温度波动函数曲线，完成温度曲线标定。

3.根据权利要求1或2所述的基于温度波动函数的动力电池包接触器自检方法，其特征在于：所述S4中，在获取每个通电的电路通路的温度波动值后，获取通电的电路通路的电压和电流计算得到计算电阻值，将对应的通电的电路通路的标称电阻值和计算电阻值进行对比，确定温度波动是否正常；如果所述标称电阻值和所述计算电阻值的差值小于第二阈值，则判定该电路通路的硬件正常，若大于第二阈值，则判定该电路通路存在硬件劣化。

4.基于温度波动函数的动力电池包接触器自检系统，其特征在于：包括：通路确定单元（1）、线路切换单元（2）、数据测量单元（3）和数据处理单元（4）；

所述通路确定单元（1）用于判断所述接触器内部是否处于正常通电状态；

所述线路切换单元（2）用于对所述接触器内部通电的电路通路进行线路的切换，使所述接触器内部的线路进行单一线路和整体线路切换，如此来完成所述接触器内部每个通电线路的切换；

所述数据测量单元（3）在所述线路切换单元（2）对所述接触器内部的线路进行切换后，对切换后的通电线路进行电压、电流的检测，并在检测的过程中，对通电线路温度进行检测，获取所述接触器内部线路在使用时的温度；

所述数据处理单元（4）接收所述数据测量单元（3）检测获取的数据，并对获取的数据进行计算，计算出所述接触器内部线路温度变化值以及电压、电流的变化值。

5.根据权利要求4所述的基于温度波动函数的动力电池包接触器自检系统，其特征在于：所述线路切换单元（2）包括单一线路切换模块（21）和线路切回模块（22）；

所述单一线路切换模块（21）用于将所述接触器内部所有通电线路切换为单一线路通电；

所述线路切回模块（22）用于将所述接触器内部单一线路通电切换为所有线路通电；

所述单一线路切换模块（21）和所述线路切回模块（22）交错对所述接触器内部的线路进行切换，且所述单一线路切换模块（21）在切换所述接触器内部的通电线路为单一通电线路的过程中，所述单一线路切换模块（21）依次对所述接触器内部的所有线路进行逐个切换，使所述接触器内部的所有用于通电的线路均单独通电，依次来获取所述接触器每个通电线路在单一通电的情况下的情况。

6.根据权利要求5所述的基于温度波动函数的动力电池包接触器自检系统，其特征在于：所述数据测量单元（3）包括电压电流检测模块（31）和温度测量模块（32）；

所述电压电流检测模块（31）对所述线路切换单元（2）切换所述接触器内部线路后线路的电压和电流进行检查，并将获取的电压、电流的数据传输到所述数据处理单元（4）中；

所述温度测量模块（32）对所述线路切换单元（2）切换所述接触器内部线路后线路的温度进行测量，获取所述接触器内部的线路在线路切换后的温度变化情况。

7.根据权利要求6所述的基于温度波动函数的动力电池包接触器自检系统，其特征在于：所述电压电流检测模块（31）、所述温度测量模块（32）测量获取的数据传输到所述数据处理单元（4）中，由所述数据处理单元（4）对接收的数据进行计算处理，所述电压电流检测模块（31）和所述温度测量模块（32）在向所述数据处理单元（4）传输数据的同时，向所述线路切换单元（2）中进行反馈，使所述线路切换单元（2）对线路进行切换。

8.根据权利要求6所述的基于温度波动函数的动力电池包接触器自检系统，其特征在于：所述数据处理单元（4）包括数据比较模块（41）和数据计算模块（42）；

所述数据比较模块（41）接收所述电压电流检测模块（31）、所述温度测量模块（32）传输来的数据，并对接收的数据进行对比，比较出每个单一通电电路的电压、电流之间的情况，同时对比每个单一通电线路在通电过程中的温度变化情况；

所述数据计算模块（42）对所述数据比较模块（41）比较后的数据进行计算，获取每个单一通电线路的阻值，并通过温度波动函数计算出每个单一通电线路在通电时的温度波动情况，并根据计算后的结果，判断所述接触器内部每个通电线路的通路情况。

9.根据权利要求6所述的基于温度波动函数的动力电池包接触器自检系统，其特征在于：所述接触器内部的所有通电线路均通电时，所述温度测量模块（32）对所有通电线路进行温度检测，当线路温度达到初始未切换线路的温度后，由所述单一线路切换模块（21）进行线路切换。

10.根据权利要求8所述的基于温度波动函数的动力电池包接触器自检系统，其特征在于：所述系统还包括反馈单元（5），所述反馈单元（5）接收所述数据计算模块（42）计算的结果，并将接收的数据以及所述数据测量单元（3）测量的数据进行保存，同时将保存的数据进行外传。