專利名稱：一種車輛動(dòng)力電池的故障檢測系統(tǒng)及檢測方法
一種車輛動(dòng)力電池的故障檢測系統(tǒng)及檢測方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于汽車電池檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種車輛動(dòng)力電池故障檢測系統(tǒng)及檢測 方法。
背景技術(shù)：
目前，在能源日益短缺的時(shí)期，電動(dòng)車和混合動(dòng)力車作為一種新能源交通工具正 在逐漸發(fā)展。電動(dòng)車和混合動(dòng)力車的主要能量來源是車上的動(dòng)力電池組，因此每節(jié)電池的 狀態(tài)(電壓、溫度等)需要電池管理器來實(shí)時(shí)監(jiān)測以保證電池使用的安全性，防止電池發(fā)生 故障時(shí)而發(fā)生爆炸?，F(xiàn)有的電池故障檢測方法是當(dāng)電池管理器檢測到某節(jié)電池或某幾節(jié)電 池的電壓為零或很小值時(shí)，則判斷電池出現(xiàn)故障或異常，控制電池的放電回路斷開，沒有動(dòng) 力電池組，整車也就無法行駛。但是由于當(dāng)電壓傳感器發(fā)生故障或斷線時(shí)，電池管理器也會(huì) 檢測到某節(jié)電池或某幾節(jié)電池的電壓為零或很小值，因此現(xiàn)有的電池故障檢測方法無法區(qū) 分電池故障和電壓傳感器故障。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的現(xiàn)有的檢測方法無法區(qū)分電池故障和電壓傳感 器故障的問題，提供一種能區(qū)分電池故障和電壓傳感器故障的電池故障檢測系統(tǒng)以及其檢 測方法。
本發(fā)明提供一種車輛動(dòng)力電池故障檢測系統(tǒng)，所述檢測系統(tǒng)包括與動(dòng)力電池組連 接的電壓檢測模塊，以及與電壓檢測模塊電連接的判斷模塊；
所述電壓檢測模塊用于檢測電池組的總電壓和單體電池的電壓并發(fā)送給判斷模 塊；
所述判斷模塊用于對(duì)接收到的電壓值進(jìn)行計(jì)算并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較判斷電池 是否出現(xiàn)故障。
本發(fā)明的還提供一種車輛動(dòng)力電池的故障檢測方法，包括以下步驟
所述電壓檢測模塊檢測電池組的總電壓和單體電池的電壓并發(fā)送給判斷模塊；
所述判斷模塊對(duì)接收到的電壓值進(jìn)行計(jì)算并根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較判斷電池是 否出現(xiàn)故障。
本發(fā)明的車輛動(dòng)力電池的故障檢測系統(tǒng)及檢測方法對(duì)電壓傳感器故障和電池故 障進(jìn)行區(qū)分，當(dāng)僅是電壓傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)切斷電池的放電回路，即不會(huì)切斷動(dòng)力電 池組和車輛的連接，保證車輛的正常行駛，提高整車的工作效率。


圖1是本發(fā)明車輛動(dòng)力電池的故障檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖2是本發(fā)明車輛動(dòng)力電池的故障檢測方法第一實(shí)施例的流程圖3是本發(fā)明車輛動(dòng)力電池的故障檢測方法第二實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合 附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用 以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明提供一種車輛動(dòng)力電池的故障檢測系統(tǒng)，所述檢測系統(tǒng)包括 與動(dòng)力電池組1連接的電壓檢測模塊2，以及與電壓檢測模塊2電連接的判斷模塊3 ；
所述電壓檢測模塊2用于檢測電池組的總電壓和單體電池的電壓并發(fā)送給判斷 模塊；
所述判斷模塊3用于對(duì)接收到的電壓值進(jìn)行計(jì)算并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較判斷電 池是否出現(xiàn)故障。
進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明的檢測系統(tǒng)還包括用于當(dāng)電池出現(xiàn)故障時(shí)切斷電池組放電回 路的控制單元5。
進(jìn)一步改進(jìn)，所述判斷模塊3包括計(jì)算單元31和比較單元32，所述比較單元32與 所述控制單元5電連接；
所述計(jì)算單元31用于計(jì)算單體電池的電壓總和，以及一定時(shí)間T內(nèi)單體電池的電 壓變化量并發(fā)送給所述比較單元32 ；
所述比較單元32用于比較電池組的總電壓與單體電池的電壓總和的關(guān)系，比較 單體電池的電壓是否等于0，比較電池組的總電壓是否等于0，以及比較一定時(shí)間T內(nèi)單體 電池的電壓變化量是否大于設(shè)定值S。
進(jìn)一步改進(jìn)，所述電壓檢測模塊2包括用于檢測電池組總電壓的霍爾傳感器21， 以及用于檢測單體電池電壓的電壓傳感器22，所述霍爾傳感器21與所述比較單元32電連 接，所述電壓傳感器22與所述計(jì)算單元31電連接?；魻杺鞲衅?1直接連接在電池組1兩 端的母線上檢測電池組的總電壓，每個(gè)單體電池的正負(fù)極上連接有一個(gè)電壓傳感器22，用 于檢測每個(gè)單體電池的電壓。
本發(fā)明還提供一種車輛動(dòng)力電池的故障檢測方法，包括以下步驟
所述電壓檢測模塊2檢測電池組的總電壓和單體電池的電壓并發(fā)送給判斷模塊；
所述判斷模塊3對(duì)接收到的電壓值進(jìn)行計(jì)算并根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較判斷電池 是否出現(xiàn)故障。
當(dāng)所述判斷模塊3判斷出電池出現(xiàn)故障時(shí)，控制單元5便切斷電池組放電回路，使 動(dòng)力電池組無法為整車提供動(dòng)力，整車無法行駛。
作為進(jìn)一步改進(jìn)，由于僅是電壓傳感器22故障時(shí)，電壓傳感器22檢測到單體電池 電壓發(fā)生變化，但是所述霍爾傳感器21電池組的總電壓不會(huì)發(fā)生改變，因此當(dāng)電池組的總 電壓大于檢測到單體電池的電壓總和時(shí)，便可以確認(rèn)電壓傳感器22故障，而當(dāng)電池組的總 電壓等于或小于檢測到單體電池的電壓總和時(shí)，說明電池存在故障的可能，還需要進(jìn)步對(duì) 每個(gè)單體電池的電壓與電池組的總電壓進(jìn)行比較判斷，才能判斷出是否電池故障。本發(fā)明 的故障檢測方法還包括以下步驟
檢測電池組的總電壓和單體電池的電壓，對(duì)單體電池的電壓進(jìn)行求和得到V采；
比較電池組的總電壓與單體電池的電壓總和VxW大小關(guān)系，根據(jù)比較結(jié)果判 斷動(dòng)力電池和/或電壓傳感器是否正常。
作為進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明的故障檢測方法還包括判斷電池組的總電壓與單體 電池的電壓總和Vx的大小的步驟
當(dāng)V,e= Vx時(shí)，根據(jù)單體電池電壓值V.判斷動(dòng)力電池組是否正常；
當(dāng)V,Vx時(shí)，根據(jù)電池組的總電壓的值判斷動(dòng)力電池組是否正常；
當(dāng)V,6> Vx時(shí)，電壓傳感器出現(xiàn)故障，動(dòng)力電池組正常。
本發(fā)明故障檢測方法更具體的步驟如圖2所示，本發(fā)明檢測方法的第一實(shí)施例， 包括以下步驟
步驟S01，檢測電池組的總電壓和單體電池的電壓，對(duì)單體電池的電壓進(jìn)行求和；
步驟S02，比較電池組的總電壓是否等于單體電池的電壓總和Vx ；
步驟S03，當(dāng)單體電池的總電壓V總不等于單體電池的電壓總和Vx時(shí)，比較電池組 的總電壓Vg是否小于單體電池的電壓總和Vx
步驟S04，當(dāng)電池組的總電壓不小于單體電池的電壓總和Vx時(shí)，電池組的總電 壓大于單體電池的電壓總和Vx ；
步驟S05，判斷電池傳感器22出現(xiàn)故障；
步驟S06，判斷動(dòng)力電池組正常，不需要切斷電池組放電回路，程序結(jié)束；
步驟S07，當(dāng)電池組的總電壓等于單體電池的電壓總和Vx時(shí)，接著比較單體電 池的電壓乂$是否等于0;
步驟S08，當(dāng)單體電池的電壓Vi^等于0時(shí)，則單體電池短路，即動(dòng)力電池組故障，切 斷電池組放電回路，程序結(jié)束；當(dāng)單體電池的電壓不等于0時(shí)，則進(jìn)入步驟S06，判斷動(dòng) 力電池正常，不需要切斷電池組放電回路，程序結(jié)束；
步驟S09，當(dāng)電池組的總電壓小于單體電池的電壓總和Vx時(shí)，接著比較電池組 的總電壓Vg是否等于0 ；當(dāng)電池組的總電壓Vg等于0時(shí)，則電池組內(nèi)部開路，即進(jìn)入步驟 S08，動(dòng)力電池組故障，切斷電池組放電回路，程序結(jié)束；當(dāng)電池組的總電壓不等于0時(shí)， 則進(jìn)入步驟S06，判斷動(dòng)力電池正常，不需要切斷電池組放電回路，程序結(jié)束。
上述的檢測方法中，對(duì)于比較電池組的總電壓與單體電池的電壓總和V x的大 小關(guān)系時(shí)，也可以先比較電池組的總電壓Vg是否小于單體電池的電壓總和Vx或比較電池 組的總電壓V,6是否大于單體電池的電壓總和V來’因此總電壓Vg與電壓總和乂^大小關(guān)系 比較那哪種關(guān)系在先可以，都在本發(fā)明檢測方法的保護(hù)范圍內(nèi)，此處就不一一列舉了。
由于電池組包括η個(gè)單體電池，單體電池的節(jié)數(shù)為a，a的范圍為1彡a彡n，為了 進(jìn)一步確認(rèn)是電池組中哪節(jié)電池的電壓傳感器出現(xiàn)故障的情況，對(duì)該節(jié)電池電壓傳感器進(jìn) 行故障標(biāo)志，而該節(jié)電池檢測到的電壓也將不被作為后續(xù)欠壓報(bào)警計(jì)算的依據(jù)。欠壓報(bào)警 計(jì)算即將對(duì)該節(jié)電池檢測到的電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較，當(dāng)電池的電壓低于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)， 電池管理器便進(jìn)行報(bào)警。如圖3所示，本發(fā)明提供的檢測方法的第二實(shí)施例，還包括以下步 驟
步驟S051，當(dāng)判斷電壓傳感器故障時(shí)，接著比較每節(jié)單體電池一定時(shí)間T內(nèi)的電 壓變化量是否大于設(shè)定值S，即△ Va是否大于設(shè)定值S，
步驟S052，當(dāng)Δ Va大于設(shè)定值S時(shí)，判斷第a節(jié)單體電池的電壓傳感器故障，故障標(biāo)志Qa = 1，第a節(jié)單體電池的電壓將不作為后續(xù)欠壓報(bào)警計(jì)算的依據(jù)，接著進(jìn)入步驟 S06，判斷動(dòng)力電池正常，不需要切斷電池組放電回路，程序結(jié)束；
步驟S053，當(dāng)Δ Va等于或小于設(shè)定值S時(shí)，第a節(jié)單體電池的電壓作為后續(xù)欠壓 報(bào)警計(jì)算的依據(jù)，程序結(jié)束。
進(jìn)一步，所述一定時(shí)間T的范圍為1秒到2秒，所述設(shè)定值S的范圍為3V到5V。
本發(fā)明的車輛動(dòng)力電池的故障檢測系統(tǒng)及檢測方法對(duì)電壓傳感器22故障和電池 故障進(jìn)行區(qū)分，當(dāng)僅是電壓傳感器22出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)切斷電池的放電回路，即不會(huì)切斷 動(dòng)力電池組和車輛的連接，保證車輛的正常行駛，提高整車的工作效率。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種車輛動(dòng)力電池的故障檢測系統(tǒng)，特征在于所述檢測系統(tǒng)包括與動(dòng)力電池組連 接的電壓檢測模塊，以及與電壓檢測模塊電連接的判斷模塊；所述電壓檢測模塊用于檢測電池組的總電壓和單體電池的電壓并發(fā)送給判斷模塊； 所述判斷模塊用于對(duì)接收到的電壓值進(jìn)行計(jì)算并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較判斷電池是否 出現(xiàn)故障。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛動(dòng)力電池的故障檢測系統(tǒng)，其特征在于所述檢測系統(tǒng)還 包括用于當(dāng)電池出現(xiàn)故障時(shí)切斷電池組放電回路的控制單元。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛動(dòng)力電池的故障檢測系統(tǒng)，其特征在于所述判斷模塊包 括計(jì)算單元和比較單元，所述比較單元與所述控制單元電連接；所述計(jì)算單元用于計(jì)算單體電池的電壓總和，以及一定時(shí)間T內(nèi)單體電池的電壓變化 量并發(fā)送給所述比較單元；所述比較單元用于比較電池組的總電壓與單體電池的電壓總和的關(guān)系，比較單體電池 的電壓是否等于0，比較電池組的總電壓是否等于0，以及比較一定時(shí)間T內(nèi)單體電池的電 壓變化量是否大于設(shè)定值S。
4.如權(quán)利要求3所述的車輛動(dòng)力電池的故障檢測系統(tǒng)，其特征在于所述電壓檢測模 塊包括用于檢測電池組總電壓的霍爾傳感器，以及用于檢測單體電池電壓的電壓傳感器， 所述霍爾傳感器與所述比較單元電連接，所述電壓傳感器與所述計(jì)算單元電連接。
5.一種車輛動(dòng)力電池的故障檢測方法，其特征在于包括以下步驟所述電壓檢測模塊檢測電池組的總電壓和單體電池的電壓并發(fā)送給判斷模塊； 所述判斷模塊對(duì)接收到的電壓值進(jìn)行計(jì)算并根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較判斷電池是否出 現(xiàn)故障。
6.如權(quán)利要求5所述的車輛動(dòng)力電池的故障檢測方法，其特征在于包括以下步驟 當(dāng)電池出現(xiàn)故障時(shí)，切斷電池組放電回路。
7.如權(quán)利要求6所述的車輛動(dòng)力電池的故障檢測方法，其特征在于包括以下步驟 檢測電池組的總電壓和單體電池的電壓，對(duì)單體電池的電壓進(jìn)行求和得到N來； 比較電池組的總電壓與單體電池的電壓總和Vx的大小關(guān)系，根據(jù)比較結(jié)果判斷動(dòng)力電池和/或電壓傳感器是否正常。
8.如權(quán)利要求7所述的車輛動(dòng)力電池的故障檢測方法，其特征在于還包括以下步驟 判斷電池組的總電壓與單體電池的電壓總和、的大小，當(dāng)Vx時(shí)，根據(jù)單體電池電壓值V.判斷動(dòng)力電池組是否正常； 當(dāng)V,6< Vx時(shí)，根據(jù)電池組的總電壓的值判斷動(dòng)力電池組是否正常； 當(dāng)Vx時(shí)，電壓傳感器出現(xiàn)故障，動(dòng)力電池組正常。
9.如權(quán)利要求8所述的車輛動(dòng)力電池的故障檢測方法，其特征在于還包括以下步驟 當(dāng)Vg= Vx時(shí)，比較單體電池電壓值乂$是否等于0，當(dāng)V單=0，判斷動(dòng)力電池組故障，切斷電池組放電回路，程序結(jié)束； 當(dāng)V.不等于0時(shí)，判斷動(dòng)力電池組正常，不需要切斷電池組放電回路，程序結(jié)束。
10.如權(quán)利要求8所述的車輛動(dòng)力電池的故障檢測方法，其特征在于還包括以下步 驟當(dāng)N&< Vx時(shí)，比較電池組的總電壓是否等于0 ；當(dāng)V6= 0時(shí)，判斷動(dòng)力電池組故障，切斷電池組放電回路，程序結(jié)束；當(dāng)Vg不等于0時(shí)，判斷動(dòng)力電池組正常，不需要切斷電池組放電回路，程序結(jié)束。
11.如權(quán)利要求8所述的車輛動(dòng)力電池的故障檢測方法，其特征在于還包括以下步驟當(dāng)電壓傳感器故障時(shí)，比較每節(jié)單體電池一定時(shí)間T內(nèi)的電壓變化量AVa是否大于設(shè) 定值S ；當(dāng)AVa大于設(shè)定值S時(shí)，判斷第a節(jié)單體電池的電壓傳感器故障，故障標(biāo)志Qa= 1，判 斷動(dòng)力電池正常，程序結(jié)束；當(dāng)Δ Va等于或小于設(shè)定值S時(shí)，第a節(jié)單體電池的電壓作為欠壓報(bào)警計(jì)算的依據(jù)，程 序結(jié)束。
12.如權(quán)利要求11所述的車輛動(dòng)力電池的故障檢測方法，其特征在于所述一定時(shí)間T 的范圍為1秒到2秒。
13.如權(quán)利要求11所述的車輛動(dòng)力電池的故障檢測方法，其特征在于所述設(shè)定值S 的范圍為3V到5V。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種車輛動(dòng)力電池的故障檢測系統(tǒng)及檢測方法，所述檢測系統(tǒng)包括與動(dòng)力電池組連接的電壓檢測模塊，以及與電壓檢測模塊電連接的判斷模塊；所述電壓檢測模塊用于檢測電池組的總電壓和單體電池的電壓并發(fā)送給判斷模塊；所述判斷模塊用于對(duì)接收到的電壓值進(jìn)行計(jì)算并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較判斷電池是否出現(xiàn)故障。該電池故障檢測系統(tǒng)以及其檢測方法當(dāng)電壓傳感器發(fā)生故障時(shí)不會(huì)切斷電池組的放電回路，保證整車能正常行駛的。
文檔編號(hào)B60L3/04GK102033205SQ20091019055
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者李淑萍, 沈曉峰 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司