一種電池包安全檢測(cè)電路及檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電池包安全檢測(cè)電路，包括：開關(guān)單元，包括箱蓋開關(guān)、維修開關(guān)輔助觸點(diǎn)開關(guān)或高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)或者他們的組合的串接電路；第一控制器，其第一輸出端接至開關(guān)單元的一端，其第一輸入端接至開關(guān)單元的另一端，用于根據(jù)第一控制器的第一輸出端和第一輸入端的信號(hào)對(duì)比，判斷串接電路是否存在故障。本發(fā)明為電池管理系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的開關(guān)信息，保證汽車整車及駕乘人員的安全。
【專利說(shuō)明】—種電池包安全檢測(cè)電路及檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種電池包安全檢測(cè)電路及檢測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]電池系統(tǒng)作為電動(dòng)車的動(dòng)力總成，是電動(dòng)車正常行駛的動(dòng)力保障。為保證電動(dòng)車的動(dòng)力性和一定的續(xù)駛里程需求，需要將一定數(shù)量的電池單體通過(guò)特定的排布方式進(jìn)行組合，形成電池包滿足電動(dòng)車的動(dòng)力和性能需求。
[0003]電池包內(nèi)由動(dòng)力電池組構(gòu)成，為高壓帶電部件，因此，在電池包上，設(shè)置有箱蓋開關(guān)、維修開關(guān)輔助觸點(diǎn)開關(guān)和高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)，通過(guò)箱蓋開關(guān)來(lái)檢測(cè)電池包箱蓋的閉合狀態(tài)，以避免對(duì)箱體內(nèi)部高壓部件的接觸；通過(guò)維修開關(guān)輔助觸點(diǎn)開關(guān)來(lái)檢測(cè)維修開關(guān)的狀態(tài)，在維修狀態(tài)時(shí)，該開關(guān)為開啟狀態(tài)，正常行駛狀態(tài)下，該開關(guān)為閉合狀態(tài)；通過(guò)高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)來(lái)檢測(cè)高壓連接器的狀態(tài)，便于管理系統(tǒng)識(shí)別外部高壓部件的連接狀態(tài)，在行駛狀態(tài)時(shí)，高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)為閉合狀態(tài)。
[0004]這些開關(guān)的狀態(tài)反映了電池包的安全信息，準(zhǔn)確無(wú)誤的反映這些開關(guān)的狀態(tài)關(guān)系到汽車整車及駕乘人員的安全。因此，有必要提供一種電池包安全檢測(cè)電路。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種電池包安全檢測(cè)電路及檢測(cè)方法，以有效檢測(cè)電池包高壓互鎖回路是否連接異常。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
[0007]一種電池包安全檢測(cè)電路，包括:
[0008]開關(guān)單元，包括箱蓋開關(guān)、維修開關(guān)輔助觸點(diǎn)開關(guān)或高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)或者他們的組合的串接電路；
[0009]第一控制器，其第一輸出端接至開關(guān)單元的一端，其第一輸入端接至開關(guān)單元的另一端，用于根據(jù)第一控制器的第一輸出端和第一輸入端的信號(hào)對(duì)比，判斷串接電路是否存在故障。
[0010]可選的，還包括第二控制器，第二控制器的兩個(gè)輸入端分別連接第一控制器的第一輸出端和第一輸入端，用于根據(jù)第二控制器的兩個(gè)輸入端的信號(hào)對(duì)比，判斷串接電路是否存在故障。
[0011]可選的，所述第一控制器為整車控制器。
[0012]可選的，所述第二控制器為電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器還用于在判斷串接電路存在故障后，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行卸載。
[0013]可選的，還包括第三控制器，第三控制器的輸入端連接第一控制器的第二輸出端，所述第二輸出端在所述第一控制器判斷串接電路存在故障后輸出故障信號(hào)，所述第三控制器接收到所述故障信號(hào)后，進(jìn)行故障處理。
[0014]可選的，第一控制器的信號(hào)輸出端輸出PWM信號(hào)。
[0015]此外，本發(fā)明還提供了一種電池包安全檢測(cè)方法，其特征在于，包括:
[0016]將箱蓋開關(guān)、維修開關(guān)輔助觸點(diǎn)開關(guān)或高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)或者他們的組合串聯(lián)為串接電路；由第一控制器向串接電路的一端輸出檢測(cè)信號(hào)，并從串接電路的另一端采集所述串接電路的輸出信號(hào)；
[0017]根據(jù)所述輸出信號(hào)與所述檢測(cè)信號(hào)的對(duì)比，確定串接電路是否存在故障。
[0018]可選的，所述方法還包括:由第二控制器分別采集所述檢測(cè)信號(hào)及所述串接電路的輸出信號(hào)，根據(jù)所述輸出信號(hào)與所述檢測(cè)信號(hào)的對(duì)比，確定串接電路是否存在故障，并在判斷串接電路存在故障后，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行卸載。
[0019]可選的，所述方法還包括:
[0020]所述第一控制器確定串接電路存在故障后，向第三控制器輸出故障信號(hào)；
[0021]所述第三控制器在接收到所述故障信號(hào)后，進(jìn)行故障處理。
[0022]可選的，所述第一控制器為整車控制器；所述第二控制器為電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器。
[0023]本發(fā)明提出的電池包安全檢測(cè)電路，將箱蓋開關(guān)、維修開關(guān)輔助觸點(diǎn)開關(guān)或高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)或者他們的組合串接在第一控制器的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端之間，可通過(guò)反饋回第一控制器的信號(hào)來(lái)判斷開關(guān)的狀態(tài)是否正常，從而可以為電池管理系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的開關(guān)信息。
[0024]進(jìn)一步地，根據(jù)對(duì)電池包的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，有效地保證了汽車整車及駕乘人員的安全。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池包安全檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中標(biāo)示如下:
[0027]I電池包；2箱蓋開關(guān)；3維修開關(guān)輔助觸點(diǎn)開關(guān)；4高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)；5電池包低壓信號(hào)接口 ；6整車控制器；7電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器。

【具體實(shí)施方式】
[0028]為使發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0029]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0030]如圖1所示，在本實(shí)施例中，電池包I上具有箱蓋開關(guān)2、維修開關(guān)輔助觸點(diǎn)開關(guān)3和高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)4，其中，在正常無(wú)故障發(fā)生時(shí)，箱蓋開關(guān)2為反映箱蓋閉合狀態(tài)的開關(guān)，在箱蓋閉合時(shí)，該箱蓋開關(guān)2為閉合狀態(tài)，在箱蓋打開時(shí)，該箱蓋開關(guān)2為斷開狀態(tài)；維修開關(guān)輔助觸點(diǎn)開關(guān)3為維修開關(guān)閉合狀態(tài)的互鎖開關(guān)，在維修時(shí)，當(dāng)斷開維修開關(guān)時(shí)，開關(guān)3開啟狀態(tài)，正常行駛狀態(tài)下，該開關(guān)3為閉合狀態(tài)；高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)4為高壓連接器的互鎖開關(guān)，在行駛狀態(tài)時(shí)，高壓連接器處于正常連接狀態(tài)，此時(shí)高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)4為閉合狀態(tài)。
[0031]在本實(shí)施例中，箱蓋開關(guān)2、維修開關(guān)輔助觸點(diǎn)開關(guān)3和高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)4通過(guò)信號(hào)線依次串聯(lián)連接組成開關(guān)單元，該開關(guān)單元的一端通過(guò)電池包的低壓信號(hào)接口5的一端連接至整車控制器6的一個(gè)信號(hào)輸出端(為了描述方便，將其稱為第一輸出端)，開關(guān)單元的另一端通過(guò)電池包的低壓信號(hào)接口 5的另一端連接至整車控制器6的一個(gè)信號(hào)輸入端(為了描述方便，將其稱為第一輸入端)，也就是說(shuō)，整車控制器6的第一輸出端輸出低壓信號(hào)至開關(guān)單元，該低壓信號(hào)接口為插接件上的低壓路接口。
[0032]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，根據(jù)電池包上不同的開關(guān)的設(shè)置或者具體的信號(hào)檢測(cè)的需要，開關(guān)單元可以僅包括箱蓋開關(guān)2、維修輔助觸點(diǎn)開關(guān)3或高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)4之一，或者這些開關(guān)的某兩個(gè)開關(guān)的串聯(lián)電路，以僅檢測(cè)某一個(gè)或某兩個(gè)開關(guān)的狀態(tài)。
[0033]在本實(shí)施例中，整車控制器的信號(hào)輸出端輸出PWM(Pulse Width Modulat1n，脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)，其可以通過(guò)內(nèi)部的PWM波形發(fā)生器來(lái)輸出一定頻率占空比的PWM波形信號(hào)，在一個(gè)實(shí)施例中可以采用占空比為50%、頻率為2Hz的PWM波信號(hào)，PWM波的高電平為5V，低電平為0V。在經(jīng)過(guò)箱蓋開關(guān)2、維修開關(guān)輔助觸點(diǎn)開關(guān)3和高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)4之后，將PWM信號(hào)反饋至整車控制器6的輸入端，整車控制器6通過(guò)對(duì)比該輸入信號(hào)與輸出信號(hào)，便可以確定這些開關(guān)中是否有開關(guān)處于異常的狀態(tài)。也就是說(shuō)，如果反饋至整車控制器6的信號(hào)與整車控制器6輸出的信號(hào)的特征相符時(shí)，表明電池包中未出現(xiàn)連接異常的情況；否則，表明電池包中已出現(xiàn)連接異常的情況。
[0034]比如，當(dāng)電池包的高壓連接部件出現(xiàn)連接異常時(shí)，會(huì)導(dǎo)致整車控制器6收到的PWM信號(hào)波形異常，通常異常表現(xiàn)在以下幾種情況:
[0035](I)常為高電平:表明串接上述各開關(guān)的反饋回路有被短接到電源的可能性；
[0036](2)常為低電平:表明串接上述各開關(guān)的反饋回路有被短接到地的可能性；
[0037](3)反饋的PWM信號(hào)波形發(fā)生畸變:表明反饋回路有連接異?；虮黄渌盘?hào)干擾的情況。
[0038]通過(guò)以上幾種故障現(xiàn)象的判斷，可確定電池包的高壓連接回路出現(xiàn)故障。
[0039]在檢測(cè)到異常時(shí)，表明當(dāng)前的電池包可能已經(jīng)出現(xiàn)高壓連接器連接松脫、維修開關(guān)未正常連接或電池包箱蓋異常開啟。因此，當(dāng)出現(xiàn)這些狀況時(shí)，基于安全的考慮，可以控制并切斷高壓繼電器，以確保無(wú)高壓輸出。
[0040]在實(shí)際應(yīng)用中，整車控制器6還可以將上述反饋回路對(duì)應(yīng)的故障實(shí)時(shí)上報(bào)到整車儀表、其他控制器或內(nèi)部整車控制CAN網(wǎng)絡(luò)，以供其他控制器獲取故障信息，并進(jìn)行故障決策和故障處理。
[0041]比如，整車控制器6可以在另一輸出端(為了描述方便，將其稱為第二輸出端)連接至第三控制器的輸入端，第三控制器例如可以為ECU(電子控制單元)，以使ECU根據(jù)故障信息進(jìn)行故障處理和決策。
[0042]在電動(dòng)汽車整車中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)是整車最大的能源消耗設(shè)備，在電池包高壓部件斷開時(shí)，若驅(qū)動(dòng)電機(jī)未及時(shí)卸載，就會(huì)造成電池包高壓連接設(shè)備處于大電流運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)斷開，此時(shí)，極容易造成高壓連接部件的觸點(diǎn)損傷，甚至可能造成整車的失火及對(duì)駕乘人員的安全造成隱患。
[0043]整車控制器在信息處理時(shí)，通常需要對(duì)高壓繼電器互鎖回路的反饋信號(hào)進(jìn)行濾波處理，而濾波時(shí)間一旦過(guò)長(zhǎng)，可能會(huì)導(dǎo)致整車控制器對(duì)高壓繼電器的操作動(dòng)作遲緩，從而當(dāng)整車控制器未及時(shí)斷開高壓繼電器時(shí)，電池包高壓回路已經(jīng)處于斷開的狀態(tài)。
[0044]為此，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，還可進(jìn)一步包括有電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器7，其分別采集整車控制器6輸出給開關(guān)單元的信號(hào)，以及開關(guān)單元反饋給整車控制器6的信號(hào)，即第一控制器的第一輸入端和第一輸出端分別連接至電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器7的兩個(gè)輸入端，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器7接收并比較這兩個(gè)信號(hào)的差異，并在判斷串接電路存在故障后，做出相應(yīng)的動(dòng)作，以達(dá)到快速處理故障情況的目的。
[0045]電池包的高壓連接部分不可在帶有大電流的狀況下拔插，因此，當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器7判斷這一互鎖信號(hào)有異常時(shí)，可直接切斷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元，可迅速對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行卸載，此時(shí)即使電池包出現(xiàn)了高壓連接部件脫落的惡劣工況時(shí)，高壓連接部件中也不會(huì)有大電流存在，從而避免了在帶大電流插拔維修開關(guān)或高壓連接器等誤操作時(shí)，對(duì)違規(guī)操作者帶來(lái)的傷害。
[0046]在本發(fā)明中，第一控制器、第二控制器和第三控制器可以為特定的故障信號(hào)處理的控制器，也可以為車載系統(tǒng)中已有的控制器。在本實(shí)施例中，第一控制器可以為整車控制器，第二控制器可以為電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，第三控制器可以為ECU控制單元。
[0047]此外，本發(fā)明還提供了一種電池包高壓安全檢測(cè)方法，包括步驟:將箱蓋開關(guān)、維修開關(guān)輔助觸點(diǎn)開關(guān)或高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)或者他們的組合串聯(lián)為串接電路；由第一控制器向串接電路的一端輸出檢測(cè)信號(hào)，并從串接電路的另一端采集所述串接電路的輸出信號(hào)；根據(jù)所述輸出信號(hào)與所述檢測(cè)信號(hào)的對(duì)比，確定串接電路是否存在故障。
[0048]在本發(fā)明的方法中，通過(guò)將所需檢測(cè)的開關(guān)串聯(lián)成串接電路，并在串接電路的一端輸入檢測(cè)信號(hào)，從另一端采集輸出信號(hào)，通過(guò)兩端檢測(cè)信號(hào)和輸出信號(hào)的對(duì)比，來(lái)判斷串接電路的故障情況。
[0049]正如上所述，可以通過(guò)信號(hào)的對(duì)比，獲得電池包上高壓部件的連接是否存在故障，高壓部件可以是箱蓋開關(guān)、維修開關(guān)輔助觸點(diǎn)開關(guān)或高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)中的一種或幾種，異常通常為常為高電平、常為低電平或畸變等，通過(guò)故障現(xiàn)象的判斷，可以確定串接電路的故障情況。該第一控制器可以為整車控制器。
[0050]此外，該故障情況還可以由另一控制器判斷，以便于該控制器及時(shí)對(duì)故障信息及時(shí)做出判斷和處理。進(jìn)一步的，該方法還包括:由第二控制器分別采集所述檢測(cè)信號(hào)及所述串接電路的輸出信號(hào)，根據(jù)所述輸出信號(hào)與所述檢測(cè)信號(hào)的對(duì)比，確定串接電路是否存在故障，并在判斷串接電路存在故障后，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行卸載。如前所述，該第二控制器可以為電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，以便及時(shí)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行卸載。
[0051]進(jìn)一步的，在第一控制器判斷故障情況后，還可以進(jìn)一步向第三控制器輸出故障信號(hào)；所述第三控制器在接收到所述故障信號(hào)后，進(jìn)行故障處理。以供其他控制器獲取故障信息，并進(jìn)行故障決策和故障處理。
[0052]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電池包安全檢測(cè)電路，其特征在于，包括: 開關(guān)單元，包括箱蓋開關(guān)、維修開關(guān)輔助觸點(diǎn)開關(guān)或高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)或者他們的組合的串接電路； 第一控制器，其第一輸出端接至開關(guān)單元的一端，其第一輸入端接至開關(guān)單元的另一端，用于根據(jù)第一控制器的第一輸出端和第一輸入端的信號(hào)對(duì)比，判斷串接電路是否存在故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)電路，其特征在于，還包括第二控制器，第二控制器的兩個(gè)輸入端分別連接第一控制器的第一輸出端和第一輸入端，用于根據(jù)第二控制器的兩個(gè)輸入端的信號(hào)對(duì)比，判斷串接電路是否存在故障。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述第一控制器為整車控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述第二控制器為電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器還用于在判斷串接電路存在故障后，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行卸載。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)電路，其特征在于，還包括第三控制器，第三控制器的輸入端連接第一控制器的第二輸出端，所述第二輸出端在所述第一控制器判斷串接電路存在故障后輸出故障信號(hào)，所述第三控制器接收到所述故障信號(hào)后，進(jìn)行故障處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)電路，其特征在于，第一控制器的信號(hào)輸出端輸出信號(hào)。
7.—種電池包安全檢測(cè)方法，其特征在于，包括: 將箱蓋開關(guān)、維修開關(guān)輔助觸點(diǎn)開關(guān)或高壓連接器輔助觸點(diǎn)開關(guān)或者他們的組合串聯(lián)為串接電路；由第一控制器向串接電路的一端輸出檢測(cè)信號(hào)，并從串接電路的另一端采集所述串接電路的輸出信號(hào)； 根據(jù)所述輸出信號(hào)與所述檢測(cè)信號(hào)的對(duì)比，確定串接電路是否存在故障。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法還包括:由第二控制器分別采集所述檢測(cè)信號(hào)及所述串接電路的輸出信號(hào)，根據(jù)所述輸出信號(hào)與所述檢測(cè)信號(hào)的對(duì)比，確定串接電路是否存在故障，并在判斷串接電路存在故障后，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行卸載。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法還包括: 所述第一控制器確定串接電路存在故障后，向第三控制器輸出故障信號(hào)； 所述第三控制器在接收到所述故障信號(hào)后，進(jìn)行故障處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述第一控制器為整車控制器；所述第二控制器為電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器。
【文檔編號(hào)】B60L3/00GK104354596SQ201410610250
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】丁更新, 夏順禮, 沙偉, 龐艷紅 申請(qǐng)人:安徽江淮汽車股份有限公司