本發(fā)明涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
動力電池作為電動汽車的關(guān)鍵部件,其重要性不言而喻。而電動汽車商業(yè)化運(yùn)營的前提條件是保證動力電池的安全。一般來說,動力電池的安全包括高壓電安全和電池充放電安全。其中,動力電池充放電安全不僅影響其使用壽命,也影響車輛及駕乘人員的安全。近年來,發(fā)生過幾起電動汽車動力電池著火案例,通過事故分析可知引起動力電池著火的主要原因是車輛劇烈碰撞和電池過充。目前,由于市場上的充電機(jī)性能良莠不齊,當(dāng)充電機(jī)不能及時(shí)、準(zhǔn)確地響應(yīng)電動車輛的充電請求時(shí),容易發(fā)生實(shí)際充電電壓、電流和和請求充電電壓、電流不符等電池過充現(xiàn)象,從而導(dǎo)致動力電池著火等惡性事故。
目前提高電動汽車充電安全性的辦法不外乎是通過BMS(Battery Management System,電池管理系統(tǒng))監(jiān)控動力電池的充電參數(shù),例如充電電壓、充電電流等,一旦發(fā)現(xiàn)實(shí)際充電電壓或電流與動力電池請求的充電電壓、電流不符時(shí),即刻斷開充電電路。然而,一旦與所述動力電池匹配的BMS出現(xiàn)故障或失效時(shí),不能及時(shí)反饋充電異?,F(xiàn)象,例如充電電壓、電流異常等,將會導(dǎo)致電池過充事故,由此引發(fā)的后果將不堪設(shè)想。
因此,開發(fā)一種更高安全等級的用于電動汽車的動力電池過充保護(hù)方法迫在眉睫。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此,本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)方法,能夠大大提高電動汽車動力電池充電的安全可靠性。
本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng)。
本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提出一種電動汽車。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出了一種用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)方法,包括:所述電動汽車進(jìn)入充電模式后,當(dāng)所述電動汽車的電池管理系統(tǒng)BMS或整車控制器檢測到充電異?,F(xiàn)象時(shí),停止所述動力電池的充電過程。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池冗余充電保護(hù)方法,通過電池管理系統(tǒng)和整車控制器同時(shí)對動力電池的充電狀況進(jìn)行監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)充電異?,F(xiàn)象能夠快速、及時(shí)斷開充電回路以停止動力電池的充電過程,避免由于一個(gè)控制器失效導(dǎo)致的電池過充事故,提高了電動汽車動力電池充電的安全可靠性。
另外,根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例提出的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)方法,還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述動力電池、充電設(shè)備、第一繼電器和第二繼電器串聯(lián)在充電回路中,當(dāng)所述電動汽車進(jìn)入所述充電模式時(shí),所述第一繼電器和所述第二繼電器根據(jù)控制時(shí)序完成閉合動作;所述當(dāng)所述電動汽車的BMS或整車控制器檢測到充電異常現(xiàn)象時(shí),停止所述動力電池的充電過程包括:當(dāng)所述BMS的微控制單元MCU檢測到所述充電異常現(xiàn)象時(shí),其斷開所述第一繼電器以停止所述動力電池的充電過程;當(dāng)所述整車控制器檢測到所述充電異?,F(xiàn)象時(shí),其斷開所述第二繼電器以停止所述動力電池的充電過程。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述動力電池、充電設(shè)備和第三繼電器串聯(lián)在充電回路中,當(dāng)所述電動汽車進(jìn)入所述充電模式時(shí),所述第三繼電器閉合;所述當(dāng)所述電動汽車的BMS或整車控制器檢測到充電異?,F(xiàn)象時(shí),其停止所述動力電池的充電過程包括:當(dāng)所述BMS的MCU或整車控制器檢測到所述充電異?,F(xiàn)象時(shí),斷開所述第三繼電器以停止所述動力電池的充電過程。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述當(dāng)所述BMS的MCU檢測到所述充電異?,F(xiàn)象時(shí),其斷開所述第一繼電器以停止所述動力電池的充電過程包括:所述BMS采集所述充電設(shè)備的實(shí)際充電電壓、實(shí)際充電電流,以及所述動力電池的單體最高溫度、所述動力電池的單體最高電壓;當(dāng)所述MCU檢測到所述實(shí)際充電電壓大于請求充電電壓,并持續(xù)第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí),其向所述第一繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第一繼電器;或者當(dāng)所述MCU檢測到所述實(shí)際充電電流大于請求充電電流的第一預(yù)設(shè)倍數(shù),并持續(xù)所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí),其向所述第一繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第一繼電器;或者當(dāng)所述MCU檢測到所述單體最高溫度大于預(yù)設(shè)電池單體上限溫度時(shí),其向所述第一繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第一繼電器;或者當(dāng)所述MCU檢測到所述單體最高電壓大于預(yù)設(shè)電池單體上限電壓時(shí),其向所述第一繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第一繼電器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述當(dāng)所述整車控制器檢測到所述充電異?,F(xiàn)象時(shí),其斷開所述第二繼電器以停止所述動力電池的充電過程包括:所述整車控制器獲取所述BMS發(fā)送至所述充電設(shè)備的請求充電電壓和請求充電電流,以及所述充電設(shè)備的實(shí)際充電電壓和實(shí)際充電電流;當(dāng)所述整車控制器檢測到所述實(shí)際充電電壓大于所述請求充電電壓,并持續(xù)第二預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí),其向所述第二繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第二繼電器;或者當(dāng)所述整車控制器檢測到所述實(shí)際充電電流大于所述請求充電電流的第二預(yù)設(shè)倍數(shù),并持續(xù)所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí),其向所述第二繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第二繼電器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)方法,還包括:當(dāng)所述整車控制器通過所述BMS確定所述動力電池發(fā)生過壓故障時(shí),其向所述第二繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第二繼電器;或者當(dāng)所述整車控制器通過所述BMS確定所述動力電池發(fā)生過流故障時(shí),其向所述第二繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第二繼電器;或者當(dāng)所述整車控制器通過所述BMS確定所述動力電池發(fā)生過溫故障時(shí),其向所述第二繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第二繼電器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間為5s,所述第一預(yù)設(shè)倍數(shù)為1.2。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間為5s,所述第二預(yù)設(shè)倍數(shù)為1.2。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,由預(yù)充電電阻和預(yù)充電繼電器串聯(lián)組成的預(yù)充電支路并聯(lián)于所述第一繼電器,所述當(dāng)所述電動汽車進(jìn)入所述充電模式時(shí),所述第一繼電器和所述第二繼電器根據(jù)控制時(shí)序完成閉合動作包括:當(dāng)所述電動汽車進(jìn)入所述充電模式時(shí),所述預(yù)充電繼電器和所述第二繼電器同時(shí)閉合;當(dāng)所述動力電池的預(yù)充電過程結(jié)束后,所述預(yù)充電繼電器斷開且所述第一繼電器閉合。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,由預(yù)充電電阻和預(yù)充電繼電器串聯(lián)組成的預(yù)充電支路并聯(lián)于所述第三繼電器,所述當(dāng)所述電動汽車進(jìn)入所述充電模式時(shí),所述第三繼電器閉合包括:當(dāng)所述電動汽車進(jìn)入所述充電模式時(shí),所述預(yù)充電繼電器閉合;當(dāng)所述動力電池的預(yù)充電過程結(jié)束后,所述預(yù)充電繼電器斷開且所述第三繼電器閉合。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明第二方面實(shí)施例提出了一種用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng),包括:與所述動力電池對應(yīng)的電池管理系統(tǒng)BMS、整車控制器和充電設(shè)備,所述電動汽車進(jìn)入充電模式后,當(dāng)所述BMS或所述整車控制器檢測到充電異?,F(xiàn)象時(shí),其斷開所述動力電池與所述充電設(shè)備的連接以停止所述動力電池的充電過程。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng),通過電池管理系統(tǒng)和整車控制器同時(shí)對動力電池的充電狀況進(jìn)行監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)充電異?,F(xiàn)象能夠快速、及時(shí)斷開充電回路以停止動力電池的充電過程,避免由于一個(gè)控制器失效導(dǎo)致的電池過充事故,提高了電動汽車動力電池充電的安全可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng)還包括:第一繼電器和第二繼電器,所述動力電池、所述充電設(shè)備、所述第一繼電器和所述第二繼電器串聯(lián)在充電回路中,當(dāng)所述電動汽車進(jìn)入所述充電模式時(shí),所述第一繼電器和所述第二繼電器根據(jù)控制時(shí)序完成閉合動作;當(dāng)所述BMS的微控制單元MCU檢測到所述充電異?,F(xiàn)象時(shí),其斷開所述第一繼電器以停止所述動力電池的充電過程;當(dāng)所述整車控制器檢測到所述充電異?,F(xiàn)象時(shí),其斷開所述第二繼電器以停止所述動力電池的充電過程。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng)還包括:第三繼電器,所述動力電池、所述充電設(shè)備和第三繼電器串聯(lián)在充電回路中,當(dāng)所述BMS的MCU或整車控制器檢測到所述充電異常現(xiàn)象時(shí),所述MCU或所述整車控制器斷開所述第三繼電器以停止所述動力電池的充電過程。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述BMS還包括:過壓保護(hù)電路,所述過壓保護(hù)電路與所述MCU的輸出結(jié)果分別連接至與門的第一輸入端和第二輸入端,所述與門的輸出端通過反向器連接至所述第一繼電器的驅(qū)動電路,其中,當(dāng)所述過壓保護(hù)電路或所述MCU檢測到所述充電異常現(xiàn)象時(shí),兩者均輸出低電平電壓信號,該低電平電壓信號通過所述與門和所述反向器輸出高電平電壓信號以控制所述驅(qū)動電路從而斷開所述第一繼電器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述BMS還包括:過壓保護(hù)電路,所述過壓保護(hù)電路與所述MCU的輸出結(jié)果分別連接至與門的第一輸入端和第二輸入端,所述與門的輸出端通過反向器連接至所述第三繼電器的驅(qū)動電路,其中,當(dāng)所述過壓保護(hù)電路或所述MCU檢測到所述充電異?,F(xiàn)象時(shí),兩者均輸出低電平電壓信號,該低電平電壓信號通過所述與門和所述反向器輸出高電平電壓信號以控制所述驅(qū)動電路從而斷開所述第三繼電器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng)還包括:由預(yù)充電電阻和預(yù)充電繼電器串聯(lián)組成的預(yù)充電支路,其并聯(lián)于所述第一繼電器,當(dāng)所述電動汽車進(jìn)入所述充電模式時(shí),所述預(yù)充電繼電器和所述第二繼電器同時(shí)閉合;當(dāng)所述動力電池的預(yù)充電過程結(jié)束后,所述預(yù)充電繼電器斷開且所述第一繼電器閉合。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng)還包括:由預(yù)充電電阻和預(yù)充電繼電器串聯(lián)組成的預(yù)充電支路,其并聯(lián)于所述第三繼電器,當(dāng)所述電動汽車進(jìn)入所述充電模式時(shí),所述預(yù)充電繼電器閉合;當(dāng)所述動力電池的預(yù)充電過程結(jié)束后,所述預(yù)充電繼電器斷開且所述第三繼電器閉合。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明第三方面實(shí)施例提出了一種電動汽車,包括本發(fā)明上述實(shí)施例提出的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電動汽車,通過電池管理系統(tǒng)和整車控制器同時(shí)對動力電池的充電狀況進(jìn)行監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)充電異常現(xiàn)象能夠快速、及時(shí)斷開充電回路以停止動力電池的充電過程,避免由于一個(gè)控制器失效導(dǎo)致的電池過充事故,提高了電動汽車動力電池充電的安全可靠性。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)方法的流程圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)方法的流程圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的由BMS執(zhí)行的動力電池冗余充電保護(hù)方法的流程圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的由整車控制器執(zhí)行的動力電池冗余充電保護(hù)方法的流程圖;
圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的包括過壓保護(hù)電路的BMS的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng)的又一結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)具體實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)具體實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)方法的流程圖;
圖10是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電動汽車的方框示意圖。
附圖標(biāo)記:
第一繼電器21、第二繼電器22、充電設(shè)備23、動力電池24、預(yù)充電繼電器71、預(yù)充電電阻72、第三繼電器81、電動汽車100。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)方法和系統(tǒng)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)方法的流程圖。如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)方法,包括以下步驟:
S101:所述電動汽車進(jìn)入充電模式后,當(dāng)所述電動汽車的電池管理系統(tǒng)BMS或整車控制器檢測到充電異常現(xiàn)象時(shí),停止所述動力電池的充電過程。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池冗余充電保護(hù)方法,通過電池管理系統(tǒng)和整車控制器同時(shí)對動力電池的充電狀況進(jìn)行監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)充電異?,F(xiàn)象能夠快速、及時(shí)斷開充電回路以停止動力電池的充電過程,避免由于一個(gè)控制器失效導(dǎo)致的電池過充事故,提高了電動汽車動力電池充電的安全可靠性。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)方法的流程圖。
如圖2所示,所述動力電池24的正極通過第一繼電器21串聯(lián)連接至充電設(shè)備的第一端,所述動力電池的負(fù)極通過第二繼電器22串聯(lián)連接至所述充電設(shè)備23的第二端。
如圖3所示,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)方法包括以下步驟:
S301:當(dāng)所述電動汽車進(jìn)入所述充電模式時(shí),所述第一繼電器和所述第二繼電器根據(jù)控制時(shí)序完成閉合動作。
S302:當(dāng)所述BMS的微控制單元MCU檢測到所述充電異?,F(xiàn)象時(shí),其斷開所述第一繼電器以停止所述動力電池的充電過程。
具體而言,所述BMS首先向所述充電設(shè)備發(fā)送請求充電指令,其中,所述請求充電指令包括請求充電電壓和請求充電電流。
在所述電動汽車通過所述充電設(shè)備開始充電之后,所述BMS采集所述充電設(shè)備的實(shí)際充電電壓、實(shí)際充電電流,以及所述動力電池的單體最高溫度、所述動力電池的單體最高電壓。
當(dāng)所述微控制單元MCU檢測到所述充電異?,F(xiàn)象時(shí),其斷開所述第一繼電器以停止所述動力電池的充電過程可分為以下幾種情況:
當(dāng)所述MCU檢測到所述實(shí)際充電電壓大于所述請求充電電壓,并持續(xù)第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí),其向所述第一繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第一繼電器;
或者,當(dāng)所述MCU檢測到所述實(shí)際充電電流大于所述請求充電電流的第一預(yù)設(shè)倍數(shù),并持續(xù)所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí),其向所述第一繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第一繼電器;
或者,當(dāng)所述MCU檢測到所述單體最高溫度大于預(yù)設(shè)電池單體上限溫度時(shí),其向所述第一繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第一繼電器;
或者,當(dāng)所述MCU檢測到所述單體最高電壓大于預(yù)設(shè)電池單體上限電壓時(shí),其向所述第一繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第一繼電器。
優(yōu)選的,所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間為5s,所述第一預(yù)設(shè)倍數(shù)為1.2。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的由BMS執(zhí)行的動力電池冗余充電保護(hù)方法的流程圖,具體包括如下步驟:
S4011:所述電動汽車進(jìn)入充電模式。
S4012:所述BMS采集所述充電設(shè)備的實(shí)際充電電壓、實(shí)際充電電流,以及所述動力電池的單體最高溫度、所述動力電池的單體最高電壓。
S4013:所述MCU判斷所述實(shí)際充電電壓是否大于所述請求充電電壓、并持續(xù)5S。
若是,則進(jìn)行步驟S4017:所述MCU向所述第一繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第一繼電器;若否,則進(jìn)行步驟S4014。
S4014:所述MCU判斷所述實(shí)際充電電流是否大于所述請求充電電流的1.2倍、并持續(xù)5S。
若是,則進(jìn)行步驟S4017:所述MCU向所述第一繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第一繼電器;若否,則進(jìn)行步驟S4015。
S4015:所述MCU判斷所述單體最高溫度是否大于預(yù)設(shè)電池單體上限溫度。
若是,則進(jìn)行步驟S4017:所述MCU向所述第一繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第一繼電器;若否,則進(jìn)行步驟S4016。
S4016:所述MCU判斷所述單體最高電壓是否大于預(yù)設(shè)電池單體上限電壓。
若是,則進(jìn)行步驟S4017:所述MCU向所述第一繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第一繼電器;若否,則跳轉(zhuǎn)至步驟S4012。
具體的,步驟S4013-步驟S4016的優(yōu)選級順序可根據(jù)實(shí)際充電情況來設(shè)置。
S303:當(dāng)所述整車控制器檢測到所述充電異常現(xiàn)象時(shí),其斷開所述第二繼電器以停止所述動力電池的充電過程。
所述整車控制器首先獲取所述BMS發(fā)送至所述充電設(shè)備的請求充電電壓和請求充電電流,以及所述充電設(shè)備的實(shí)際充電電壓和實(shí)際充電電流。
所述當(dāng)所述整車控制器檢測到所述充電異?,F(xiàn)象時(shí),其斷開所述第二繼電器以停止所述動力電池的充電過程也可分為以下幾種情況:
當(dāng)所述整車控制器檢測到所述實(shí)際充電電壓大于所述請求充電電壓,并持續(xù)第二預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí),其向所述第二繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第二繼電器;
或者,當(dāng)所述整車控制器檢測到所述實(shí)際充電電流大于所述請求充電電流的第二預(yù)設(shè)倍數(shù),并持續(xù)所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí),其向所述第二繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第二繼電器;
或者,當(dāng)所述整車控制器通過所述BMS確定所述動力電池發(fā)生過壓故障時(shí),其向所述第二繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第二繼電器;
或者,當(dāng)所述整車控制器通過所述BMS確定所述動力電池發(fā)生過流故障時(shí),其向所述第二繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第二繼電器;
或者,當(dāng)所述整車控制器通過所述BMS確定所述動力電池發(fā)生過溫故障時(shí),其向所述第二繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第二繼電器。
優(yōu)選的,所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間為5s,所述第二預(yù)設(shè)倍數(shù)為1.2。
圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的由整車控制器執(zhí)行的動力電池冗余充電保護(hù)方法的流程圖,具體包括如下步驟:
S5011:所述電動汽車進(jìn)入充電模式。
S5012:所述整車控制器獲取所述BMS發(fā)送至所述充電設(shè)備的請求充電電壓和請求充電電流,以及所述充電設(shè)備的實(shí)際充電電壓和實(shí)際充電電流。
S5013:所述整車控制器判斷所述實(shí)際充電電壓是否大于所述請求充電電壓并持續(xù)5S。
若是,則所述整車控制器向所述第二繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第二繼電器;若否,則進(jìn)行步驟S5014。
S5014:當(dāng)所述整車控制器判斷所述實(shí)際充電電流是否大于所述請求充電電流的1.2倍、并持續(xù)5S。
若是,則進(jìn)行步驟S5018:所述整車控制器向所述第二繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第二繼電器;若否,則進(jìn)行步驟S5015。
S5015:所述整車控制器通過所述BMS判斷所述動力電池是否發(fā)生過壓故障。
若是,則進(jìn)行步驟S5018:所述整車控制器向所述第二繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第二繼電器;若否,則進(jìn)行步驟S5016。
S5016:所述整車控制器通過所述BMS判斷所述動力電池是否發(fā)生過流故障。
若是,則進(jìn)行步驟S5018:所述整車控制器向所述第二繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第二繼電器;若否,則進(jìn)行步驟S5017。
S5017:所述整車控制器通過所述BMS判斷所述動力電池是否發(fā)生過溫故障。
若是,則進(jìn)行步驟S5018:所述整車控制器向所述第二繼電器發(fā)送充電停止指令以斷開所述第二繼電器;若否,則跳轉(zhuǎn)至步驟S5012。
具體的,步驟5013-步驟S5017的優(yōu)選級順序可根據(jù)實(shí)際充電情況來設(shè)置。
進(jìn)一步的,所述BMS還可以包括過壓保護(hù)電路。如圖6所示,所述過壓保護(hù)電路與所述MCU的輸出結(jié)果分別連接至與門的第一輸入端和第二輸入端,所述與門的輸出端通過反向器連接至所述第一繼電器的驅(qū)動電路。
上述包括所述過壓保護(hù)電路的BMS邏輯電路的工作原理可描述如下:
僅當(dāng)所述過壓保護(hù)電路檢測到所述充電異?,F(xiàn)象時(shí),其向所述與門的第一輸入端發(fā)送低電平電壓信號。
首先,所述過壓保護(hù)電路獲取所述動力電池的單體最高電壓,并將所述單體最高電壓與預(yù)設(shè)電池單體上限電壓進(jìn)行比較;然后,僅當(dāng)所述動力電池的單體最高電壓大于預(yù)設(shè)電池單體上限電壓時(shí),所述過壓保護(hù)電路向所述與門的第一輸入端發(fā)送低電平電壓信號。
僅當(dāng)所述MCU檢測到所述充電異常現(xiàn)象時(shí),其向所述與門的第二輸入端發(fā)送低電平電壓信號。
當(dāng)所述與門的第一輸入端或第二輸入端獲取低電平電壓信號時(shí),所述與門的輸出端向所述反向器發(fā)送低電平電壓信號,進(jìn)而所述反向器輸出高電平電壓信號以控制所述驅(qū)動電路從而斷開所述第一繼電器。反之,若所述過壓保護(hù)電路和所述MCU均未檢測到所述充電異常現(xiàn)象,那么所述與門的第一輸入端和第二輸入端分別獲取高電平電壓信號,該高電平電壓信號經(jīng)由與門輸出高電平電壓信號,進(jìn)而經(jīng)所述反向器處理后輸出低電平信號,該低電平信號不能控制所述第一繼電器使之?dāng)嚅_,即所述動力電池的充電繼續(xù)進(jìn)行。
所述過壓保護(hù)電路為充電冗余的硬件保護(hù)方法,其可以在所述MCU的軟件算法失效或所述BMS出現(xiàn)故障時(shí),及時(shí)、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)檢測到充電異?,F(xiàn)象進(jìn)而中止所述動力電池的充電過程,為動力電池的充電冗余提供雙重保護(hù),提高了電動汽車的整車安全性能。
進(jìn)一步的,所述動力電池的充電系統(tǒng)還可以包括預(yù)充電支路。具體的,如圖7所示,所述動力電池的所述正極串聯(lián)連接至預(yù)充電電阻72的一端,所述預(yù)充電電阻72的另一端通過預(yù)充電繼電器71串聯(lián)連接至所述充電設(shè)備的所述第一端。
所述當(dāng)所述電動汽車進(jìn)入所述充電模式時(shí),當(dāng)所述電動汽車進(jìn)入所述充電模式時(shí),所述預(yù)充電繼電器71和所述第二繼電器22同時(shí)閉合;當(dāng)所述動力電池的預(yù)充電過程結(jié)束后,所述預(yù)充電繼電器71斷開且所述第一繼電器21閉合。
在充電模式的啟動時(shí)刻,所述預(yù)充電支路可有效緩解高壓系統(tǒng)沖擊進(jìn)而提高整車安全性。
圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)方法的流程圖。
如圖8所示,所述動力電池的第一端通過第三繼電器81串聯(lián)連接至充電設(shè)備的第一端,所述動力電池的第二端串聯(lián)連接至所述充電設(shè)備的第二端。
如圖9所示,根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)方法包括以下步驟:
S901:當(dāng)所述電動汽車進(jìn)入所述充電模式時(shí),所述第三繼電器閉合。
S902:當(dāng)所述BMS的MCU或整車控制器檢測到所述充電異常現(xiàn)象時(shí),斷開所述第三繼電器以停止所述動力電池的充電過程。
優(yōu)選的,所述電動汽車的整車控制器首先檢測所述BMS是否出現(xiàn)故障。
若否,當(dāng)所述BMS的MCU檢測到充電異常現(xiàn)象時(shí),其斷開所述第三繼電器以停止所述動力電池的充電過程;
若是,當(dāng)所述整車控制器檢測到所述充電異常現(xiàn)象時(shí),其斷開所述第三繼電器以停止所述動力電池的充電過程。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)方法,通過電池管理系統(tǒng)和整車控制器同時(shí)對動力電池的充電狀況進(jìn)行監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)充電異?,F(xiàn)象能夠快速、及時(shí)斷開充電回路以停止動力電池的充電過程,避免由于一個(gè)控制器失效導(dǎo)致的電池過充事故,提高了電動汽車動力電池充電的安全可靠性。
如圖8所示的根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng),還可以包括由預(yù)充電電阻和預(yù)充電繼電器串聯(lián)組成的預(yù)充電支路,其并聯(lián)于所述第三繼電器。當(dāng)所述電動汽車進(jìn)入所述充電模式時(shí),所述預(yù)充電繼電器閉合;當(dāng)所述動力電池的預(yù)充電過程結(jié)束后,所述預(yù)充電繼電器斷開且所述第三繼電器閉合。
另外,如圖8所示的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng),其中,所述BMS還可以包括過壓保護(hù)電路。所述過壓保護(hù)電路與所述MCU的輸出結(jié)果分別連接至與門的第一輸入端和第二輸入端,所述與門的輸出端通過反向器連接至所述第三繼電器的驅(qū)動電路。其中,當(dāng)所述過壓保護(hù)電路或所述MCU檢測到所述充電異?,F(xiàn)象時(shí),兩者均輸出低電平電壓信號,該低電平電壓信號通過所述與門和所述反向器輸出高電平電壓信號以控制所述驅(qū)動電路從而斷開所述第三繼電器。
如圖10所示,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種電動汽車100,包括本發(fā)明前述實(shí)施例提出的用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng)。該用于電動汽車的動力電池冗余充電保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如前所示,此處不再贅述。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電動汽車,通過電池管理系統(tǒng)和整車控制器同時(shí)對動力電池的充電狀況進(jìn)行監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)充電異常現(xiàn)象能夠快速、及時(shí)斷開充電回路以停止動力電池的充電過程,避免由于一個(gè)控制器失效導(dǎo)致的電池過充事故,提高了電動汽車動力電池充電的安全可靠性。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè),例如兩個(gè),三個(gè)等,除非另有明確具體的限定。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。