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CN106427614A - 电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断系统及方法 - Google Patents

电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断系统及方法 Download PDF

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王成龙
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Abstract

本发明创造提供了一种电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断方系统和方法，总压采样与继电器诊断均通过四路电压采样点获取，通过两个可切换的开关实现四个采样点的组合，进而由这些组合的电压即可得知电池系统总压，通过采集的电压值比较又可以获得继电器的状态，不需要通过闭合继电器采集总压，这样可以避免继电器粘连，进而也可以通过比较继电器前端与后端的电压值判断继电器状态。

Description

电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断系统及方法
技术领域
本发明创造属于动力电池BMS总压采集以及故障诊断领域，尤其是涉及一种电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断系统及方法。
背景技术
世界性的石油枯竭导致争夺日益激烈，开发新能源将是未来时期广为关注的项目和目标。在发展新能源的大背景下动力电池的开发责无旁贷，但动力电池在使用过程中依赖于BMS来采集电池的开路电压，以及诊断主继电器的工作状态。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断系统，用于通过两个可切换的开关实现四个采样点的组合，通过采集的电压值比较可以获得正极主负以及预充电继电器的状态。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断系统，包括电池系统，电池系统包括依次连接的电池组、正极继电器、负载、负极继电器，电池组内部串联MSD手动维修开关，正极继电器并联预充电继电器和预充电阻组成的回路，所述电池组正极与正极继电器之间设有第一电压采样点，所述电池组负极与负极继电器之间设有第二电压采样点，所述正极继电器与负载之间设有第三电压采样点，所述负载与负极继电器之间设有第四电压采样点，所述四个电压采样点分别通过导线连接电池管理系统，所述电池管理系统内设有切换开关，所述第二电压采样点通过第一切换开关以及采样电阻连接第一电压采样点、第三电压采样点，所述第四电压采样点通过第二切换开关以及采样电阻连接第一电压采样点、第三电压采样点。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断系统具有以下优势：
(1)快速诊断继电器粘连，在电池管理系统初始化过程中就可以诊断继电器是否粘连，上电后500ms内可以完成诊断。
(2)避免正极继电器粘连造成负极继电器粘连，下电后高压不能切断，造成人员意外的触电。
(3)避免正极继电器因闭合负极继电器后没有经历预充电过程，造成瞬时大电流冲击电池系统MSD内保险和整车电机控制器等。
本发明的另一目的在于提出一种电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断方法，以实现诊断继电器的粘连。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断方法，具体包括如下步骤：
(1)通过切换开关控制BMS采集各个电压采样点之间的电压值；
(2)通过对比负极继电器两端的电压值判断负极继电器的工作状态；
(3)通过对比正极继电器两端的电压值判断判断正极继电器和预充继电器工作状态。
进一步的，所述步骤(2)具体包括如下步骤：
判断负极继电器两端的电压值是否相等，如果相等，则负极继电器粘连，如果负极继电器前端电压大于后端电压且后端电压为0，则负极继电器正常。
进一步的，所述步骤(3)具体包括如下步骤：
判断正极继电器两端电压值是否相等，如果相等，则正极继电器、预充继电器粘连，如果正极继电器前端电压大于后端电压且大于0，则预充电继电器粘连，如果正极继电器前端电压大于后端电压且后端电压等于0，则正极继电器、预充继电器正常。
所述一种电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断方法与上述一种电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断系统相对于现有技术具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造实施例所述一种电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断系统的结构示意图；
图2为本发明创造实施例所述的一种电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断方法的流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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创造和简化描述，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创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1、2所示，一种电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断系统，包括电池系统，电池系统包括依次连接的电池组、正极继电器、负载、负极继电器，电池组内部串联MSD手动维修开关，正极继电器并联预充电继电器和预充电阻组成的回路，所述电池组正极与正极继电器之间设有第一电压采样点，所述电池组负极与负极继电器之间设有第二电压采样点，所述正极继电器与负载之间设有第三电压采样点，所述负载与负极继电器之间设有第四电压采样点，所述四个电压采样点分别通过导线连接电池管理系统，所述电池管理系统内设有切换开关，所述第二电压采样点通过第一切换开关以及采样电阻连接第一电压采样点、第三电压采样点，所述第四电压采样点通过第二切换开关以及采样电阻连接第一电压采样点、第三电压采样点。
本系统的方法流程如下：
(1)将第一切换开关、第二切换开关连接第一电压采样点，通过BMS采集第一电压采样点与第二电压采样点之间的电压值V(1-2)以及第一电压采样点与第四电压采样点之间的电压值V(1-4)；(2)判断V(1-2)与V(1-4)的关系，如果V(1-2)＝V(1-4)相等，则负极继电器粘连，如果V(1-2)>V(1-4)＝0，则负极继电器正常；
(2)将第一切换开关连接第一电压采样点，通过BMS采集第一电压采样点与第二电压采样点之间的电压值V(1-2)，再将第一切换开关连接第三电压采样点，通过BMS采集第一电压采样点与第二电压采样点之间的电压值V(3-2)；判断V(1-2)与V(3-2)的关系，如果V(1-2)＝V(3-2)相等，则正极(预充)继电器粘连，如果V(1-2)>V(3-2)>0，则预充电继电器粘连，如果V(1-2)>V(3-2)＝0，则正极(预充)继电器正常。
本发明的总压采样与继电器诊断均通过四路电压采样点获取，通过电池管理系统两个可切换的开关实现四个采样点的组合，进而由这些组合的电压即可得知电池系统总压，即V(1-2)、V(3-2)、V(1-4)，通过采集的电压值比较又可以获得正极继电器、负极继电器以及预充电继电器的状态，不需要通过高压上电预充电时诊断继电器粘连。这样可以避免因正极继电器粘连的情况下，高压上电闭合负极继电器时，因为没有预充电的过程，造成负极继电器粘连，同时也避免因为没有预充电造成大电流对整车电机控制器和电池系统的冲击。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断系统，包括电池系统，电池系统包括依次连接的电池组、正极继电器、负载、负极继电器，电池组内部串联MSD手动维修开关，正极继电器并联预充电继电器和预充电阻组成的回路，其特征在于：
所述电池组正极与正极继电器之间设有第一电压采样点，所述电池组负极与负极继电器之间设有第二电压采样点，所述正极继电器与负载之间设有第三电压采样点，所述负载与负极继电器之间设有第四电压采样点，所述四个电压采样点分别通过导线连接电池管理系统，所述电池管理系统内设有切换开关，所述第二电压采样点通过第一切换开关以及采样电阻连接第一电压采样点、第三电压采样点，所述第四电压采样点通过第二切换开关以及采样电阻连接第一电压采样点、第三电压采样点。
2.一种电动汽车电池系统总电压采样及继电器诊断方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
(1)通过切换开关控制BMS采集各个电压采样点之间的电压值；
(2)通过对比负极继电器两端的电压值判断负极继电器的工作状态；
(3)通过对比正极继电器两端的电压值判断正极继电器和预充继电器的工作状态。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池系统总电压采样及主继电器诊断系方法，其特征在于：所述步骤(2)具体包括如下步骤：
判断负极继电器两端的电压值是否相等，如果相等，则负极继电器粘连，如果负极继电器前端电压大于后端电压且后端电压为0，则负极继电器正常。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池系统总电压采样及主继电器诊断系方法，其特征在于：所述步骤(3)具体包括如下步骤：
判断正极继电器两端电压值是否相等，如果相等，则正极继电器和预充继电器粘连，如果正极继电器前端电压大于后端电压且大于0，则预充电继电器粘连，如果正极继电器前端电压大于后端电压且后端电压等于0，则正极继电器和预充继电器正常。
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