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CN108263239B - 一种被动均衡电路、故障诊断方法和汽车 - Google Patents

一种被动均衡电路、故障诊断方法和汽车 Download PDF

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CN108263239B CN201810128000.8A CN201810128000A CN108263239B CN 108263239 B CN108263239 B CN 108263239B CN 201810128000 A CN201810128000 A CN 201810128000A CN 108263239 B CN108263239 B CN 108263239B
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代康伟
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Beijing Electric Vehicle Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种被动均衡电路、故障诊断方法和汽车，涉及汽车技术领域，所述被动均衡电路包括：开关和处理器，用于获取单体电池在第一状态时的第一电压、所述单体电池在开关闭合后的第二状态时的第二电压，以及所述单体电池在开关断开后的第三状态时的第三电压；并根据所述第一电压、第二电压和/或第三电压，判断被动均衡电路是否故障。本发明通过处理器获取单体电池的第一电压、第二电压以及第三电压，并根据所述第一电压、第二电压和/或第三电压，判断被动均衡电路是否故障，无需增加额外电路即可判断被动均衡电路是否存在故障，能够及时发现被动均衡电路故障，保障电池可用性。

Description

一种被动均衡电路、故障诊断方法和汽车
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种被动均衡电路、故障诊断方法和汽车。
背景技术
目前，为了降低电芯一致性偏差给电池包带来的可用容量下降的问题，一般在电池管理系统中增加被动均衡功能。但是，电池管理系统的被动均衡电路如果存在故障，尤其是均衡电阻短路或均衡开关不能断开时，将持续消耗单体电池电量，容易导致电池的不均衡，从而降低电池的使用寿命。
因此，亟需一种被动均衡电路、故障诊断方法和汽车，能够解决被动均衡电路存在故障而持续消耗电池电量，导致电池不均衡，以致于降低电池使用寿命的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种被动均衡电路、故障诊断方法和汽车，用以解决被动均衡电路存在故障而持续消耗电池电量，导致电池不均衡，以致于降低电池使用寿命的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种被动均衡电路，包括：
单体电池；
与所述单体电池连接的开关；
与所述开关连接的均衡电阻；
与所述单体电池的正极连接的第一端口；
与所述单体电池的负极连接的第二端口；
与所述第一端口和第二端口连接的处理器，用于获取单体电池在第一状态时所述第一端口和第二端口之间的第一电压、所述单体电池在开关闭合后的第二状态时所述第一端口和第二端口之间的第二电压，以及所述单体电池在开关断开后的第三状态时所述第一端口和第二端口之间的第三电压；并根据所述第一电压、第二电压和/或第三电压，判断被动均衡电路是否故障。
优选的，所述第一状态是所述单体电池所在电动汽车静置超过一预设时间段，且低压上电的状态。
优选的，所述开关与所述均衡电阻串联连接。
优选的，所述单体电池与所述开关和均衡电阻并联连接。
本发明实施例还提供了一种被动均衡电路的故障诊断方法，应用于如上所述的被动均衡电路，包括：
获取单体电池在第一状态时所述第一端口和第二端口之间的第一电压、所述单体电池在开关闭合后的第二状态时所述第一端口和第二端口之间的第二电压，以及所述单体电池在开关断开后的第三状态时所述第一端口和第二端口之间的第三电压；
根据所述第一电压、第二电压和/或第三电压，判断被动均衡电路是否故障。
优选的，所述第一状态是所述单体电池所在电动汽车静置超过一预设时间段，且低压上电的状态。
优选的，根据所述第一电压、第二电压和/或第三电压，判断被动均衡电路是否故障包括：
在V2小于第一预设阈值Vst时，确定被动均衡电路故障；或者
在V1-V2的绝对值小于第二预设阈值Vt，且V3-V2的绝对值小于Vt时，确定被动均衡电路故障；或者
在V1-V2的绝对值大于第三预设阈值Vt1，且V3-V2的绝对值大于Vt1，且V2大于Vst时，确定被动均衡电路无故障。
优选的，所述Vt1大于Vt。
优选的，在确定被动均衡电路无故障后，所述判断被动均衡电路是否故障还包括：
在确定被动均衡电路无故障时，进行高压上电。
本发明实施例还提供了一种汽车，包括：如上所述的被动均衡电路。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种汽车和被动均衡电路及故障诊断方法，至少具有以下有益效果：
通过处理器获取单体电池的第一电压、第二电压以及第三电压，并根据所述第一电压、第二电压和/或第三电压，判断被动均衡电路是否故障，无需增加额外电路即可判断被动均衡电路是否存在故障，能够及时发现被动均衡电路故障，保障电池可用性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的被动均衡电路图；
图2为本发明实施例提供的被动均衡电路的故障诊断方法流程图；
图3为本发明实施例提供的被动均衡电路的故障诊断方法一具体流程图。
附图标记说明：
1-单体电池，2-开关，3-均衡电阻，4-第一端口，5-第二端口。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本发明实施例提供了一种被动均衡电路，请参照图1，该被动均衡电路包括：单体电池1；与所述单体电池1连接的开关2；与所述开关2连接的均衡电阻3；与所述单体电池1的正极连接的第一端口4；与所述单体电池1的负极连接的第二端口5；与所述第一端口4和第二端口5连接的处理器，用于获取单体电池1在第一状态时所述第一端口4和第二端口5之间的第一电压、所述单体电池1在开关2闭合后的第二状态时所述第一端口4和第二端口5之间的第二电压，以及所述单体电池1在开关2断开后的第三状态时所述第一端口4和第二端口5之间的第三电压；并根据所述第一电压、第二电压和/或第三电压，判断被动均衡电路是否故障。
本发明上述实施例，通过处理器获取单体电池1的第一电压、第二电压以及第三电压，并根据所述第一电压、第二电压和/或第三电压，判断被动均衡电路是否故障，无需增加额外电路即可判断被动均衡电路是否存在故障，能够及时发现被动均衡电路故障，保障电池可用性。
本发明一具体实施例中，所述第一状态是所述单体电池1所在电动汽车静置超过一预设时间段，且低压上电的状态；所述预设时间段可以为30分钟，也可以根据实际需求进行灵活设置。
本发明一具体实施例中，所述开关2与所述均衡电阻3串联连接。
本发明一具体实施例中，所述单体电池1与所述开关2和均衡电阻3并联连接，可以通过控制开关2的闭合或者关闭来测试单体电池1各种状态的电压，从而判断均衡电路的故障原因，方便检查与维修。
本发明实施例还提供了一种被动均衡电路的故障诊断方法，应用于上述的被动均衡电路，请参照图2，包括：
步骤21，获取单体电池1在第一状态时所述第一端口4和第二端口5之间的第一电压；
其中，所述第一状态是所述单体电池1所在电动汽车静置超过一预设时间段，且低压上电的状态。
步骤22，在获取到第一电压后，闭合开关2，获取单体电池1在所述第一端口4和第二端口5之间的第二电压。
步骤23，在获取到第二电压后，断开开关2，获取单体电池1在所述第一端口4和第二端口5之间的第三电压。
步骤24，在获取到第三电压后，根据所述第一电压、第二电压和/或第三电压，判断被动均衡电路是否故障。
下面，请参照图3，结合具体实现流程说明上述方案的具体实现过程：
步骤31，获取单体电池1在第一状态时所述第一端口4和第二端口5之间的第一电压；
其中，所述第一状态是所述单体电池1所在电动汽车静置超过一预设时间段，且低压上电的状态。
步骤32，在获取到第一电压后，闭合开关2，获取单体电池1在所述第一端口4和第二端口5之间的第二电压。
步骤33，在获取到第二电压后，断开开关2，获取单体电池1在所述第一端口4和第二端口5之间的第三电压。
步骤34，在获取到第三电压后，根据所述第一电压、第二电压和/或第三电压，判断被动均衡电路是否故障。
在步骤34中，在V2小于第一预设阈值Vst时，确定被动均衡电路故障，可能是均衡电阻3发生短路失效；在V1-V2的绝对值小于第二预设阈值Vt，且V3-V2的绝对值小于Vt时，确定被动均衡电路故障，可能是开关2失效或者均衡电阻3断路失效；在V1-V2的绝对值大于第三预设阈值Vt1，且V3-V2的绝对值大于Vt1，且V2大于Vst时，确定被动均衡电路无故障。
其中，所述Vt1大于Vt。
所述被动均衡电路的故障诊断方法，还可以包括：
步骤35，在确定被动均衡电路故障时，提示电动汽车被动均衡电路故障；和/或
步骤36，在确定被动均衡电路无故障时，对电动汽车进行高压上电。
本发明上述实施例，在被动均衡电路故障时提示故障，避免由于在被动均衡电路故障时行驶汽车而损坏电池；在被动均衡电路无故障时，可以正常高压上电行驶汽车。
本发明实施例还提供了一种汽车，包括：如上所述的被动均衡电路。
综上所述，本发明通过处理器获取单体电池1的第一电压、第二电压以及第三电压，并根据所述第一电压、第二电压和/或第三电压，判断被动均衡电路是否故障，无需增加额外电路即可判断被动均衡电路是否存在故障，能够及时发现被动均衡电路故障，保障电池可用性。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种被动均衡电路，其特征在于，包括：
单体电池(1)；
与所述单体电池连接的开关(2)；
与所述开关连接的均衡电阻(3)；
与所述单体电池的正极连接的第一端口(4)；
与所述单体电池的负极连接的第二端口(5)；
与所述第一端口(4)和第二端口(5)连接的处理器，用于获取单体电池(1)在第一状态时所述第一端口(4)和第二端口(5)之间的第一电压、所述单体电池(1)在开关(2)闭合后的第二状态时所述第一端口(4)和第二端口(5)之间的第二电压，以及所述单体电池(1)在开关(2)断开后的第三状态时所述第一端口(4)和第二端口(5)之间的第三电压；并根据所述第一电压、第二电压和/或第三电压，判断被动均衡电路是否故障；
其中，所述第一状态为所述单体电池(1)所在电动汽车静置超过一预设时间段，且低压上电的状态；
根据所述第一电压、第二电压和/或第三电压，判断被动均衡电路是否故障包括：在所述第二电压小于第一预设阈值时，确定被动均衡电路故障；或者，在第一电压与第二电压之差的绝对值小于第二预设阈值，且第二电压与第三电压之差的绝对值小于第二预设阈值时，确定被动均衡电路故障；或者，在第一电压与第二电压之差的绝对值大于第三预设阈值，且第二电压与第三电压之差的绝对值大于所述第三预设阈值，且所述第二电压大于所述第一预设阈值时，确定被动均衡电路无故障；
所述第三预设阈值大于所述第二预设阈值。
2.如权利要求1所述的被动均衡电路，其特征在于，所述开关(2)与所述均衡电阻(3)串联连接。
3.如权利要求1所述的被动均衡电路，其特征在于，所述单体电池(1)与所述开关(2)和均衡电阻(3)并联连接。
4.一种被动均衡电路的故障诊断方法，应用于权利要求1～3任一项所述的被动均衡电路，其特征在于，包括：
获取单体电池(1)在第一状态时所述第一端口(4)和第二端口(5)之间的第一电压V1、所述单体电池(1)在开关(2)闭合后的第二状态时所述第一端口(4)和第二端口(5)之间的第二电压V2，以及所述单体电池(1)在开关(2)断开后的第三状态时所述第一端口(4)和第二端口(5)之间的第三电压V3；
根据所述第一电压V1、第二电压V2和/或第三电压V3，判断被动均衡电路是否故障；
其中，所述第一状态为所述单体电池(1)所在电动汽车静置超过一预设时间段，且低压上电的状态；
根据所述第一电压V1、第二电压V2和/或第三电压V3，判断被动均衡电路是否故障包括：在所述V2小于第一预设阈值Vst时，确定被动均衡电路故障；或者，在V1-V2的绝对值小于第二预设阈值Vt，且V3-V2的绝对值小于Vt时，确定被动均衡电路故障；或者，在V1-V2的绝对值大于第三预设阈值Vt1，且V3-V2的绝对值大于Vt1，且V2大于Vst时，确定被动均衡电路无故障；
所述Vt1大于Vt。
5.如权利要求4所述的被动均衡电路的故障诊断方法，其特征在于，在确定被动均衡电路无故障后，所述判断被动均衡电路是否故障还包括：
在确定被动均衡电路无故障时，进行高压上电。
6.一种汽车，其特征在于，包括：如权利要求1～3任一项所述的被动均衡电路。
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