电池安全充电处理方法、装置及电池管理系统的制作方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种电池安全充电处理方法、装置及电池管理系统。该方法包括：在充电过程中，主控制器判断是否在预设时间内接收到所述从控制器传输的报文，若否，则确认所述从控制器异常，并断开所连接的高压继电器；从控制器判断是否在预设时间内接收到所述主控制器传输的报文，若否，则确认所述主控制器异常，并断开所连接的高压继电器。本发明通过监测充电过程中主控制器和从控制器的工作状态，以在主控制器或从控制器工作异常时，断开可控高压继电器，中止充电流程，避免电池过充的问题。
【专利说明】
电池安全充电处理方法、装置及电池管理系统
技术领域
[0001]本发明涉及纯电动汽车技术领域，具体涉及一种电池安全充电处理方法、装置及电池管理系统。【背景技术】
[0002]当今社会面临环境污染和化石能源短缺等严重问题，作为造成这些问题的重要因素之一的汽车迫切需要改变和创新，纯电动汽车在这中背景下应运而生。纯电动汽车以运行中噪声低，没有尾气排放的优点成为备受关注的绿色交通工具，也成为汽车产业未来发展的一个重要方向。电池管理系统作为管理纯电动汽车电池的控制系统，监控和管理着电池的使用，直接影响电池寿命以及使用安全。
[0003]在纯电动车的使用过程中，出现了大量的电池过充，造成起火的案例，电池管理系统作为充电流程的管理者，理应杜绝这种现象的出现。通过分析多起过充起火案例，发现大部分是由电池管理系统工作异常导致无法防止电池过充所引起。
[0004]在实现本发明实施例的过程中，发明人发现现有的很多电池管理系统控制策略中，仅仅根据电池电压防止电池过充;方案并不完善，难以保证充电的安全行。
【发明内容】
[0005]本发明的一个目的是解决现有技术再充电过程中出现电池管理系统控制器工作异常，充电流程控制失效导致电池过充的问题。
[0006]第一方面本发明提出了一种电池安全充电处理方法，所述电池通过高压继电器与电驱动系统连接，所述电驱动系统与外部充电设备连接，所述充电处理方法包括:
[0007]在充电过程中，主控制器判断是否在预设时间内接收到所述从控制器传输的报文，若否，则确认所述从控制器异常，并断开所连接的高压继电器；
[0008]从控制器判断是否在预设时间内接收到所述主控制器传输的报文，若否，则确认所述主控制器异常，并断开所连接的高压继电器。
[0009]可选的，所述主控制器判断是否在预设时间内接收到所述从控制器传输的报文的步骤具体包括:
[0010]在充电过程中且预设周期时间到达时，所述主控制器对所述从控制器传输的报文进行监控；[〇〇11]判断是否在本周期的所述预设时间内接收到所述从控制器传输的报文。
[0012]可选的，所述从控制器判断是否在预设时间内接收到所述主控制器传输的报文的步骤具体包括:
[0013]在充电过程中且预设周期时间到达时，所述从控制器对所述主控制器传输的报文进行监控；
[0014]判断是否在本周期的所述预设时间内接收到所述主控制器传输的报文。
[0015]可选的，所述判断是否在本周期的所述预设时间内接收到所述从控制器传输的报文的步骤具体包括:
[0016]所述主控制器重置第一时间值，并通过正计时或者倒计时的方式判断在当前时间值大于第二时间值之前是否接收到所述从控制器传输的报文。
[0017]可选的，如所述主控制器在当前时间值大于所述第二时间值之前接收到所述从控制器传输的报文，则确认所述从控制器正常。
[0018]可选的，在所述断开所连接的高压继电器的步骤之前，该方法还包括:
[0019]在确认所述从控制器异常时，所述主控制器向所述充电设备发送充电控制指令， 以使所述充电设备根据所述充电控制指令降低充电电流值。
[0020]可选的于，所述断开所连接的高压继电器的步骤具体包括:
[0021]在所述充电电流降低至预设安全值时，所述主控制器断开所连接的高压继电器。
[0022]可选的，所述断开所连接的高压继电器的步骤具体包括:
[0023]在执行降低充电电流步骤预设时间值时，所述主控制器断开所连接的高压继电器。[〇〇24]由上述技术方案可知，本发明实施例提出的电池安全充电处理方法通过监测充电过程中主控制器和从控制器的工作状态，以在主控制器或从控制器工作异常时，断开可控高压继电器，中止充电流程，避免电池过充的问题。[〇〇25]第二方面，本发明实施例还提出了一种电池安全充电处理装置，包括:第一判断模块和第二判断模块；
[0026]所述第一判断模块，用于判断是否在预设时间内接收到所述第二判断模块传输的报文，若否，则确认所述第二判断模块异常，并断开所连接的高压继电器；
[0027]所述第二判断模块，用于判断是否在预设时间内接收到所述第一判断模块传输的报文，若否，则确认所述第一判断模块异常，并断开所连接的高压继电器。[〇〇28]第三方面，本发明实施例还提出了一种电池管理系统，包括如上述的安全充电处理装置。[〇〇29]由上述技术方案可知，本发明实施例提出的电池安全充电处理装置、电池管理系统通过监测充电过程中主控制器和从控制器的工作状态，以在主控制器或从控制器工作异常时，断开可控高压继电器，中止充电流程，避免电池过充的问题。【附图说明】
[0030]通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中:
[0031]图1示出了本发明一实施例提出的电动汽车的部分结构示意图；
[0032]图2示出了本发明一实施例提出的电池安全充电处理方法的流程示意图；[〇〇33]图3示出了本发明一实施例提出的电池安全充电处理方法中监控主/从控制器工作状态的流程示意图；[〇〇34]图4示出了本发明一实施例提出的电池安全充电处理方法中主控异常处理流程示意图；[〇〇35]图5示出了本发明一实施例提出的电池安全充电处理方法中从控异常处理流程示意图；
[0036]图6示出了本发明一实施例提出的电池安全充电处理装置的流程示意图。【具体实施方式】
[0037]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0038]图1示出了本发明一实施例提出的电动汽车的部分结构示意图，参加图1，该电动汽车包括电池管理系统BMS、电驱动系统和电池组，其中，电池管理系统BMS包括:通过CAN (控制器局域网)报文以相互监控的BMS主控制器和BMS从控制器，所述电池通过高压继电器与电驱动系统连接，所述电驱动系统与外部充电设备连接，BMS主控制器和BMS从控制器分别连接至少一个高压继电器；[〇〇39] 其中，电池组包括第一电池模组和第二电池模组。
[0040]图2示出了本发明一实施例提出的电池安全充电处理方法的流程示意图，参见图 2，所述充电处理方法包括:
[0041]100、在充电过程中，主控制器判断是否在预设时间内接收到所述从控制器传输的报文，若否，则确认所述从控制器异常，并断开所连接的高压继电器；[〇〇42] 200、从控制器判断是否在预设时间内接收到所述主控制器传输的报文，若否，则确认所述主控制器异常，并断开所连接的高压继电器。
[0043]需要说明的是，在整个充电过程中，主控制器或者从控制器没有在预设时间内监测到对方传输的报文，则确认对方发生异常，此处的预设时间为5s，10s，lmin等等。
[0044]在一可行实施例中，步骤100具体包括:
[0045]在充电过程中且预设周期时间到达时，所述主控制器对所述从控制器传输的报文进行监控；
[0046]判断是否在本周期的所述预设时间内接收到所述从控制器传输的报文。[〇〇47]相似的，步骤200具体包括:
[0048]在充电过程中且预设周期时间到达时，所述从控制器对所述主控制器传输的报文进行监控；
[0049]判断是否在本周期的所述预设时间内接收到所述主控制器传输的报文。
[0050]需要说明的是，本实施例在充电过程中设置了至少一个周期，以每个周期开始时的预设时间内是否监控到报文为判断依据;例如，以整点时间为周期，预设时间为l〇s，即以上电开始充电为起始时间，每5min为一个周期对主控制器/从控制器的报文进行监控，如在上一个5min的周期开始时的10s内监控到报文，则说明主/从控制器正常。[〇〇51]本实施例中，判断是否在本周期的所述预设时间内接收到所述从控制器传输的报文的步骤具体包括:[〇〇52]所述主控制器重置第一时间值，并通过正计时或者倒计时的方式判断在当前时间值大于第二时间值之前是否接收到所述从控制器传输的报文。
[0053]如所述主控制器在当前时间值大于所述第二时间值之前接收到所述从控制器传输的报文，则确认所述从控制器正常。
[0054]以5min为一周期，10s为上述预设时间进行详细说明，在本周期的监控时间达到时，主控制器的计时器将时间重置为l〇s，并开始递减，如在〇s时还没有监控到报文，则确认从控制器工作异常。
[0055]相反地，如在Os之前监控到报文，则确认从控制器工作正常。
[0056]为了大电流条件下断开继电器会造成继电器粘接的问题，在断开所连接的高压继电器的步骤之前，该方法还包括:[〇〇57]在确认所述从控制器异常时，所述主控制器向所述充电设备发送充电控制指令， 以使所述充电设备根据所述充电控制指令降低充电电流值。
[0058]在所述充电电流降低至预设安全值时，或者在执行降低充电电流步骤预设时间值时，所述主控制器断开所连接的高压继电器。[〇〇59]图3示出了本发明一实施例提出的电池安全充电处理方法中监控主/从控制器工作状态的流程示意图，参见图3,其中，预设时间为3s;
[0060]充电流程开始后，第一个监控周期(控制节拍)开始，此时，电池管理系统主/从控制器同时开始监测是否接收到来源于对方的CAN报文。若主控制器收到来源于从控制器的 CAN报文，程序内部的计时器重置为3s(具体时间视情况而定)，若主控制器未接收到来源于从控制器的报文，计时器的时间递减，当计时器的时间递减至0时，判定从控制器工作异常； 若从控制器收到来源于主控制器的CAN报文，程序内部的计时器重置为3s(具体时间视情况而定)，若从控制器未接收到来源于主控制器的报文，计时器的时间递减，当计时器的时间递减至0时，判主控制器工作异常，则跳转至主控异常处理和从控异常处理步骤。
[0061]若本监控周期内主/从控制器均正常工作，则进行下一个监控周期。[〇〇62]图4示出了本发明一实施例提出的电池安全充电处理方法中主控异常处理流程示意图，参见图4,从控制工作异常时，为避免大电流条件下断开继电器造成继电器粘连，主控制器通过与充电设备的交互进行降低充电电流的操作，充电电流下降至安全值5A(具体数值视情况而定)或降低充电电流操作执行5s(具体时间视情况而定)后，断开主控制器控制的高压回路继电器。[〇〇63]图5示出了本发明一实施例提出的电池安全充电处理方法中从控异常处理流程示意图，参见图5,由于从控制器无法实现与充电设备的交互，从控制器监测到主控制器工作异常持续15s(具体时间视情况而定)后，直接断开从控制器控制的高压回路继电器。至此充电高压回路断开，充电流程中止，有效的避免了过充。
[0064]对于方法实施方式，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施方式并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施方式，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉， 说明书中所描述的实施方式均属于优选实施方式，所涉及的动作并不一定是本发明实施方式所必须的。
[0065]图6示出了本发明一实施例提出的电池安全充电处理装置的流程示意图，参见图 6,该电池安全充电处理装置，包括:第一判断模块610和第二判断模块620;
[0066]所述第一判断模块610,用于判断是否在预设时间内接收到所述第二判断模块传输的报文，若否，则确认所述第二判断模块异常，并断开所连接的高压继电器；
[0067]所述第二判断模块620,用于判断是否在预设时间内接收到所述第一判断模块传输的报文，若否，则确认所述第一判断模块异常，并断开所连接的高压继电器。
[0068]本发明提供的电池安全充电处理装置能够在电池管理系统控制器工作异常后，及时、安全的断开可控的高压回路继电器，中止充电流程，避免电池过充的发生。
[0069]对于装置实施方式而言，由于其与方法实施方式基本相似，所以描述的比较简单， 相关之处参见方法实施方式的部分说明即可。
[0070]应当注意的是，在本发明的装置的各个部件中，根据其要实现的功能而对其中的部件进行了逻辑划分，但是，本发明不受限于此，可以根据需要对各个部件进行重新划分或者组合。
[0071]基于相同的发明创造，本发明还提出了一种电池管理系统，包括如上述的安全充电处理装置。
[0072]本发明的各个部件实施方式可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本装置中，PC通过实现因特网对设备或者装置远程控制，精准的控制设备或者装置每个操作的步骤。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，并且程序产生的文件或文档具有可统计性，产生数据报告和cpk报告等，能对功放进行批量测试并统计。应该注意的是上述实施方式对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施方式。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、 第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
[0073]虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
【主权项】
1.一种电池安全充电处理方法，所述电池通过高压继电器与电驱动系统连接，所述电 驱动系统与外部充电设备连接，其特征在于，所述充电处理方法包括:在充电过程中，主控制器判断是否在预设时间内接收到所述从控制器传输的报文，若 否，则确认所述从控制器异常，并断开所连接的高压继电器；从控制器判断是否在预设时间内接收到所述主控制器传输的报文，若否，则确认所述 主控制器异常，并断开所连接的高压继电器。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主控制器判断是否在预设时间内接收 到所述从控制器传输的报文的步骤具体包括:在充电过程中且预设周期时间到达时，所述主控制器对所述从控制器传输的报文进行 监控；判断是否在本周期的所述预设时间内接收到所述从控制器传输的报文。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从控制器判断是否在预设时间内接收 到所述主控制器传输的报文的步骤具体包括:在充电过程中且预设周期时间到达时，所述从控制器对所述主控制器传输的报文进行 监控；判断是否在本周期的所述预设时间内接收到所述主控制器传输的报文。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断是否在本周期的所述预设时间内 接收到所述从控制器传输的报文的步骤具体包括:所述主控制器重置第一时间值，并通过正计时或者倒计时的方式判断在当前时间值大 于第二时间值之前是否接收到所述从控制器传输的报文。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如所述主控制器在当前时间值大于所述第 二时间值之前接收到所述从控制器传输的报文，则确认所述从控制器正常。6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，在所述断开所连接的高压继电器 的步骤之前，该方法还包括:在确认所述从控制器异常时，所述主控制器向所述充电设备发送充电控制指令，以使 所述充电设备根据所述充电控制指令降低充电电流值。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述断开所连接的高压继电器的步骤具体 包括:在所述充电电流降低至预设安全值时，所述主控制器断开所连接的高压继电器。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述断开所连接的高压继电器的步骤具体 包括:在执行降低充电电流步骤预设时间值时，所述主控制器断开所连接的高压继电器。9.一种电池安全充电处理装置，其特征在于，包括:第一判断模块和第二判断模块；所述第一判断模块，用于判断是否在预设时间内接收到所述第二判断模块传输的报文，若否，则确认所述第二判断模块异常，并断开所连接的高压继电器；所述第二判断模块，用于判断是否在预设时间内接收到所述第一判断模块传输的报 文，若否，则确认所述第一判断模块异常，并断开所连接的高压继电器。10.—种电池管理系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的安全充电处理装置。
【文档编号】B60L3/00GK106080229SQ201610405650
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】陈言平, 张毅, 鲁振辉, 王少鹏, 赵鑫龙, 李沁洪
【申请人】简式国际汽车设计（北京）有限公司