基于智能手机的插电式混合动力车用电池组故障诊断装置制造方法
【专利摘要】基于智能手机的插电式混合动力车用电池组故障诊断装置，一种保证驾驶者和乘客安全的装置。其特征在于：包括电池组、漏电检测电路、电压监测电路、电流检测电路、温度检测电路、电池组ECU、插电式混合动力车HCU、智能手机和电磁继电器，使用漏电检测电路、电压检测电路、电流检测电路、温度检测电路，实时地检测电池组的运行状态及其性能的好坏，能够快速且准确地获知电池组的故障类型，采取相应的解决措施，同时将电池组的故障情况发送到驾驶者的智能手机上，使驾驶者及时了解到电池组的故障，从而保证驾驶者和乘客的安全。
【专利说明】基于智能手机的插电式混合动力车用电池组故障诊断装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及插电式混合动力车的制造领域，更具体的说是涉及插电式混合动力车用电池组故障诊断领域，特别是一种能够保证驾驶者安全的装置。
【背景技术】
[0002]目前环境污染和石油资源短缺的问题严重影响着传统汽车产业的发展，纯电动汽车虽能够实现零排放，但电池容量的限制使其面临续驶里程短这一难题。插电式混合动力车是由传统汽车到纯电动汽车的过渡车型，它以内燃机和电池组为动力源，它既能满足行驶过程中驾驶者对动力性的需求，又能实现低油耗以及低排放。
[0003]电池组是插电式混合动力车动力总成的关键元件，由许多单体串联而成。电池组中各个单体在生产过程中所带来的自身充放电能力、自放电率不同以及在使用过程中温度不均衡等一系列问题，会引起电池组内各个单体电荷量的差距越来越大，进而引起电池组功能失效。电池组受电压、电流和温度的影响很大，整车的运行情况和环境的复杂性会导致电池组发生各类故障。
[0004]电池组属于高压电源，如果电池组发生某种故障，不仅会影响电池组功能失效和整车动力性能下降，还将会对插电式混合动力车的安全性能造成危害，与此同时还会对驾驶者以及乘客的人身安全造成严重的威胁。
[0005]因此，插电式混合动力车对电池组实时地进行故障检测和典型故障的处理就显得尤其重要。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是提出一种基于智能手机的插电式混合动力车用电池组故障诊断装置，这一装置能够实时地检测电池组的运行状态及其性能的好坏，能够快速且准确地获知电池组的故障类型，并采取相应的措施，同时将故障信息迅速且准确无误地传送到驾驶者的智能手机上，使驾驶者及时地了解到电池组的运行情况，从而保证驾驶者以及乘客的人身安全。
[0007]电池组可能发生的故障种类很多，大体可以分为以下几类:
[0008](I)电池组自身故障
[0009]电池组自身故障又有很多种情况:极板的活性物质脱落、个别单体反极性、自放电、局部发热、隔板损坏、金属类接触、电解液泄漏、气密性差等。
[0010](2)电池组漏电故障
[0011]电池组漏电故障是指汽车停驶过程中，电池组逐渐放电以致汽车启动困难或汽车电器工作不正常等现象。
[0012](3)电池组电压故障
[0013]电池组电压故障是指电池组电压值出现故障，与正常时的电压值差别很大。(4)电池组电流故障[0014]电池组电流故障是指电池组电流值出现故障，与正常时的电流值差别很大。(5)电池组温度故障
[0015]电池组温度故障是指电池组温度值出现故障，与正常时的温度值差别很大。(6)电池组检测电路故障
[0016]电池组检测电路故障主要包括漏电检测电路故障、电压检测电路故障、电流检测电路故障以及温度检测电路故障。
[0017](7)电池组E⑶与插电式混合动力车HCU之间的通信故障
[0018]电池组E⑶与插电式混合动力车HCU之间的通信故障是指电池组E⑶与插电式混合动力车HCU之间的通讯出现故障，以致插电式混合动力车HCU不能实时地接收到电池组E⑶传来的信息。
[0019](8)电池组E⑶故障
[0020]电池组E⑶故障是指电池组的控制单元发生故障，不能够接收由各检测电路检测至IJ的信息，同时也不能实时地向插电式混合动力车HCU传递电池组的信息。
[0021]本实用新型所述的基于智能手机的插电式混合动力车用电池组故障诊断装置，包括电池组1、漏电检测电路2、电压检测电路2、电流检测电路2、温度检测电路2、电池组E⑶3、插电式混合动力车HCU4、智能手机5、电磁继电器6。其中:
[0022]漏电检测电路2:电池组中设有检测电池组电极与车身之间绝缘电阻绝缘性的传感器，用来检测电池组是否出现漏电故障。
[0023]电压检测电路2:电池组中的所有单体被分成若干个单体组，电池组E⑶3分别对电池组I的总电压和单体组电压进行检测，通过将电压检测电路2所测得的电压值与预先设定的电压值相比较来判断电池组I的电压是否出现故障，从而判断出电池组I是否发生故障。
[0024]电流检测电路2:电池组I中设有电流传感器，以检测电池组I正常充、放电过程中是否有非正常电流出现，电池组ECU3对电流检测电路2所检测到的电流值与预先设定的电流值比较，从而可判断出电池组I是否出现电流故障。
[0025]温度检测电路2:每个电池组单体上都贴有由热敏电阻组成的温度传感器。温度检测电路2用来检测高压电池组I的温度，电池组ECU3对温度检测电路2所检测到的温度值与预先设定的温度值相比较，从而可以检测出电池组I的温度故障并适当地来控制冷却风扇的转速。
[0026]与现有的技术相比，基于智能手机的插电式混合动力车用电池组故障诊断装置具有以下优点:
[0027]1、使用漏电检测电路2、电压检测电路2、电流检测电路2、温度检测电路2实时地检测插电式混合动车用电池组的运行状态以及故障类型，并将检测到的漏电情况、电压值、电流值、温度值发送到电池组ECU3，电池组ECU3再将信息发送到插电式混合动力车HCU4，插电式混合动力车HCU4将根据具体的情况做出相应的处理。
[0028]2、基于智能手机的插电式混合动力车用电池组故障诊断装置结构简单、性能稳定，可以在电池组I发生故障时及时且准确地将电池组I从高压电路中隔离出来，避免电池组I进一步损坏，保护了驾驶者以及乘客的安全。
[0029]3、电池组E⑶3若接收不到由某一个或某几个检测电路发送来的信息，则认为检测电路发生故障，电池组ECU3将此信息发送到插电式混合动力车HCU3，插电式混合动力车HCU4将采取相应的措施。
[0030]4、同时插电式混合动力车HCU4会将故障情况通过无线的方式发送到驾驶者的智能手机5上，使驾驶者及时且准确地了解电池组的运行状态以及故障情况，从而保证了驾驶安全性能以及驾驶者与乘客的人身安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1是本实用新型所述的基于智能手机的插电式混合动力车用电池组故障诊断装置实施的流程图；
[0032]图2是本实用新型所述的基于智能手机的插电式混合动力车用电池组故障诊断装置的布置示意图；
[0033]图3是本实用新型所述的漏电检测电路；
[0034]图4是本实用新型所述的电压检测电路；
[0035]图5是本实用新型所述的电流检测电路；
[0036]图6是本实用新型所述的温度检测电路。
[0037]I一电池组；2—漏电检测电路、电压检测电路、电流检测电路、温度检测电路；3—电池组E⑶；4一插电式混合动力车HCU ；5一智能手机；6—电磁继电器。
【具体实施方式】
[0038]下面结合实施附图对本实用新型做进一步说明。
[0039]电池组E⑶3实时地接收由漏电检测电路2、电压检测电路2、电流检测电路2、温度检测电路2检测到的电池组I的漏电情况、电压值、电流值、温度值，并分别与预先设定好的标准值范围进行比较，如果超过所设定的标准值范围则视为电池组I发生相应的故障，电池组ECU3将会把该故障信息传给插电混合动力车HCU4，插电式混合动力车HCU4由电池组E⑶3传来的故障信息发出警告(即电池组故障灯亮)，严重时关断电磁继电器6，使电池组I从插电式混合动力系统中隔离出来，由发动机单独驱动整车行驶。与此同时插电式混合动力车HCU4将电池组ECU3传来的故障信息通过无线的方式发送到驾驶者的智能手机5上，使驾驶者及时且准确地了解到插电式混合动力车用电池组的故障类型。信息发出的及时性保证了行车和驾驶者、乘客的安全性。
[0040]如图1所述，本实用新型的实施流程是故障检测单元将检测到的电池组I的运行情况以及故障类型发送到控制单元，控制单元根据故障情况采取相应的安全保护措施同时将故障情况进行显示。
[0041]如图2所述，本实用新型通过对电池漏电、电压、电流和温度的情况进行检测，电池组ECU3能检测到电池组I所发生的故障，并将检测到的信号发送到插电式混合动力车HCU4。插电式混合动力车HCU4根据所接收到的信息发出相应的指令，若出现故障，则发出警报，并限制电池的充、放电量，严重时关断电磁继电器6，将电池组I从系统中隔离开来，使用发动机单独驱动整车行驶。
[0042]如图3所述，当高压电池组电极与车身之间的绝缘电阻绝缘性低于规定的标准时，传感器即认为高压电池组I发生漏电，高压电池组I的漏电现象非常危险。若发生漏电，电池组ECU3将把检测到的信息发送到插电式混合动力车HCU4并要求插电式混合动力车HCU4发出警报。漏电检测电路通过周期性地检测高压电池组电极与车身之间的电压来检测电池组I的漏电情况。
[0043]如图4所述，电池组I被等分成许多个单体组，电池组E⑶3对每个单体组的电压和电池组I的总电压分别进行检测。这将确保被检测到每个单体电池的电压波动相类似，对单体组的电压和电池组的总电压进行检测比对每个单体的电压都进行检测要简单、方便地多。若电池组电压出现故障，电池组ECU3将把故障信息发送到插电式混合动力车HCU4并要求插电式混合动力车HCU4发出警报。当故障严重时，将关闭电磁继电器6，使电池组I与系统隔尚。
[0044]如图5所述，通过检测电池组电流的波动以及将检测到的电流值与事先设定的值相比较来判断电池组的故障情况。如果检测到电池组电流出现故障，电池ECU3将把检测到的信息发送到插电式混合动力车HCU4，并要求插电式混合动力车HCU4发出警报。在最坏的情况下，将关闭电磁继电器6使电池组I与系统隔离开来。
[0045]如图6所述，温度检测电路2通过贴在每个单体表面的温度传感器对电池组中每个单体的温度进行检测，并将检测到的信息发送到电池组ECU3，同时电池组ECU3将对各个电线断路和每个传感器是否短路进行检测，电池组ECU3将检测到的信息发送到插电式混合动力车HCU4，插电式混合动力车HCU4根据故障情况发出警报并控制冷却系统中冷却风扇的转速，从而保证电池组温度正常，严重时，将关断电磁继电器6，使电池组I与系统隔离开来。
[0046]电池组E⑶3如果接收不到由某一个或者某几个检测电路发送来的信息，则认为某一个或者某几个检测电路发生故障，电池组E⑶3将此信息发送到插电式混合动力车HCU4，插电式混合动力车HCU4发出警报，严重时将电池组I从系统中隔离开来。
[0047]插电式混合动力车HCU4根据电池组E⑶3发送的故障情况，除发出警报，严重时将电池组I从系统中隔离开来之外，还将通过无线的方式及时并准确地将电池组I的故障情况发送到驾驶者的智能手机5上，使驾驶者及时地了解电池组I的故障状况，然后采取相应的措施，比如到4S维修或将电池组I更换等。
[0048]本实用新型及时且准确地检测电池组I的故障状况，并进行适当的故障处理以及故障警报，使驾驶者安全驾驶。
【权利要求】
1.基于智能手机的插电式混合动力车用电池组故障诊断装置，包括电池组(I)、漏电检测电路(2 )、电压检测电路(2 )、电流检测电路(2 )、温度检测电路(2 )、电池组E⑶(3 )、插电式混合动力车HCU (4)、智能手机(5)、电磁继电器(6)，其特征在于:漏电检测电路(2)、电压检测电路(2 )、电流检测电路(2 )、温度检测电路(2 )实时地检测插电式混合动力车用电池组(I)的运行状态以及所发生的故障类型，并将检测到的漏电情况、电压值、电流值、温度值发送到电池组E⑶(3)，电池组E⑶(3)再将信息发送到插电式混合动力车HCU (4)，插电式混合动力车HCU (4)根据情况采取相应的措施并通过智能手机(5)向驾驶者发出警报。
【文档编号】G01R31/02GK203798987SQ201420001554
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年1月1日 优先权日:2014年1月1日
【发明者】瞿绪开, 姜其亮 申请人:吉林大学