一种动力电池的电流冗余校验方法
【专利摘要】本发明涉及一种动力电池的电流冗余校验方法，电池管理系统对系统的电流进行监控；每隔时间T即对分流器进行一次信号采集；对采集得到的信号数据进行处理；对处理后的两组电流数据进行对比校验，当两组电流数据的差值超过预设差值时，执行下一步操作，若没有超过预设差值，则选取较小值作为当前电流值并返回第一步；判断为电流检测出现故障，电池管理系统将故障信息上报系统级控制器并返回第一步。与现有技术相比，本发明具有如下优点：一、双段式分流器为电流冗余检测提供了支持，为电流信号的同步采样提供了实现的可行性；二、可以实现在线故障诊断，当出现电流异常，能够及时识别；三、能够保证所检测电流的可靠性。
【专利说明】—种动力电池的电流冗余校验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车动力电池电流检测领域，具体地说是一种动力电池的电流冗余校验方法。
【背景技术】
[0002]现阶段，动力电池或储能电池系统一般会配套安装电池管理系统，并都具备对电池系统充放电电流的监控采集功能。针对动力电池或储能电池系统均需要测量电池的系统的充放电电流，并依据所测量的电流完成安时积分，过流判断和数据监控。
[0003]传统的电池管理系统或对动力电池系统充放电电流监控设备的电流均是采用单一传感器和与其配套的检测电路完成电流采集，当电流检测出现偏差或失效时，检测设备很难自动的识别，只有等到人工维护的时候才能发现。尤其时电动汽车，电流的失效会甚至会导致车辆事故的发生。
[0004]目前众多的解决方案采用分流器或霍尔传感器完成电流采集。分流器是高精度、小阻值的电阻，检测电路通过采集电阻两端的电压，通过欧姆定律计算得到充放电电流。霍尔传感器则是利用霍尔效应，检测电路通过采集霍尔输出的电压信号，根据霍尔效应等效关系计算得到充放电电流。这两种传感器一般都是独立的个体，对其所采用的检测电路也是一套独立电路，对电流的检测的过程是一个开环检测系统，可靠性的保证依赖与电子元器件和电路方案的可靠性。如果传感器或检测电路出现失效(检测不准，受到干扰等情况)，电池管理系统是无法在线识别此类失效现象，也就无法启动对应的应对措施，造成电流过流误报警、参数监控不准、安时计算不准，影响S0C估算、S0H估算、里程估算。因此，电流的检测的可靠性关系着系统(电动汽车、储能电站等)的可靠和安全运行。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是:提供一种动力电池的电流冗余校验方法，保证电流的检测可靠性，并支持实时在线故障诊断。
[0006]为了解决上述问题，本发明的动力电池的电流冗余校验方法为
51:电池管理系统对被监控系统的电流进行监控；
52:每隔时间T即对分流器进行一次信号采集，得到两组数据；
53:对采集得到的信号数据进行处理，得到两组实时电流值；
54:对处理后的两组电流数据进行对比校验，当两组电流数据的差值超过预设差值时，执行下一步操作，若没有超过预设差值，则选取较小值作为当前电流值并返回步骤S1 ；
55:判断为电流检测出现故障，电池管理系统将故障信息上报系统级控制器并返回步骤S1。
[0007]优选的，所述的分流器为六线制。
[0008]优选的，所述的步骤S3中对信号数据的处理步骤是根据欧姆定理得到的。
[0009]优选的，所述的采集数据的间隔时间T与用于对比的预设差值是预先设置好并存储于电池管理系统的存储单元中。
[0010]与现有技术相比，本发明具有如下优点:一、双段式分流器改善了传统的单电阻式分流器，为电流冗余检测提供了支持，为电流信号的同步采样提供了实现的可行性；二、对所采集的电流信号可以实现在线故障诊断，当出现电流异常，能够及时识别；三、冗余检测方法，能够保证所检测电流的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明实施的动力电池的电流冗余校验方法的连接电路图。
[0012]图2为本发明实施的动力电池的电流冗余校验方法流程图。
【具体实施方式】
[0013]为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步阐述。
[0014]本发明的【具体实施方式】:一种动力电池的电流冗余校验方法，该方法应用于电池管理系统中的电路连接结构如图1所示。该电路包括串联型的动力电池组1、串联在动力电池组之前的分流器2、以及通过电流信号采集线3与分流器相连的电池管理系统4。其中，电池管理系统中包括与分流器相连的第一电流检测电路51和第二电流检测电路52，用于处理采集到的数据信号；与两路电流检测电路相连的MCU电路单元6，用于进行采集与控制处理；以及与MCU电路单元相连的其他相关电路单元7。
[0015]其中，测量电流的分流器是双段式设计，根据量程的需要，这两段的分流器的阻值可以是一样的，也可以不一样；该分流器是一个整体，不是由两个独立的分流器串联；该分流器为六线制，其中4线与传统分流器功能完全一致，另外2线则用于新增加电阻端的信号采集；其中两个为串联在主回路中可以通过大电流，另外4个分为两组，每一组两根线，用于引出将对应段的分流器上的信号。
[0016]电流检测采用第一电流检测电路和第二电流检测电路，两个电流检测电路单元实现的功能一样，分别用于检测分流器两个不同段的信号，测量流过分流器的电流。
[0017]采集数据的间隔时间T与用于对比的预设差值是预先设置好并存储于电池管理系统的存储单元中。其中，间隔时间T根据硬件电路所设置的频率设置，当硬件电路所设置的频率为16MHZ时，间隔时间T小于1/16MHZ即可。
[0018]检测系统实时测量两个电流信号，并利用测量的结果进行互相校验，在线识别电流检测的准确性，提高检测的可靠性。
[0019]在电池管理系统中，MCU电路单元对第一电流检测电路和第二电流检测电路所采集的电流信号进行采集与处理，并对所采集的电流值进行实时校验，当所检测的电流值的差值超过一定范围后，则认为出现电流检测故障，并对与电流检测相关的应用做保护处理，防止出现错误响应。出现电流检测故障后，上报给系统级的控制器，通知其采取措施，对车辆或系统做紧急处理。
[0020]该方法的具体实现流程图如图2所示。
[0021 ] S1:电池管理系统对被监控系统的电流进行监控；
S2:每隔时间T即对分流器进行一次信号采集，得到两组数据；53:利用欧姆定律对采集得到的信号数据进行处理，得到两组实时电流值；
54:对处理后的两组电流数据进行对比校验，当两组电流数据的差值超过预设差值时，执行下一步操作，若没有超过预设差值，则选取较小值作为当前电流值并返回步骤S1 ；
55:判断为电流检测出现故障，电池管理系统将故障信息上报系统级控制器并返回步骤S1。
[0022]以上所述为本发明的较佳实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。需要说明的是，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种动力电池的电流冗余校验方法，其特征在于:所述方法为51:电池管理系统对电池组的电流进行监控；52:每隔时间T即对分流器进行一次信号采集，得到两组数据；53:对采集得到的信号数据进行处理，得到两组实时电流值；54:对处理后的两组电流数据进行对比校验，当两组电流数据的差值超过预设差值时，执行下一步操作，若没有超过预设差值，则选取较小值作为当前电流值并返回步骤S1 ；55:判断为电流检测出现故障，电池管理系统将故障信息上报系统级控制器并返回步骤S1。
2.根据权利要求1所述的动力电池的电流冗余校验方法，其特征在于，所述的分流器为7K线制。
3.根据权利要求2所述的动力电池的电流冗余校验方法，其特征在于，所述的步骤S3中对信号数据的处理步骤是根据欧姆定理得到的。
4.根据权利要求3所述的动力电池的电流冗余校验方法，其特征在于，所述的采集数据的间隔时间T与用于对比的预设差值是预先设置好并存储于电池管理系统的存储单元中。
【文档编号】G01R31/36GK103675705SQ201310674286
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】刘飞, 文锋, 阮旭松, 余祖俊, 盛大双 申请人:惠州市亿能电子有限公司