一种电池热失控监测控制系统及方法与流程

1.本发明涉及电池热失控监测的技术领域，具体为一种电池热失控监测控制系统及方法。


背景技术：

2.随着新能源汽车的快速发展，电动汽车作为新的环保型交通工具正在被积极推广和使用，以替代原有传统能源汽车。动力电池是电动汽车的重要动力来源，动力电池的安全性是电动汽车发展过程中首先要考虑和解决的问题。通常电动汽车中的锂离子电池需要通过串并联以实现成组运用，由于电池成组后能量较高，故而在短路、碰撞等滥用工况下容易导致电池热失控。现有的电动汽车在停车休眠时无法及时监控热失控，易产生安全隐患。因此，如何监测电池热失控发生，以降低电池热失控发生造成的损害，具有重要的意义。


技术实现要素：

3.本发明提供一种电池热失控监测控制系统及方法，解决现有电动汽车对动力电池的热失控监控存在不及时，易造成安全隐患的问题，能提高动力电池热失控的监测水平，降低电池热失控的损害，提高车辆运行的安全性。
4.为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
5.一种电池热失控监测控制系统，包括：热失控传感器、lbc控制器和继电器；
6.车辆的vcu控制器通过can总线与所述lbc控制器信号连接，所述vcu控制器的第一输出端与所述继电器的控制端相连接，所述继电器的输入端与低压供电电源相连接，所述继电器的输出端与所述lbc控制器的输入端相连接；
7.所述lbc控制器与所述热失控传感器can总线连接，所述lbc控制器的输出端与所述热失控传感器的使能端信号连接；
8.在整车处于上电模式时，所述vcu控制器控制所述继电器导通，以使lbc控制器对所述热失控传感器输送使能信号为高电平，进而使所述热失控传感器处于高功耗工作模式，以实时对动力电池进行安全状态检测；
9.在整车处于下电模式时，所述vcu控制器控制所述继电器断开，以使所述lbc控制器对所述热失控传感器输送使能信号为低电平，进而使所述热失控传感器处于低功耗工作模式，以周期性地对动力电池进行安全状态检测。
10.优选的，还包括：常开开关；
11.所述常开开关串接在所述lbc控制器的第一输出端与所述热失控传感器的使能端之间；
12.在整车处于上电模式时，所述lbc控制器控制所述常开开关导通，使所述使能信号为高电平；
13.在整车处于下电模式时，所述lbc控制器控制所述常开开关断开，使所述使能信号为低电平。
14.优选的，还包括：常闭开关；
15.所述常闭开关串接在所述lbc控制器的第二输出端与所述热失控传感器的电源端之间；
16.在整车处于上电模式时，如果所述热失控传感器处于工作异常状态，则lbc控制器控制所述常闭开关断开一段时间后再导通，以使所述热失控传感器断电复位。
17.优选的，所述lbc控制器通过can总线与所述热失控传感器进行通讯，如果出现通讯无应答故障，则所述lbc控制器控制所述热失控传感器进行断电复位，经多次断电复位后，如果所述热失控传感器仍处于工作异常，则上报热失控传感器故障。
18.本发明还提供一种电池热失控监测控制方法，包括：
19.设置lbc控制器，以对动力电池的运行状态监测信号汇总进行处理，所述lbc控制器与vcu控制器can总线连接；
20.在所述lbc控制器与低压供电电源之间串接有继电器，所述vcu控制器控制所述继电器的通断，以控制所述lbc控制器对所述热失控传感器输出的使能信号和常规供电；
21.通过vcu控制器获取车辆的整车运行状态，如果整车处于上电模式，则所述vcu控制器控制lbc控制器对热失控传感器输送使能信号为高电平，以使所述热失控传感器处于高功耗工作模式，实时对动力电池进行安全状态检测；
22.如果整车处于下电模式，则所述vcu控制器控制lbc控制器对热失控传感器输送使能信号为低电平，以使所述热失控传感器处于低功耗工作模式，周期性地对动力电池进行安全状态检测。
23.优选的，还包括：
24.在lbc控制器的第一输出端所述热失控传感器的使能端之间设置有常开开关；
25.如果整车处于上电模式，则所述lbc控制器控制所述常开开关导通，使所述使能信号为高电平；
26.如果整车处于下电模式，则所述lbc控制器控制所述常开开关断开，使所述使能信号为低电平。
27.优选的，还包括：
28.在所述lbc控制器的第二输出端与所述热失控传感器的复位端之间设置有常闭开关；
29.在整车处于上电模式时，如果所述热失控传感器处于工作异常状态，则lbc控制器控制所述常闭开关断开一段时间后再导通，以使所述热失控传感器断电复位。
30.优选的，还包括：
31.所述lbc控制器通过can总线与所述热失控传感器进行通讯，如果出现通讯无应答故障，则所述lbc控制器控制所述热失控传感器进行断电复位，经多次断电复位后，如果所述热失控传感器仍处于工作异常，则上报热失控传感器故障。
32.本发明提供一种电池热失控监测控制系统及方法，设置lbc控制器对热失控传感器进行状态监测，并由vcu控制器通过继电器控制低压供电电源与lbc控制器之间的电连接，进而对热失控传感器的使能信号和常规供电进行控制，以解决现有电动汽车对动力电池的热失控监控存在不及时，易造成安全隐患的问题，能提高动力电池热失控的监测水平，降低电池热失控的损害，提高车辆运行的安全性。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
34.图1为本发明提供的一种电池热失控监测控制系统的示意图。
35.图2是本发明提供的一种电池热失控监测控制方法的逻辑图。
具体实施方式
36.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
37.针对当前电动汽车的动力电池热失控的监测不及时，易造成安全隐患的问题。本发明提供一种电池热失控监测控制系统及方法，解决现有电动汽车对动力电池的热失控监控存在不及时，易造成安全隐患的问题，能提高动力电池热失控的监测水平，降低电池热失控的损害，提高车辆运行的安全性。
38.如图1所示，一种电池热失控监测控制系统，包括：热失控传感器、lbc控制器和继电器。车辆的vcu控制器通过can总线与所述lbc控制器信号连接，所述vcu控制器的第一输出端与所述继电器的控制端相连接，所述继电器的输入端与低压供电电源相连接，所述继电器的输出端与所述lbc控制器的输入端相连接。所述lbc控制器与所述热失控传感器can总线连接，所述lbc控制器的输出端与所述热失控传感器的使能端信号连接。
39.在整车处于上电模式时，所述vcu控制器控制所述继电器导通，以使lbc控制器对所述热失控传感器输送使能信号为高电平，进而使所述热失控传感器处于高功耗工作模式，以实时对动力电池进行安全状态检测。
40.在整车处于下电模式时，所述vcu控制器控制所述继电器断开，以使所述lbc控制器对所述热失控传感器输送使能信号为低电平，进而使所述热失控传感器处于低功耗工作模式，以周期性地对动力电池进行安全状态检测。
41.具体地，为满足动力电池全天候监控的需求，对热失控传感器设有两种工作模式，在整车上电情况下，热失控会处于高功耗工作模式，当车辆下电时，车辆处于低功耗模式。对热失控传感器的供电包含常电和使能信号。常规供电可由整车12v蓄电池提供，12v蓄电池通过继电器对lbc控制器进行供电，进而由lbc控制器对热失控传感器输出使能信号和常电。当常电和使能信号均为高电平时，传感器处于高功耗工作模式，并与bms控制器之间进行交互，上报电池包安全状态。当常电为高电平，使能为低电平时，传感器处于低功耗模式。传感器处于低功耗模式时，将周期性的对电池包安全状态进行检测，不与bms交互信息，如果周期性检测过程中监测到动力电池处于工作异常，例如烟雾或者气体，则给出唤醒信号，唤醒bms，并与bms进行交互，上报电池包内部的异常状态。本系统能解决现有电动汽车对动力电池的热失控监控存在不及时，易造成安全隐患的问题，能提高动力电池热失控的监测水平，降低电池热失控的损害，提高车辆运行的安全性。
42.该系统还包括：常开开关；
43.所述常开开关串接在所述lbc控制器的第一输出端与所述热失控传感器的使能端之间。
44.在整车处于上电模式时，所述lbc控制器控制所述常开开关导通，使所述使能信号
为高电平。
45.在整车处于下电模式时，所述lbc控制器控制所述常开开关断开，使所述使能信号为低电平。
46.该系统还包括：常闭开关；
47.所述常闭开关串接在所述lbc控制器的第二输出端与所述热失控传感器的电源端之间。
48.在整车处于上电模式时，如果所述热失控传感器处于工作异常状态，则lbc控制器控制所述常闭开关断开一段时间后再导通，以使所述热失控传感器断电复位。
49.在实际应用中，当车辆由下电状态转化为上电状态时，由于继电器的弹跳，造成使能信号电压有波动，如果传感器无响应的冗余策略，可能造成传感器死机无法复位，使得失去检测及预警的作用。因此，通过常闭开关控制lbc控制器对热失控传感器的常电输出，使热控传感器进行断电复位。
50.需要说明的是，常闭开关和常开开关可以设置在lbc控制器内，可以采用继电器实现，同时，常闭开关和常开开关的控制端与lbc控制器的输出端连接，由lbc控制器控制常闭开关和常开开关的关断或导通。
51.进一步，所述lbc控制器通过can总线与所述热失控传感器进行通讯，如果出现通讯无应答故障，则所述lbc控制器控制所述热失控传感器进行断电复位，经多次断电复位后，如果所述热失控传感器仍处于工作异常，则上报热失控传感器故障。
52.可见，本发明提供一种电池热失控监测控制系统，设置lbc控制器对热失控传感器进行状态监测，并由vcu控制器通过继电器控制低压供电电源与lbc控制器之间的电连接，进而对热失控传感器的使能信号和常规供电进行控制，以解决现有电动汽车对动力电池的热失控监控存在不及时，易造成安全隐患的问题，能提高动力电池热失控的监测水平，降低电池热失控的损害，提高车辆运行的安全性。
53.相应地，如图2所示，本发明还提供一种电池热失控监测控制方法，包括：
54.s1：设置lbc控制器，以对动力电池的运行状态监测信号汇总进行处理，所述lbc控制器与vcu控制器can总线连接。
55.s2：在所述lbc控制器与低压供电电源之间串接有继电器，所述vcu控制器控制所述继电器的通断，以控制所述lbc控制器对所述热失控传感器输出的使能信号和常规供电。
56.s3：通过vcu控制器获取车辆的整车运行状态，如果整车处于上电模式，则所述vcu控制器控制lbc控制器对热失控传感器输送使能信号为高电平，以使所述热失控传感器处于高功耗工作模式，实时对动力电池进行安全状态检测。
57.s4：如果整车处于下电模式，则所述vcu控制器控制lbc控制器对热失控传感器输送使能信号为低电平，以使所述热失控传感器处于低功耗工作模式，周期性地对动力电池进行安全状态检测。
58.该方法还包括：
59.在lbc控制器的第一输出端所述热失控传感器的使能端之间设置有常开开关。如果整车处于上电模式，则所述lbc控制器控制所述常开开关导通，使所述使能信号为高电平。如果整车处于下电模式，则所述lbc控制器控制所述常开开关断开，使所述使能信号为低电平。
60.该方法还包括：
61.在所述lbc控制器的第二输出端与所述热失控传感器的复位端之间设置有常闭开关。在整车处于上电模式时，如果所述热失控传感器处于工作异常状态，则lbc控制器控制所述常闭开关断开一段时间后再导通，以使所述热失控传感器断电复位。
62.该方法还包括：所述lbc控制器通过can总线与所述热失控传感器进行通讯，如果出现通讯无应答故障，则所述lbc控制器控制所述热失控传感器进行断电复位，经多次断电复位后，如果所述热失控传感器仍处于工作异常，则上报热失控传感器故障。
63.如图2所示，热失控传感器的供电由lbc控制器进行控制，常电通过lbc的常闭开关控制，使能信号由常开开关控制。当整车处于上电模式时，vcu控制继电器给出on电信号，此时lbc控制器完成初始化并自检完成后，控制常开开关闭合，使热失控传感器处于高功耗工作模式。
64.当整车处于下电模式时，on电信号为低电平，lbc的常开开关为断开状态，此时热失控传感器处于低功耗模式。
65.在整车处于上电模式时，如果lbc识别热失控传感器存在工作异常(例如死机、无通讯)，则可以通过断开常闭开关，实现热失控传感器的断电复位。如果经过多次断电复位，热失控传感器仍不能工作，则上报传感器故障。
66.可见，本发明提供一种电池热失控监测控制方法，设置lbc控制器对热失控传感器进行状态监测，并由vcu控制器通过继电器控制低压供电电源与lbc控制器之间的电连接，进而对热失控传感器的使能信号和常规供电进行控制，以解决现有电动汽车对动力电池的热失控监控存在不及时，易造成安全隐患的问题，能提高动力电池热失控的监测水平，降低电池热失控的损害，提高车辆运行的安全性。
67.以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。