一种锂电池上车判断方法、存储介质及判断装置与流程

1.本发明涉及锂电池技术领域，尤其是涉及一种锂电池上车判断方法、存储介质及判断装置。


背景技术：

2.铅酸电池在使用中如果回收不当，对环境造成极大的污染，目前多用锂电池替代铅酸电池；电动自行车、电动三轮车（以下统称为电动车）等是使用铅酸电池的主要对象，目前也是锂电替代的主要对象。与铅酸电池相比，锂电池组的内阻小，放电倍率高等特性，由于电池性能的不一样，在锂电应用过程中显现出一些问题：在锂电池组接入电动车时，锂电池会对电动车的电机启动电容进行充电，形成一个大电流，这个电流要比使用铅酸电池时大得多。大电流的通过使电动车与电池的连接器未形成可靠连接之前会产生拉弧（俗称打火），连接器产生高热，接触端子会熔化甚至粘连，随着接插的次数增会使连接器损坏。目前社会上如共享电动车、共享电池等新兴行业中由于电池集中管理充电，使电池插拔的频次很高，连接器损坏的情况非常严重。
3.锂电池包中存在bms（电池管理系统），bms自身工作时会产生一定的功耗，在bms开发中总是希望把bms的功耗降低以获得更高的电池使用率。因此bms的运行设计出多种工作模式，但不管怎样设计都要保证电池安装在车上时不能造成车辆在开车时产生卡顿的情况，影响到用户的体验。
4.为了避免上述问题的发生，判断出电池是否安装在车上是一个重要环节。目前多使用增加外部检测信号的方式实现是否在车辆上的检测，对应的连接器、线束等都要有对应的调整，增加成本及复杂程度，如图1所示的k1、k2信号。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是为了保证电池安装在车上时不能造成车辆在开车时产生卡顿的情况而提供一种方便、可靠的锂电池上车判断方法、存储介质及判断装置。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种锂电池上车判断方法，包括以下步骤：采集放电电流，判断放电电流是否大于设定阈值，若是，则输出第一判断结果，所述第一判断结果为锂电池上车正常，若否，则产生触发信号；基于所述触发信号，控制放电mos断开，获取第一信号，所述第一信号根据p-端是否有电压产生，若p-端有电压，则第一信号为有效信号，否则第一信号为无效信号；判断所述第一信号是否为无效信号，若是，则产生第二信号，该第二信号用于导通一内部负载，若否，则输出第一判断结果；更新第一信号，判断当前的第一信号是否为有效信号，若是，则输出第二判断结果，所述第二判断结果为锂电池未上车，若否，则输出第一判断结果；控制内部负载断开，放电mos闭合。
7.进一步地，所述设定阈值基于电路性能设定。
8.进一步地，所述设定阈值为100-300ma。
9.进一步地，所述内部负载连接于锂电池两端。
10.进一步地，所述第二信号为开关使能信号。
11.进一步地，该方法执行时间小于10ms。
12.本发明还提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括供电子设备的一个或多个处理器执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行如上所述锂电池上车判断方法的指令。
13.本发明还提供一种锂电池上车判断装置，该装置与锂电池连接，包括p-线电压检测电路、内部负载电路和mcu，所述mcu分别连接p-线电压检测电路和内部负载电路，所述p-线电压检测电路与锂电池负极连接，所述内部负载电路连接于锂电池两端；所述mcu采集放电电流，判断放电电流是否大于设定阈值，若是，则输出第一判断结果，所述第一判断结果为锂电池上车正常，若否，则产生触发信号；基于所述触发信号，控制放电mos断开，获取第一信号，所述第一信号根据p-端是否有电压产生，若p-端有电压，则第一信号为有效信号，否则第一信号为无效信号；判断所述第一信号是否为无效信号，若是，则产生第二信号，该第二信号用于导通一内部负载，若否，则输出第一判断结果；更新第一信号，判断当前的第一信号是否为有效信号，若是，则输出第二判断结果，所述第二判断结果为锂电池未上车，若否，则输出第一判断结果；控制内部负载断开，放电mos闭合。
14.进一步地，所述p-线电压检测电路为电阻分压式检测电路。
15.进一步地，所述内部负载电路包括相连接的负载接入开关和耗电组件，所述负载接入开关与mcu连接。
16.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、本发明对于锂电池是否上车的检测通过p-线电压和内部负载实现，不增加额外的检测线路，方便，可靠。
17.2、本发明通过内部负载有效对阻性负载和容性负载进行区分判断，且能够排除温漂影响，判断可靠性高。
18.3、本发明由于不需要增加额外的线路，车辆不需要改装，特别对于市场存量产品的替代具有非常好的便捷性，同时可保证可靠性及安全性。
附图说明
19.图1为现有的连接器调整示意图；图2为本发明的流程图；图3为本发明实施例中的一种检测装置结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
21.实施例1
本实施例提供一种锂电池上车判断方法，该方法通过判断是否带有负载的方式，间接获得锂电池是否在正常连接启动的判断结果。该方法是对于小电流时不能可靠识别电池是否仍在车上的一种判断方法。由于电池连接到车上是只有正负极，没有其它的检测线路；如果车辆处于长时间的静置状态（比如车手吃饭、晚上睡觉等），同时车手在车辆长时间静置后把电池从车辆上取出来了，那么将无法确定这个电池是在车上还是放置在车辆以外的其它地方，因此本发明引入了此方法进行识别，加入此方法处理后，就可以准确的判断出电池是否还在车上。
22.如图2所示，该方法包括以下步骤：步骤s1、采集放电电流，判断放电电流是否大于设定阈值（idsg《odth），若是，则输出第一判断结果，第一判断结果为锂电池上车正常，若否，则产生触发信号，其中，设定阈值基于电路性能设定。在具体实施方式中，设定阈值可设计为100-300ma，对于电路性能较好的，设定阈值设计为100ma较佳。
23.在具体实施方式中，放电电流获取可通过采集rs电阻两端电压转换而成，可通过前端afe采集或者mcu采集等方式。
24.如果锂电池上车正常，mos会正常打开，如果电池离开车辆则可采取对应的措施以避免打火的发生，甚至降低功耗等。
25.当放电电流比较大时，可直接通过电流状态可判断出有负载存在。而当放电电流比较小，特别是小于100毫安以内时，由于电路上存在零漂电流，因此此电流值不能做为判断负载存在的依据。电动车在不行驶的静态电流一般小于50毫安。对于车辆静止时通过以下步骤s2-s5判断。
26.步骤s2、基于触发信号，控制放电mos断开，获取第一信号，第一信号根据p-端是否有电压产生，若p-端有电压，则第一信号为有效信号，否则第一信号为无效信号。
27.在具体实施方式中，有效信号可为高电平，对应地，无效信号为低电平。
28.步骤s3、判断第一信号是否为无效信号，若是，则产生第二信号，该第二信号为开关使能信号，用于导通一内部负载，若否，则输出第一判断结果，其中，内部负载连接于锂电池两端。
29.当放电mos闭合时，p-端会始终为低电平，因此在读取pc信号高低电平前需要断开放电mos。
30.当负载端没有接入负载，当断开放电mos时，p-端电压为低电平，pc信号为低电平。当负载端有阻性负载，当断开放电mos时，p-端电压接近bat+，pc信号为高电平。
31.当负载端有容性负载，当断开放电mos时，由于电容两端电压不能突变，因此在短时间内，p-端电压仍接近到bat-，pc信号为低电平。与没有负载的情况是一样的。本方法引入内部负载，进行进一步判断。
32.步骤s4、更新第一信号，判断当前的第一信号是否为有效信号，若是，则输出第二判断结果，第二判断结果为锂电池未上车，若否，则输出第一判断结果。
33.步骤s5、控制内部负载断开，放电mos闭合。
34.由于检测过程中会断开放电mos，为了避免负载的正常工作，检测时间需要非常短，执行时间小于10毫秒为佳，优选为设定在5毫秒内。
35.上述方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以
存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（rom，read-only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
36.实施例2如图3所示，本实施例提供一种锂电池上车判断装置，该装置与锂电池连接，包括p-线电压检测电路、内部负载电路和mcu，所述mcu分别连接p-线电压检测电路和内部负载电路，所述p-线电压检测电路与锂电池负极（负载端负极）连接，所述内部负载电路连接于锂电池两端。所述mcu采集放电电流，判断放电电流是否大于设定阈值，若是，则输出第一判断结果，所述第一判断结果为锂电池上车正常，若否，则产生触发信号，基于所述触发信号，控制放电mos断开，通过p-线电压检测电路判断是否有电压，产生第一信号，若p-端有电压，则第一信号为有效信号，否则第一信号为无效信号；判断所述第一信号是否为无效信号，若是，则产生第二信号，该第二信号用于所述内部负载电路使其导通，若否，则输出第一判断结果；更新第一信号，判断当前的第一信号是否为有效信号，若是，则输出第二判断结果，所述第二判断结果为锂电池未上车，若否，则输出第一判断结果；控制内部负载断开，放电mos闭合。具体如实施例1所述。
37.本实施例中，p-线电压检测电路为电阻分压式检测电路。具体地，p-线电压检测电路由d2,r5,r6,r7组成，d2作用为阻断充电电流，r6、r7为电组分压电路，分压后经r5耦合到mcu。p-端有电压则pc信号为高电平；p-端无电压则pc信号为低电平。
38.所述内部负载电路包括相连接的负载接入开关和耗电组件，所述负载接入开关与mcu连接。本实施例中，内部负载电路由r1,r2,r3,d1,q1,q2,r4组成，其中，r4为负载电阻为耗电件；r1,r2,r3,q1,q2组成负载电阻接入开关，由mcu的rcen使能信号控制；d1为保护器件，阻断反向电流。内部负载与外部负载是并联关系，内部负载的功耗不能太大，避免在检测过程中把负载电容的电量放出过大影响到负载的正常工作。内部负载电阻较大，可通过电流很小，一般设置为毫安级别，一般在10ma以内。
39.在其他实施方式中，r4也可以更换为耗电方式，如pct等。r1,r2,r3,q1,q2组成的负载电阻接入开关可以是受mcu控制的开关器件，如继电器、光耦等。
40.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。