本發(fā)明涉及電池性能監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)、控制方法及車輛。

背景技術(shù)：

電動汽車的動力電池需要電池管理系統(tǒng)進(jìn)行管理監(jiān)控。通常，在車輛關(guān)閉后，電池管理系統(tǒng)關(guān)閉，將不能監(jiān)控電池狀態(tài)。由于關(guān)閉期間，電池狀態(tài)信息無法獲取，即無法監(jiān)控電池狀態(tài)，也就無法在關(guān)閉期間，對電池進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)車輛再次上電時，由于無法得知之前在關(guān)閉期間的電池信息，也就不能準(zhǔn)確的對動力電池的狀態(tài)進(jìn)行估算。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以在車輛關(guān)閉期間，對動力電池進(jìn)行檢測，從而對動力電池進(jìn)行實時且有效地保護(hù)。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法。

本發(fā)明的再一個目的在于提出一種車輛。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面的實施例公開了一種動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)，所述動力電池包括多個電池模塊，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括：主控板和多個從控板，其中，所述多個從控板一一對應(yīng)地設(shè)置在所述多個電池模塊中，所述從控板在進(jìn)入離線監(jiān)控模式后，監(jiān)測對應(yīng)的電池模塊，并在監(jiān)測到電池模塊發(fā)生故障時，激活主控板并向主控板上報故障信息；所述主控板與所述多個從控板相連，用于在車輛關(guān)閉時控制所述多個從控板進(jìn)入所述離線監(jiān)控模式，并在被所述從控板激活后，根據(jù)所述故障信息對所述動力電池進(jìn)行全面的故障診斷和故障處理。

根據(jù)本發(fā)明實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)，從控板集成在電池模塊中，當(dāng)車輛關(guān)閉(下電)后，電池模塊可以為從控板供電，從控板可以實時地對電池模塊進(jìn)行監(jiān)測，這樣，在車輛關(guān)閉(下電)期間，一旦從控板監(jiān)測到電池模塊發(fā)生故障，便可以激活主控板并及時 地向主控板上報故障信息，主控板可以對整個動力電池進(jìn)行全面的故障診斷并進(jìn)行相應(yīng)的故障處理，從而對動力電池進(jìn)行實時且有效地保護(hù)。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在一些示例中，所述從控板包括時鐘模塊，所述從控板在進(jìn)入所述離線監(jiān)控模式后，所述時鐘模塊啟動，并每間隔預(yù)定的喚醒時間時，喚醒所述從控板以使所述從控板采集所述電池模塊的電池信息，并根據(jù)所述電池信息判斷所述電池模塊是否發(fā)生故障。

在一些示例中，所述從控板還用于根據(jù)所述電池信息判斷所述電池模塊是否發(fā)生異常，并在判斷所述電池模塊發(fā)生異常時，所述時鐘模塊降低所述從控板的喚醒時間間隔。

在一些示例中，所述電池信息包括單體電池的溫度、單體電池的電壓和采集時間。

在一些示例中，所述主控板還用于在所述車輛上電時，從所述多個從控板獲取電池信息，并控制所述多個從控板退出所述離線監(jiān)控模式。

本發(fā)明第二方面的實施例公開了一種如上述實施例所述的監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：當(dāng)車輛關(guān)閉時，主控板控制多個從控板進(jìn)入離線監(jiān)控模式；所述多個從控板對相應(yīng)的電池模塊進(jìn)行監(jiān)測，并在監(jiān)測到電池模塊發(fā)生故障時，激活所述主控板并向主控板上報故障信息；所述主控板根據(jù)所述故障信息對所述動力電池進(jìn)行全面的故障診斷和故障處理。

根據(jù)本發(fā)明實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法，從控板集成在電池模塊中，當(dāng)車輛關(guān)閉(下電)后，電池模塊可以為從控板供電，從控板可以實時地對電池模塊進(jìn)行監(jiān)測，這樣，在車輛關(guān)閉(下電)期間，一旦從控板監(jiān)測到電池模塊發(fā)生故障，便可以激活主控板并及時地向主控板上報故障信息，主控板可以對整個動力電池進(jìn)行全面的故障診斷并進(jìn)行相應(yīng)的故障處理，從而對動力電池進(jìn)行實時且有效地保護(hù)。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在一些示例中，所述多個從控板對相應(yīng)的電池模塊進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)一步包括：所述從控板每間隔預(yù)定的喚醒時間采集所述電池模塊的電池信息，并根據(jù)所述電池信息判斷所述電池模塊是否發(fā)生故障。

在一些示例中，還包括：所述從控板根據(jù)所述電池信息判斷所述電池模塊發(fā)生異常時，降低所述喚醒時間。

在一些示例中，所述電池信息包括單體電池的溫度、單體電池的電壓和采集時間。

本發(fā)明第三方面的實施例公開了一種車輛，包括：如上述第一方面的實施例所述的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)。該車輛可以在車輛關(guān)閉(下電)期間，對動力電池進(jìn)行檢測，從而對 動力電池進(jìn)行實時且有效地保護(hù)。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)的電路原理圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)的執(zhí)行步驟圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)的執(zhí)行步驟圖；以及

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法的流程圖。

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)、控制方法及車輛。

其中，動力電池包括多個電池模塊，每個電池模塊包括多個單體電池。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，根據(jù) 本發(fā)明一個實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)100，包括：主控板110和多個從控板120。

其中，多個從控板110一一對應(yīng)地設(shè)置在多個電池模塊中，從控板120在進(jìn)入離線監(jiān)控模式后，監(jiān)測對應(yīng)的電池模塊，并在監(jiān)測到電池模塊發(fā)生故障時，激活主控板并向主控板上報故障信息。主控板110與多個從控板120相連，用于在車輛關(guān)閉時控制多個從控板120進(jìn)入離線監(jiān)控模式，并在被從控板120激活后，根據(jù)故障信息對動力電池進(jìn)行全面的故障診斷和故障處理。

需要說明的是，當(dāng)從控板120進(jìn)入離線監(jiān)控模式后，相應(yīng)的電池模塊可以為其供電，從而保證從控板120的正常運(yùn)行。

如圖2所示，并結(jié)合圖1，作為一個具體的示例，多個從控板120包括從控板1、從控板2至從控板n，從控板1設(shè)置在電池模塊1中，從控板2設(shè)置在電池模塊2中，從控板n設(shè)置在電池模塊n中，n為正整數(shù)。主控板110和多個從控板120之間通過CAN總線進(jìn)行通信，當(dāng)然也可采用其它的通信總線進(jìn)行通信。

結(jié)合圖2所示，在車輛將要關(guān)閉時，主控板110通過CAN總線與多個從控板120進(jìn)行通信，命令多個從控板120進(jìn)入離線監(jiān)控模式，然后主控板110下電。多個從控板120在進(jìn)入離線監(jiān)控模式后，對相應(yīng)的電池模塊進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控電池模塊中單體電池的電池狀態(tài)。例如：從控板1監(jiān)測電池模塊1，從控板2監(jiān)測電池模塊2，從控板n監(jiān)測電池模塊n。當(dāng)監(jiān)測到相應(yīng)的電池模塊中單體電池發(fā)生故障時，通過CAN總線向主控板110發(fā)送激活命令，使主控板110上電，并根據(jù)相應(yīng)的從控板上報的故障信息對動力電池進(jìn)行全面的故障診斷和故障處理。例如：從控板1監(jiān)測到電池模塊1中的單體電池出現(xiàn)故障，則從控板1激活主控板110，并向主控板110上報相應(yīng)的故障信息，供主控板110使用。

主控板110由電池模塊的故障信息被從控板激活后，主控板110可進(jìn)行全面的故障診斷以及相應(yīng)的故障處理，例如：通過車載GPRS上報電池系統(tǒng)故障給監(jiān)控中心，通知維修人員。再如：當(dāng)單體電池溫度過高的故障時，可以開啟冷卻設(shè)備進(jìn)行降溫處理等。

根據(jù)本發(fā)明實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)，從控板集成在電池模塊中，當(dāng)車輛關(guān)閉(下電)后，電池模塊可以為從控板供電，從控板可以實時地對電池模塊進(jìn)行監(jiān)測，這樣，在車輛關(guān)閉(下電)期間，一旦從控板監(jiān)測到電池模塊發(fā)生故障，便可以激活主控板并及時地向主控板上報故障信息，主控板可以對整個動力電池進(jìn)行全面的故障診斷并進(jìn)行相應(yīng)的故障處理，從而對動力電池進(jìn)行實時且有效地保護(hù)。

結(jié)合圖2所示，在本發(fā)明的一個實施例中，從控板包括時鐘模塊(即實時時鐘)，以從控板1為例，則從控板1在進(jìn)入離線監(jiān)控模式后，從控板1的時鐘模塊啟動，并每間隔預(yù)定的喚醒時間時，喚醒從控板1以使從控板1采集電池模塊1的電池信息，并根據(jù)電池信 息判斷電池模塊1是否發(fā)生故障。也就是說，在進(jìn)入離線監(jiān)控模式后，從控板1啟動內(nèi)部的實時時鐘，每間隔預(yù)定的時間(如10分鐘)喚醒從控板1，從控板1采集電池模塊1中的電池信息，并根據(jù)電池信息對單體電池的狀態(tài)進(jìn)行診斷，如果單體電池的狀態(tài)處于故障狀態(tài)，則通過CAN總線激活主控板110并上報給主控板110故障信息。主控板110被激活后，進(jìn)行全面的故障診斷和相應(yīng)的故障處理。由于單體電池的狀態(tài)變化較慢，因此，通過時鐘模塊控制從控板定期進(jìn)行故障診斷，可以有效降低從控板的能耗。

進(jìn)一步地，從控板120還用于根據(jù)電池信息判斷電池模塊是否發(fā)生異常，并在判斷電池模塊發(fā)生異常時，時鐘模塊降低從控板的喚醒時間間隔。以多個從控板120中從控板1為例，當(dāng)從控板1判斷電池模塊1中的單體電池處于異常狀態(tài)時，則時鐘模塊可以縮短從控板1定期監(jiān)測時間(如由之前的10分鐘縮短至2分鐘)。類似于將出現(xiàn)異常的電池模塊1作為重點的監(jiān)測對象，從而對電池模塊1進(jìn)行更好的監(jiān)測。當(dāng)然，在電池模塊1出現(xiàn)異常時，也可以延長每一次的監(jiān)控時間，從而對電池模塊1進(jìn)行更好的監(jiān)測。

在以上描述中，異常指單體電池存在一些不正常的情況，但是問題并不嚴(yán)重。故障指單體電池出現(xiàn)的問題較為嚴(yán)重?？梢哉J(rèn)為異常和故障是兩個等級的問題，異常對應(yīng)的問題并不是很嚴(yán)重，而故障度應(yīng)的問題相對比較嚴(yán)重。

在本發(fā)明的一個實施例中，電池信息包括但不限于：單體電池的溫度、單體電池的電壓和采集時間。因此，當(dāng)滿足以下條件之一或者多個時，可以認(rèn)為單體電池發(fā)生異常，例如：

1、當(dāng)單體電池電壓低于設(shè)定的電壓異常閾值(如3.4V)，則判斷單體電池電壓異常；

2、當(dāng)單體電池電壓壓差大于設(shè)定的單體壓差異常閾值，則判斷單體電池壓差異常；

3、當(dāng)單體電池溫度高于設(shè)定的溫度過高異常閾值，則判定單體電池溫度過高異常；

4、當(dāng)單體電池溫度低于設(shè)定的溫度過低異常閾值，則判定單體電池溫度過低異常；

5、當(dāng)單體電池溫差高于設(shè)定的溫差異常閾值，則判定單體電池溫差異常。

當(dāng)滿足以下條件之一或者多個時，可以認(rèn)為單體電池發(fā)生故障，例如：

1、當(dāng)單體電池電壓低于設(shè)定的電壓故障閾值(如2.7V)，則判斷單體電池電壓故障；

2、當(dāng)單體電池電壓壓差大于設(shè)定的單體壓差故障閾值，則判斷單體電池壓差故障，其中，單體壓差故障閾值大于單體壓差異常閾值；

3、當(dāng)單體電池溫度高于設(shè)定的溫度過高故障閾值，則判定單體電池溫度過高故障，其中，溫度過高故障閾值大于溫度過高異常閾值；

4、當(dāng)單體電池溫度低于設(shè)定的溫度過低故障閾值，則判定單體電池溫度過低故障，其中，溫度過低故障閾值小于溫度過低異常閾值；

5、當(dāng)電池溫差高于設(shè)定的溫差故障閾值，則判定單體電池溫差故障，其中，溫差故障閾值大于溫差異常閾值。

在本發(fā)明的一個實施例中，主控板110還用于在車輛上電時，從多個從控板120獲取電池信息，并控制多個從控板120退出離線監(jiān)控模式。也就是說，在整個車輛關(guān)閉(下電)期間，如果從控板120沒有監(jiān)測到電池模塊出現(xiàn)故障，則當(dāng)車輛再次開啟(上電)時，主控板110可以從多個從控板120中獲取到車輛關(guān)閉期間全面的電池信息，從而主控板110可以對動力電池的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的估計，使駕駛員了解到車輛的當(dāng)前情況，即從控板記錄主控板離線期間的電池狀態(tài)信息，在主控板激活后，上報給主控板，主控板根據(jù)從控板上報的數(shù)據(jù)進(jìn)行電池的荷電狀態(tài)SOC、健康狀態(tài)SOH估算等，從而保證了電池的荷電狀態(tài)SOC、健康狀態(tài)SOH等估算的準(zhǔn)確性和可靠性。

以下結(jié)合圖3和圖4對本發(fā)明實施例的主控板和多個從控板的工作流程進(jìn)行詳細(xì)描述，如圖3所示，當(dāng)車輛關(guān)閉后，主控板命令從控板進(jìn)入離線監(jiān)控模式，主控板關(guān)閉，從控板啟動實時時鐘，設(shè)定時間，從控板關(guān)閉。實時時鐘定時喚醒從控板，從控板采集并存儲電池信息，如電池電壓、溫度等。然后，從控板執(zhí)行故障診斷，當(dāng)從控板診斷到故障時，從控板通過CAN總線喚醒主控板，從控板上報電池故障及存儲的電池狀態(tài)信息，主控板診斷電池故障并執(zhí)行故障處理。當(dāng)從控板診斷到異常時，延長本次監(jiān)控時間，持續(xù)監(jiān)控一段時間，并減小從控板下次自動喚醒的時間間隔，然后從控板記錄電池異常狀態(tài)信息，并在主控板上電后，上報給主控板。如果從控板沒有監(jiān)測到異常或者故障，則從控板下電，等待下一次被喚醒。

如圖4所示，車輛再次啟動后，主控板上電，判斷從控板是否處于激活狀態(tài)，如果是(如果不是，則主控板激活從控板)，則從控板上報離線監(jiān)控期間的電池狀態(tài)信息，主控板命令從控板退出離線監(jiān)控模式。在從控板退出后，主控板使用離線監(jiān)測期間的電池狀態(tài)信息進(jìn)行荷電狀態(tài)SOC以及電池健康狀態(tài)SOH的估算，并判斷和處理離線監(jiān)測期間出現(xiàn)的電池故障等。

根據(jù)本發(fā)明實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)，在車輛關(guān)閉(下電)期間，可以對電池進(jìn)行監(jiān)測，從而對動力電池進(jìn)行實時且有效地保護(hù)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的實施例公開了一種車輛，該車輛包括上述的實施例所述的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)。該車輛在車輛關(guān)閉(下電)期間，可以對電池進(jìn)行監(jiān)測，從而對動力電池進(jìn)行實時且有效地保護(hù)。

另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的車輛的其它構(gòu)成以及作用對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言都是已知的，為了減少冗余，此處不做贅述。

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法的流程圖。如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

S501：當(dāng)車輛關(guān)閉時，主控板控制多個從控板進(jìn)入離線監(jiān)控模式。

S502：多個從控板對相應(yīng)的電池模塊進(jìn)行監(jiān)測，并在監(jiān)測到電池模塊發(fā)生故障時，激活主控板并向主控板上報故障信息。具體而言，從控板每間隔預(yù)定的喚醒時間采集電池模塊的電池信息，并根據(jù)電池信息判斷電池模塊是否發(fā)生故障。進(jìn)一步地，從控板可根據(jù)電池信息判斷電池模塊發(fā)生異常時，降低喚醒時間間隔。

其中，電池信息包括但不限于：單體電池的溫度、單體電池的電壓和采集時間。

S503：主控板根據(jù)故障信息對動力電池進(jìn)行全面的故障診斷和故障處理。

根據(jù)本發(fā)明實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法，從控板集成在電池模塊中，當(dāng)車輛關(guān)閉(下電)后，電池模塊可以為從控板供電，從控板可以實時地對電池模塊進(jìn)行監(jiān)測，這樣，在車輛關(guān)閉(下電)期間，一旦從控板監(jiān)測到電池模塊發(fā)生故障，便可以激活主控板并及時地向主控板上報故障信息，主控板可以對整個動力電池進(jìn)行全面的故障診斷并進(jìn)行相應(yīng)的故障處理，從而對動力電池進(jìn)行實時且有效地保護(hù)。

需要說明的是，本發(fā)明實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法的具體實現(xiàn)方式與本發(fā)明實施例的動力電池的監(jiān)控系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方式類似，具體請參見系統(tǒng)部分的描述，為了減少冗余，此處不做贅述。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。