本發(fā)明涉及新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種動力電池故障保護(hù)方法、裝置及動力電池。

背景技術(shù)：

為解決日益嚴(yán)峻的環(huán)境和能源危機(jī)，新能源汽車的發(fā)展和推廣成為勢在必行。但是最近頻發(fā)的安全事故為新能源汽車或動力電池的安全設(shè)計敲響了警鐘。

目前的動力電池安全控制策略大多是：動力電池的安全由電池管理系統(tǒng)進(jìn)行控制，電池管理系統(tǒng)為主從結(jié)構(gòu)，電池管理系統(tǒng)的功能包含檢測、故障判斷、通訊等，在電池包及整個電動汽車系統(tǒng)的安全控制方面起著至關(guān)重要的作用。

然而電池管理系統(tǒng)在設(shè)計、工藝和使用中存在著無法避免的失效問題。當(dāng)電池管理系統(tǒng)失效時，動力電池的安全性無法受到保障。例如，電池管理系統(tǒng)(BMS)采用主從兩級控制，主控模塊按照邏輯控制主繼電器或充電繼電器，從模塊控制箱內(nèi)繼電器。目前常用的故障控制邏輯為：首先BMS檢測出故障，然后根據(jù)相應(yīng)的故障處理方式如斷開繼電器，那么BMS主控模塊按照邏輯要求將繼電器斷開。但是當(dāng)主板與從板之間的通訊發(fā)生故障時，箱內(nèi)繼電器不再受控制，因此容易發(fā)生充電過程中的危險狀況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種動力電池故障保護(hù)方法、裝置及動力電池，能夠在電池管理主控制單元和電池管理從控制單元發(fā)生通信故障的情況下，尤其是在充電過程中，完成故障模式向安全模式的轉(zhuǎn)化。

第一方面，本發(fā)明提供了一種動力電池故障保護(hù)方法，包括：

在動力電池充電過程中，電池管理主控制單元和電池管理從控制單元相互發(fā)送監(jiān)控報文，以監(jiān)控對方是否進(jìn)入離線狀態(tài)；

若電池管理從控制單元監(jiān)控到電池管理主控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)，則電池管理從控制單元控制斷開箱內(nèi)繼電器，結(jié)束充電過程；

若電池管理主控制單元監(jiān)控到電池管理從控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)，則電池管理主控制單元根據(jù)功率需求表將充電功率降到預(yù)設(shè)值后斷開充電繼電器，結(jié)束充電過程。

優(yōu)選地，電池管理主控制單元和電池管理從控制單元相互發(fā)送監(jiān)控報文，以監(jiān)控對方是否進(jìn)入離線狀態(tài)，包括：

電池管理從控制單元向電池管理主控制單元發(fā)送第一監(jiān)控報文，若電池管理從控制單元在第一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)未接收到電池管理主控制單元發(fā)送的第一響應(yīng)報文，則確定監(jiān)控到電池管理主控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)；

電池管理主控制單元向電池管理從控制單元發(fā)送第二監(jiān)控報文，若電池管理主控制單元在第二預(yù)設(shè)時間段內(nèi)未接收到電池管理從控制單元發(fā)送的第二響應(yīng)報文，則確定監(jiān)控到電池管理從控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述第一預(yù)設(shè)時間段和第二預(yù)設(shè)時間段相等。

優(yōu)選地，所述第一預(yù)設(shè)時間段或第二預(yù)設(shè)時間段為3～5s。

第二方面，本發(fā)明還提供了一種動力電池故障保護(hù)裝置，包括：電池管理主控制單元和電池管理從控制單元；

在動力電池充電過程中，所述電池管理主控制單元和所述電池管理從控制單元相互發(fā)送監(jiān)控報文，以監(jiān)控對方是否進(jìn)入離線狀態(tài)；

當(dāng)所述電池管理從控制單元監(jiān)控到所述電池管理主控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)時，所述電池管理從控制單元控制斷開箱內(nèi)繼電器，結(jié)束充電過程；

當(dāng)所述電池管理主控制單元監(jiān)控到所述電池管理從控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)時，所述電池管理主控制單元根據(jù)功率需求表將充電功率降到預(yù)設(shè)值后斷開充電繼電器，結(jié)束充電過程。

優(yōu)選地，在動力電池充電過程中，所述電池管理從控制單元具體用于向電池管理主控制單元發(fā)送第一監(jiān)控報文，若電池管理從控制單元在第一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)未接收到電池管理主控制單元發(fā)送的第一響應(yīng)報文，則確定監(jiān)控到電池管理主控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)；

在動力電池充電過程中，電池管理主控制單元具體用于向電池管理從控制單元發(fā)送第二監(jiān)控報文，若電池管理主控制單元在第二預(yù)設(shè)時間段內(nèi)未接收到電池管理從控制單元發(fā)送的第二響應(yīng)報文，則確定監(jiān)控到電池管理從控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述第一預(yù)設(shè)時間段和第二預(yù)設(shè)時間段相等。

優(yōu)選地，所述第一預(yù)設(shè)時間段或第二預(yù)設(shè)時間段為3～5s。

第三方面，本發(fā)明還提供了一種動力電池，包括如上面所述的動力電池故障保護(hù)裝置。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的動力電池故障保護(hù)方法，在動力電池充電過程中，電池管理主控制單元和電池管理從控制單元相互發(fā)送監(jiān)控報文，以監(jiān)控對方是否進(jìn)入離線狀態(tài)；若電池管理從控制單元監(jiān)控到電池管理主控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)，則電池管理從控制單元控制斷開箱內(nèi)繼電器，結(jié)束充電過程；若電池管理主控制單元監(jiān)控到電池管理從控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)，則電池管理主控制單元根據(jù)功率需求表將充電功率降到預(yù)設(shè)值后斷開充電繼電器，結(jié)束充電過程，從而使得在電池管理主控制單元和電池管理從控制單元發(fā)生通信故障的情況下，尤其是在充電過程中，完成故障模式向安全模式的轉(zhuǎn)化。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例一提供的動力電池故障保護(hù)方法的一種流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例一提供的動力電池故障保護(hù)方法的另一種流程圖；

圖3是本發(fā)明實施例二提供的動力電池故障保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明主要解決了在電池管理主控制單元和電池管理從控制單元發(fā)生通信故障的情況下，尤其是在充電過程中，如何完成故障模式向安全模式的轉(zhuǎn)化問題。

由于電池管理系統(tǒng)BMS采用主從兩級控制，主控制單元按照邏輯控制主繼電器或充電繼電器，從控制單元控制箱內(nèi)繼電器。而電池高壓系統(tǒng)的安全元器件包含：放電主回路上的主繼電器、充電回路上的充電繼電器、箱內(nèi)繼電器。

目前常用的故障控制邏輯為：首先BMS檢測出故障，然后根據(jù)相應(yīng)的故障處理方式如斷開繼電器，那么BMS主控模塊按照邏輯要求將繼電器斷開。BMS系統(tǒng)有一種失效模式：主控制單元與從控制單元之間通訊故障。當(dāng)故障發(fā)生時，箱內(nèi)繼電器不再受控制，因此容易發(fā)生充電過程中的危險狀況。

本發(fā)明實施例為了在從控制單元與從控制單元之間發(fā)生通訊故障時，保證電池的安全性，采用了如下的技術(shù)方案：

在動力電池充電過程中，電池管理主控制單元和電池管理從控制單元相互發(fā)送監(jiān)控報文，以監(jiān)控對方是否進(jìn)入離線狀態(tài)；

若電池管理從控制單元監(jiān)控到電池管理主控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)，則電池管理從控制單元控制斷開箱內(nèi)繼電器，結(jié)束充電過程，從而保證電池在充電過程中的安全性；

若電池管理主控制單元監(jiān)控到電池管理從控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)，則電池管理主控制單元根據(jù)功率需求表將充電功率降到預(yù)設(shè)值后斷開充電繼電器，結(jié)束充電過程，從而保證電池在充電過程中的安全性。

圖1示出了本發(fā)明實施例一提供的動力電池故障保護(hù)方法的流程圖，參見圖1，本實施例提供的動力電池故障保護(hù)方法，包括：

步驟101：在動力電池充電過程中，電池管理主控制單元和電池管理從控制單元相互發(fā)送監(jiān)控報文，以監(jiān)控對方是否進(jìn)入離線狀態(tài)。

在本步驟中，在動力電池充電過程中，電池管理主控制單元和電池管理從控制單元相互發(fā)送監(jiān)控報文，以監(jiān)控對方是否進(jìn)入離線狀態(tài)。

這里，采用報文通信的方式進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，不但實現(xiàn)起來較為簡單方便，而且可以實現(xiàn)任意時間周期的監(jiān)測，如每1s、3s、5s、10s、20s等。

具體地，本步驟可以采取如下方式實現(xiàn)：

電池管理從控制單元向電池管理主控制單元發(fā)送第一監(jiān)控報文，若電池管理從控制單元在第一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)未接收到電池管理主控制單元發(fā)送的第一響應(yīng)報文，則確定監(jiān)控到電池管理主控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)；

電池管理主控制單元向電池管理從控制單元發(fā)送第二監(jiān)控報文，若電池管理主控制單元在第二預(yù)設(shè)時間段內(nèi)未接收到電池管理從控制單元發(fā)送的第二響應(yīng)報文，則確定監(jiān)控到電池管理從控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)。

這里，所述第一響應(yīng)報文可以為廣播報文。

這里，所述第一預(yù)設(shè)時間段和第二預(yù)設(shè)時間段可以相等，也可以不等。

這里，第一預(yù)設(shè)時間段和第二預(yù)設(shè)時間段不宜過長，也不宜過短。過長的話，容易發(fā)生危險，這是因為當(dāng)電池管理主控制單元或電池管理從控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)后，若沒有及時監(jiān)測到，則容易發(fā)生電池充電危險。而時間過短的話又沒有必要，且浪費(fèi)通信資源。

優(yōu)選地，所述第一預(yù)設(shè)時間段或第二預(yù)設(shè)時間段為3～5s。這樣，在電池管理主控制單元或電池管理從控制單元發(fā)送監(jiān)控報文后的3s至5s內(nèi)，若未接收到對方發(fā)送的響應(yīng)報文，那么可以推測對方已失效或發(fā)生故障，即處于離線狀態(tài)，此時為了充分保障電池充電的安全性，應(yīng)該斷開箱內(nèi)繼電器，以結(jié)束電池充電過程。

具體地，若電池管理主控制單元處于離線狀態(tài)，則電池管理從控制單元控制斷開箱內(nèi)繼電器，結(jié)束充電過程；若電池管理從控制單元處于離線狀態(tài)，則電池管理主控制單元根據(jù)功率需求表將充電功率降到預(yù)設(shè)值后斷開充電繼電器，結(jié)束充電過程。

步驟102：若電池管理從控制單元監(jiān)控到電池管理主控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)，則電池管理從控制單元控制斷開箱內(nèi)繼電器，結(jié)束充電過程；若電池管理主控制單元監(jiān)控到電池管理從控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)，則電池管理主控制單元根據(jù)功率需求表將充電功率降到預(yù)設(shè)值后斷開充電繼電器，結(jié)束充電過程。

在本步驟中，由于充電回路上設(shè)置有箱內(nèi)繼電器，因此當(dāng)電池管理從控制單元監(jiān)控到電池管理主控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)時，電池管理從控制單元控制斷開箱內(nèi)繼電器，以結(jié)束電池充電過程，保證電池充電的安全性。

而當(dāng)電池管理主控制單元監(jiān)控到電池管理從控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)時，由于電池管理從控制單元無法再控制斷開箱內(nèi)繼電器，因此這種情況下，由電池管理主控制單元根據(jù)功率需求表將充電功率降到預(yù)設(shè)值后斷開充電繼電器，以結(jié)束充電過程，保證電池充電的安全性。

參見圖2所示的流程圖，其中，BCU表示電池管理主控制單元，BMU表示電池管理從控制單元。當(dāng)動力電池充電開始時，電池管理主控制單元BCU和電池管理從控制單元BMU相互發(fā)送監(jiān)控報文，以監(jiān)控對方是否進(jìn)入離線狀態(tài)，不論監(jiān)測到電池管理主控制單元BCU還是電池管理從控制單元BMU進(jìn)入離線狀態(tài)，均采取相應(yīng)的措施結(jié)束充電過程。例如，當(dāng)某電池管理從控制單元BMU監(jiān)測電池管理主控制單元BCU進(jìn)入離線狀態(tài)時，該電池管理從控制單元BMU控制斷開對應(yīng)的箱內(nèi)繼電器，結(jié)束充電過程；當(dāng)電池管理主控制單元BCU監(jiān)測到某電池管理從控制單元BMU進(jìn)入離線狀態(tài)時，電池管理主控制單元BCU根據(jù)功率需求表將充電功率降到預(yù)設(shè)值后斷開對應(yīng)的充電繼電器，結(jié)束充電過程，以保證電池充電的安全性。

本實施例提供的動力電池故障保護(hù)方法，在動力電池充電過程中，電池管理主控制單元和電池管理從控制單元相互發(fā)送監(jiān)控報文，以監(jiān)控對方是否進(jìn)入離線狀態(tài)；若電池管理從控制單元監(jiān)控到電池管理主控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)，則電池管理從控制單元控制斷開箱內(nèi)繼電器，結(jié)束充電過程；若電池管理主控制單元監(jiān)控到電池管理從控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)，則電池管理主控制單元根據(jù)功率需求表將充電功率降到預(yù)設(shè)值后斷開充電繼電器，結(jié)束充電過程，從而使得在電池管理主控制單元和電池管理從控制單元發(fā)生通信故障的情況下，尤其是在充電過程中，完成故障模式向安全模式的轉(zhuǎn)化。

本發(fā)明實施例二提供了一種動力電池故障保護(hù)裝置，參見圖3，包括：電池管理主控制單元31和電池管理從控制單元32；

在動力電池充電過程中，所述電池管理主控制單元31和所述電池管理從控制單元32相互發(fā)送監(jiān)控報文，以監(jiān)控對方是否進(jìn)入離線狀態(tài)；

當(dāng)所述電池管理從控制單元32監(jiān)控到所述電池管理主控制單元31進(jìn)入離線狀態(tài)時，所述電池管理從控制單元32控制斷開箱內(nèi)繼電器，結(jié)束充電過程；

當(dāng)所述電池管理主控制單元31監(jiān)控到所述電池管理從控制單元32進(jìn)入離線狀態(tài)時，所述電池管理主控制單元31根據(jù)功率需求表將充電功率降到預(yù)設(shè)值后斷開充電繼電器，結(jié)束充電過程。

優(yōu)選地，在動力電池充電過程中，所述電池管理從控制單元具體用于向電池管理主控制單元發(fā)送第一監(jiān)控報文，若電池管理從控制單元在第一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)未接收到電池管理主控制單元發(fā)送的第一響應(yīng)報文，則確定監(jiān)控到電池管理主控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)；

在動力電池充電過程中，電池管理主控制單元具體用于向電池管理從控制單元發(fā)送第二監(jiān)控報文，若電池管理主控制單元在第二預(yù)設(shè)時間段內(nèi)未接收到電池管理從控制單元發(fā)送的第二響應(yīng)報文，則確定監(jiān)控到電池管理從控制單元進(jìn)入離線狀態(tài)。

這里，所述第一預(yù)設(shè)時間段和第二預(yù)設(shè)時間段可以相等，也可以不等。優(yōu)選地，所述第一預(yù)設(shè)時間段或第二預(yù)設(shè)時間段為3～5s。

本實施例所述的動力電池故障保護(hù)裝置，可以用于執(zhí)行上面所述的動力電池故障保護(hù)方法，其技術(shù)原理和效果類此，此處不再贅述。

本發(fā)明實施例三提供了一種動力電池，該動力電池包括上面實施例所述的動力電池故障保護(hù)裝置。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”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。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，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。