电车动力电池高压回路电阻的在线监测控制方法及装置

摘要

本发明涉及电车动力电池高压回路电阻的在线监测控制方法及装置，其包括以下步骤：1)接线；2)测量及计算各电芯的电压及动力电池系统的总电压；3)电车动力电池系统高压回路连接组件电阻的在线监测；4)动力电池系统高压回路连接组件的异常控制。本发明采用对动力电池系统进行双线制接线方式，消除了连接板压降对电芯电压的影响，使测得的数据更加精确。在不增加任何复杂电路元件的情况下，通过计算和推导，实现了对动力电池系统高压回路连接组件电阻的在线监测和异常控制。节约了成本，节省了动力电池系统的内部空间，方便快捷，准确度高。

主权项

1.一种电车动力电池高压回路连接组件电阻的在线监测控制方法，其特征在于，基于该方法的电阻在线监测系统包括分流器、总正接触器、总负接触器、CAN总线和电池管理系统BMS；电池管理系统BMS通过通信线束监测继电器的通断、熔断器的通断、每只电芯的电压、动力电池系统的总电压、分流器探测的高压回路电流参数，并经过一定的算法运算以后，将监测的数值或报警信息通过通信线束传送到整车CAN总线上；动力电池系统开始工作时，电池管理系统BMS实时监测动力电池系统的电压、电流和温度数据，如果这些数据不能够正常被检测到，则电池管理系统BMS向VCU发出“电池管理系统BMS内部通讯故障”报警，否则，电池管理系统BMS开始对检测到的数据进行分析，然后判断高压回路连接组件是否异常，如果有异常，则发送“连接组件电阻异常报警”，如果正常，则将高压回路的电阻数据发送到整车CAN总线上，并判断下一个周期数据是否正常，具体包括以下步骤：1）接线：将各电芯两端的电压测量线连接到电池管理系统BMS上，再将动力电池系统总正总负输出端的电压测量线连接到电池管理系统BMS上；2）测量及计算各电芯的电压及动力电池系统的总电压：通过电池管理系统BMS分别测得各电芯的电压V₁、V₂......V_n-1、V_n，动力电池系统的总电压V_总，所有电芯的电压之和V_sum，其中V_总=U_2n+1-U₀，V_sum=V₁+V₂+…+V_n-1+V_n；n为动力电池系统中电芯或并联模块的数量；3）电车动力电池系统高压回路连接组件电阻的在线监测：根据电池充电和放电的过程，V_总与V_sum之间的大小随着动力电池系统处于充电状态或者放电状态不同，有如下关系：充电时：V_连=V_总-V_sum放电时：V_连=V_sum-V_总式中V_连为高压回路连接元件部分的压降；不论充电还是放电，高压回路连接组件产生的压降在数值上等于V_总和V_sum之间差值的绝对值，即V_连=|V_总-V_sum|；则|V_总-V_sum|/I代表高压回路中连接组件的内阻之和，式中I为高压回路电流；电池管理系统BMS将以上数据发送到整车CAN总线中，进而传输到整车显示器中，实现对动力电池高压回路电阻的在线监测；4）动力电池系统高压回路连接组件的异常控制：经过步骤3）测出高压回路连接元件的内阻之和后，由于高压回路中连接组件的内阻充放电过程中仅仅与系统内部的温度T相关；首先测得动力电池系统内部温度为25℃时对应的压降|V_总-V_sum|_T=25℃，使用V_连^θ表示；由于R=ρl/S，式中ρ-介质的电导率；l-待测介质长度；S-待测介质横截面积；而ρ＝ρ₀·[1+a·(Τ-25)]，式中ρ₀-介质25℃时的电导率；a-温度系数；T-介质温度；由R=ρl/S可知高压回路连接组件的电阻值与温度呈线性关系，根据以上公式可推导出动力电池系统充放电时，由温度探头测得系统内部的温度T，然后根据公式可以求出动力电池系统高压回路连接组件在不同温度下对应的压降V_连，当时，动力电池系统高压回路连接组件出现异常，此时电池管理系统BMS可向CAN总线发出报警信号。