动力电池电流传感器诊断方法、装置、终端及存储介质与流程

1.本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种动力电池电流传感器诊断方法、装置、终端及存储介质。


背景技术：

2.近年来新能源汽车发展趋势迅猛，动力电池安全成为整车厂重点关注领域。电池管理系统作为动力电池安全监控和安全执行的重要部件，对动力电池的数据采集、数据估算、故障响应等方面的功能安全等级要求也越来越高。动力电池的电流传感器用于监控流经电池电芯的电流参数，当存在电流过流、异常波动、电流缺失时，电池管理系统进行对应的限功率、下高压等安全措施保障驾驶员安全。
3.基于电流传感器对动力电池电流监控有效性的考虑，为进一步提升数据安全性和有效性，行业内常见的做法。(1)采用双路qm等级can形式电流传感器，一路传感器用于电流参数检测，另一路传感器用于主电流传感器数据检测有效性校验，通过双路电流传感器冗余涉及提升动力电池电流监控的安全性；(2)采用单路asilc等级的电流传感器，由于该类别电流传感器在系统/硬件/软件设计时已经满足功能安全要求，因此在动力电池整包使用过程中电流参数监控能够满足整车功能安全要求，进而提升动力电池电流监控的安全性；(3)采用单路can形式电流传感器和单路霍尔式电流传感器冗余方式，由于两种电流传感器为异构形式，在电流参数校验过程中进一步得到安全性的提升。上述三种常见方式，均能达到提升动力电池安全性的目的，但从成本角度考虑，无论是传感器冗余使用设计还是满足功能安全的传感器，对整车成本造成的压力较大，亟需一种冗余方式，既能提升电流监控安全性，又能控制成本的增加。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提供了一种动力电池电流传感器诊断方法、装置、终端及存储介质，可在不改动动力电池包内电芯布置和无需增加额外电流传感器的情况下，实现电池电流监控的冗余设计，具有较高的成本优势本。
5.发明技术方案结合附图说明如下：
6.第一方面，本发明实施例提供了一种动力电池电流传感器诊断方法，包括：
7.通过电芯采样控制板采集busbar间的电压δvn；
8.获取busbar的温度tn，通过查表获取当前各个busbar的电阻rn；
9.获得流经busbar的电流in；
10.同步采集多个busbar电流，筛选出有效的busbar电流i
nvalid
；
11.通过电流传感器获取母线电流i
sample
；
12.将电流传感器获取的母线电流i
sample
与有效的busbar电流i
nvalid
进行比对以确定动力电池电流传感器的状态。
13.进一步的，所述流经busbar的电流in的获得方法如下：
14.in＝un/rn，其中，un为busbar两端的电压δvn；rn为busbar的电阻rn。
15.进一步的，所述筛选出有效的busbar电流i
nvalid
的具体方法如下：
16.将采集的busbar电流的最大值和最小值剔除，从而筛选出有效的busbar电流i
nvalid
。
17.进一步的，将电流传感器获取的母线电流i
sample
与有效的busbar电流i
nvalid
进行比对以确定动力电池电流传感器的状态的具体方法如下：
18.若i
sample
＜i
nvalid
，且小于规定阈值，上报电流校验不合理故障。
19.进一步的，电流校验不合理故障的故障响应方式是轻微限制放电功率和充电功率；
20.电流校验不合理故障的故障恢复方式是无故障时立即修复。
21.进一步的，当电流校验不合理故障时，如果处于低温充电工况，busbar识别到过流偏大，报单次busbar过流故障；
22.单次busbar过流故障的故障响应方式是轻微限制放电功率和充电功率；
23.单次busbar过流故障的故障恢复方式是下一个循环无故障修复。
24.进一步的，当存在单次busbar过流故障，且累计多次且超过次数阈值，报多次busbar过流故障；
25.多次busbar过流故障的故障响应方式是中度限制放电功率和充电功率；
26.多次busbar过流故障的故障恢复方式是uds诊断方式清除故障。
27.第二方面，本发明实施例还提供了一种动力电池电流传感器诊断装置，包括：
28.采集模块，用于通过电芯采样控制板采集busbar间的电压δvn；
29.第一获取模块，用于获取busbar的温度tn并且通过查表获取当前各个busbar的电阻rn；
30.获得模块，用于获得流经busbar的电流in；
31.采集筛选模块，用于同步采集多个busbar电流，筛选出有效的busbar电流i
nvalid
；
32.第二获取模块，用于通过电流传感器获取母线电流i
sample
；
33.诊断模块，用于将电流传感器获取的母线电流i
sample
与有效的busbar电流i
nvalid
进行比对以确定动力电池电流传感器的状态。
34.第三方面，提供一种终端，包括：
35.一个或多个处理器；
36.用于存储所述一个或多个处理器可执行指令的存储器；
37.其中，所述一个或多个处理器被配置为：
38.执行本发明实施例的第一方面所述的方法。
39.第四方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得终端能够执行本发明实施例的第一方面所述的方法。
40.第五方面，提供一种应用程序产品，当应用程序产品在终端在运行时，使得终端执行本发明实施例的第一方面所述的方法。
41.本发明的有益效果为：
42.本发明可在不改动动力电池包内电芯布置和无需增加额外电流传感器的情况下，实现了动力电池电流传感器诊断和电池电流监控的冗余设计，具有较高的成本优势。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
44.图1为本发明所述的一种动力电池电流传感器诊断方法的流程图；
45.图2为busbar采集方案示意图；
46.图3为本发明所述的一种动力电池电流传感器诊断装置的结构示意图；
47.图4为一种终端结构示意框图。
具体实施方式
48.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
49.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
50.实施例一
51.图1和图2为本发明实施例一提供的一种动力电池电流传感器诊断方法的流程图，本实施例可适用于动力电池电流传感器诊断的情况，该方法可以由本发明实施例中的一种动力电池电流传感器诊断装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现。
52.本实施例提供了一种动力电池电流传感器诊断方法，其中：电池模组指电芯通过串联或并联形成的组合单元；busbar复合结构汇流排，用于连接模组或电芯；电流传感器用于直接采集动力电池母线电流；电芯采样控制板用于采集电芯电芯、电芯温度等数据并上报至电池管理系统控制板；电池管理系统控制板用于监控电池母线电流，计算busbar上报电压值并形成冗余计算电流，完成电流合理性校验，具体如下：
53.步骤一、利用电池模组之间存在的n个连接铜板，通过电芯采样控制板采集busbar间的电压δvn；
54.步骤二、获取busbar的温度tn，通过查表获取当前各个busbar的电阻rn；
55.步骤三、获得流经busbar的电流in；
56.所述流经busbar的电流in的获得方法如下：
57.in＝un/rn，其中，un为busbar两端的电压δvn；rn为busbar的电阻rn。
58.步骤四、同步采集多个busbar电流，筛选出有效的busbar电流i
nvalid
；
59.筛选出有效的busbar电流i
nvalid
的具体方法如下：
60.将采集的busbar电流的最大值和最小值剔除，从而筛选出有效的busbar电流i
nvalid
。
61.步骤五、通过电流传感器获取母线电流i
sample
；
62.步骤六、将电流传感器获取的母线电流i
sample
与有效的busbar电流i
nvalid
进行比对
unit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器301可以在集成有gpu(graphics processing unit，图像处理器)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器301还可以包括ai(artificial intelligence，人工智能)处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
88.存储器302可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是有形的和非暂态的。存储器302还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器302中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器301所执行以实现本技术中提供的一种动力电池电流传感器诊断方法。
89.在一些实施例中，终端还可选包括有：外围设备接口303和至少一个外围设备。具体地，外围设备包括：射频电路304、触摸显示屏305、摄像头306、音频电路307、定位组件308和电源309中的至少一种。
90.外围设备接口303可被用于将i/o(input/output，输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器301和存储器302。在一些实施例中，处理器301、存储器302和外围设备接口303被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器301、存储器302和外围设备接口303中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。
91.射频电路304用于接收和发射rf(radio frequency，射频)信号，也称电磁信号。射频电路304通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路304将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路304包括：天线系统、rf收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路304可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：万维网、城域网、内联网、各代移动通信网络(2g、3g、4g及5g)、无线局域网和/或wifi(wireless fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，射频电路304还可以包括nfc(near field communication，近距离无线通信)有关的电路，本技术对此不加以限定。
92.触摸显示屏305用于显示ui(user interface，用户界面)。该ui可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。触摸显示屏305还具有采集在触摸显示屏305的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器301进行处理。触摸显示屏305用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，触摸显示屏305可以为一个，设置终端的前面板；在另一些实施例中，触摸显示屏305可以为至少两个，分别设置在终端的不同表面或呈折叠设计；在再一些实施例中，触摸显示屏305可以是柔性显示屏，设置在终端的弯曲表面上或折叠面上。甚至，触摸显示屏305还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。触摸显示屏305可以采用lcd(liquid crystal display，液晶显示器)、oled(organic light-emitting diode,有机发光二极管)等材质制备。
93.摄像头组件306用于采集图像或视频。可选地，摄像头组件306包括前置摄像头和后置摄像头。通常，前置摄像头用于实现视频通话或自拍，后置摄像头用于实现照片或视频
的拍摄。在一些实施例中，后置摄像头为至少两个，分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头中的任意一种，以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能，主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及vr(virtual reality，虚拟现实)拍摄功能。在一些实施例中，摄像头组件306还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯，也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合，可以用于不同色温下的光线补偿。
94.音频电路307用于提供用户和终端之间的音频接口。音频电路307可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波，并将声波转换为电信号输入至处理器301进行处理，或者输入至射频电路304以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的，麦克风可以为多个，分别设置在终端的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器301或射频电路304的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器，也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时，不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波，也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中，音频电路307还可以包括耳机插孔。
95.定位组件308用于定位终端的当前地理位置，以实现导航或lbs(location based service，基于位置的服务)。定位组件308可以是基于美国的gps(global positioning system，全球定位系统)、中国的北斗系统或俄罗斯的伽利略系统的定位组件。
96.电源309用于为终端中的各个组件进行供电。电源309可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源309包括可充电电池时，该可充电电池可以是有线充电电池或无线充电电池。有线充电电池是通过有线线路充电的电池，无线充电电池是通过无线线圈充电的电池。该可充电电池还可以用于支持快充技术。
97.本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。
98.实施例四
99.在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本技术所有发明实施例提供的一种动力电池电流传感器诊断方法。
100.可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
101.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
102.计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
103.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
104.实施例五
105.在示例性实施例中，还提供了一种应用程序产品，包括一条或多条指令，该一条或多条指令可以由上述装置的处理器301执行，以完成上述一种动力电池电流传感器诊断方法。
106.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施模式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

技术特征：
1.一种动力电池电流传感器诊断方法，其特征在于，包括：通过电芯采样控制板采集busbar间的电压δv
n
；获取busbar的温度t
n
，通过查表获取当前各个busbar的电阻r
n
；获得流经busbar的电流i
n
；同步采集多个busbar电流，筛选出有效的busbar电流i
nvalid
；通过电流传感器获取母线电流i
sample
将电流传感器获取的母线电流i
sample
与有效的busbar电流i
nvalid
进行比对以确定动力电池电流传感器的状态。2.根据权利要求1所述的一种动力电池电流传感器诊断方法，其特征在于，所述流经busbar的电流i
n
的获得方法如下：i
n
＝u
n
/r
n
，其中，u
n
为busbar两端的电压δv
n
；r
n
为busbar的电阻r
n
。3.根据权利要求1所述的一种动力电池电流传感器诊断方法，其特征在于，所述筛选出有效的busbar电流i
nvalid
的具体方法如下：将采集的busbar电流的最大值和最小值剔除，从而筛选出有效的busbar电流i
nvalid
。4.根据权利要求1所述的一种动力电池电流传感器诊断方法，其特征在于，将电流传感器获取的母线电流i
sample
与有效的busbar电流i
nvalid
进行比对以确定动力电池电流传感器的状态的具体方法如下：若i
sample
＜i
nvalid
，且小于规定阈值，上报电流校验不合理故障。5.根据权利要求4所述的一种动力电池电流传感器诊断方法，其特征在于，电流校验不合理故障的故障响应方式是轻微限制放电功率和充电功率；电流校验不合理故障的故障恢复方式是无故障时立即修复。6.根据权利要求1所述的一种动力电池电流传感器诊断方法，其特征在于，当电流校验不合理故障时，如果处于低温充电工况，busbar识别到过流偏大，报单次busbar过流故障；单次busbar过流故障的故障响应方式是轻微限制放电功率和充电功率；单次busbar过流故障的故障恢复方式是下一个循环无故障修复。7.根据权利要求6所述的一种动力电池电流传感器诊断方法，其特征在于，当存在单次busbar过流故障，且累计多次且超过次数阈值，报多次busbar过流故障；多次busbar过流故障的故障响应方式是中度限制放电功率和充电功率；多次busbar过流故障的故障恢复方式是uds诊断方式清除故障。8.一种动力电池电流传感器诊断装置，其特征在于，包括：采集模块，用于通过电芯采样控制板采集busbar间的电压δv
n
；第一获取模块，用于获取busbar的温度t
n
并且通过查表获取当前各个busbar的电阻r
n
；获得模块，用于获得流经busbar的电流i
n
；采集筛选模块，用于同步采集多个busbar电流，筛选出有效的busbar电流i
nvalid
；第二获取模块，用于通过电流传感器获取母线电流i
sample
；诊断模块，用于将电流传感器获取的母线电流i
sample
与有效的busbar电流i
nvalid
进行比对以确定动力电池电流传感器的状态。9.一种终端，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；用于存储所述一个或多个处理器可执行指令的存储器；其中，所述一个或多个处理器被配置为：执行如权利要求1至7任一所述的一种动力电池电流传感器诊断。10.一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得终端能够执行如权利要求1至7任一所述的一种动力电池电流传感器诊断。

技术总结
本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种动力电池电流传感器诊断方法、装置、终端及存储介质。通过电芯采样控制板采集Busbar间的电压ΔV


技术研发人员：季昌健 栗顺 王冬冬 姜大威 张鹏飞 董胜印 刘天舒 赵泽熙 全永根
受保护的技术使用者：一汽奔腾轿车有限公司
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/10/6