一种充电保护方法和电池管理系统与流程

【技术领域】

本发明涉及储能设备领域，尤其涉及一种充电保护方法和电池管理系统。

背景技术：

充电机主要用于给电动汽车上的动力电池充电，按是否安装在车上，充电机可分为车载式(随车型)和固定式。固定式充电机一般为固定在充电站内的大型充电机，主要以大功率和快速充电为主。而车载充电机安装在车辆内部，其优势就是可以在车库，路边或者住宅等任何有交流电源供电的地方随时充电，功率相对较小。

目前绝大多数的充电机都采用智能化的工作方式给动力电池充电，这直接关系着动力电池的寿命和充放电过程中的安全性。作为电动汽车最核心的动力电池，它是一个由多个单体电池封装成的电池组，虽然通过单体电池的电流相同，但是放电的深度会有所不同，深度放电是对电池的一种损耗；并且如果深度放电后的电池还被按照常规的电流值充电，则是对电池的进一步损耗。因此，电池管理系统(batterymanagementsystem，bms)是电动汽车的一个重要部分，实现对动力电池电压及剩余容量(soc)等数据的监控和管理。当车载充电机接上交流电后，并不是立刻将电能输出给电池，而是通过bms首先对电池的状态进行采集分析和判断，进而调整充电机的充电参数。

然而，在实际应用中，可能会出现充电机与bms通讯异常的情况，例如，充电机无法接收到bms发送的充电充电停止请求、充电电流调整请求或停止充电请求等，从而引起过充、充电电流过大、温度过高等对电池造成损害，甚至会造成极大的安全隐患。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种充电保护方法和电池管理系统，用于解决充电机与bms通讯异常时损害电池甚至造成安全隐患的问题。

本发明实施例第一方面提供了一种充电保护方法，包括当电动汽车中的电池管理系统bms确定当前处于充电状态时，所述bms循环检测与充电机的通讯状态；

当确定与所述充电机的通讯状态异常时，所述bms切断所述电动汽车中的充电接触器。

结合本发明实施例的第一方面，在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中，所述当电动汽车中的电池管理系统bms确定当前处于充电状态时的步骤之前还包括：

所述bms检测充电机的充电插头与电动汽车的充电插座的物理连接是否导通；

若确定所述物理连接导通，则所述bms确定当前处于所述充电状态。

结合本发明实施例的第一方面，在本发明实施例第一方面的第二种实现方式中，所述bms切断所述电动汽车中的充电接触器的步骤之后还包括：

在所述bms重新上电自检之前，所述bms禁止所述充电接触器再次闭合。

结合本发明实施例的第一方面或第一方面的第一种实现方式或第一方面的第二种实现方式，在本发明实施例第一方面的第三种实现方式中，所述bms循环检测与充电机的通讯状态具体包括：

所述bms循环检测充电电流以及未接收到充电机发送的通信报文的时长；

当所述bms检测到充电电流大于预设电流值，且超过第一预设时长未接收到充电机发送的通信报文时，所述bms确定与所述充电机的通讯状态异常。

结合本发明实施例的第一方面或第一方面的第一种实现方式或第一方面的第二种实现方式，在本发明实施例第一方面的第四种实现方式中，所述bms循环检测与充电机的通讯状态具体包括：

所述bms循环检测第二预设时长内电池组总压上升幅值及未接收到充电机发送的通信报文的时长；

当所述bms检测到所述第二预设时长内电池组总压上升超过预设电压值，且超过所述第二预设时长内未接收到充电机发送的通信报文时，所述bms确定与所述充电机的通讯状态异常。

本发明实施例第二方面提供了一种电池管理系统，包括：

通讯状态检测模块，用于当确定当前处于充电状态时，循环检测与充电机的 通讯状态；

切断模块，用于当所述通讯状态检测模块确定与所述充电机的通讯状态异常时，切断所述电动汽车中的充电接触器。

结合本发明实施例的第二方面，在本发明实施例第二方面的第一种实现方式中，所述电池管理系统还包括：

连接检测模块，用于检测充电机的充电插头与电动汽车的充电插座的物理连接是否导通；

确定模块，用于当所述连接检测模块确定所述物理连接导通时，确定当前处于所述充电状态。

结合本发明实施例的第二方面，在本发明实施例第二方面的第二种实现方式中，所述电池管理系统还包括：

禁止模块，用于在所述切断模块切断所述电动汽车中的充电接触器之后，在所述电池管理系统重新上电自检之前，禁止所述充电接触器再次闭合。

结合本发明实施例的第二方面或第二方面的第一种实现方式或第二方面的第二种实现方式，在本发明实施例第二方面的第三种实现方式中，所述通讯状态检测模块具体包括：

第一检测单元，用于在确定当前处于充电状态时，循环检测充电电流以及未接收到充电机发送的通信报文的时长；

第一确定单元，用于当检测到充电电流大于预设电流值，且超过第一预设时长未接收到充电机发送的通信报文时，确定与所述充电机的通讯状态异常。结合本发明实施例的第二方面或第二方面的第一种实现方式或第二方面的第二种实现方式，在本发明实施例第二方面的第四种实现方式中，所述通讯状态检测模块具体包括：

第二检测单元，用于当确定当前处于充电状态时，循环检测第二预设时长内电池组总压上升幅值及未接收到充电机发送的通信报文的时长；

第二确定单元，用于当检测到所述第二预设时长内电池组总压上升超过预设电压值，且超过所述第二预设时长内未接收到充电机发送的通信报文时，确定与所述充电机的通讯状态异常。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：在bms确定当前处于充电状态时，会循环检测与充电机的通讯状态，当确定与充电机的通讯状 态异常时，直接切断电动汽车中的充电接触器，停止充电，避免了可能会出现的过充、充电电流过大、温度过高等问题对电池的损害，且有效的预防了安全隐患的发生。

【附图说明】

图1为本发明实施例中充电保护方法一个流程示意图；

图2为本发明实施例中充电保护方法另一个流程示意图；

图3为本发明实施例中充电机的充电插头与电动汽车的充电插座一个连接示意图；

图4为本发明实施例中电池管理系统一个结构示意图；

图5为本发明实施例中电池管理系统另一个结构示意图。

【具体实施方式】

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。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各个用户或终端，但用户或终端不应限于这些术语。这些术语仅用来将时长或单元彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一预设时长也可以被称为第二预设时长，类似地，第二预设时长也可以被称为第一预设时长；同样的，第二检测单元也可以被称为第三检测单元等等，本发明实施例对此不做限制。

请参阅图1，本发明实施例中充电保护方法一个实施例包括：

步骤101、当电动汽车中的bms确定当前处于充电状态时，所述bms循环检测与充电机的通讯状态；

bms对电动汽车中的电池组的充电过程进行控制和保护，当电动汽车中的bms确定当前处于充电状态时，该bms循环检测与充电机的通讯状态，该充电机此时为该电动汽车充电；

可以理解的是，循环检测指的是，当检测与充电机的通讯状态异常时，执行步骤102，当检测与充电机的通讯状态正常时，重新执行步骤101，继续循环检测与充电机的通讯状态。

需要说明的是，在循环检测中，当检测与充电机的通讯状态正常时与重新执行步骤101之间可以无缝衔接，进行持续不断检测，也可以根据实际需求设置间隔时间，等待设置的间隔时间后再继续重新执行步骤101，此处不作限定。

步骤102、当确定与所述充电机的通讯状态异常时，所述bms切断所述电动汽车中的充电接触器。

当bms确定与该充电机的通讯状态异常时，该bms切断该电动汽车的充电接触器。可以理解的是，充电接触器切断后，bms停止充电，进入bms保护。

本发明实施例中，在bms确定当前处于充电状态时，会循环检测与充电机的通讯状态，当确定与充电机的通讯状态异常时，直接切断电动汽车中的充电接触器，停止充电，避免了可能会出现的过充、充电电流过大、温度过高等问题对电池的损害，且有效的预防了安全隐患的发生。

上面实施例中，bms需要确定当前处于充电状态，在实际应用中，判断是否处于充电状态有很多种方式，例如判断物理连接是否导通或是否接收到特定信号等，下面以判断物理连接是否导通为例对本发明实施例中充电保护方法进行说明；此外，确定与所述充电机的通讯状态异常的具体判断准则也有很多种，下面以其中几种为例进行说明。

请参阅图2，本发明实施例中充电保护方法另一个实施例包括：

步骤201、bms检测充电机的充电插头与电动汽车的充电插座的物理连接是否导通；

通过将充电机的充电插头插入电动汽车的充电插座可以为电动汽车充电，充电插头也可以称为充电枪。本步骤中，bms检测充电机的充电插头与电动汽车的充电插座的物理连接是否导通，即检测充电插头是否插入到了充电插座中。如图3所示，为充电机的充电插头与电动汽车的充电插座一个连接示意图。

具体的的检测充电插头与充电插座的物理连接是否导通的方法有很多种，例如可以检测是否有电流导通，也可以检测插槽间隙变化，还可以检测bms是否接收到预设导通信号，例如cc2信号等，根据实际情况可以选择合适的判断方式，此处不作限定。

当确定物理连接没有导通时，可以继续执行步骤201；

当确定物理连接导通后，可以执行步骤202。

步骤202、所述bms确定当前处于充电状态；

当bms确定充电机的充电插头与电动汽车的充电插座的物理连接导通时，该bms确定当前处于充电状态，执行步骤203。

步骤203、所述bms循环检测与充电机的通讯状态；

可以理解的是，循环检测指的是，当检测与充电机的通讯状态异常时，执行步骤204，当检测与充电机的通讯状态正常时，重新执行步骤203，继续循环检测与充电机的通讯状态。

需要说明的是，在循环检测中，当检测与充电机的通讯状态正常时与重新执行步骤203之间可以无缝衔接，进行持续不断检测，也可以根据实际需求设置间隔时间，等待设置的间隔时间后再继续重新执行步骤203，此处不作限定。

在实际应用中，检测与充电器的通讯状态可以有很多种方式，下面以其中两种为例：

检测方式示例一：

所述bms循环检测第二预设时长内电池组总压上升幅值及未接收到充电机发送的通信报文的时长；

当所述bms检测到所述第二预设时长内电池组总压上升超过预设电压值，且超过所述第二预设时长内未接收到充电机发送的通信报文时，所述bms确定与所述充电机的通讯状态异常。

检测方式示例二：

所述bms循环检测充电电流以及未接收到充电机发送的通信报文的时长；

当所述bms检测到充电电流大于预设电流值，且超过第一预设时长未接收到充电机发送的通信报文时，所述bms确定与所述充电机的通讯状态异常。

其中，第一预设时长、第二预设时长、预设电流值以及预设电压值可以根据实际情况进行设定，例如，优选的，可以设定第一预设时长为10秒，第二预设时长为5秒，预设电流值为5a，预设电压值为10v，当然，还可以根据实际情况将这些参数设定为其它值，此处不作限定。

步骤204、所述bms切断所述电动汽车中的充电接触器；

当bms确定与该充电机的通讯状态异常时，该bms切断该电动汽车的充电接触器。可以理解的是，充电接触器切断后，bms停止充电，进入bms保护。

步骤205、在所述bms重新上电自检之前，所述bms禁止所述充电接触器再次闭合。

当充电接触器切断后，不允许再次闭合，需bms重新上电进行自检。

本发明实施例中，在检测到充电物理连接导通的条件下判断通讯状态，节省bms功耗，且根据电池组在通信异常条件的电流大小与持续时间，或在通信异常条件的电压变化与时间的关系，来针对通讯异常状态，更加的准确快速。

下面对本发明实施例中的电池管理系统进行描述，请参阅图4，本发明实施例中电池管理系统一个实施例包括：

通讯状态检测模块401，用于当确定当前处于充电状态时，循环检测与充电机的通讯状态；

切断模块402，用于当所述通讯状态检测模块确定与所述充电机的通讯状态异常时，切断所述电动汽车中的充电接触器。

本发明实施例中，在bms确定当前处于充电状态时，通讯状态检测模块401会循环检测与充电机的通讯状态，当确定与充电机的通讯状态异常时，切断模块402直接切断电动汽车中的充电接触器，停止充电，避免了可能会出现的过充、充电电流过大、温度过高等问题对电池的损害，且有效的预防了安全隐患的发生。

上面实施例中，bms需要确定当前处于充电状态，在实际应用中，通讯状态检测模块401判断是否处于充电状态有很多种方式，例如判断物理连接是否导通或是否接收到特定信号等，下面以判断物理连接是否导通为例对本发明实施例中充电保护方法进行说明；此外，通讯状态检测模块401确定与所述充电机的通讯状态异常的具体判断准则也有很多种，下面以其中几种为例进行说明。

请参阅图5，本发明实施例中电池管理系统另一个实施例包括：

通讯状态检测模块501，用于当确定当前处于充电状态时，循环检测与充电机的通讯状态；

切断模块502，用于当所述通讯状态检测模块确定与所述充电机的通讯状态异常时，切断所述电动汽车中的充电接触器；

其中，所述电池管理系统还包括：

连接检测模块503，用于检测充电机的充电插头与电动汽车的充电插座的物理连接是否导通；

确定模块504，用于当所述连接检测模块503确定所述物理连接导通时，确定当前处于所述充电状态；

优选的，所述电池管理系统还包括：

禁止模块505，用于在所述切断模块502切断所述电动汽车中的充电接触器之后，在所述电池管理系统重新上电自检之前，禁止所述充电接触器再次闭合；

可选的，所述通讯状态检测模块501具体可以包括：

第一检测单元，用于在确定当前处于充电状态时，循环检测充电电流以及未接收到充电机发送的通信报文的时长；

第一确定单元，用于当检测到充电电流大于预设电流值，且超过第一预设时长未接收到充电机发送的通信报文时，确定与所述充电机的通讯状态异常；

可选的，所述通讯状态检测模块501具体可以包括：

第二检测单元，用于当确定当前处于充电状态时，循环检测第二预设时长内电池组总压上升幅值及未接收到充电机发送的通信报文的时长；

第二确定单元，用于当检测到所述第二预设时长内电池组总压上升超过预设电压值，且超过所述第二预设时长内未接收到充电机发送的通信报文时，确定与所述充电机的通讯状态异常。

本发明实施例中，通讯状态检测模块501在检测到充电物理连接导通的条件下判断通讯状态，节省bms功耗，且根据根据电池组在通信异常条件的电流大小与持续时间，或在通信异常条件的电压变化与时间的关系，来确定通讯异常状态，更加的准确快速。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元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全部或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-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。