电池加热系统的故障诊断装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电池加热系统的故障诊断装置和方法。
【背景技术】
[0002]电池系统是由至少一个电池包以及相应附件以及机械总成构成的为电动汽车整车提供电能的系统。其中电池系统中的电池包可以是锂离子电池包或蓄电池包等。然而，不管是锂离子电池还是蓄电池虽然其有很多优点，但在实际应用中，有些性能仍然不够理解，例如，在低温环境(0°C或更低温度下)中电池的能量不能充分释放，且充电时有安全隐患。
[0003]为了提高电池在低温环境下的性能，可在电池系统中引入电池加热系统或装置，通过电池加热系统或装置为电池系统中的电池包进行加热，以使该电池包的温度能够达到预设温度。目前，对电池包进行加热的方式一般是通过贴覆在电池表面的加热膜来实现。
[0004]为了达到更好的加热效果，会将加热膜进行串联或者并联，但是，这样当出现电池加热系统故障并对该电池系统进行诊断时，往往会存在以下问题:(I)由于加热电路结构复杂，所以很难排除回路内如加热膜、控制器等那一部分出现的故障；(2)由于拆装使用设备上的电池系统需要专业的设备和工作人员，专业性要求比较高，导致人工及技术成本比较高；(3)电池系统的使用环境不同，箱体会有不同的IP等级要求，若拆包测量电池加热系统的阻值或者导通性能会影响箱体的密封性，造成电池系统的使用寿命减少。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
[0006]为此，本发明的第一个目的在于提出一种电池加热系统的故障诊断装置，该装置可以实现在不拆卸电池系统的情况下诊断电池加热系统故障发生的位置，是否由电池加热系统内部的加热电路异常导致，且能够通过定期检测电池加热系统的安全隐患提高电池系统的安全性能和使用寿命。
[0007]本发明的第二个目的在于提出了一种电池加热系统的故障诊断方法。
[0008]为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种电池加热系统的故障诊断装置，包括:电池充电系统，用于对所述电池充电系统中的电池组进行充电；与所述电池充电系统相连的电池加热系统，用于在所述电池充电系统的温度不满足预设充电条件时，对所述电池充电系统进行加热；与所述电池加热系统相连的电池管理系统(BatteryManagement System, BMS)，用于检测所述电池加热系统是否正常，并在检测到所述电池加热系统发生故障时，断开所述电池充电系统与所述电池加热系统的连接，并对所述电池加热系统进行故障诊断。
[0009]本发明实施例的电池加热系统的故障诊断装置，可以实现在不拆卸电池系统的情况下诊断电池加热系统故障发生的位置，并判断是否由电池加热系统内部的加热电路异常导致，能够通过定期检测电池加热系统的安全隐患提高电池系统的安全性能和使用寿命，并且，在整个故障诊断过程中，无需专业技术人员也可完成故障的诊断，降低了技术成本和人力成本，扩大了应用范围。
[0010]另外，在本发明的实施例中，所述电池加热系统中的加热电路包括加热膜、加热继电器和电流传感器，其中，所述加热膜的一端与所述电池充电系统的一端相连，所述加热膜的另一端与所述加热继电器的一端相连，所述加热继电器的另一端与所述电流传感器的一端相连，所述电流传感器的另一端与所述电池管理系统相连。
[0011]在本发明的实施例中，所述电池管理系统的一端通过第一逻辑开关以及第一信号采集线与所述加热膜的一端相连，所述电池管理系统的另一端通过第二逻辑开关以及第二信号采集线与所述加热膜的另一端相连。
[0012]在本发明的实施例中，所述电池管理系统具体用于:断开所述加热继电器，并检测所述加热电路当前是否存在电流值；如果所述加热电路当前存在电流值，则判断所述加热继电器发生粘连故障；如果所述加热电路当前不存在电流值，则闭合所述第一逻辑开关和第二逻辑开关，并分别通过所述第一信号采集线和第二信号采集线在所述加热膜的两端施加电压，并检测所述加热膜两端的电流值是否正常；如果所述加热膜两端的电流值异常，则判断所述加热膜发生断开或虚接故障；如果所述加热膜两端的电流值正常，则判断所述加热膜正常，并断开所述第一逻辑开关和第二逻辑开关，并闭合所述加热继电器；检测所述加热电路当前是否存在电流值；如果所述加热电路当前存在电流值，则判断所述加热继电器处于正常状态；如果所述加热电路当前不存在电流值，则判断所述加热继电器发生常断故障。
[0013]在本发明的实施例中，所述电池充电系统的充电电路包括电池组、预充继电器、预充电阻、主正继电器、充电继电器和主负继电器，其中，所述电池组的一端分别与所述预充继电器的一端、所述充电继电器的一端和所述主正继电器的一端相连，所述电池组的另一端与所述主负继电器的一端相连，所述预充继电器的另一端与所述预充电阻的一端相连，所述充电继电器的另一端与所述加热膜的一端相连，所述主负继电器的另一端与所述加热继电器的另一端相连。
[0014]在本发明的实施例中，所述电池充电系统的充电电路包括电池组、预充继电器、预充电阻、主正继电器和主负继电器，其中，所述电池组的一端分别与所述预充继电器的一端和所述主正继电器的一端相连，所述电池组的另一端与所述主负继电器的一端相连，所述预充继电器的另一端与所述预充电阻的一端相连，所述主正继电器的另一端与所述加热膜的一端相连，所述主负继电器的另一端与所述加热继电器的另一端相连。
[0015]为了实现上述目的，本发明第二方面的实施例提出了一种电池加热系统的故障诊断方法，包括:电池管理系统检测电池充电系统的温度是否满足预设充电条件；当检测所述电池充电系统的温度不满足所述预设充电条件时，所述电池管理系统控制电池加热系统对所述电池充电系统进行加热；所述电池管理系统检测所述电池加热系统是否正常；当检测到所述电池加热系统发生故障时，所述电池管理系统断开所述电池充电系统与所述电池加热系统的连接，并对所述电池加热系统进行故障诊断。
[0016]本发明实施例的电池加热系统的故障诊断方法，可以实现在不拆卸电池系统的情况下诊断电池加热系统故障发生的位置，并判断是否由电池加热系统内部的加热电路异常导致，能够通过定期检测电池加热系统的安全隐患提高电池系统的安全性能和使用寿命，并且，在整个故障诊断过程中，无需专业技术人员也可完成故障的诊断，降低了技术成本和人力成本，扩大了应用范围。
[0017]另外，在本发明的实施例中，所述电池加热系统中的加热电路包括加热膜、加热继电器和电流传感器，其中，所述加热膜的一端与所述电池充电系统的一端相连，所述加热膜的另一端与所述加热继电器的一端相连，所述加热继电器的另一端与所述电流传感器的一端相连，所述电流传感器的另一端与所述电池管理系统相连。
[0018]在本发明的实施中，所述电池管理系统的一端通过第一逻辑开关以及第一信号采集线与所述加热膜的一端相连，所述电池管理系统的另一端通过第二逻辑开关以及第二信号采集线与所述加热膜的另一端相连。
[0019]在本发明的实施例中，对所述电池加热系统进行故障诊断具体包括:断开所述加热继电器，并检测所述加热电路当前是否存在电流值；如果所述加热电路当前存在电流值，则判断所述加热继电器发生粘连故障；如果所述加热电路当前不存在电流值，则闭合所述第一逻辑开关和第二逻辑开关，并分别通过所述第一信号采集线和第二信号采集线在所述加热膜的两端施加电压，并检测所述加热膜两端的电流值是否正常；如果所述加热膜两端的电流值异常，则判断所述加热膜发生断开或虚接故障；如果所述加热膜两端的电流值正常，则判断所述加热膜正常，并断开所述第一逻辑开关和