1.本发明属于电流传感器检测技术领域，尤其涉及一种电动汽车电池电流传感器故障检测方法及系统。
背景技术：2.近年来，由于气候变化、环境污染和能源危机的问题日益突出，高效零排放的新能源汽车(即使用动力电池的电动汽车)得到规模化发展。但是动力电池的安全性、成本和循环性能等问题一直制约电动汽车的市场竞争力；因此作为对动力电池性能和稳定性影响的因素之一的电流，也一直受到人们的重视。
3.目前电流采集方式为基于霍尔效应设计的霍尔传感器(电流传感器)。然而随着车辆的使用，霍尔传感器不可避免的会产生温漂、零漂、过载、磁通饱和等故障问题，如果不实时对霍尔传感器进行故障检测，将会导致bms难以获取准确的电流值，这样会使得bms在准确估计电池的剩余电量(soc)，防止过充电和过放电和均衡管理等方面难以实现原有的功能。
4.鉴于此，亟需设计一种电动汽车电池电流传感器故障检测方法及系统，以便于及时对电流传感器进行故障诊断，以保证bms可采集到准确的电流值、确保bms功能的可靠性，进而保障电动汽车的整车性能。
技术实现要素：5.旨在克服上述现有技术中存在的不足，本发明解决的技术问题是，提供了一种电动汽车电池电流传感器故障检测方法及系统；可及时对电流传感器进行故障诊断，可确保bms采集到准确的电流值、确保了bms功能的可靠性，进而保障了电动汽车的整车性能。
6.为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电动汽车电池电流传感器故障检测方法，包括：
7.s1、电池与充电桩的物理连接完成后，bms对充/放电回路中的继电器进行粘连检测，检测通过时控制充电回路导通、放电回路断路；
8.s2、当所述电池进入充电阶段且所述bms无故障报出时，所述bms进入电流传感器故障检测模式；
9.s3、所述bms以设定步长在预设时间t内基于设置于所述充电回路中的所述电流传感器采集并存储若干电流检测值；同时，所述bms获取并存储若干与所述电流检测值一一对应的充电桩输出电流值；
10.s4、达到所述预设时间t后，从存储的若干组数据中随机抽取n组数据，每组数据包括一个所述电流检测值和与之对应的所述充电桩输出电流值；计算出每组数据中两个数值的差值的绝对值，并记为检测值；其中，n为大于等于2的自然数；
11.s5、将所述检测值与所述预设阈值范围进行比较；若n个所述检测值均在预设阈值范围内时，在充电结束后，提示电流传感器无故障并将存储的若干组数据清除；否则，在充
电结束后，提示电流传感器存在故障并将存储的若干组数据清除。
12.进一步，所述充电回路包括继电器常开开关k1和继电器常开开关k2；所述继电器常开开关k1的一端与所述电池的正极连接，另一端与所述电流传感器连接，所述电流传感器的另一端与所述继电器常开开关k2连接；所述继电器常开开关k2和所述电池的负极与充电插头连接，所述充电插头与所述充电桩连接；
13.所述放电回路包括继电器常开开关k3和继电器常开开关k4；所述继电器常开开关k3的一端与所述电池的正极连接，另一端与所述电流传感器连接，所述电流传感器的另一端与所述继电器常开开关k3连接；所述继电器常开开关k3与放电正极电路连接，所述电池的负极与放电负极电路连接。
14.进一步，步骤s1中，控制所述继电器常开开关k3和所述继电器常开开关k4断开使所述放电回路断路；控制所述继电器开关k1和继电器常开开关k2闭合使所述充电电路导通。
15.进一步，所述充电回路包括依次连接的充电继电器常开开关、公共支路、主负继电器常开开关和电流传感器；
16.所述放电回路包括依次连接的主正继电器常开开关、所述公共支路、所述主负继电器开开关和所述电流传感器；所述充电继电器常开开关与所述主正继电器常开开关并联。
17.进一步，步骤s1中，控制所述充电继电器常开开关闭合和所述主负继电器常开开关继电器闭合使所述充电电路导通；控制所述主正继电器常开开关断开使所述放电回路断路。
18.本发明实施例提供了一种电动汽车电池电流传感器故障检测系统，包括充电桩、bms、电池、电流传感器、连接于所述电池和所述充电桩之间的充电回路以及与所述电池连接的放电回路；所述电流传感器至少设置于所述充电回路中；
19.所述bms用于对充/放电回路中的继电器进行粘连检测，检测通过时控制所述充电回路导通、所述放电回路断路；
20.所述bms用于在进入电流传感器故障检测模式时，以设定步长在预设时间t内基于所述电流传感器采集并存储若干电流检测值；还用于同时获取并存储若干与所述电流检测值一一对应的充电桩输出电流值；达到所述预设时间t后，所述bms还用于从存储的若干组数据中随机抽取n组数据，计算出每组数据中所述电流检测值和与之对应的所述充电桩输出电流值的差值的绝对值，并记为检测值；其中，n为大于等于2的自然数；
21.所述bms还用于将所述检测值与所述预设阈值范围进行比较；当n个所述检测值均在所述预设阈值范围内时，在充电结束后，提示电流传感器无故障并将存储的若干组数据清除；否则，在充电结束后，提示电流传感器存在故障并将存储的若干组数据清除。
22.进一步，所述bms无故障报出且所述电池进入充电阶段时，所述bms进入电流传感器故障检测模式。
23.进一步，所述充电回路包括继电器常开开关k1和继电器常开开关k2；所述继电器常开开关k1的一端与所述电池的正极连接，另一端与所述电流传感器连接，所述电流传感器的另一端与所述继电器常开开关k2连接；所述继电器常开开关k2和所述电池的负极与充电插头连接，所述充电插头与所述充电桩连接；
24.所述放电回路包括继电器常开开关k3和继电器常开开关k4；所述继电器常开开关k3的一端与所述电池的正极连接，另一端与所述电流传感器连接，所述电流传感器的另一端与所述继电器常开开关k3连接；所述继电器常开开关k3与放电正极电路连接，所述电池的负极与放电负极电路连接。
25.进一步，所述充电回路包括依次连接的充电继电器常开开关、公共支路、主负继电器常开开关和电流传感器；
26.所述放电回路包括依次连接的主正继电器常开开关、所述公共支路、所述主负继电器开开关和所述电流传感器；所述充电继电器常开开关与所述主正继电器常开开关并联。
27.进一步，所述bms包括粘连检测单元、电路控制单元、数据采集存储单元、取样计算单元，比较提示单元以及计时单元；
28.所述粘连检测单元用于对充/放电回路中的继电器进行粘连检测；
29.所述电路控制单元用于在检测通过时控制所述充电回路、所述放电回路导通或断路；
30.所述数据采集存储单元用于采集并存储所述电流检测值，还用于获取并存储所述充电桩输出电流值；
31.所述计时单元用于对所述数据采集存储单元的采集时间进行计时；
32.所述取样计算用于从存储的若干组数据中随机抽取n组数据，并计算出每组数据中所述电流检测值和与之对应的所述充电桩输出电流值的差值的绝对值，记为检测值；
33.所述比较提示单元用于将所述检测值与所述预设阈值范围进行比较；若n个所述检测值均在所述预设阈值范围内时，在充电结束后，提示电流传感器无故障并将所述采集存储单元中存储的若干组数据清除；否则，在充电结束后，提示电流传感器存在故障并将所述采集存储单元中存储的若干组数据清除。
34.由于采用了上述技术方案，本发明取得的有益效果如下：
35.本发明中电动汽车电池电流传感器故障检测方法，依托于国标充电流程，包括s1、电池与充电桩的物理连接完成后，bms对充/放电回路中的继电器进行粘连检测，同时控制充电回路导通、放电回路断路；s2、当充电阶段且bms无故障报出时，bms进入电流传感器故障检测模式；s3、bms以设定步长在预设时间t内基于设于充电回路中的电流传感器采集并存储若干电流检测值；同时bms获取并存储若干与电流检测值一一对应的充电桩输出电流值；s4、从存储的若干组数据中随机抽取n组数据；计算出每组数据中电流检测值和与之对应的充电桩输出电流值的差值的绝对值并记为检测值；s5、当n个检测值均在预设阈值范围内时，在充电结束后，提示电流传感器无故障并将存储的若干组数据清除；否则，在充电结束后，提示电流传感器存在故障并将存储的若干组数据清除。系统用于上述方法的实施。
36.电动汽车每次与充电桩连接进行充电时，都能以充电桩输出电流值作为基准对电流传感器进行故障检测；使故障检测更加便携、及时和高效准确；可确保bms采集到准确的电流值、确保bms功能的可靠性，进而保障电动汽车的整车性能。
附图说明
37.图1是本发明电动汽车电池电流传感器故障检测方法的流程图；
38.图2是本发明电动汽车电池电流传感器故障系统第一种实施例的原理框图；
39.图3是本发明电动汽车电池电流传感器故障系统第二种实施例的原理框图。
具体实施方式
40.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
41.为了便于对本技术的理解，下面对本领域对的相关术语进行简要阐述；
42.bms:电池管理系统，可以监控电池实时状态，采集处理各种电池信号，控制电池相关执行器动作(各种继电器)，可与充电桩按国标充电协议交互ccs报文完成充电。ccs报文：国标充电协议中的一种报文，内容为充电桩状态(输出电流、输出电压等)
43.其中，国标充电流程包括物理连接、低压辅助上电、充电握手阶段、充电参数配置阶段、充电阶段、充电结束阶段和充电结束。
44.实施例一：
45.由图1所示，本实施例公开了一种电动汽车电池电流传感器故障检测方法，包括：
46.s1、电池与充电桩的物理连接完成后(通常指电动汽车的充电头与充电桩的充电连接器连接)，bms对充/放电回路中的继电器进行粘连检测(继电器一旦粘连，闭合后就无法断开；可通过控制继电器断开，检测两端电压来进行粘连检测)，检测通过时控制充电回路导通、放电回路断路。
47.s2、当电池进入充电阶段且bms无故障报出时，bms进入电流传感器故障检测模式。当电池进入充电阶段但bms有故障报出时，结束；当未进入充电阶段时需要继续等待电池按照上述国标充电流程进入充电阶段。
48.s3、bms以设定步长在预设时间t(大于50秒)内基于设置于充电回路中用于直接检测充电电流的电流传感器采集并存储若干电流检测值；同时，bms(通过解析ccs报文)获取并存储若干与电流检测值一一对应的充电桩输出电流值(充电桩与bms具有时钟同步功能；电流检测值和与之一对应的充电桩输出电流值具体是指同一时刻获取的电流检测值和充电桩输出电流值)。理论上电流检测值与充电桩输出电流值基本相同。
49.s4、达到预设时间t后，从存储的若干组数据中随机抽取n组数据，每组数据包括一个电流检测值和与之对应的充电桩输出电流值；计算出每组数据中两个数值的差值的绝对值，并记为检测值；其中，n为大于等于2的自然数。n的取值越大，越能避免偶然事件的发生，可确保故障判断的准确性。
50.s5、将检测值与预设阈值范围进行比较；若n个检测值均在预设阈值范围内时，在充电结束后，提示电流传感器无故障并将存储的若干组数据清除(清除若干电流检测值和充电桩输出电流值，以便于下次故障检测)；否则，在充电结束后，提示电流传感器存在故障并将存储的若干组数据清除。
51.由图2所示，一些实施例中，充电回路包括继电器常开开关k1和继电器常开开关k2；继电器常开开关k1的一端与电池的正极连接，另一端与电流传感器连接，电流传感器的另一端与继电器常开开关k2连接；继电器常开开关k2和电池的负极与充电插头连接，充电插头与充电桩连接。放电回路包括继电器常开开关k3和继电器常开开关k4；继电器常开开
关k3的一端与电池的正极连接，另一端与电流传感器连接，电流传感器的另一端与继电器常开开关k3连接；继电器常开开关k3与放电正极电路连接，电池的负极与放电负极电路连接。
52.步骤s1中，通过控制继电器常开开关k3和继电器常开开关k4断开使放电回路断路；控制继电器开关k1和继电器常开开关k2闭合使充电电路导通。
53.由图3所示，另一些实施例中，充电回路包括依次连接的充电继电器常开开关、公共支路、主负继电器常开开关和电流传感器；放电回路包括依次连接的主正继电器常开开关、公共支路、主负继电器开开关和电流传感器；充电继电器常开开关与主正继电器常开开关并联；公共支路、主负继电器常开开关和电流传感器共用。
54.步骤s1中，通过控制充电继电器常开开关闭合和主负继电器常开开关继电器闭合使所述充电电路导通；控制主正继电器常开开关断开使放电回路断路。
55.实施例二：
56.本实施例公开了一种电动汽车电池电流传感器故障检测系统，用于实施例一检测方法的实施。具体包括充电桩、bms、电池、电流传感器、连接于电池和充电桩之间的充电回路以及与电池连接的放电回路；电流传感器至少设置于充电回路中；bms用于对充/放电回路中的继电器进行粘连检测，检测通过时控制充电回路导通、放电回路断路；bms用于在进入电流传感器故障检测模式时，以设定步长在预设时间t内基于电流传感器采集并存储若干电流检测值；还用于同时获取并存储若干与电流检测值一一对应的充电桩输出电流值；达到预设时间t后，bms还用于从存储的若干组数据中随机抽取n组数据，计算出每组数据中所述电流检测值和与之对应的充电桩输出电流值的差值的绝对值，并记为检测值；其中，n为大于等于2的自然数；bms还用于将检测值与预设阈值范围进行比较；当n个检测值均在预设阈值范围内时，在充电结束后，提示电流传感器无故障并将存储的若干组数据清除；否则，在充电结束后，提示电流传感器存在故障并将存储的若干组数据清除。
57.其中，bms无故障报出且电池进入充电阶段时，bms进入电流传感器故障检测模式。
58.由图2所示，一些实施例中，充电回路包括继电器常开开关k1和继电器常开开关k2；继电器常开开关k1的一端与电池的正极连接，另一端与电流传感器连接，电流传感器的另一端与继电器常开开关k2连接；继电器常开开关k2和电池的负极与充电插头连接，充电插头与充电桩连接。放电回路包括继电器常开开关k3和继电器常开开关k4；继电器常开开关k3的一端与电池的正极连接，另一端与电流传感器连接，电流传感器的另一端与继电器常开开关k3连接；继电器常开开关k3与放电正极电路连接，电池的负极与放电负极电路连接。
59.由图3所示，另一些实施例中，充电回路包括依次连接的充电继电器常开开关、公共支路、主负继电器常开开关和电流传感器；放电回路包括依次连接的主正继电器常开开关、公共支路、主负继电器开开关和电流传感器；充电继电器常开开关与主正继电器常开开关并联；公共支路、主负继电器常开开关和电流传感器共用。
60.本实施例中，bms具体包括粘连检测单元、电路控制单元、数据采集存储单元、取样计算单元，比较提示单元以及计时单元。
61.粘连检测单元用于对充/放电回路中的继电器进行粘连检测。电路控制单元用于在检测通过时控制充电回路、放电回路导通或断路。数据采集存储单元用于采集并存储所
述电流检测值，还用于获取并存储充电桩输出电流值。计时单元用于对数据采集存储单元的采集时间进行计时。取样计算用于从存储的若干组数据中随机抽取n组数据，并计算出每组数据中电流检测值和与之对应的充电桩输出电流值的差值的绝对值，记为检测值。比较提示单元用于将检测值与预设阈值范围进行比较；若n个检测值均在预设阈值范围内时，在充电结束后，提示电流传感器无故障并将采集存储单元中存储的若干组数据清除；否则，在充电结束后，提示电流传感器存在故障并将采集存储单元中存储的若干组数据清除。
62.上文所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块、或者二者的结合来实施。软件模块可以置于电可编程rom、电可擦除可编程rom、单片机或处理器等技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了电动汽车电池电流传感器故障检测系统的组成及原理；比如粘连检测单元、电路控制单元、数据采集存储单元、取样计算单元，比较提示单元以及计时单元可以是一块集算法的处理芯片；也可以是存储在存储介质中的程序代码；这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。在此不做限制。
63.综上所述，本发明在电动汽车每次与充电桩连接进行充电时，都能以充电桩输出电流值作为基准定时对电流传感器进行故障检测；使故障检测更加便携、及时和高效准确；可确保bms采集到准确的电流值、确保bms功能的可靠性，进而保障电动汽车的整车性能。
64.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限值本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种电动汽车电池电流传感器故障检测方法，其特征在于；包括：s1、电池与充电桩的物理连接完成后，bms对充/放电回路中的继电器进行粘连检测，检测通过时控制充电回路导通、放电回路断路；s2、当所述电池进入充电阶段且所述bms无故障报出时，所述bms进入电流传感器故障检测模式；s3、所述bms以设定步长在预设时间t内基于设置于所述充电回路中的所述电流传感器采集并存储若干电流检测值；同时，所述bms获取并存储若干与所述电流检测值一一对应的充电桩输出电流值；s4、达到所述预设时间t后，从存储的若干组数据中随机抽取n组数据，每组数据包括一个所述电流检测值和与之对应的所述充电桩输出电流值；计算出每组数据中两个数值的差值的绝对值，并记为检测值；其中，n为大于等于2的自然数；s5、将所述检测值与所述预设阈值范围进行比较；若n个所述检测值均在预设阈值范围内时，在充电结束后，提示电流传感器无故障并将存储的若干组数据清除；否则，在充电结束后，提示电流传感器存在故障并将存储的若干组数据清除。2.根据权利要求1所述的电动汽车电池电流传感器故障检测方法，其特征在于，所述充电回路包括继电器常开开关k1和继电器常开开关k2；所述继电器常开开关k1的一端与所述电池的正极连接，另一端与所述电流传感器连接，所述电流传感器的另一端与所述继电器常开开关k2连接；所述继电器常开开关k2和所述电池的负极与充电插头连接，所述充电插头与所述充电桩连接；所述放电回路包括继电器常开开关k3和继电器常开开关k4；所述继电器常开开关k3的一端与所述电池的正极连接，另一端与所述电流传感器连接，所述电流传感器的另一端与所述继电器常开开关k3连接；所述继电器常开开关k3与放电正极电路连接，所述电池的负极与放电负极电路连接。3.根据权利要求2所述的电动汽车电池电流传感器故障检测方法，其特征在于，步骤s1中，控制所述继电器常开开关k3和所述继电器常开开关k4断开使所述放电回路断路；控制所述继电器开关k1和继电器常开开关k2闭合使所述充电电路导通。4.根据权利要求2所述的电动汽车电池电流传感器故障检测方法，其特征在于，所述充电回路包括依次连接的充电继电器常开开关、公共支路、主负继电器常开开关和电流传感器；所述放电回路包括依次连接的主正继电器常开开关、所述公共支路、所述主负继电器开开关和所述电流传感器；所述充电继电器常开开关与所述主正继电器常开开关并联。5.根据权利要求4所述的电动汽车电池电流传感器故障检测方法，其特征在于，步骤s1中，控制所述充电继电器常开开关闭合和所述主负继电器常开开关继电器常闭使所述充电电路导通；控制所述主正继电器常开开关断开使所述放电回路断路。6.一种电动汽车电池电流传感器故障检测系统，其特征在于，包括充电桩、bms、电池、电流传感器、连接于所述电池和所述充电桩之间的充电回路以及与所述电池连接的放电回路；所述电流传感器至少设置于所述充电回路中；所述bms用于对充/放电回路中的继电器进行粘连检测，检测通过时控制所述充电回路导通、所述放电回路断路；
所述bms用于在进入电流传感器故障检测模式时，以设定步长在预设时间t内基于所述电流传感器采集并存储若干电流检测值；还用于同时获取并存储若干与所述电流检测值一一对应的充电桩输出电流值；达到所述预设时间t后，所述bms还用于从存储的若干组数据中随机抽取n组数据，计算出每组数据中所述电流检测值和与之对应的所述充电桩输出电流值的差值的绝对值，并记为检测值；其中，n为大于等于2的自然数；所述bms还用于将所述检测值与所述预设阈值范围进行比较；当n个所述检测值均在所述预设阈值范围内时，在充电结束后，提示电流传感器无故障并将存储的若干组数据清除；否则，在充电结束后，提示电流传感器存在故障并将存储的若干组数据清除。7.根据权利要求6所述的电动汽车电池电流传感器故障检测系统，其特征在于，所述bms无故障报出且所述电池进入充电阶段时，所述bms进入电流传感器故障检测模式。8.根据权利要求6所述的电动汽车电池电流传感器故障检测系统，其特征在于，所述充电回路包括继电器常开开关k1和继电器常开开关k2；所述继电器常开开关k1的一端与所述电池的正极连接，另一端与所述电流传感器连接，所述电流传感器的另一端与所述继电器常开开关k2连接；所述继电器常开开关k2和所述电池的负极与充电插头连接，所述充电插头与所述充电桩连接；所述放电回路包括继电器常开开关k3和继电器常开开关k4；所述继电器常开开关k3的一端与所述电池的正极连接，另一端与所述电流传感器连接，所述电流传感器的另一端与所述继电器常开开关k3连接；所述继电器常开开关k3与放电正极电路连接，所述电池的负极与放电负极电路连接。9.根据权利要求6所述的电动汽车电池电流传感器故障检测系统，其特征在于，所述充电回路包括依次连接的充电继电器常开开关、公共支路、主负继电器常开开关和电流传感器；所述放电回路包括依次连接的主正继电器常开开关、所述公共支路、所述主负继电器开开关和所述电流传感器；所述充电继电器常开开关与所述主正继电器常开开关并联。10.根据权利要求6所述的电动汽车电池电流传感器故障检测系统，其特征在于，所述bms包括粘连检测单元、电路控制单元、数据采集存储单元、取样计算单元，比较提示单元以及计时单元；所述粘连检测单元用于对充/放电回路中的继电器进行粘连检测；所述电路控制单元用于在检测通过时控制所述充电回路、所述放电回路导通或断路；所述数据采集存储单元用于采集并存储所述电流检测值，还用于获取并存储所述充电桩输出电流值；所述计时单元用于对所述数据采集存储单元的采集时间进行计时；所述取样计算用于从存储的若干组数据中随机抽取n组数据，并计算出每组数据中所述电流检测值和与之对应的所述充电桩输出电流值的差值的绝对值，记为检测值；所述比较提示单元用于将所述检测值与所述预设阈值范围进行比较；若n个所述检测值均在预设阈值范围内时，在充电结束后，提示电流传感器无故障并将所述采集存储单元中存储的若干组数据清除；否则，在充电结束后，提示电流传感器存在故障并将所述采集存储单元中存储的若干组数据清除。
技术总结本发明公开了一种电动汽车电池电流传感器故障检测方法及系统，方法包括物理连接完成后，对继电器进行粘连检测，检测通过时控制充电回路导通、放电回路断路；进入充电阶段且BMS无故障报出时，进入电流传感器故障检测模式；以设定步长在预设时间T内基于电流传感器采集并存储若干电流检测值，同时获取并存储若干充电桩输出电流值；随机抽取N组数据，计算出每组数据中电流检测值和与之对应的充电桩输出电流值的差值的绝对值并记为检测值；当N个检测值均在预设阈值范围内，充电结束后提示无故障并将存储的数据清除；否则，充电结束后提示存在故障并将存储的数据清除。系统用于上述方法的实施。本发明可使故障检测更加便携、及时和高效准确。高效准确。高效准确。
技术研发人员：许成林 王德军 于洪峰 王文霞
受保护的技术使用者：潍坊潍柴动力科技有限责任公司
技术研发日：2022.04.23
技术公布日：2022/7/5
