在线双路供电电源诊断电路、方法及存储介质与流程

1.本技术涉及新能源汽车低压电池管理系统技术领域，特别涉及一种在线双路供电电源诊断电路、方法及存储介质。


背景技术：

2.近几年新能源行业迅猛发展，随着轻量化以及整车性能提升，整车逐步采用锂电池替代传统铅酸电池作为低压供电,，随而来的是安全问题，因此普遍在锂电池上配套bms(battery management system
‑
电池管理系统)实时监控锂电池状态；在发生故障之前提前报警或者主动断开放电回路从而保证整车安全；通常锂电池正极与电池包正极之间加上继电器以便bms能通过切断继电器从而切断电池包对外供电回路从而确保电池进入安全状态；bms工作所需电压主要由低压锂电池提供，为了预防电池馈电导致bms无法工作，通常bms供电采用双路供电确保在电池包馈电继电器断开状态bms无法工作时可以通过外部供电启动bms；由于bms采用双路电源供电，为了满足功能安全要求，分别需要对每一路供电进行诊断，确保在供电异常状态下采取保护措施或者通知司机采取安全动作避免一些不必要的安全事故。
3.目前双路电源供电系统为了满足电气测试反接功能需求，在每一路供电输入端都增加二极管防反以及防止特定情况下双路电源短路；目前针对现有的方案做双路诊断存在问题：1.需要外部dcdc(direct current
‑
直流电源转换器)参与，诊断逻辑复杂，dcdc异常情况下无法进行诊断，可靠性差；2.诊断部分逻辑在需要继电器断开情况下进行，只能在停车过程进行诊断，车辆使用期间无法进行诊断，诊断灵活性差，行车过程出现故障无法实时诊断出来问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种在线双路供电电源诊断电路、方法及存储介质，能实现bms电池管理系统自主诊断，诊断逻辑简单，同时能在整车行车过程中无需继电器断开，能实现在线诊断，实时诊断双路供电故障，诊断灵活性强。
5.第一方面，提供了一种在线双路供电电源诊断电路，包括电池包模块和电池管理系统模块；电池包模块包括第一锂电池，及设于所述第一锂电池的正极和所述第一锂电池的负极之间的继电器；其中，所述继电器的一端与所述第一锂电池的正极的连接节点设为供电取电点a，所述继电器的另一端与所述第一锂电池的正极的连接节点设为供电取电点b；电池管理系统模块包括与所述供电取电点a电连接的bat供电回路模块，与所述供电取电点b电连接、且与所述bat供电回路模块并联的kl供电回路模块，分别与所述bat供电回路模块、所述kl供电回路模块均电连接的诊断回路模块，与所述诊断回路模块电连接、并与所述第一锂电池电连接的第二锂电池，及与所述bat供电回路模块、所述kl供电回路模块和所述诊断回路模块均电连接的mcu控制模块；其中，所述诊断回路模块与所述第二锂电池的正极的连接节点设为汇聚取电点c，所述kl供电回路模块与所述汇聚取电点c电连接。
6.一些实施例中，所述bat供电回路模块包括第一电阻、第二电阻、第一采样电压输出端及第一二极管；所述第一电阻的一端与所述供电取电点a电连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端电连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第一二极管的正极分别与所述第一电阻的一端、所述供电取电点a均电连接，所述第一二极管的负极与所述诊断回路模块电连接；其中，所述第一电阻与所述第二电阻的连接节点与所述第一采样电压输出端电连接，所述mcu控制模块与所述第一采样电压输出端电连接。
7.一些实施例中，所述kl供电回路模块包括第三电阻、第四电阻、第二采样电压输出端、第二二极管及第三二极管；所述第三电阻的一端与所述供电取电点b电连接，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端电连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第二二极管的正极分别与所述第三电阻的一端、所述供电取电点b均电连接，所述第二二极管的负极与所述第三二极管的正极电连接，所述第三二极管的负极与所述诊断回路模块电连接；其中，所述第三电阻与所述第四电阻的连接节点与所述第二采样电压输出端电连接，所述mcu控制模块与所述第二采样电压输出端电连接。
8.一些实施例中所述诊断回路模块包括第四二极管、第五二极管、mos管、第五电阻、第六电阻及第三采样电压输出端；所述第四二极管的正极与所述第一二极管的负极电连接，所述第四二极管的负极与所述第五二极管的正极电连接，所述第五二极管的负极与所述汇聚取电点c电连接，所述mos管的一端与所述第一二极管的负极电连接，所述mos管的另一端与所述汇聚取电点c电连接，所述第五电阻的一端与所述汇聚取电点c电连接，所述第五电阻的另一端与所述第六电阻的一端电连接，所述第六电阻的另一端接地；其中，所述第五电阻与所述第六电阻的连接节点与所述第三采样电压输出端电连接，所述mcu控制模块与所述第三采样电压输出端电连接。
9.一些实施例中，所述第二锂电池的负极与所述第一锂电池的负极电连接。
10.一些实施例中，所述kl供电回路模块为kl30供电回路模块。
11.第二方面，提供了一种在线双路供电电源诊断方法，应用于如上述所述的在线双路供电电源诊断电路，包括以下步骤：
12.控制继电器闭合和mos管闭合，并判断bat供电回路模块的供电状态；
13.当检测到bat供电回路模块的供电状态正常，控制mos管断开，并判断kl供电回路模块的供电状态。
14.一些实施例中，所述“控制继电器闭合和mos管闭合，并判断bat供电回路模块的供电状态”步骤，包括以下步骤：
15.控制继电器闭合和mos管闭合；
16.控制mcu控制模块分别检测供电取电点a的电压v
a1
、供电取电点b的电压v
b1
、汇聚取电点c的电压v
c1
；
17.当检测到v
c1
—v
a1
＝v
d
v
q
，则判断bat供电回路模块的供电状态正常；
18.当检测到v
c1
—v
a1
＝2v
d
，则判断bat供电回路模块的供电状态异常；
19.其中，v
q
为mos管管压降；v
d
为二极管正极管压降。
20.一些实施例中，所述“当检测到bat供电回路模块的供电状态正常，控制mos管断开，并判断kl供电回路模块的供电状态”步骤，包括以下步骤：
21.当检测到bat供电回路模块的供电状态正常，控制mos管断开；
22.控制mcu控制模块分别检测供电取电点a的电压v
a2
、供电取电点b的电压v
b2
、汇聚取电点c的电压v
c2
；
23.当检测到v
c2
—v
b2
＝2v
d
，则判断kl供电回路模块的供电状态正常；
24.当检测到v
c2
—v
b2
＝3v
d
，则判断kl供电回路模块的供电状态异常。
25.第三方面，提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的在线双路供电电源诊断方法。
26.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：通过该在线双路供电电源诊断电路在对kl供电回路模块和kl供电回路模块进行双路诊断时，无需外部dcdc或者整车其他零部件参与，能实现bms电池管理系统自主诊断，诊断逻辑简单，实时准确诊断双路供电是否异常；同时在整车行车过程中无需继电器断开，能实现在线诊断，实时诊断双路供电故障，诊断灵活性强，确保故障及时诊断及时发现采取措施。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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的附图。
28.图1为本技术实施例提供的在线双路供电电源诊断电路的电路示意图；
29.图2为本技术在线双路供电电源诊断方法的一实施例的流程示意图。
30.100、电池包模块；110、第一锂电池；200、电池管理系统模块；210、bat供电回路模块；220、kl供电回路模块；230、诊断回路模块；240、第二锂电池；250、mcu控制模块。
具体实施方式
31.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.参见图1所示，本技术实施例提供了在线双路供电电源诊断电路，包括电池包模块100和电池管理系统模块200；电池包模块100包括第一锂电池110及设于第一锂电池110的正极和第一锂电池110的负极之间的继电器k；其中，继电器k的一端与第一锂电池110的正极的连接节点设为供电取电点a，继电器k的另一端与第一锂电池110的正极的连接节点设为供电取电点b；电池管理系统模块200包括与供电取电点a电连接的bat供电回路模块210，与供电取电点b电连接、且与bat供电回路模块210并联的kl供电回路模块220，分别与bat供电回路模块210、kl供电回路模块220均电连接的诊断回路模块230，与诊断回路模块230电连接、并与第一锂电池110电连接的第二锂电池240，及与所述bat供电回路模块210、所述kl供电回路模块220和所述诊断回路模块230均电连接的mcu控制模块250；其中，所述诊断回路模块230与所述第二锂电池240的正极的连接节点设为汇聚取电点c，所述kl供电回路模块220与所述汇聚取电点c电连接。
33.mcu
‑
microcontroller unit，微处理单元或单片机；在该在线双路供电电源诊断
电路中，首先控制继电器k闭合和诊断回路模块230闭合，然后控制mcu控制模块250分别检测供电取电点a的电压v
a1
、供电取电点b的电压v
b1
、汇聚取电点c的电压v
c1
；当检测到v
c1
—v
a1
＝v
d
v
q
，则判断bat供电回路模块210的供电状态正常；当检测到v
c1
—v
a1
＝2v
d
，则判断bat供电回路模块210的供电状态异常。当bat供电回路模块210的供电状态正常，此时控制诊断回路模块230断开；控制mcu控制模块250分别检测供电取电点a的电压v
a2
、供电取电点b的电压v
b2
、汇聚取电点c的电压v
c2
；当检测到v
c2
—v
b2
＝2v
d
，则判断kl供电回路模块220的供电状态正常；当检测到v
c2
—v
b2
＝3v
d
，则判断kl供电回路模块220的供电状态异常。
34.因此，该在线双路供电电源诊断电路在对kl供电回路模块220和kl供电回路模块220进行双路诊断时，无需外部dcdc或者整车其他零部件参与，能实现bms电池管理系统自主诊断，诊断逻辑简单，实时准确诊断双路供电是否异常；同时在整车行车过程中无需继电器断开，能实现在线诊断，实时诊断双路供电故障，诊断灵活性强，确保故障及时诊断及时发现采取措施。
35.可选的，所述bat供电回路模块210包括第一电阻r1、第二电阻r2、第一采样电压输出端adc1(adc，analog
‑
to
‑
digital converter)及第一二极管d1；所述第一电阻r1的一端与所述供电取电点a电连接，所述第一电阻r1的另一端与所述第二电阻r2的一端电连接，所述第二电阻r2的另一端接地，所述第一二极管d1的正极分别与所述第一电阻r1的一端、所述供电取电点a均电连接，所述第一二极管d1的负极与所述诊断回路模块230电连接；其中，所述第一电阻r1与所述第二电阻r2的连接节点与所述第一采样电压输出端adc1电连接，所述mcu控制模块250与所述第一采样电压输出端adc1电连接。通过mcu控制模块250与第一采样电压输出端adc1电连接，能检测供电取电点a的电压，为在线双路供电电源诊断电路提供电压数据。
36.可选的，kl表示汽车电源接通状态。所述kl供电回路模块220包括第三电阻r3、第四电阻r4、第二采样电压输出端adc2、第二二极管d2及第三二极管d3；所述第三电阻r3的一端与所述供电取电点b电连接，所述第三电阻r3的另一端与所述第四电阻r4的一端电连接，所述第四电阻r4的另一端接地，所述第二二极管d2的正极分别与所述第三电阻r3的一端、所述供电取电点b均电连接，所述第二二极管d2的负极与所述第三二极管d3的正极电连接，所述第三二极管d3的负极与所述诊断回路模块230电连接；其中，所述第三电阻r3与所述第四电阻r4的连接节点与所述第二采样电压输出端adc2电连接，所述mcu控制模块250与所述第二采样电压输出端adc2电连接。通过mcu控制模块250与第二采样电压输出端adc2电连接，能检测供电取电点b的电压，为在线双路供电电源诊断电路提供电压数据。
37.可选的，所述诊断回路模块230包括第四二极管d4、第五二极管d5、mos管q、第五电阻r5、第六电阻r6及第三采样电压输出端adc3；所述第四二极管d4的正极与所述第一二极管d1的负极电连接，所述第四二极管d4的负极与所述第五二极管d5的正极电连接，所述第五二极管d5的负极与所述汇聚取电点c电连接，所述mos管q的一端与所述第一二极管d1的负极电连接，所述mos管q(mos管：金属(metal)
‑
氧化物(oxide)
‑
半导体(semiconductor)场效应晶体管，或者称是金属
‑
绝缘体(insulator)
‑
半导体)的另一端与所述汇聚取电点c电连接，所述第五电阻r5的一端与所述汇聚取电点c电连接，所述第五电阻r5的另一端与所述第六电阻r6的一端电连接，所述第六电阻r6的另一端接地；其中，所述第五电阻r5与所述第六电阻r6的连接节点与所述第三采样电压输出端adc电连接，所述mcu控制模块250与所述
第三采样电压输出端adc电连接。通过mcu控制模块250与第三采样电压输出端adc3电连接，能检测供电取电点c的电压，为在线双路供电电源诊断电路提供电压数据。
38.可选的，所述第二锂电池240的负极与所述第一锂电池110的负极电连接。可选的，所述kl供电回路模块220为kl30供电回路模块。kl30是ecu(electronic control unit)供电源(即连接到车载电池)，提供ecu的工作电压，一般是11v到15v。部分ecu可以在汽车熄火状态下工作(对应汽车钥匙的off状态)。
39.参见图2所示，本技术实施例还提供了一种在线双路供电电源诊断方法，应用于上述所述的在线双路供电电源诊断电路，包括以下步骤：
40.s100，控制继电器闭合和mos管闭合，并判断bat供电回路模块的供电状态；
41.s200，当检测到bat供电回路模块的供电状态正常，控制mos管断开，并判断kl供电回路模块的供电状态。
42.因此，该在线双路供电电源诊断电路在对kl供电回路模块和kl供电回路模块进行双路诊断时，无需外部dcdc或者整车其他零部件参与，能实现bms电池管理系统自主诊断，诊断逻辑简单，实时准确诊断双路供电是否异常；同时在整车行车过程中无需继电器断开，能实现在线诊断，实时诊断双路供电故障，诊断灵活性强，确保故障及时诊断及时发现采取措施。
43.在本发明另外的实施例中，所述“s100，控制继电器闭合和mos管闭合，并判断bat供电回路模块的供电状态”步骤，包括以下步骤：
44.s110，控制继电器闭合和mos管闭合；
45.s120，控制mcu控制模块分别检测供电取电点a的电压v
a1
、供电取电点b的电压v
b1
、汇聚取电点c的电压v
c1
；
46.s130，当检测到v
c1
—v
a1
＝v
d
v
q
，则判断bat供电回路模块的供电状态正常；
47.s140，当检测到v
c1
—v
a1
＝2v
d
，则判断bat供电回路模块的供电状态异常。
48.其中，v
q
为mos管管压降，v
q
≈0.2v；v
d
为二极管正极管压降，v
d
≈0.7v。
49.在本发明另外的实施例中，所述“s200，当检测到bat供电回路模块的供电状态正常，控制mos管断开，并判断kl供电回路模块的供电状态”步骤，包括以下步骤：
50.s210，当检测到bat供电回路模块的供电状态正常，控制mos管断开；
51.s220，控制mcu控制模块分别检测供电取电点a的电压v
a2
、供电取电点b的电压v
b2
、汇聚取电点c的电压v
c2
；
52.s220，当检测到v
c2
—v
b2
＝2v
d
，则判断kl供电回路模块的供电状态正常；
53.s230，当检测到v
c2
—v
b2
＝3v
d
，则判断kl供电回路模块的供电状态异常。
54.在本发明另外的实施例中，本技术实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的在线双路供电电源诊断方法。
55.基于同一发明构思，本发明实施例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，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的所有方法步骤或部分方法步骤。
56.本发明实现上述方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执
行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
57.基于同一发明构思，本技术实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法中的所有方法步骤或部分方法步骤。
58.所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field
‑
programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。
59.存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(例如声音播放功能、图像播放功能等)；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(例如音频数据、视频数据等)。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
60.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
61.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、服务器和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
62.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指
令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
63.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
64.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。