一種溫度傳感器的故障診斷方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及故障診斷領域，尤其涉及一種溫度傳感器的故障診斷方法及系統(tǒng)。采用軟件和硬件兩種方式分別獲取單體電池外殼的溫度數(shù)據(jù)，并通過兩種方式所獲取的溫度數(shù)據(jù)進行對比，若在多次獲取測試過程中超出合理次數(shù)范圍，則認定出現(xiàn)故障情況，再結合異常數(shù)據(jù)庫中存儲的異常信息進行分析，若該異常數(shù)據(jù)庫中未存儲有異常信息，則確認是待測試的溫度傳感器出現(xiàn)故障。上述溫度傳感器的故障診斷方法及系統(tǒng)，不僅能夠避免因溫度傳感器故障而導致錯誤判斷電池狀態(tài)發(fā)生，也可大大減少溫度傳感器的冗余數(shù)量，并且無需實時獲取異常數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，只有當初步認定出現(xiàn)故障情況時才需要獲取，可大大提高系統(tǒng)資源的有效利用率。
【專利說明】
一種溫度傳感器的故障診斷方法及系統(tǒng)
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及故障診斷領域，尤其涉及一種溫度傳感器的故障診斷方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 動力電池系統(tǒng)是各類電驅(qū)動汽車的主動力或輔助動力源，其正常工作需要依靠電 池管理系統(tǒng)準確估計動力電池的當前S0C/S0H狀態(tài)。而動力電池管理系統(tǒng)則必須依靠其系 統(tǒng)中的溫度傳感器的數(shù)據(jù)來估計電池的狀態(tài)。因此，溫度傳感器所獲取的數(shù)據(jù)的可靠程度 直接影響動力電池狀態(tài)的準確估計。
[0003] 當前許多電池管理系統(tǒng)為了確保溫度傳感器所獲取的數(shù)據(jù)的可靠程度，大多采用 多傳感器冗余布置的方式，即采用兩個或更多個溫度傳感器測量同一組信號，根據(jù)測量結 果進行相互驗證。這是一種有效的方法，但是也無疑增加了硬件體積和成本。
[0004] 因此，有必要使用一種能夠?qū)囟葌鞲衅鞯墓收显\斷的方法及系統(tǒng)，以避免錯誤 判斷電池狀態(tài)發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題是:提供一種減少溫度傳感器冗余的能夠?qū)囟葌鞲?器的故障診斷的方法及系統(tǒng)。
[0006] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：
[0007] -種溫度傳感器的故障診斷方法，包括：
[0008] 步驟1、預設測試次數(shù)和異常次數(shù);所述測試次數(shù)的閾值為第一測試次數(shù);所述異 常次數(shù)的閾值為第一異常次數(shù);所述測試次數(shù)和異常次數(shù)初始化；
[0009] 步驟2、通過待測試的溫度傳感器獲取單體電池外殼的第一溫度數(shù)據(jù)；
[0010] 步驟3、根據(jù)最小二乘算法和單體電池的熱模型計算得到單體電池外殼的第二溫 度數(shù)據(jù)；
[0011] 步驟4、計算得到第一溫度數(shù)據(jù)與第二溫度數(shù)據(jù)的差值；
[0012] 步驟5、若所述差值在預設閾值范圍內(nèi)，所述測試次數(shù)記錄一次;若所述差值在預 設閾值范圍外，所述測試次數(shù)和異常次數(shù)分別記錄一次;判斷所述測試次數(shù)記錄的次數(shù)是 否等于第一測試次數(shù)，若是，進入步驟 6;
[0013] 步驟6、判斷異常次數(shù)記錄的次數(shù)是否大于第一異常次數(shù)，若是，進入步驟7;
[0014] 步驟7、判斷異常數(shù)據(jù)庫是否存儲有異常信息，若無，確認所述待測試的溫度傳感 器出現(xiàn)故障。
[0015] 本發(fā)明提供的另一技術方案為：
[0016] -種溫度傳感器的故障診斷系統(tǒng)，包括:初始化模塊、獲取模塊、第一計算模塊、第 二計算模塊、第一判斷模塊、第二判斷模塊和第三判斷模塊；
[0017] 所述初始化模塊，用于預設測試次數(shù)和異常次數(shù);所述測試次數(shù)的閾值為第一測 試次數(shù);所述異常次數(shù)的閾值為第一異常次數(shù);所述測試次數(shù)和異常次數(shù)初始化；
[0018] 所述獲取模塊，用于通過待測試的溫度傳感器獲取單體電池外殼的第一溫度數(shù) 據(jù)；
[0019] 所述第一計算模塊，用于根據(jù)最小二乘算法和單體電池的熱模型計算得到單體電 池外殼的第二溫度數(shù)據(jù)；
[0020] 所述第二計算模塊，用于計算得到第一溫度數(shù)據(jù)與第二溫度數(shù)據(jù)的差值；
[0021] 所述第一判斷模塊，用于若所述差值在預設閾值范圍內(nèi)，所述測試次數(shù)記錄一次； 若所述差值在預設閾值范圍外，所述測試次數(shù)和異常次數(shù)分別記錄一次;判斷所述測試次 數(shù)記錄的次數(shù)是否等于第一測試次數(shù)，若是，進入第二判斷模塊；
[0022] 所述第二判斷模塊，用于判斷異常次數(shù)記錄的次數(shù)是否大于第一異常次數(shù)，若是， 進入第三判斷模塊；
[0023] 所述第三判斷模塊，用于判斷異常數(shù)據(jù)庫是否存儲有異常信息，若無，確認所述待 測試的溫度傳感器出現(xiàn)故障。
[0024] 本發(fā)明的有益效果在于:溫度傳感器的故障診斷方法采用軟件和硬件兩種方式分 別獲取單體電池外殼的溫度數(shù)據(jù)，并通過兩種方式所獲取的溫度數(shù)據(jù)進行對比，若在多次 獲取(即為達到第一測試次數(shù))過程中超出合理次數(shù)（即為大于第一異常次數(shù))范圍，則認定 出現(xiàn)故障情況，再結合異常數(shù)據(jù)庫中存儲的異常信息進行分析，若該異常數(shù)據(jù)庫中未存儲 有異常信息，則確認是待測試的溫度傳感器出現(xiàn)故障。本發(fā)明提供的溫度傳感器的故障診 斷方法，不僅能夠避免因溫度傳感器故障而導致錯誤判斷電池狀態(tài)發(fā)生，也可大大減少溫 度傳感器的冗余數(shù)量。
[0025] 通過本發(fā)明的溫度傳感器的故障診斷方法無需實時獲取異常數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，只有當 初步認定出現(xiàn)故障情況時才需要獲取，可大大提高系統(tǒng)資源的有效利用率。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明的溫度傳感器的故障診斷方法的步驟流程圖；
[0027] 圖2為本發(fā)明的溫度傳感器的故障診斷系統(tǒng)的結構示意圖；
[0028] 圖3為本發(fā)明的單體電池的示意圖；
[0029] 圖4為本發(fā)明的單體電池的熱模型的示意圖；
[0030] 圖5為本發(fā)明實施例一的溫度傳感器的故障診斷方法的步驟流程圖；
[0031] 標號說明：
[0032] 1、初始化模塊;2、獲取模塊;3、第一計算模塊;4、第二計算模塊;5、第一判斷模塊； 6、第二判斷模塊;7、第三判斷模塊。
【具體實施方式】
[0033]為詳細說明本發(fā)明的技術內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結合實施方式并配合附 圖予以說明。
[0034]本發(fā)明最關鍵的構思在于:溫度傳感器的故障診斷方法采用軟件和硬件兩種方式 分別獲取單體電池外殼的溫度數(shù)據(jù)，若在多次獲取過程中超出合理次數(shù)范圍，再結合異常 數(shù)據(jù)庫，若異常數(shù)據(jù)庫中未存儲有異常信息，則確認是待測試的溫度傳感器出現(xiàn)故障。 [0035]本發(fā)明涉及的技術術語解釋：
[0037]請參照圖1，本發(fā)明提供的一種溫度傳感器的故障診斷方法，包括：
[0038]步驟1、預設測試次數(shù)和異常次數(shù);所述測試次數(shù)的閾值為第一測試次數(shù);所述異 常次數(shù)的閾值為第一異常次數(shù);所述測試次數(shù)和異常次數(shù)初始化；
[0039] 步驟2、通過待測試的溫度傳感器獲取單體電池外殼的第一溫度數(shù)據(jù)；
[0040] 步驟3、根據(jù)最小二乘算法和單體電池的熱模型計算得到單體電池外殼的第二溫 度數(shù)據(jù)；
[0041 ]步驟4、計算得到第一溫度數(shù)據(jù)與第二溫度數(shù)據(jù)的差值；
[0042] 步驟5、若所述差值在預設閾值范圍內(nèi)，所述測試次數(shù)記錄一次;若所述差值在預 設閾值范圍外，所述測試次數(shù)和異常次數(shù)分別記錄一次;判斷所述測試次數(shù)記錄的次數(shù)是 否等于第一測試次數(shù)，若是，進入步驟 6;
[0043] 步驟6、判斷異常次數(shù)記錄的次數(shù)是否大于第一異常次數(shù)，若是，進入步驟7;
[0044] 步驟7、判斷異常數(shù)據(jù)庫是否存儲有異常信息，若無，確認所述待測試的溫度傳感 器出現(xiàn)故障。
[0045] 從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于:溫度傳感器的故障診斷方法采用軟件 和硬件兩種方式分別獲取單體電池外殼的溫度數(shù)據(jù)，并通過兩種方式所獲取的溫度數(shù)據(jù)進 行對比，若在多次獲?。礊檫_到第一測試次數(shù))過程中超出合理次數(shù)（即為大于第一異常 次數(shù))范圍，則認定出現(xiàn)故障情況，再結合異常數(shù)據(jù)庫中存儲的異常信息進行分析，若該異 常數(shù)據(jù)庫中未存儲有異常信息，則確認是待測試的溫度傳感器出現(xiàn)故障。本發(fā)明提供的溫 度傳感器的故障診斷方法，不僅能夠避免因溫度傳感器故障而導致錯誤判斷電池狀態(tài)發(fā) 生，也可大大減少溫度傳感器的冗余數(shù)量。通過本發(fā)明的溫度傳感器的故障診斷方法無需 實時獲取異常數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，只有當初步認定出現(xiàn)故障情況時才需要獲取，可大大提高系統(tǒng) 資源的有效利用率。
[0046] 進一步的，所述步驟1中的"測試次數(shù)和異常次數(shù)初始化"具體為:將測試次數(shù)和異 常次數(shù)記錄的次數(shù)清零。
[0047] 由上述描述可知，在執(zhí)行步驟時，先將測試次數(shù)和異常次數(shù)記錄的次數(shù)清零，計算 得到一次差值就等于測試了一次，此時測試次數(shù)記錄一次（即為加1)，當差值超出預設閾值 范圍時，此時異常次數(shù)記錄一次(即為加1)。
[0048]進一步的，所述步驟3具體為：
[0049] 創(chuàng)津單體電池的熱樽塑：所沭熱樽塑為：
[0051]其中R。為所述單體電池的熱阻的阻值，Ru為換熱界面熱阻的阻值，C。為所述單體電 池的熱容的參數(shù)，Cs為換熱界面熱容的參數(shù)，為所述單體電池的內(nèi)阻的阻值，T。為所述單 體電池的軸心處的溫度值，T s為所述單體電池的側壁上的溫度值，Tf為所述換熱界面熱阻的 遠離單體電池一端處的溫度值;為單體電池的外殼溫度；
[0052]查表得到所述單體電池的熱阻的阻值、換熱界面熱阻的阻值、單體電池的熱容的 參數(shù)、換熱界面熱容的參數(shù)和單體電池的內(nèi)阻的阻值；
[0053]將查表得到的所述單體電池的熱阻的阻值、換熱界面熱阻的阻值、單體電池的熱 容的參數(shù)、換熱界面熱容的參數(shù)和單體電池的內(nèi)阻的阻值代入熱模型；
[0054]根據(jù)最小二乘算法，由熱模型計算得到單體電池的外殼溫度，所述單體電池的外 殼溫度為單體電池外殼的第二溫度數(shù)據(jù)。
[0055] 由上述描述可知，根據(jù)最小二乘算法結合熱模型，通過軟件的方式計算得到單體 電池外殼的第二溫度數(shù)據(jù)，用來與待測試的溫度傳感器獲取的第一溫度數(shù)據(jù)做對比，能夠 影響由軟件方式所得的溫度數(shù)據(jù)的精確度的因素只有單體電池出現(xiàn)故障，在現(xiàn)有技術中通 過電池管理系統(tǒng)(BMS)可以使單體電池出現(xiàn)故障時自動反饋異常數(shù)據(jù)。因此通過異常數(shù)據(jù) 庫存儲異常數(shù)據(jù)，若無存儲異常數(shù)據(jù)，則說明單體電池無故障，則可認為軟件方式所得的溫 度數(shù)據(jù)是可靠的，可用來檢驗待測試的溫度傳感器是否出現(xiàn)故障。
[0056] 進一步的，所述步驟5還包括:若所述測試次數(shù)記錄的次數(shù)不等于第一測試次數(shù)， 返回步驟2。
[0057] 由上述描述可知，測試次數(shù)越多，測試結果越精確，然而測試次數(shù)太多會導致故障 發(fā)現(xiàn)不及時，容易引起單體電池損壞，因此經(jīng)過多次的試驗證明，當?shù)谝粶y試次數(shù)取值為 50-100次時，效果最優(yōu)。當測試次數(shù)記錄的次數(shù)還未達到第一測試次數(shù)時，返回步驟2，繼續(xù) 測試過程。
[0058]進一步的，所述步驟6還包括:若異常次數(shù)記錄的次數(shù)小于或等于第一異常次數(shù)， 返回步驟1。
[0059] 由上述描述可知，在試驗過程中發(fā)現(xiàn)，一些環(huán)境的瞬時變化是會影響溫度傳感器 獲取溫度數(shù)據(jù)的精確度，因此若將第一異常次數(shù)設置為過?。ɡ?次或2次），常常出現(xiàn)誤 判的情況。經(jīng)過多次的試驗結果，當?shù)谝粶y試次數(shù)設置為50次時，第一異常次數(shù)設置為5次。 第一測試次數(shù)為第一異常次數(shù)的10倍。當異常次數(shù)記錄的次數(shù)小于或等于第一異常次數(shù) 時，認為是溫度傳感器受環(huán)境影響，可重新一個測試周期（測試周期指測試次數(shù)由〇次達到 第一測試次數(shù))的統(tǒng)計。
[0060] 進一步的，所述異常數(shù)據(jù)庫用于存儲單體電池的電芯、風機和水栗的異常信息；當 單體電池的電芯、風機和水栗出現(xiàn)異常情況時，發(fā)送異常信息至異常數(shù)據(jù)庫存儲。
[0061] 由上述描述可知，當認定出現(xiàn)異常情況，此時單體電池的電芯、風機和水栗均未出 現(xiàn)異常情況時，則確認為待測試的溫度傳感器出現(xiàn)故障。
[0062] 請參閱圖2,本發(fā)明還提供了一種溫度傳感器的故障診斷系統(tǒng)，包括:初始化模塊 1、獲取模塊2、第一計算模塊3、第二計算模塊4、第一判斷模塊5、第二判斷模塊6和第三判斷 模塊7;
[0063]所述初始化模塊1，用于預設測試次數(shù)和異常次數(shù);所述測試次數(shù)的閾值為第一測 試次數(shù);所述異常次數(shù)的閾值為第一異常次數(shù);所述測試次數(shù)和異常次數(shù)初始化；
[0064] 所述獲取模塊2,用于通過待測試的溫度傳感器獲取單體電池外殼的第一溫度數(shù) 據(jù)；
[0065] 所述第一計算模塊3,用于根據(jù)最小二乘算法和單體電池的熱模型計算得到單體 電池外殼的第二溫度數(shù)據(jù)；
[0066] 所述第二計算模塊4,用于計算得到第一溫度數(shù)據(jù)與第二溫度數(shù)據(jù)的差值；
[0067] 所述第一判斷模塊5,用于若所述差值在預設閾值范圍內(nèi)，所述測試次數(shù)記錄一 次;若所述差值在預設閾值范圍外，所述測試次數(shù)和異常次數(shù)分別記錄一次;判斷所述測試 次數(shù)記錄的次數(shù)是否等于第一測試次數(shù)，若是，進入第二判斷模塊6;
[0068] 所述第二判斷模塊6,用于判斷異常次數(shù)記錄的次數(shù)是否大于第一異常次數(shù)，若 是，進入第三判斷模塊7;
[0069]所述第三判斷模塊7,用于判斷異常數(shù)據(jù)庫是否存儲有異常信息，若無，確認所述 待測試的溫度傳感器出現(xiàn)故障。
[0070] 從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于:溫度傳感器的故障診斷系統(tǒng)采用軟件 和硬件兩種方式分別獲取單體電池外殼的溫度數(shù)據(jù)，并通過兩種方式所獲取的溫度數(shù)據(jù)進 行對比，若在多次獲?。礊檫_到第一測試次數(shù))過程中超出合理次數(shù)（即為大于第一異常 次數(shù))范圍，則認定出現(xiàn)故障情況，再結合異常數(shù)據(jù)庫中存儲的異常信息進行分析，若該異 常數(shù)據(jù)庫中未存儲有異常信息，則確認是待測試的溫度傳感器出現(xiàn)故障。本發(fā)明提供的溫 度傳感器的故障診斷系統(tǒng)，不僅能夠避免因溫度傳感器故障而導致錯誤判斷電池狀態(tài)發(fā) 生，也可大大減少溫度傳感器的冗余數(shù)量。通過本發(fā)明的溫度傳感器的故障診斷系統(tǒng)無需 實時獲取異常數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，只有當初步認定出現(xiàn)故障情況時才需要獲取，可大大提高系統(tǒng) 資源的有效利用率。
[0071] 進一步的，所述第一計算模塊3包括創(chuàng)建單元、查詢單元、代入單元和計算單元；
[0072] 所述創(chuàng)建單元，用于創(chuàng)建單體電池的熱模型;所述熱模型為：
[0074] 其中R。為所述單體電池的熱阻的阻值，Ru為換熱界面熱阻的阻值，C。為所述單體電 池的熱容的參數(shù)，C s為換熱界面熱容的參數(shù)，為所述單體電池的內(nèi)阻的阻值，T。為所述單 體電池的軸心處的溫度值，Ts為所述單體電池的側壁上的溫度值，T f為所述換熱界面熱阻的 遠離單體電池一端處的溫度值;t為單體電池的外殼溫度；
[0075] 所述查詢單元，用于查表得到所述單體電池的熱阻的阻值、換熱界面熱阻的阻值、 單體電池的熱容的參數(shù)、換熱界面熱容的參數(shù)和單體電池的內(nèi)阻的阻值；
[0076] 所述代入單元，用于將查表得到的所述單體電池的熱阻的阻值、換熱界面熱阻的 阻值、單體電池的熱容的參數(shù)、換熱界面熱容的參數(shù)和單體電池的內(nèi)阻的阻值代入熱模型； [0077]所述計算單元，用于根據(jù)最小二乘算法，由熱模型計算得到單體電池的外殼溫度， 所述單體電池的外殼溫度為單體電池外殼的第二溫度數(shù)據(jù)。
[0078]由上述描述可知，根據(jù)遞推最小二乘算法結合熱模型，通過軟件的方式計算得到 單體電池外殼的第二溫度數(shù)據(jù)，用來與待測試的溫度傳感器獲取的第一溫度數(shù)據(jù)做對比， 能夠影響由軟件方式所得的溫度數(shù)據(jù)的精確度的因素只有單體電池出現(xiàn)故障，在現(xiàn)有技術 中通過電池管理系統(tǒng)(BMS)可以使單體電池出現(xiàn)故障時自動反饋異常數(shù)據(jù)。因此通過異常 數(shù)據(jù)庫存儲異常數(shù)據(jù)，若無存儲異常數(shù)據(jù)，則說明單體電池無故障，則可認為軟件方式所得 的溫度數(shù)據(jù)是可靠的，可用來檢驗待測試的溫度傳感器是否出現(xiàn)故障。
[0079] 進一步的，所述第一判斷模塊5還包括第一返回單元，用于若所述測試次數(shù)記錄的 次數(shù)不等于第一測試次數(shù)，返回獲取模塊2。
[0080] 由上述描述可知，測試次數(shù)越多，測試結果越精確，然而測試次數(shù)太多會導致故障 發(fā)現(xiàn)不及時，容易引起單體電池損壞，因此經(jīng)過多次的試驗證明，當?shù)谝粶y試次數(shù)取值為 50-100次時，效果最優(yōu)。當測試次數(shù)記錄的次數(shù)還未達到第一測試次數(shù)時，返回獲取模塊， 繼續(xù)測試過程。
[0081] 進一步的，所述第二判斷模塊6還包括第二返回單元，用于若異常次數(shù)記錄的次數(shù) 小于或等于第一異常次數(shù)，返回初始化模塊1。
[0082] 由上述描述可知，在試驗過程中發(fā)現(xiàn)，一些環(huán)境的瞬時變化是會影響溫度傳感器 獲取溫度數(shù)據(jù)的精確度，因此若將第一異常次數(shù)設置為過?。ɡ?次或2次），常常出現(xiàn)誤 判的情況。經(jīng)過多次的試驗結果，當?shù)谝粶y試次數(shù)設置為50次時，第一異常次數(shù)設置為5次。 第一測試次數(shù)為第一異常次數(shù)的10倍。當異常次數(shù)記錄的次數(shù)小于或等于第一異常次數(shù) 時，認為是溫度傳感器受環(huán)境影響，可重新一個測試周期（測試周期指測試次數(shù)由〇次達到 第一測試次數(shù))的統(tǒng)計。
[0083]請參照圖1-5，本發(fā)明的實施例一為：
[0084] 本發(fā)明提供的一種溫度傳感器的故障診斷方法，包括：
[0085] 步驟1、預設測試次數(shù)和異常次數(shù);所述測試次數(shù)的閾值為第一測試次數(shù);所述異 常次數(shù)的閾值為第一異常次數(shù);所述測試次數(shù)和異常次數(shù)初始化，具體為:將測試次數(shù)心和 異常次數(shù)K x記錄的次數(shù)清零(Ky = 0，Kx = 0)。第一測試次數(shù)設置為50次，第一異常次數(shù)設置 為5次。
[0086] 步驟2、通過待測試的溫度傳感器獲取單體電池外殼的第一溫度數(shù)據(jù)Ts;
[0087] 步驟3、根據(jù)最小二乘算法和單體電池的熱模型計算得到單體電池的外殼溫度，所 述單體電池的外殼溫度為單體電池外殼的第二溫度數(shù)據(jù)f s ;具體為：
[0088] 參閱圖3-4，創(chuàng)建單體電池的熱模型;所述熱模型為：
公式1;
[0090]上述公式1中的R。為所述單體電池的熱阻的阻值，Ru為換熱界面熱阻的阻值，Cc為 所述單體電池的熱容的參數(shù)，CS為換熱界面熱容的參數(shù)，為所述單體電池的內(nèi)阻的阻值， Tc為所述單體電池的軸心處的溫度值，Ts為所述單體電池的側壁上的溫度值，T f為所述換 熱界面熱阻的遠離單體電池一端處的溫度值;?為單體電池的外殼溫度;其中的換熱界面 的介質(zhì)可為空氣或者液體，換熱界面為流動的換熱介質(zhì)接觸的面;其中，R。和C?；緸槌?shù)； Ru和C s的數(shù)值與換熱介質(zhì)類型及流體速度有關，實際應用時可通過查表獲得;Re和電池的 S0C狀態(tài)及溫度有關，也可以通過查表獲得，如下表1。
[0092] 表 1
[0093] 通過查表得到所述單體電池的熱阻的阻值、換熱界面熱阻的阻值、單體電池的熱 容的參數(shù)、換熱界面熱容的參數(shù)和單體電池的內(nèi)阻的阻值；
[0094] 將查表得到的所述單體電池的熱阻的阻值、換熱界面熱阻的阻值、單體電池的熱 容的參數(shù)、換熱界面熱容的參數(shù)和單體電池的內(nèi)阻的阻值代入熱模型；
[0095]根據(jù)遞推最小二乘算法，由熱模型計算得到單體電池外殼的第二溫度數(shù)據(jù)。
[0096] 步驟4、計算得到第一溫度數(shù)據(jù)與第二溫度數(shù)據(jù)的差值ΛΤ;ΛΤ的計算方法如公式 2；
[0097] 鮮=? I；} 公式 2
[0098]步驟5、若所述差值在預設閾值范圍內(nèi)，即為AT<Tth，Tth表示預設閾值;所述測試 次數(shù)Ky記錄一次(Ky++);若所述差值在預設閾值范圍外，即為△ T>Tth，所述測試次數(shù)Ky和異 常次數(shù)κχ分別記錄一次(K y++，KX++);判斷所述測試次數(shù)記錄的次數(shù)Ky是否等于50次，若是， 進入步驟6;若所述測試次數(shù)記錄的次數(shù)不等于50次，返回步驟2。
[0099]測試次數(shù)越多，測試結果越精確，然而測試次數(shù)太多會導致故障發(fā)現(xiàn)不及時，容易 引起單體電池損壞，因此經(jīng)過多次的試驗證明，當?shù)谝粶y試次數(shù)取值為50-100次時，效果最 優(yōu)。當測試次數(shù)記錄的次數(shù)還未達到第一測試次數(shù)時，返回步驟2,繼續(xù)測試過程。
[0100]步驟6、判斷異常次數(shù)記錄的次數(shù)Kx是否大于5次，若是，進入步驟7;若異常次數(shù)記 錄的次數(shù)Κχ小于或等于5次，返回步驟1。
[0101]在試驗過程中發(fā)現(xiàn)，一些環(huán)境的瞬時變化是會影響溫度傳感器獲取溫度數(shù)據(jù)的精 確度，因此若將第一異常次數(shù)設置為過小(例如1次或2次），常常出現(xiàn)誤判的情況。經(jīng)過多次 的試驗結果，當?shù)谝粶y試次數(shù)設置為50次時，第一異常次數(shù)設置為5次。第一測試次數(shù)為第 一異常次數(shù)的10倍。當異常次數(shù)記錄的次數(shù)小于或等于第一異常次數(shù)時，認為是溫度傳感 器受環(huán)境影響，可重新一個測試周期（測試周期指測試次數(shù)由〇次達到第一測試次數(shù)）的統(tǒng) 計。
[0102] 步驟7、判斷異常數(shù)據(jù)庫是否存儲有異常信息，若無，確認所述待測試的溫度傳感 器出現(xiàn)故障。所述異常數(shù)據(jù)庫用于存儲單體電池的電芯、風機和水栗的異常信息；當單體電 池的電芯、風機和水栗出現(xiàn)異常情況時，發(fā)送異常信息至異常數(shù)據(jù)庫存儲。
[0103] 當認定出現(xiàn)異常情況，此時單體電池的電芯、風機和水栗均未出現(xiàn)異常情況時，貝lj 確認為待測試的溫度傳感器出現(xiàn)故障。
[0104] 綜上所述，本發(fā)明提供的一種溫度傳感器的故障診斷方法及系統(tǒng)，采用軟件和硬 件兩種方式分別獲取單體電池外殼的溫度數(shù)據(jù)，并通過兩種方式所獲取的溫度數(shù)據(jù)進行對 比，若在多次獲取(即為達到第一測試次數(shù))過程中超出合理次數(shù)(即為大于第一異常次數(shù)） 范圍，則認定出現(xiàn)故障情況，再結合異常數(shù)據(jù)庫中存儲的異常信息進行分析，若該異常數(shù)據(jù) 庫中未存儲有異常信息，則確認是待測試的溫度傳感器出現(xiàn)故障。本發(fā)明提供的溫度傳感 器的故障診斷方法及系統(tǒng)，不僅能夠避免因溫度傳感器故障而導致錯誤判斷電池狀態(tài)發(fā) 生，也可大大減少溫度傳感器的冗余數(shù)量。通過本發(fā)明的溫度傳感器的故障診斷方法及系 統(tǒng)無需實時獲取異常數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，只有當初步認定出現(xiàn)故障情況時才需要獲取，可大大提 高系統(tǒng)資源的有效利用率。
[0105] 以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā) 明說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關的技術領域，均同理包括 在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1. 一種溫度傳感器的故障診斷方法，其特征在于，包括： 步驟1、預設測試次數(shù)和異常次數(shù);所述測試次數(shù)的閾值為第一測試次數(shù);所述異常次 數(shù)的閾值為第一異常次數(shù);所述測試次數(shù)和異常次數(shù)初始化； 步驟2、通過待測試的溫度傳感器獲取單體電池外殼的第一溫度數(shù)據(jù)； 步驟3、根據(jù)最小二乘算法和單體電池的熱模型計算得到單體電池外殼的第二溫度數(shù) 據(jù)； 步驟4、計算得到第一溫度數(shù)據(jù)與第二溫度數(shù)據(jù)的差值； 步驟5、若所述差值在預設閾值范圍內(nèi)，所述測試次數(shù)記錄一次;若所述差值在預設閾 值范圍外，所述測試次數(shù)和異常次數(shù)分別記錄一次;判斷所述測試次數(shù)記錄的次數(shù)是否等 于第一測試次數(shù)，若是，進入步驟6; 步驟6、判斷異常次數(shù)記錄的次數(shù)是否大于第一異常次數(shù)，若是，進入步驟7; 步驟7、判斷異常數(shù)據(jù)庫是否存儲有異常信息，若無，確認所述待測試的溫度傳感器出 現(xiàn)故障。2. 根據(jù)權利要求1所述的溫度傳感器的故障診斷方法，其特征在于，所述步驟1中的"測 試次數(shù)和異常次數(shù)初始化"具體為:將測試次數(shù)和異常次數(shù)記錄的次數(shù)清零。3. 根據(jù)權利要求1所述的溫度傳感器的故障診斷方法，其特征在于，所述步驟3具體為： 創(chuàng)建單體電池的熱模型;所述熱模型為：其中R。為所述單體電池的熱阻的阻值，Ru為換熱界面熱阻的阻值，C。為所述單體電池的 熱容的參數(shù)，Cs為換熱界面熱容的參數(shù)，Re3為所述單體電池的內(nèi)阻的阻值，T。為所述單體電 池的軸心處的溫度值，T s為所述單體電池的側壁上的溫度值，Tf為所述換熱界面熱阻的遠離 單體電池一端處的溫度值;I為單體電池的外殼溫度； 查表得到所述單體電池的熱阻的阻值、換熱界面熱阻的阻值、單體電池的熱容的參數(shù)、 換熱界面熱容的參數(shù)和單體電池的內(nèi)阻的阻值； 將查表得到的所述單體電池的熱阻的阻值、換熱界面熱阻的阻值、單體電池的熱容的 參數(shù)、換熱界面熱容的參數(shù)和單體電池的內(nèi)阻的阻值代入熱模型； 根據(jù)最小二乘算法，由熱模型計算得到單體電池的外殼溫度，所述單體電池的外殼溫 度為單體電池外殼的第二溫度數(shù)據(jù)。4. 根據(jù)權利要求1所述的溫度傳感器的故障診斷方法，其特征在于，所述步驟5還包括： 若所述測試次數(shù)記錄的次數(shù)不等于第一測試次數(shù)，返回步驟2。5. 根據(jù)權利要求1所述的溫度傳感器的故障診斷方法，其特征在于，所述步驟6還包括： 若異常次數(shù)記錄的次數(shù)小于或等于第一異常次數(shù)，返回步驟1。6. 根據(jù)權利要求1所述的溫度傳感器的故障診斷方法，其特征在于，所述異常數(shù)據(jù)庫用 于存儲單體電池的電芯、風機和水栗的異常信息；當單體電池的電芯、風機和水栗出現(xiàn)異常 情況時，發(fā)送異常信息至異常數(shù)據(jù)庫存儲。7. -種溫度傳感器的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，包括:初始化模塊、獲取模塊、第一計 算模塊、第二計算模塊、第一判斷模塊、第二判斷模塊和第三判斷模塊； 所述初始化模塊，用于預設測試次數(shù)和異常次數(shù);所述測試次數(shù)的閾值為第一測試次 數(shù);所述異常次數(shù)的閾值為第一異常次數(shù);所述測試次數(shù)和異常次數(shù)初始化； 所述獲取模塊，用于通過待測試的溫度傳感器獲取單體電池外殼的第一溫度數(shù)據(jù)； 所述第一計算模塊，用于根據(jù)最小二乘算法和單體電池的熱模型計算得到單體電池外 殼的第二溫度數(shù)據(jù)； 所述第二計算模塊，用于計算得到第一溫度數(shù)據(jù)與第二溫度數(shù)據(jù)的差值； 所述第一判斷模塊，用于若所述差值在預設閾值范圍內(nèi)，所述測試次數(shù)記錄一次;若所 述差值在預設閾值范圍外，所述測試次數(shù)和異常次數(shù)分別記錄一次;判斷所述測試次數(shù)記 錄的次數(shù)是否等于第一測試次數(shù)，若是，進入第二判斷模塊； 所述第二判斷模塊，用于判斷異常次數(shù)記錄的次數(shù)是否大于第一異常次數(shù)，若是，進入 第三判斷模塊； 所述第三判斷模塊，用于判斷異常數(shù)據(jù)庫是否存儲有異常信息，若無，確認所述待測試 的溫度傳感器出現(xiàn)故障。8. 根據(jù)權利要求7所述的溫度傳感器的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述第一計算模塊 包括創(chuàng)建單元、查詢單元、代入單元和計算單元； 所述創(chuàng)建單元，用于創(chuàng)建單體電池的熱模型;所述熱模型為：其中R。為所述單體電池的熱阻的阻值，Ru為換熱界面熱阻的阻值，C。為所述單體電池的 熱容的參數(shù)，Cs為換熱界面熱容的參數(shù)，Re3為所述單體電池的內(nèi)阻的阻值，T。為所述單體電 池的軸心處的溫度值，T s為所述單體電池的側壁上的溫度值，Tf為所述換熱界面熱阻的遠離 單體電池一端處的溫度值;&為單體電池的外殼溫度； 所述查詢單元，用于查表得到所述單體電池的熱阻的阻值、換熱界面熱阻的阻值、單體 電池的熱容的參數(shù)、換熱界面熱容的參數(shù)和單體電池的內(nèi)阻的阻值； 所述代入單元，用于將查表得到的所述單體電池的熱阻的阻值、換熱界面熱阻的阻值、 單體電池的熱容的參數(shù)、換熱界面熱容的參數(shù)和單體電池的內(nèi)阻的阻值代入熱模型； 所述計算單元，用于根據(jù)最小二乘算法，由熱模型計算得到單體電池的外殼溫度，所述 單體電池的外殼溫度為單體電池外殼的第二溫度數(shù)據(jù)。9. 根據(jù)權利要求7所述的溫度傳感器的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述第一判斷模塊 還包括第一返回單元，用于若所述測試次數(shù)記錄的次數(shù)不等于第一測試次數(shù)，返回獲取模 塊。10. 根據(jù)權利要求7所述的溫度傳感器的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述第二判斷模 塊還包括第二返回單元，用于若異常次數(shù)記錄的次數(shù)小于或等于第一異常次數(shù)，返回初始 化模塊。
【文檔編號】G01R31/36GK106017737SQ201610463019
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】鄭昕斌, 陳穎
【申請人】福州丹諾西誠電子科技有限公司