CN113059998B - 车辆安全监控方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆安全监控方法，其包含：当车辆行车下电或充电下电时，通过电池管理***实时监控车辆电池的电池状态，判断在第一预设时间内是否满足定时唤醒条件；若满足定时唤醒条件，通过电池管理***向直流变换器发送下次唤醒时间，直流变换器进入休眠模式，在休眠模式内，电池管理***处于断电状态；在下次唤醒时间，直流变换器由休眠模式切换至唤醒工作模式，电池管理***得电，实时采集并向服务平台反馈车辆电池的关键数据信息，以对所处车辆电池进行状态监控。本发明能够在车辆充电或放电结束后，有效持续监控车辆电池，直到电池状态正常后再进入休眠，防止电池使用后隐藏的故障点导致事故发生。

Description

车辆安全监控方法及装置
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，具体地说，涉及一种车辆安全监控方法及装置。
背景技术
随着新能源汽车的推广，新能源汽车的安全性，特别是电池的安全性得到越来越广泛的关注，由于电池热失控导致车辆自燃的事故逐年增长。新能源汽车安全防火课题成为了当下新能源汽车安全性研究的热门。
现有技术中，通过增加烟雾传感器，二氧化碳降温阻燃装置。当检测到烟雾传感器报警时，二氧化碳阻燃装置工作，对着火点进行降温、阻隔空气，实现防止火灾发生的目的。但只能是电池出现自燃后减少自燃产生的损失，不能从根本上杜绝自燃现象的发生。
因此，本发明提供了一种车辆安全监控方法及装置。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种车辆安全监控方法，所述方法包含以下步骤：
当车辆行车下电或充电下电时，通过电池管理***实时监控车辆电池的电池状态，判断在第一预设时间内是否满足定时唤醒条件，其中，在所述第一预设时间内，所述电池管理***由具备定时唤醒功能的直流变换器供电；
若满足所述定时唤醒条件，通过所述电池管理***向所述直流变换器发送下次唤醒时间，所述直流变换器进入休眠模式，在所述休眠模式内，所述电池管理***处于断电状态；
在所述下次唤醒时间，所述直流变换器由所述休眠模式切换至唤醒工作模式，所述电池管理***得电，实时采集并向服务平台反馈所述车辆电池的关键数据信息，以对所述车辆电池进行状态监控。
根据本发明的一个实施例，所述方法还包含：若不满足所述定时唤醒条件，则所述直流变换器进入持续唤醒状态，向所述电池管理***持续供电，以通过所述电池管理***持续监控所述车辆电池的电池状态。
根据本发明的一个实施例，所述定时唤醒条件为所述车辆电池的单体温度下降以及绝缘值正常。
根据本发明的一个实施例，所述方法还包含：在所述唤醒工作模式，若检测到不满足持续供电条件，则所述直流变换器依据所述电池管理***的指令切换到所述休眠模式。
根据本发明的一个实施例，所述方法还包含：在所述唤醒工作模式，若一直满足所述定时唤醒条件，则所述直流变换器向所述电池管理***持续供电第二预设时间后，结束所述唤醒工作模式，切换至所述休眠模式。
根据本发明的一个实施例，所述方法还包含：在所述唤醒工作模式，通过所述电池管理***实时监控车辆电池的故障状态，根据故障等级确定所述第二预设时间的取值，其中，所述故障等级越高，所述第二预设时间的取值越大。
根据本发明的一个实施例，所述方法还包含：若接收到行车指令或充电指令，所述直流变换器由当前工作模式切换至所述休眠模式。
根据本发明的一个实施例，所述下次唤醒时间由所述直流变换器的工作模式、所述行车指令以及上次唤醒时间决定。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种车辆安全监控装置，所述装置包含：
第一模块，其用于当车辆行车下电或充电下电时，通过电池管理***实时监控车辆电池的电池状态，判断在第一预设时间内是否满足定时唤醒条件，其中，在所述第一预设时间内，所述电池管理***由具备定时唤醒功能的直流变换器供电；
第二模块，其用于若满足所述定时唤醒条件，通过所述电池管理***向所述直流变换器发送下次唤醒时间，所述直流变换器进入休眠模式，在所述休眠模式内，所述电池管理***处于断电状态；
第三模块，其用于在所述下次唤醒时间，所述直流变换器由所述休眠模式切换至唤醒工作模式，所述电池管理***得电，实时采集并向服务平台反馈所述车辆电池的关键数据信息，以对所述车辆电池进行状态监控。
根据本发明的一个实施例，所述第一模块还配置为：
若不满足所述定时唤醒条件，则所述直流变换器进入持续唤醒状态，向所述电池管理***持续供电，以通过所述电池管理***持续监控所述车辆电池的电池状态。
本发明提供的车辆安全监控方法及装置提供了具备定时唤醒功能的直流变换器，能够在车辆充电或放电结束后，有效持续监控车辆电池，直到电池状态正常后再进入休眠，防止电池使用后隐藏的故障点导致事故发生；另外，在休眠间隔定时唤醒监控电池，并且监控时间与电池故障等级挂钩，最终将电池数据上传至大数据平台进行远程监控，降低新能源汽车在静置状态下发生事故的概率。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1显示了根据本发明的一个实施例的车辆安全监控方法流程图；
图2显示了根据本发明的一个实施例的车辆安全监控***结构框图；
图3显示了根据本发明的另一个实施例的车辆安全监控方法流程图；以及
图4显示了根据本发明的一个实施例的车辆安全监控装置结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明实施例作进一步地详细说明。
新能源汽车自燃事故频发，为了防止车辆自燃，现有技术通过以下流程可以实现对车辆的安全监控：在车载终端与BMS(电池管理***)都有低压供电的条件下，车载终端实时采集电池BMS数据，车载终端将采集到的电池数据经过4G模块发送网络平台。网络平台对获取的电池大数据进行处理，并与历史的安全项数据进行比对，预测出电池自燃的可能性。当电池自燃的可能性高于某个阀值时，通过手机APP将信息推送至驾驶员与售后服务人员，并给出导致自燃的原因，再由售后服务人员提前赶至现场处理。
但是车辆在驾驶员关闭车上低压电源后，由于车载终端与BMS都失去了低压供电，以上流程将无法实现，车辆将失去安全监控功能。如果将车载终端、BMS与24V蓄电池直接相连，由于车载终端与BMS存在待机功耗，车辆摆放一段时间后将出现低压24V馈电的情况，同样将失去安全监控功能。
为了克服以上现有技术的不足，本发明提供了一种适用于新能源汽车的24小时安全监控方法。能够实现在驾驶员断开钥匙后，依然能够定时唤醒BMS与车载终端，确保车辆在静置时的数据能够上传到平台，实现车辆的提前预警，同时又能让24V蓄电池不馈电。
图1显示了根据本发明的一个实施例的车辆安全监控方法流程图。
如图1，在步骤S101中，当车辆行车下电或充电下电时，通过电池管理***实时监控车辆电池的电池状态，判断在第一预设时间内是否满足定时唤醒条件，其中，在第一预设时间内，电池管理***由具备定时唤醒功能的直流变换器供电。
一般来说，车辆行车下电或是充电下电时，驾驶员都不处于驾驶位，车内没有人员，需要通过电池管理***实时监控车辆电池的电池状态，以防电池发生故障却不被察觉，但是此时整车24V处于断开状态，所以需要直流变换器给电池管理***供电。
具体来说，定时唤醒条件为车辆电池的单体温度下降以及绝缘值正常。当电池管理***在第一预设时间内检测到车辆电池的单体温度下降并且绝缘值处于正常状态时，说明此时车辆电池没有异常，进入步骤S102。
另外，若不满足定时唤醒条件，则直流变换器进入持续唤醒状态，向电池管理***持续供电，以通过电池管理***持续监控车辆电池的电池状态。具体来说，当电池管理***在第一预设时间内检测到车辆电池的单体温度有上升或绝缘值处于不正常状态，则说明车辆电池可能存在异常，需要电池管理***持续关注车辆电池的状态，此时直流变换器持续向电池管理***供电。
在步骤S102中，若满足定时唤醒条件，通过电池管理***向直流变换器发送下次唤醒时间，直流变换器进入休眠模式，在休眠模式内，电池管理***处于断电状态。
一般来说，当电池管理***确定车辆电池满足定时唤醒条件时，此时不需要持续关注车辆电池的状态，直流变换器可以进入休眠模式，电池管理***向直流变换器发送下次唤醒时间，直流变换器接收到电池管理***发送的报文后，进入休眠状态，此时电池管理***由于没有直流变换器供电，也处于断电休眠状态。
在步骤S103中，在下次唤醒时间，直流变换器由休眠模式切换至唤醒工作模式，电池管理***得电，实时采集并向服务平台反馈车辆电池的关键数据信息，以对车辆电池进行状态监控。
具体来说，当下次唤醒时间到来时，直流变换器由休眠模式转换至唤醒工作模式，电池管理***接收到直流变换器的供电后也被唤醒，开始收集车辆电池的关键数据信息，向服务平台反馈。
一般来说，关键数据信息包含但不限于车辆电池的单体电压、温度以及绝缘值。
另外，在唤醒工作模式下，电池管理***还需要判断是否满足定时唤醒条件，如果一直满足定时唤醒条件，那么直流变换器向电池管理***持续供电第二预设时间后，结束唤醒工作模式，切换至休眠模式。此处的第二预设时间就是指直流变换器在此次唤醒周期的唤醒后的工作时间。
具体来说，在唤醒工作模式下，电池管理***还需要实时监控车辆电池的故障情况，根据故障等级，确定本次唤醒周期对应的第二预设时间的取值。即根据故障等级，确定本次唤醒周期的唤醒时间，一般来说，故障等级越高，唤醒时间越长，第二预设时间的取值越大。
另外，在唤醒工作模式下，若检测到不满足持续供电条件，则直流变换器依据电池管理***的指令切换到休眠模式。具体来说，若与直流变换器连接的动力电池的剩余电量过低，则无法向电池管理***供电，因此，直流变换器需要切换至休眠模式。
在一个实施例中，若接收到行车指令或充电指令，直流变换器由当前工作模式切换至休眠模式。具体来说，直流变换器处于休眠-唤醒工作-休眠的定时唤醒状态时，如果接收到行车指令(钥匙指令)或充电指令时，当前的定时唤醒状态被打断，直流变换器切换至休眠模式，下次唤醒时间需根据实际情况重新确定。
一般来说，下次唤醒时间由直流变换器的工作模式、行车指令信号以及上次唤醒时间决定。
图2显示了根据本发明的一个实施例的车辆安全监控***结构框图。为了实现车辆24小时安全监控功能，需要车载终端(云智通)与BMS(电池管理***)在整车断开低压24V电的情况下工作。本申请设计一个常火供电并且带定时唤醒功能的24V电源(DC/DC—直流直流变换器)，此DC/DC电源也给BMS供电。
如图2，DC/DC(直流变换器)与动力电池连接，动力电池为车辆内的高压动力电池组，直流变换器通过直流变换，将高压转换为供BMS使用的24V电。BMS与云智通(车载终端)连接，为车载终端供电。
如图2，直流变换器内部包含功率输出部分、定时管理模块(RTC)以及控制模块。其中，功率输出模块通过直流变换，将高压转换为供BMS使用的24V电；定时管理模块用于实现直流变换器的定时唤醒功能；控制模块用于接收定时管理模块的指令，以对功率输出部分进行控制。
另外，直流变换器将动力电池组高电压恒定24V或12V，既给全车电器供电，又给辅助蓄电池充电的设备供电。
图3显示了根据本发明的另一个实施例的车辆安全监控方法流程图。如图3显示了BMS(电池管理***)与DC/DC(直流变换器)的安全监控流程图。
需要说明的是，本申请中指的定时唤醒周期或定时唤醒过程包含一个休眠周期以及一个唤醒工作周期，休眠周期指的是休眠模式持续时间，唤醒工作周期指的是唤醒后的工作时间即第二预设时间。当车辆开低压电或充电模式下，即不开始定时唤醒过程。
如图3，当行车下电、充电下电以及定时唤醒下电时，需要通过电池管理***持续进行0.5小时(此时第一预设时间取值为0.5小时)的故障诊断。在此期间，BMS判断是否满足定时唤醒条件，如果不满足，则电池管理***继续进行故障诊断，直流变换器持续向电池管理***供电。
需要说明的是，第一预设时间的取值可以是半小时至一小时之间的任一数字，也可以是根据实际情况确定的其他数字，本发明不对此做出限制。
需要说明的是，行车下电期间，整车存在5s延时下电，在5s延时下电过程中，直流变换器中的计时节点被激活，开始进行0.5h倒计时。
具体来说，车辆每次行车下电或充电下电时，DC/DC持续输出时间大于0.5h，在此时间实时监控电池的温度和绝缘值，如果单体平均温度有下降和绝缘值正常，则BMS通过CAN报文给DC/DC发送进入休眠模式指令、下次唤醒时间等信息，DC/DC进入休眠模式；如果检测到电池温度有上升或绝缘异常，则DC/DC持续输出。
电池最易发生事故的时间段是充电结束和放点结束后的半小时到一小时，本申请在放电结束和充电结束后进行了持续监控，确保电池无异常之后再下电(直流变换器进入休眠状态)，如果电池有异常，可以迅速响应，防止车辆事故扩大。
如图3，停车状态下，DC/DC由高压动力电池供电。下次唤醒时间到时，DC/DC判定满足定时唤醒条件时，输出24V给BMS供电并唤醒BMS。同时，BMS输出24V给车载终端供电，此时直流变换器处于唤醒工作模式。
本申请通过高压动力电池与定时唤醒的DC/DC实现对车载终端与BMS的定时供电。在整车断开低压电(整车24V)的情况下，也可以定时唤醒，采集动力电池的关键数据，确保车辆在断电的情况下也可以被大数据平台监控。且不存在车辆24V低压蓄电池馈电的风险。
如图3，DC/DC唤醒后的工作时间(第二预设时间)由BMS控制，BMS唤醒后检测电池状态，并将电池状态信息发送给车载终端，车载终端将接收到的电池信息发给大数据服务器平台，确定电池故障等级后，进而确定第二预设时间。
具体来说，在设定的休眠周期到后，DC/DC启动，BMS发送DC/DC报文启动和控制24V管脚输出有效，BMS根据当前电池状态控制唤醒后的工作时间(第二预设时间)，具体如下：
电池无故障 电池三级故障 电池二级故障 电池一级故障
5min 10min 15min 无穷大
唤醒后的工作时间到后，BMS发送CAN报文控制DC/DC停止，24V输出无效，DC/DC进入下一次RTC唤醒周期(定时唤醒周期)。需要说明的是，DC/DC进入RTC自唤醒模式时，每隔两个小时唤醒DC/DC一次，即休眠周期可以设定为两个小时。
本申请中，DC/DC唤醒后，根据电池的实时状态判断需持续唤醒的时间。随着电池故障等级的提高，增加电池的唤醒时间。当电池出现3级严重故障时，DC/DC会持续唤醒，大数据平台持续收集BMS数据，将故障信息推送至售后服务人员及时处理，防止车辆自燃。
如图3，DC/DC定时唤醒过程中若检测到不满足持续输出24V条件后根据BMS指令切换到所对应的模式，若一直满足自唤醒条件则持续工作，第二预设时间后(如5min)，自动休眠等待下一次定时唤醒周期或车辆上电。此处的不满足持续输出24V条件可指动力电池的剩余电量(SOC)低于5％，此处的所对应的模式可指休眠模式。
如图3，若在定时唤醒过程中接收到充电信号或钥匙信号，则当前的定时唤醒周期被打断，下次的定时唤醒周期需要重新根据实际情况进行确定。
图4显示了根据本发明的一个实施例的车辆安全监控装置结构框图。如图4，监控装置400包含第一模块401、第二模块402以及第三模块403。
第一模块401用于当车辆行车下电或充电下电时，通过电池管理***实时监控车辆电池的电池状态，判断在第一预设时间内是否满足定时唤醒条件，其中，在第一预设时间内，电池管理***由具备定时唤醒功能的直流变换器供电。
第二模块402用于若满足定时唤醒条件，通过电池管理***向直流变换器发送下次唤醒时间，直流变换器进入休眠模式，在休眠模式内，电池管理***处于断电状态。
第三模块403用于在下次唤醒时间，直流变换器由休眠模式切换至唤醒工作模式，电池管理***得电，实时采集并向服务平台反馈车辆电池的关键数据信息，以对车辆电池进行状态监控。
进一步地，第一模块401还配置为：
若不满足定时唤醒条件，则直流变换器进入持续唤醒状态，向电池管理***持续供电，以通过电池管理***持续监控车辆电池的电池状态。
综上，本发明提供的车辆安全监控方法及装置提供了一种具备定时唤醒功能的直流变换器，能够在车辆充电或放电结束后，有效持续监控车辆电池，直到电池状态正常后再进入休眠，防止电池使用后隐藏的故障点导致事故发生；另外，在休眠间隔定时唤醒监控电池，并且监控时间与电池故障等级挂钩，最终将电池数据上传至大数据平台进行远程监控，降低新能源汽车在静置状态下发生事故的概率。
应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。
说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种车辆安全监控方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：
当车辆行车下电或充电下电时，通过电池管理***实时监控车辆电池的电池状态，判断在第一预设时间内是否满足定时唤醒条件，其中，在所述第一预设时间内，所述电池管理***由具备定时唤醒功能的直流变换器供电；
若满足所述定时唤醒条件，通过所述电池管理***向所述直流变换器发送下次唤醒时间，所述直流变换器进入休眠模式，在所述休眠模式内，所述电池管理***处于断电状态；
在所述下次唤醒时间，所述直流变换器由所述休眠模式切换至唤醒工作模式，所述电池管理***得电，实时采集并向服务平台反馈所述车辆电池的关键数据信息，以对所述车辆电池进行状态监控，所述车辆电池的关键数据信息包含但不限于车辆电池的单体电压、温度以及绝缘值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包含：若不满足所述定时唤醒条件，则所述直流变换器进入持续唤醒状态，向所述电池管理***持续供电，以通过所述电池管理***持续监控所述车辆电池的电池状态。
3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，所述定时唤醒条件为所述车辆电池的单体温度下降以及绝缘值正常。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包含：在所述唤醒工作模式，若检测到不满足持续供电条件，则所述直流变换器依据所述电池管理***的指令切换到所述休眠模式。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包含：在所述唤醒工作模式，若一直满足所述定时唤醒条件，则所述直流变换器向所述电池管理***持续供电第二预设时间后，结束所述唤醒工作模式，切换至所述休眠模式。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包含：在所述唤醒工作模式，通过所述电池管理***实时监控车辆电池的故障状态，根据故障等级确定所述第二预设时间的取值，其中，所述故障等级越高，所述第二预设时间的取值越大。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包含：若接收到行车指令或充电指令，所述直流变换器由当前工作模式切换至所述休眠模式。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述下次唤醒时间由所述直流变换器的工作模式、所述行车指令以及上次唤醒时间决定。
9.一种车辆安全监控装置，其特征在于，执行如权利要求1-8中任一项所述的方法，所述装置包含：
第一模块，其用于当车辆行车下电或充电下电时，通过电池管理***实时监控车辆电池的电池状态，判断在第一预设时间内是否满足定时唤醒条件，其中，在所述第一预设时间内，所述电池管理***由具备定时唤醒功能的直流变换器供电；
第二模块，其用于若满足所述定时唤醒条件，通过所述电池管理***向所述直流变换器发送下次唤醒时间，所述直流变换器进入休眠模式，在所述休眠模式内，所述电池管理***处于断电状态；
第三模块，其用于在所述下次唤醒时间，所述直流变换器由所述休眠模式切换至唤醒工作模式，所述电池管理***得电，实时采集并向服务平台反馈所述车辆电池的关键数据信息，以对所述车辆电池进行状态监控，所述车辆电池的关键数据信息包含但不限于车辆电池的单体电压、温度以及绝缘值。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一模块还配置为：
若不满足所述定时唤醒条件，则所述直流变换器进入持续唤醒状态，向所述电池管理***持续供电，以通过所述电池管理***持续监控所述车辆电池的电池状态。
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