[發明專利]一種適用于波音787飛機航空鋰電池的故障檢測方法

有效

• 申請號: 201810618731.0
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN108627775B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 任仁良;袁鵬
• 申請（專利權）人: 天津奧科盛科技有限公司
• 主分類號: G01R31/385
• 分類號: G01R31/385;G01R31/382
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

1.一種適用于波音787飛機航空鋰電池的故障檢測方法，其特征在于：所述的故障檢測方法包括按順序進行的下列步驟：

1)構建航空鋰電池(1)的故障檢測系統，所述的航空鋰電池(1)上設有接觸器(2)和電池監控單元(3)；所述的故障檢測系統包括單片機系統(6)、環境溫度檢測電路(7)、電池信號接口和故障檢測電路(8)、電池電壓檢測電路(9)、充放電電流檢測電路(10)和報警顯示器(11)；其中環境溫度檢測電路(7)安裝在航空鋰電池(1)設置處；電池信號接口和故障檢測電路(8)與電池監控單元(3)相連接；電池電壓檢測電路(9)與航空鋰電池(1)的正負極相連接；充放電電流檢測電路(10)與航空鋰電池(1)的正負極相連接；單片機系統(6)同時與環境溫度檢測電路(7)、電池信號接口和故障檢測電路(8)、電池電壓檢測電路(9)、充放電電流檢測電路(10)和報警顯示器(11)相連接；

2)利用上述故障檢測系統對處于靜止狀態的航空鋰電池(1)進行初始故障檢測；

3)在初始故障檢測過程中未發現航空鋰電池(1)出現故障的情況下，利用上述故障檢測系統在對航空鋰電池(1)執行充電操作前先進行充電部分故障檢測；在對航空鋰電池(1)執行放電操作前先進行放電部分故障檢測；在對航空鋰電池(1)進行充電或放電操作過程中進行實時故障檢測；

在步驟2)中，所述的對處于靜止狀態的航空鋰電池(1)進行初始故障檢測的方法包括按順序進行的下列步驟：

2.1)利用環境溫度檢測電路(7)對環境溫度進行檢測，然后傳送給單片機系統(6)，由單片機系統(6)判斷環境溫度是否處于18℃-28℃的范圍內，若超出范圍，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則進入步驟2.2)；

2.2)將上述環境溫度與電池信號接口和故障檢測電路(8)檢測的航空鋰電池(1)的內部溫度進行比較，若兩者的溫度差超過5℃，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則進入步驟2.3)；

2.3)對電池信號接口和故障檢測電路(8)接收的BMU離散信號進行檢測，BMU離散信號包括：充電禁止1、放電禁止1、禁止1校驗、充電禁止2、禁止2校驗、電池失效、低壓故障和過流故障，若檢測到故障，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警并顯示出故障代碼；否則進入步驟2.4)；

2.4)輸入BMU使能信號；

2.5)對上述BMU離散信號進行檢測，若檢測到故障，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警并顯示出故障代碼；否則進入步驟2.6)；

2.6)輸入電池充電信號；

2.7)檢測航空鋰電池(1)上的接觸器(2)是否斷開，若接觸器(2)沒有斷開，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則進入步驟2.8)；

2.8)對上述BMU離散信號進行檢測，若檢測到故障，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警并輸出故障代碼；否則進入步驟2.9)；

2.9)切斷電池充電信號并檢測接觸器(2)是否閉合，若接觸器(2)沒有閉合，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則進入步驟2.10)；

2.10)對上述BMU離散信號進行檢測，若檢測到故障，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警并輸出故障代碼；否則進入步驟2.11)；

2.11)將電池監控單元(3)輸出的電池電壓值與電池電壓檢測電路(9)檢測到的電壓值進行比較，若電壓值的差值大于0.03V，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則進入步驟2.12)；

2.12)將電池監控單元(3)輸出的電池電流值與充放電電流檢測電路(10)檢測的電流值進行比較，若電流值的差值大于3A，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則初始故障檢測完成；

在步驟3)中，所述的利用上述故障檢測系統在對航空鋰電池(1)執行充電操作前先進行充電部分故障檢測的方法包括按順序進行的下列步驟：

3.1)利用環境溫度檢測電路(7)對環境溫度進行檢測，然后傳送給單片機系統(6)，由單片機系統(6)判斷環境溫度是否處于0-40℃的范圍內，若超出范圍，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則進入步驟3.2)；

3.2)對電池信號接口和故障檢測電路(8)接收的BMU離散信號進行檢測，BMU離散信號包括：充電禁止1、放電禁止1、禁止1校驗、充電禁止2、禁止2校驗、電池失效、低壓故障和過流故障，若檢測到故障，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警并顯示出故障代碼；否則進入步驟3.3)；

3.3)輸入BMU使能信號；

3.4)對上述BMU離散信號進行檢測，若檢測到故障，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警并顯示出故障代碼；否則進入步驟3.5)；

3.5)輸入電池充電信號；

3.6)檢測航空鋰電池(1)上的接觸器(2)是否斷開，若接觸器(2)沒有斷開，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則進入步驟3.7)；

3.7)對上述BMU離散信號進行檢測，若檢測到故障，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警并輸出故障代碼；否則進入步驟3.8)；

3.8)切斷電池充電信號并檢測接觸器(2)是否閉合，若接觸器(2)沒有閉合，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則進入步驟3.9)；

3.9)對上述BMU離散信號進行檢測，若檢測到故障，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警并輸出故障代碼；否則進入步驟3.10)；

3.10)將電池監控單元(3)輸出的電池電壓值與電池電壓檢測電路(9)檢測的電壓值進行比較，若電壓值的差值大于0.03V，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則進入步驟3.11)；

3.11)將電池監控單元(3)輸出的電池電流值與充放電電流檢測電路(10)檢測的電流值進行比較，若電流值的差值大于3A，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則充電部分故障檢測完成，可以進行充電操作；

在步驟3)中，所述的利用上述故障檢測系統在對航空鋰電池(1)執行放電操作前先進行放電部分故障檢測的方法包括按順序進行的下列步驟：

4.1)由單片機系統(6)對對電池信號接口和故障檢測電路(8)接收的BMU離散信號進行檢測，BMU離散信號包括：充電禁止1、放電禁止1、禁止1校驗、充電禁止2、禁止2校驗、電池失效、低壓故障和過流故障，若檢測到故障，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警并顯示出故障代碼；否則進入步驟4.2)；

4.2)輸入BMU使能信號；

4.3)對上述BMU離散信號進行檢測，若檢測到故障，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警并顯示出故障代碼；否則進入步驟4.4)；

4.4)將電池監控單元(3)輸出的電池電壓值與電池電壓檢測電路(9)檢測的電壓值進行比較，若電壓值的差值大于0.03V，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則進入步驟4.5)；

4.5)將電池監控單元(3)輸出的電池電流值與充放電電流檢測電路(10)檢測的電流值進行比較，若電流值的差值大于3A，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則進入步驟4.6)；

4.6)利用環境溫度檢測電路(7)對環境溫度進行檢測，然后傳送給單片機系統(6)，由單片機系統(6)判斷環境溫度是否處于0-40℃的范圍內，若超出范圍，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則進入步驟4.7)；

4.7)對電池SOC進行檢測，若電池最小SOC信號產生，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則進入步驟4.8)；

4.8)對電池電壓進行檢測，若電池電壓低于31.75V，在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則放電部分故障檢測完成，可以進行放電操作。

2.根據權利要求1所述的適用于波音787飛機航空鋰電池的故障檢測方法，其特征在于：在步驟3)中，所述的在對航空鋰電池(1)進行充電或放電操作過程中進行實時故障檢測的方法包括按順序進行的下列步驟：

5.1)在航空鋰電池(1)進行充電或放電操作過程中，由單片機系統(6)實時對電池信號接口和故障檢測電路(8)接收的BMU離散信號進行檢測，BMU離散信號包括：充電禁止1、放電禁止1、禁止1校驗、充電禁止2、禁止2校驗、電池失效、低壓故障和過流故障，若檢測到故障，中斷航空鋰電池(1)的充電或放電操作，同時在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警并顯示出故障代碼；否則繼續進行充電或放電；

5.2)將電池監控單元(3)輸出的電池電流值與充放電電流檢測電路(10)檢測的電流值進行比較，若電流值的差值大于3A，中斷航空鋰電池(1)的充電或放電操作，同時在單片機系統(6)的控制下利用報警顯示器(11)進行報警和故障顯示；否則繼續進行充電或放電。