一種高壓系統(tǒng)故障診斷裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)車故障診斷領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓系統(tǒng)故障診斷裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入二十一世紀(jì)，隨著石油日益減少，環(huán)境問(wèn)題突顯，國(guó)際、國(guó)內(nèi)均在加大電動(dòng)汽車研發(fā)，而電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)燃油車最大的區(qū)別就是使用電能代替燃油作為能量來(lái)源。為了改善電動(dòng)汽車的動(dòng)力性和能量利用率，動(dòng)力蓄電池的電壓越來(lái)越高，由原來(lái)的幾十伏到現(xiàn)在的幾百伏，遠(yuǎn)大于36伏安全電壓，如果高壓系統(tǒng)處理不當(dāng)會(huì)造成人身危險(xiǎn)。為了降低潛在危險(xiǎn)，避免不正確操作以及意外接觸高電壓，電動(dòng)汽車需要配備全面、細(xì)致的安全方案。目前，常用的方案主要有以下兩種:
[0003]方案一，通過(guò)在高壓部件貫穿一根等電位線，可檢測(cè)高壓連接器或高壓部件殼體連接故障，該等電位線行業(yè)稱為高壓互鎖線(HVIL)。如圖1所示，動(dòng)力電池通過(guò)高壓線2將電能輸送給電機(jī)控制器和高壓接線盒3，電機(jī)控制器和高壓接線盒3將電能分配給電機(jī)和電動(dòng)空調(diào)。從整車控制器發(fā)出的電壓信號(hào)通過(guò)HVIL I貫穿動(dòng)力電池、電機(jī)控制器、高壓接線盒3、電機(jī)高壓連接器以及電動(dòng)空調(diào)高壓連接器最終由整車控制器接收。如果其中一個(gè)連接器連接不可靠，在連接器中類似于斷開(kāi)狀態(tài)，整車控制器可判斷整車高壓系統(tǒng)連接故障，此方案僅能判斷整車高壓系統(tǒng)連接故障，無(wú)法判斷高壓系統(tǒng)中哪個(gè)接插件存在連接故障，也無(wú)法判斷繼電器、保險(xiǎn)絲、高壓電纜和預(yù)充回路故障，更無(wú)法判斷電機(jī)、電動(dòng)空調(diào)等高壓部件是否存在故障。
[0004]方案二，動(dòng)力電池放電時(shí)，動(dòng)力電池電源管理系統(tǒng)將動(dòng)力電池高壓輸入給高壓接線盒，高壓接線盒將高壓電能分配給電機(jī)控制器、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、空調(diào)加熱器、DCDC ;動(dòng)力電池充電時(shí)，充電器將市電通過(guò)高壓接線盒輸送給動(dòng)力電池。電機(jī)控制器、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、空調(diào)加熱器、DCDC和充電器等控制器類負(fù)載均可采集并評(píng)估高壓輸入，并能將電壓輸入故障反饋給整車相關(guān)控制器。如圖2所示，電機(jī)控制器、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、空調(diào)加熱器、DCDC和充電器等控制類負(fù)載，當(dāng)其中一路高壓輸入異常時(shí)，該負(fù)載控制器可通過(guò)負(fù)載反饋高壓輸入故障，采用該方案可判斷高壓系統(tǒng)其中一路或多路高壓輸入故障。此方案僅能判斷高壓系統(tǒng)一路或者多路高壓輸入故障，不能判斷連接器是否連接正常，也不能判斷繼電器、保險(xiǎn)絲、高壓電纜和預(yù)充回路是否故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種高壓系統(tǒng)故障診斷裝置及方法，以全面檢測(cè)高壓系統(tǒng)故障，提升電動(dòng)車的駕乘安全性。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0007]一種高壓系統(tǒng)故障診斷裝置，所述高壓系統(tǒng)包括電池管理系統(tǒng)、以及與電池管理系統(tǒng)相連的高壓接線盒，其中，電池管理系統(tǒng)包括電源控制部件、電源保護(hù)部件與電池管理系統(tǒng)連接器，高壓接線盒包括高壓保護(hù)部件與高壓接線盒連接器，其特征在于，所述裝置還包括:整車控制器，通過(guò)CAN總線與所述整車控制器連接的高壓故障檢測(cè)模塊及高壓負(fù)載反饋模塊；其中，所述高壓故障檢測(cè)模塊通過(guò)第一高壓互鎖線與所述電池管理系統(tǒng)連接，通過(guò)第二高壓互鎖線與所述高壓接線盒連接，以檢測(cè)所述高壓系統(tǒng)中連接器連接是否故障；在所述高壓系統(tǒng)中設(shè)置有至少兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，所述高壓故障檢測(cè)模塊采集所述檢測(cè)點(diǎn)的電壓值；所述高壓負(fù)載反饋模塊與所述高壓接線盒電連接，以檢測(cè)所述高壓接線盒高壓輸出是否全部故障；所述整車控制器對(duì)所述高壓故障檢測(cè)模塊以及所述高壓負(fù)載反饋模塊進(jìn)行控制，并獲取所述高壓故障檢測(cè)模塊與所述高壓負(fù)載反饋模塊發(fā)送的信息，以確定所述電池管理系統(tǒng)或者所述高壓接線盒是否故障。
[0008]進(jìn)一步，所述高壓故障檢測(cè)模塊包括:
[0009]第一高壓故障檢測(cè)模塊，所述第一高壓故障檢測(cè)模塊與所述整車控制器通過(guò)CAN總線相連，并通過(guò)所述第一高壓互鎖線與所述電池管理系統(tǒng)相連；
[0010]在所述電池管理系統(tǒng)中設(shè)置有至少一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，所述第一高壓故障檢測(cè)模塊采集電池管理系統(tǒng)中檢測(cè)點(diǎn)的電壓值；
[0011]所述第一高壓故障檢測(cè)模塊將第一高壓互鎖線信息、以及電池管理系統(tǒng)中檢測(cè)點(diǎn)電壓值通過(guò)CAN總線傳送給所述整車控制器，以使所述整車控制器確定所述電池管理系統(tǒng)中電源控制部件、電源保護(hù)部件、電池管理系統(tǒng)連接器三者中任一項(xiàng)是否故障。
[0012]進(jìn)一步，所述高壓故障檢測(cè)模塊還包括:
[0013]第二高壓故障檢測(cè)模塊，所述第二高壓故障檢測(cè)模塊與所述整車控制器通過(guò)CAN總線相連，并通過(guò)所述第二高壓互鎖線與所述高壓接線盒相連；
[0014]在所述高壓接線盒中設(shè)置有至少一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，所述第二高壓故障檢測(cè)模塊采集高壓接線盒中檢測(cè)點(diǎn)的電壓值；
[0015]所述第二高壓故障檢測(cè)模塊將第二高壓互鎖線信息、以及所述高壓接線盒中檢測(cè)點(diǎn)電壓值通過(guò)CAN總線傳送給所述整車控制器，以使所述整車控制器確定所述高壓接線盒中高壓保護(hù)部件或者高壓接線盒連接器是否故障。
[0016]進(jìn)一步，所述第一高壓故障檢測(cè)模塊或所述第二高壓故障檢測(cè)模塊包括:
[0017]電壓采集模塊、電壓控制器、以及分別與所述電壓控制器及所述電壓采集模塊連接的隔尚申旲塊；
[0018]所述電壓采集模塊用于采集所述檢測(cè)點(diǎn)的電壓值，并將采集到的電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；
[0019]所述隔離模塊用于實(shí)現(xiàn)所述電壓控制器與所述電壓采集模塊之間信號(hào)隔離；
[0020]所述電壓控制器與所述整車控制器通過(guò)CAN總線連接，并且通過(guò)第一高壓互鎖線與所述電池管理系統(tǒng)相連或通過(guò)第二高壓互鎖線與所述高壓接線盒相連，用于接收所述整車控制器的控制信號(hào)，并將從所述隔離模塊中獲取的信號(hào)、以及第一高壓互鎖線信息或第二高壓互鎖線信息通過(guò)CAN總線傳送給所述整車控制器。
[0021]進(jìn)一步，所述高壓負(fù)載反饋模塊集成在下列任一種或多種模塊內(nèi):電機(jī)控制器、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、空調(diào)加熱器、D⑶C模塊、充電器。
[0022]一種高壓系統(tǒng)故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0023]采集高壓接線盒高壓輸出信息，并將所述高壓接線盒高壓輸出信息通過(guò)CAN總線發(fā)送給整車控制器；
[0024]采集第一高壓互鎖線信息、第二高壓互鎖線信息以及高壓系統(tǒng)中檢測(cè)點(diǎn)的電壓值，并將所述第一高壓互鎖線信息、所述第二高壓互鎖線信息以及所述高壓系統(tǒng)中檢測(cè)點(diǎn)的電壓值通過(guò)CAN總線發(fā)送給整車控制器；
[0025]所述整車控制器根據(jù)接收的高壓接線盒輸出信息，檢測(cè)高壓接線盒輸出是否全部故障；
[0026]如果是，則根據(jù)接收的所述第一高壓互鎖線信息及所述高壓系統(tǒng)中檢測(cè)點(diǎn)的電壓值，確定所述電池管理系統(tǒng)是否故障；
[0027]否則，根據(jù)所述第二高壓互鎖線信息與所述高壓系統(tǒng)中檢測(cè)點(diǎn)的電壓值，以及所述高壓接線盒各高壓輸出信息，確定所述高壓接線盒中高壓保護(hù)部件或高壓接線盒連接器是否故障。
[0028]進(jìn)一步，所述方法還包括:
[0029]所述整車控制器接收高壓接線盒輸出信息后，如果檢測(cè)到高壓接線盒輸出全部無(wú)故障，則確定高壓系統(tǒng)無(wú)故障。
[0030]進(jìn)一步，所述方法還包括:
[0031]高壓負(fù)載反饋模塊采集高壓接線盒高壓輸出信息，并將高壓接線盒高壓輸出信息通過(guò)CAN總線發(fā)送給整車控制器；
[0032]第一高壓故障檢測(cè)模塊采集第一高壓互鎖線信息與電池管理系統(tǒng)中檢測(cè)點(diǎn)的電壓值，將所述第一高壓互鎖線信息與所述電池管理系統(tǒng)中檢測(cè)點(diǎn)的電壓值通過(guò)CAN總線發(fā)送給整車控制器；第二高壓故障檢測(cè)模塊采集第二高壓互鎖線信息與高壓接線盒中檢測(cè)點(diǎn)的電壓值，將所述第二高壓互鎖線信息與所述高壓接線盒中檢測(cè)點(diǎn)的電壓值通過(guò)CAN總線發(fā)送給整車控制器；
[0033]如果所述整車控制器檢測(cè)到高壓接線盒輸出全部故障，則根據(jù)所述第一高壓互鎖線信息與所述電池管理中檢測(cè)點(diǎn)的電壓值，確定所述電池管理系統(tǒng)是否故障；
[0034]如果所述整車控制器檢測(cè)到高壓接線盒輸出不是全部故障，則根據(jù)所述第二高壓互鎖線信息與所述高壓接線盒中檢測(cè)點(diǎn)的電壓值，以及所述高壓接線盒各高壓輸出信息，確定所述高壓接線盒中高壓保護(hù)部件或高壓接線盒連接器是否故障。
[0035]進(jìn)一步，所述方法還包括:
[0036]如果所述整車控制器檢測(cè)到高壓接線盒輸出全部故障，則獲取所述第一高壓互鎖線信息，判斷第一高壓互鎖線信息是否正常；
[0037]如果是，所述整車控制器獲取電池管理系統(tǒng)中檢測(cè)點(diǎn)電壓值，判斷所述電池管理系統(tǒng)中檢測(cè)點(diǎn)電壓值是否正常，確定所述電池管理系統(tǒng)中電源控制部件或者電源保護(hù)部件是否故障；
[0038]否則，所述整車控制器獲取電池管理系統(tǒng)中檢測(cè)點(diǎn)電壓值，判斷所述電池管理系統(tǒng)中檢測(cè)點(diǎn)電壓值是否正常，確定電池管理系統(tǒng)連接器是否故障；
[0039]其中，所述電池管理系統(tǒng)中檢測(cè)點(diǎn)電壓值是否正常是指所述電池管理系統(tǒng)中檢測(cè)點(diǎn)電壓值是否在第一電壓范圍內(nèi)。
[0040]進(jìn)一步，所述方法還包括:
[0041]如果所述整車控制器檢測(cè)到高壓接線盒輸出不是全部故障，則獲取所述第二高壓互鎖線信息，判斷第二高壓互鎖線信息是否正常；
[0042]如果是，所述整車控制器獲取高壓接線盒中檢測(cè)點(diǎn)電壓值，判斷所述高壓接線盒中檢測(cè)點(diǎn)電壓值是否正常，以確定所述高壓接線盒中高壓保護(hù)部件是否故障；
[0043]否則，所述整車控制器獲取高壓接線盒中檢測(cè)點(diǎn)電