CN102381209A - 一种纯电动汽车的低压蓄电池故障管理方法 - Google Patents

一种纯电动汽车的低压蓄电池故障管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种纯电动汽车的低压蓄电池故障管理方法,在以下四种故障条件任意一种发生时,整车控制器则认为蓄电池故障已经发生,整车控制器则据此故障信息点亮仪表上的蓄电池故障灯:DCDC转换器给整车控制器反馈当前其处于故障状态;蓄电池端电压采集传感器异常;蓄电池端电压异常;DCDC转换器输出电路异常。本发明低压蓄电池故障管理方法是对纯电动汽车的低压蓄电池状态进行监控,并根据DCDC、充电机、蓄电池温度传感器等的反馈信息决定设定的DCDC输出电压,并及时打开DCDC给蓄电池充电,同时开发出一套对蓄电池进行监控的故障管理方法,若发生故障则点亮仪表上的蓄电池报警灯以提醒驾驶员尽快对车辆进行维修。

Description

一种纯电动汽车的低压蓄电池故障管理方法
技术领域
本发明涉及一种纯电动汽车整车控制方法,特别涉及一种纯电动汽车的低压蓄电池故障管理方法、DCDC的输出电压管理方法以及DCDC转换器输出使能控制方法。 
背景技术
石油价格高导致纯电动汽车发展进入提速阶段,在当前纯电动汽车飞速发展的背景下,电动汽车的故障诊断显得越发重要,尤其是对影响整车功能的关键零部件的诊断要尽可能做到严格和严谨的诊断,避开误报、错报等不合理的故障。蓄电池作为常规汽油动力车和电动汽车不可或缺的关键零部件。
传统汽油发动机直接带动小发电机给蓄电池充电,发动机在运转且发电机无故障,小电池电量就很充足,可靠性非常高。但如何像传统汽车一样对纯电动汽车低压蓄电池做合理的诊断,增加其在使用过程中的可靠性,避免因蓄电池馈电而导致无法行驶是当下重要的任务。
此外,由于纯电动汽车的唯一驱动动力源是高压动力电池,低压蓄电池的电量保持是通过DCDC转换器将高压动力电池的电量转换成低压供给低压蓄电池和整车低压负载使用。纯电动汽车上的关键零部件如动力电池管理系统、驱动电机控制单元、整车控制器、电动助力转向、电动空调等的控制系统都是由低压蓄电池供电。
纯电动汽车整车控制器是纯电动汽车的大脑,负责监测驾驶员动作需求及车身附件是否正常工作的电控单元,并根据动力电池和驱动电机的反馈信息计算驾驶员需求扭矩和前进方向,同时还必须具有纯电动汽车在线故障诊断的功能。 
发明内容
本发明设计了一种纯电动汽车的低压蓄电池故障管理方法,其解决的技术问题是现有纯电动汽车低压蓄电池诊断可能存在的不准,降低其在使用过程中的可靠性,出现因蓄电池馈电而无法行驶。
为了解决上述存在的技术问题,本发明采用了以下方案: 
一种对DCDC的输出电压进行管理方法,整车控制器通过解析电路解析蓄电池附近的温度传感器的反馈值后,确认当前温度传感器无异常且采集的数据处于合理范围内,则整车控制器根据当前蓄电池的温度和蓄电池的放电曲线,设定DCDC转换器的输出电压值,使得给蓄电池充电的电压随其温度变化而自适应,延长蓄电池的使用寿命。
进一步,若温度传感器异常,此时采集的温度值已经不可信,整车控制器则会自动设定一个高于12伏的默认电压值,保证蓄电池处于被充电状态。
一种纯电动汽车的低压蓄电池故障管理方法,在以下四种故障条件任意一种发生时,整车控制器则认为蓄电池故障已经发生,整车控制器则据此故障信息点亮仪表上的蓄电池故障灯:
故障条件1、DCDC转换器给整车控制器反馈当前其处于故障状态;
故障条件2、蓄电池端电压采集传感器异常;
故障条件3、权利要求1或2中的蓄电池端电压异常;
故障条件4、DCDC转换器输出电路异常。
进一步,故障条件1中整车控制器再经过15秒的延时后该DCDC转换器故障仍未消失,表明此时DCDC转换功能可能已经失效或者工作不良,已经无法正常给低压蓄电池供电。
进一步,故障条件2中由于传感器自身损坏或者线束接触不良导致电压采集传感器无法正常工作,整车控制器则无法确切知道当前蓄电池的工作状态。
进一步,故障条件3中蓄电池端电压采集传感器正常,但整车控制器解析电压采集传感器的电压值高于权利要求1或2中DCDC转换器的输出电压值1伏,或者低于权利要求1或2中DCDC转换器的输出电压值2伏,且在15秒的延时后上述故障条件未发生变化时,则认为端电压异常,此时蓄电池已经处于严重馈电或者已经与其他电压较高的电源接通。
进一步,故障条件4中蓄电池端电压采集传感器正常,但DCDC转换器反馈给整车控制器的DCDC电流大于10A,并且整车控制器解析的蓄电池电压值仍低于12V时;此种情况表明DCDC转换器并未工作不良,从DCDC转换器输出到蓄电池端的线路出现断开或者破损异常情况。
一种DCDC转换器输出使能控制方法,
当以下七个条件全部成立时,单片机代码则使能整车控制器DCDC输出端口,使能DCDC转换器:
1、当钥匙置于ON档;
2、DCDC转换器反馈当前功能正常;
3、动力电池系统已经连接上;
4、电池管理系统反馈的动力电池电量高于一定值时;
5、充电机反馈当前车辆并未在充电状态;
6、此时整车控制器会根据此时电池管理系统反馈的最大放电电流计算当前动力电池的最大放电功率;
7、任何一项的故障条件不成立。
该纯电动汽车的低压蓄电池故障管理方法具有以下有益效果:
(1)本发明低压蓄电池故障管理方法是对纯电动汽车的低压蓄电池状态进行监控,并根据DCDC、充电机、蓄电池温度传感器等的反馈信息决定设定的DCDC输出电压,并及时打开DCDC给蓄电池充电,同时开发出一套对蓄电池进行监控的故障管理方法,若发生故障则点亮仪表上的蓄电池报警灯以提醒驾驶员尽快对车辆进行维修。
(2)本发明对DCDC的输出电压进行管理方法,使得给蓄电池充电的电压随其温度变化而自适应,延长蓄电池的使用寿命。
(3)本发明还对DCDC转换器输出使能进行控制,设置七个条件全部成立时,单片机代码则使能整车控制器DCDC输出端口,使能DCDC转换器。
附图说明
图1:现有技术中纯电动汽车结构简图;
图2:本发明中DCDC转换器输出使能管理逻辑方框示意图;
图3:本发明中DCDC转换器输出电压管理逻辑方框示意图;
图4:本发明中蓄电池故障监测逻辑方框示意图。
具体实施方式
下面结合图2至图4,对本发明做进一步说明:
如图2所示,一种DCDC转换器输出使能控制方法,当以下七个条件全部成立时,单片机代码则使能整车控制器DCDC输出端口,使能DCDC转换器:
1、当钥匙置于ON档;
2、DCDC转换器反馈当前功能正常;
3、动力电池系统已经连接上;
4、电池管理系统反馈的动力电池电量高于一定值时;
5、充电机反馈当前车辆并未在充电状态;
6、此时整车控制器会根据此时电池管理系统反馈的最大放电电流计算当前动力电池的最大放电功率;
7、任何一项的故障条件不成立。
其中,该故障条件包括以下情形:
故障条件1、DCDC转换器给整车控制器反馈当前其处于故障状态;
故障条件2、蓄电池端电压采集传感器异常;
故障条件3、蓄电池端电压异常;
故障条件4、DCDC转换器输出电路异常。
如图3所示,一种对DCDC的输出电压进行管理方法,整车控制器通过解析电路解析蓄电池附近的温度传感器的反馈值后,确认当前温度传感器无异常且采集的数据处于合理范围内,则整车控制器根据当前蓄电池的温度和蓄电池的放电曲线,设定DCDC转换器的输出电压值,使得给蓄电池充电的电压随其温度变化而自适应,延长蓄电池的使用寿命。
若温度传感器异常,此时采集的温度值已经不可信,整车控制器则会自动设定一个高于12伏的默认电压值,保证蓄电池处于被充电状态。
如图4所示,一种纯电动汽车的低压蓄电池故障管理方法,在以下四种故障条件任意一种发生时,整车控制器则认为蓄电池故障已经发生,整车控制器则据此故障信息点亮仪表上的蓄电池故障灯:
故障条件1、DCDC转换器给整车控制器反馈当前其处于故障状态;
故障条件2、蓄电池端电压采集传感器异常;
故障条件3、权利要求1或2中的蓄电池端电压异常;
故障条件4、DCDC转换器输出电路异常。
其中,故障条件1中整车控制器再经过15秒的延时后该DCDC转换器故障仍未消失,表明此时DCDC转换功能可能已经失效或者工作不良,已经无法正常给低压蓄电池供电。
故障条件2中由于传感器自身损坏或者线束接触不良导致电压采集传感器无法正常工作,整车控制器则无法确切知道当前蓄电池的工作状态。
故障条件3中蓄电池端电压采集传感器正常,但整车控制器解析电压采集传感器的电压值高于权利要求1或2中DCDC转换器的输出电压值1伏,或者低于权利要求1或2中DCDC转换器的输出电压值2伏,且在15秒的延时后上述故障条件未发生变化时,则认为端电压异常,此时蓄电池已经处于严重馈电或者已经与其他电压较高的电源接通。
故障条件4中蓄电池端电压采集传感器正常,但DCDC转换器反馈给整车控制器的DCDC电流大于10A,并且整车控制器解析的蓄电池电压值仍低于12V时;此种情况表明DCDC转换器并未工作不良,从DCDC转换器输出到蓄电池端的线路出现断开或者破损异常情况。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述,显然本发明的实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种对DCDC的输出电压进行管理方法,其特征在于:整车控制器通过解析电路解析蓄电池附近的温度传感器的反馈值后,确认当前温度传感器无异常且采集的数据处于合理范围内,则整车控制器根据当前蓄电池的温度和蓄电池的放电曲线,设定DCDC转换器的输出电压值,使得给蓄电池充电的电压随其温度变化而自适应,延长蓄电池的使用寿命。
2.根据权利要求1所述对DCDC的输出电压进行管理方法,其特征在于:若温度传感器异常,此时采集的温度值已经不可信,整车控制器则会自动设定一个高于12伏的默认电压值,保证蓄电池处于被充电状态。
3.一种纯电动汽车的低压蓄电池故障管理方法,其特征在于:在以下四种故障条件任意一种发生时,整车控制器则认为蓄电池故障已经发生,整车控制器则据此故障信息点亮仪表上的蓄电池故障灯:
故障条件1、DCDC转换器给整车控制器反馈当前其处于故障状态;
故障条件2、蓄电池端电压采集传感器异常;
故障条件3、权利要求1或2中的蓄电池端电压异常;
故障条件4、DCDC转换器输出电路异常。
4.根据权利要求3所述纯电动汽车的低压蓄电池故障管理方法,其特征在于:故障条件1中整车控制器再经过15秒的延时后该DCDC转换器故障仍未消失,表明此时DCDC转换功能可能已经失效或者工作不良,已经无法正常给低压蓄电池供电。
5.根据权利要求3所述纯电动汽车的低压蓄电池故障管理方法,其特征在于:故障条件2中由于传感器自身损坏或者线束接触不良导致电压采集传感器无法正常工作,整车控制器则无法确切知道当前蓄电池的工作状态。
6.根据权利要求3所述纯电动汽车的低压蓄电池故障管理方法,其特征在于:故障条件3中蓄电池端电压采集传感器正常,但整车控制器解析电压采集传感器的电压值高于权利要求1或2中DCDC转换器的输出电压值1伏,或者低于权利要求1或2中DCDC转换器的输出电压值2伏,且在15秒的延时后上述故障条件未发生变化时,则认为端电压异常,此时蓄电池已经处于严重馈电或者已经与其他电压较高的电源接通。
7.根据权利要求3所述纯电动汽车的低压蓄电池故障管理方法,其特征在于:故障条件4中蓄电池端电压采集传感器正常,但DCDC转换器反馈给整车控制器的DCDC电流大于10A,并且整车控制器解析的蓄电池电压值仍低于12V时;此种情况表明DCDC转换器并未工作不良,从DCDC转换器输出到蓄电池端的线路出现断开或者破损异常情况。
8.一种DCDC转换器输出使能控制方法,其特征在于:
当以下七个条件全部成立时,单片机代码则使能整车控制器DCDC输出端口,使能DCDC转换器:
当钥匙置于ON档;
DCDC转换器反馈当前功能正常;
动力电池系统已经连接上;
电池管理系统反馈的动力电池电量高于一定值时;
充电机反馈当前车辆并未在充电状态;
此时整车控制器会根据此时电池管理系统反馈的最大放电电流计算当前动力电池的最大放电功率;
权利要求1至5中任何一项的故障条件不成立。
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