CN105150856B - 一种高压系统故障诊断装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动车故障诊断领域，具体涉及一种高压系统故障诊断装置及方法，该装置包括：电池管理系统与高压接线盒，其特征在于，还包括：整车控制器、通过CAN总线与所述整车控制器连接高压故障检测模块及高压负载反馈模块；所述高压故障检测模块通过第一高压互锁线与所述电池管理系统连接，通过第二高压互锁线与所述高压接线盒连接；所述高压负载反馈模块与所述高压接线盒电连接；所述整车控制器对所述高压故障检测模块以及所述高压负载反馈模块进行控制，并获取所述高压故障检测模块与所述高压负载反馈模块发送的信息，以确定所述电池管理系统或者所述高压接线盒是否故障。利用本发明全面检测高压系统故障，提升电动车的驾乘安全性。

Description

一种高压系统故障诊断装置及方法

技术领域

本发明涉及电动车故障诊断领域，尤其涉及一种高压系统故障诊断装置及方法。

背景技术

进入二十一世纪，随着石油日益减少，环境问题突显，国际、国内均在加大电动汽车研发，而电动汽车与传统燃油车最大的区别就是使用电能代替燃油作为能量来源。为了改善电动汽车的动力性和能量利用率，动力蓄电池的电压越来越高，由原来的几十伏到现在的几百伏，远大于36伏安全电压，如果高压系统处理不当会造成人身危险。为了降低潜在危险，避免不正确操作以及意外接触高电压，电动汽车需要配备全面、细致的安全方案。目前，常用的方案主要有以下两种：

方案一，通过在高压部件贯穿一根等电位线，可检测高压连接器或高压部件壳体连接故障，该等电位线行业称为高压互锁线(HVIL)。如图1所示，动力电池通过高压线2将电能输送给电机控制器和高压接线盒3，电机控制器和高压接线盒3将电能分配给电机和电动空调。从整车控制器发出的电压信号通过HVIL 1贯穿动力电池、电机控制器、高压接线盒3、电机高压连接器以及电动空调高压连接器最终由整车控制器接收。如果其中一个连接器连接不可靠，在连接器中类似于断开状态，整车控制器可判断整车高压系统连接故障，此方案仅能判断整车高压系统连接故障，无法判断高压系统中哪个接插件存在连接故障，也无法判断继电器、保险丝、高压电缆和预充回路故障，更无法判断电机、电动空调等高压部件是否存在故障。

方案二，动力电池放电时，动力电池电源管理系统将动力电池高压输入给高压接线盒，高压接线盒将高压电能分配给电机控制器、电动空调压缩机、空调加热器、DCDC；动力电池充电时，充电器将市电通过高压接线盒输送给动力电池。电机控制器、电动空调压缩机、空调加热器、DCDC和充电器等控制器类负载均可采集并评估高压输入，并能将电压输入故障反馈给整车相关控制器。如图2所示，电机控制器、电动空调压缩机、空调加热器、DCDC和充电器等控制类负载，当其中一路高压输入异常时，该负载控制器可通过负载反馈高压输入故障，采用该方案可判断高压系统其中一路或多路高压输入故障。此方案仅能判断高压系统一路或者多路高压输入故障，不能判断连接器是否连接正常，也不能判断继电器、保险丝、高压电缆和预充回路是否故障。

发明内容

本发明提供一种高压系统故障诊断装置及方法，以全面检测高压系统故障，提升电动车的驾乘安全性。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种高压系统故障诊断装置，所述高压系统包括电池管理系统、以及与电池管理系统相连的高压接线盒，其中，电池管理系统包括电源控制部件、电源保护部件与电池管理系统连接器，高压接线盒包括高压保护部件与高压接线盒连接器，其特征在于，所述装置还包括：整车控制器，通过CAN总线与所述整车控制器连接的高压故障检测模块及高压负载反馈模块；其中，所述高压故障检测模块通过第一高压互锁线与所述电池管理系统连接，通过第二高压互锁线与所述高压接线盒连接，以检测所述高压系统中连接器连接是否故障；在所述高压系统中设置有至少两个检测点，所述高压故障检测模块通过电压检测电线采集所述检测点的电压值，以检测所述高压系统在所述检测点是否存在故障；

所述第一高压互锁线贯穿所有电池管理系统连接器，并由所述高压故障检测模块发出并接收第一高压互锁线信号，所述高压故障检测模块根据所述第一高压互锁线信号采集得到第一高压互锁线信息，所述整车控制器根据所述第一高压互锁线信息与电池管理系统中检测点的电压值来确定电池管理系统是否存在故障；

所述第二高压互锁线贯穿所有高压接线盒连接器，并由所述高压故障检测模块发出并接收第二高压互锁线信号，所述高压故障检测模块根据所述第二高压互锁线信号采集得到第二高压互锁线信息，所述整车控制器根据所述第二高压互锁线信息与高压接线盒中检测点的电压值来确定高压接线盒是否存在故障；

所述高压负载反馈模块与所述高压接线盒电连接，以检测所述高压接线盒的高压输出，并发送高压输出信息给所述整车控制器，所述整车控制器根据所述高压输出信息确定所述高压接线盒的高压输出是否全部故障。

进一步，所述高压故障检测模块包括：

第一高压故障检测模块，所述第一高压故障检测模块与所述整车控制器通过CAN总线相连，并通过所述第一高压互锁线与所述电池管理系统相连；

在所述电池管理系统中设置有至少一个检测点，所述第一高压故障检测模块采集电池管理系统中检测点的电压值；

所述第一高压故障检测模块将第一高压互锁线信息、以及电池管理系统中检测点电压值通过CAN总线传送给所述整车控制器，以使所述整车控制器确定所述电池管理系统中电源控制部件、电源保护部件、电池管理系统连接器三者中任一项是否故障。

进一步，所述高压故障检测模块还包括：

第二高压故障检测模块，所述第二高压故障检测模块与所述整车控制器通过CAN总线相连，并通过所述第二高压互锁线与所述高压接线盒相连；

在所述高压接线盒中设置有至少一个检测点，所述第二高压故障检测模块采集高压接线盒中检测点的电压值；

所述第二高压故障检测模块将第二高压互锁线信息、以及所述高压接线盒中检测点电压值通过CAN总线传送给所述整车控制器，以使所述整车控制器确定所述高压接线盒中高压保护部件或者高压接线盒连接器是否故障。

进一步，所述第一高压故障检测模块或所述第二高压故障检测模块包括：

电压采集模块、电压控制器、以及分别与所述电压控制器及所述电压采集模块连接的隔离模块；

所述电压采集模块用于采集所述检测点的电压值，并将采集到的电压值转换为数字信号；

所述隔离模块用于实现所述电压控制器与所述电压采集模块之间信号隔离；

所述电压控制器与所述整车控制器通过CAN总线连接，并且通过第一高压互锁线与所述电池管理系统相连或通过第二高压互锁线与所述高压接线盒相连，用于接收所述整车控制器的控制信号，并将从所述隔离模块中获取的信号、以及第一高压互锁线信息或第二高压互锁线信息通过CAN总线传送给所述整车控制器。

进一步，所述高压负载反馈模块集成在下列任一种或多种模块内：电机控制器、电动空调压缩机、空调加热器、DCDC模块、充电器。

一种高压系统故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集高压接线盒高压输出信息，并将所述高压接线盒高压输出信息通过CAN总线发送给整车控制器；

采集第一高压互锁线信息、第二高压互锁线信息以及高压系统中检测点的电压值，并将所述第一高压互锁线信息、所述第二高压互锁线信息以及所述高压系统中检测点的电压值通过CAN总线发送给整车控制器；

所述整车控制器根据接收的高压接线盒输出信息，检测高压接线盒输出是否全部故障；

如果是，则根据接收的所述第一高压互锁线信息及所述高压系统中检测点的电压值，确定所述电池管理系统是否故障；

否则，根据所述第二高压互锁线信息与所述高压系统中检测点的电压值，以及所述高压接线盒各高压输出信息，确定所述高压接线盒中高压保护部件或高压接线盒连接器是否故障。

进一步，所述方法还包括:

所述整车控制器接收高压接线盒输出信息后，如果检测到高压接线盒输出全部无故障，则确定高压系统无故障。

进一步，所述方法还包括：

高压负载反馈模块采集高压接线盒高压输出信息，并将高压接线盒高压输出信息通过CAN总线发送给整车控制器；

第一高压故障检测模块采集第一高压互锁线信息与电池管理系统中检测点的电压值，将所述第一高压互锁线信息与所述电池管理系统中检测点的电压值通过CAN总线发送给整车控制器；第二高压故障检测模块采集第二高压互锁线信息与高压接线盒中检测点的电压值，将所述第二高压互锁线信息与所述高压接线盒中检测点的电压值通过CAN总线发送给整车控制器；

如果所述整车控制器检测到高压接线盒输出全部故障，则根据所述第一高压互锁线信息与所述电池管理中检测点的电压值，确定所述电池管理系统是否故障；

如果所述整车控制器检测到高压接线盒输出不是全部故障，则根据所述第二高压互锁线信息与所述高压接线盒中检测点的电压值，以及所述高压接线盒各高压输出信息，确定所述高压接线盒中高压保护部件或高压接线盒连接器是否故障。

进一步，所述方法还包括：

如果所述整车控制器检测到高压接线盒输出全部故障，则获取所述第一高压互锁线信息，判断第一高压互锁线信息是否正常；

如果是，所述整车控制器获取电池管理系统中检测点电压值，判断所述电池管理系统中检测点电压值是否正常，确定所述电池管理系统中电源控制部件或者电源保护部件是否故障；

否则，所述整车控制器获取电池管理系统中检测点电压值，判断所述电池管理系统中检测点电压值是否正常，确定电池管理系统连接器是否故障；

其中，所述电池管理系统中检测点电压值是否正常是指所述电池管理系统中检测点电压值是否在第一电压范围内。

进一步，所述方法还包括：

如果所述整车控制器检测到高压接线盒输出不是全部故障，则获取所述第二高压互锁线信息，判断第二高压互锁线信息是否正常；

如果是，所述整车控制器获取高压接线盒中检测点电压值，判断所述高压接线盒中检测点电压值是否正常，以确定所述高压接线盒中高压保护部件是否故障；

否则，所述整车控制器获取高压接线盒中检测点电压值，并根据所述高压接线盒各高压输出信息，判断所述高压接线盒中检测点电压值是否正常，从而确定高压接线盒连接器是否故障；

其中，所述高压接线盒中检测点电压值是否正常是指：所述高压接线盒中检测点电压值是否在第一电压范围内。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种高压系统故障诊断装置及方法，结合高压互锁线与高压负载反馈的检测方式，利用多个高压故障检测模块采集高压系统中故障信息，通过整车控制器快速定位具体的故障点；通过此高压系统故障诊断装置及方法，可以全面检测高压系统故障，快速定位故障点，从而提升了驾乘的安全性。

附图说明

图1现有技术中一种高压系统故障诊断装置。

图2现有技术中另一种高压系统故障诊断装置。

图3是本发明实施例高压系统故障诊断装置的一种结构示意图。

图4是本发明实施例高压系统故障诊断装置的另一种结构示意图。

图5是本发明实施例高压系统故障诊断装置的第三种结构示意图。

图6是本发明实施例高压系统故障诊断方法的一种流程图。

图7是本发明实施例高压系统故障诊断方法的另一种流程图。

图8是本发明实施例高压系统故障诊断方法的第三种流程图。

附图中标记：

1、高压互锁线 2、高压线 3、高压连接器

具体实施方式

为了使本领域技术人员能更进一步了解本发明的特征及技术内容，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作详细说明。

由于目前高压系统故障检测仅能判断高压系统连接故障，不能判断高压系统中哪个插接件故障，并且不能判断继电器、保险丝、高压电缆和预充回路是否故障等问题，对于无法判断高压系统故障部件时，电动车维修店的做法是直接更换高压接线盒，造成资源浪费。本发明实施例提供一种高压系统故障诊断装置及方法，可以全面检测高压系统故障，快速定位故障点，从而提升了驾乘的安全性。

如图3是本发明实施例高压系统故障诊断装置的一种结构示意图。

该装置包括：电池管理系统、以及与电池管理系统相连的高压接线盒，其中，电池管理系统包括电源控制部件、电源保护部件与电池管理系统连接器，高压接线盒包括高压保护部件与高压接线盒连接器，装置还包括：整车控制器，通过CAN总线与整车控制器连接的高压故障检测模块及高压负载反馈模块；其中，高压故障检测模块通过第一高压互锁线与电池管理系统连接，通过第二高压互锁线与高压接线盒连接，以检测所述高压系统中连接器连接是否故障；在高压系统中设置有至少两个检测点，高压故障检测模块通过电压检测电线采集所述检测点的电压值，以检测所述高压系统在所述检测点是否存在故障；高压负载反馈模块与所述高压接线盒电连接，以检测所述高压接线盒高压输出是否全部故障；整车控制器对高压故障检测模块以及高压负载反馈模块进行控制，并获取高压故障检测模块与高压负载反馈模块发送的信息，以确定电池管理系统或者高压接线盒是否故障。

在实际应用中，也可以将一个或者多个高压故障检测模块通过高压互锁线与电池管理系统、高压接线盒连接。下面实施例介绍了将两个高压故障检测模块：第一高压故障检测模块、第二高压故障检测模块分别与电池管理系统、高压接线盒连接的例子。

如图4是本发明实施例高压系统故障诊断装置的另一种结构示意图。

与图3所述实施例不同的是，在本实施例中，高压故障检测模块包括：第一高压故障检测模块与第二高压故障检测模块。

其中，第一高压故障检测模块与整车控制器通过CAN总线相连，并通过第一高压互锁线与电池管理系统相连；在电池管理系统中设置有至少一个检测点，第一高压故障检测模块采集电池管理系统中检测点的电压值；第一高压故障检测模块将第一高压互锁线信息、以及电池管理系统中检测点电压值通过CAN总线传送给整车控制器，以使整车控制器确定电池管理系统中电源控制部件、电源保护部件、电池管理系统连接器三者中任一项是否故障。

其中，第二高压故障检测模块与整车控制器通过CAN总线相连，并通过第二高压互锁线与高压接线盒相连；在高压接线盒中设置有至少一个检测点，第二高压故障检测模块采集高压接线盒中检测点的电压值；第二高压故障检测模块将第二高压互锁线信息、以及所述高压接线盒中检测点电压值通过CAN总线传送给整车控制器，以使整车控制器确定高压接线盒中高压保护部件或者高压接线盒连接器是否故障。

上述第一高压故障检测模块与第二高压故障检测模块的内部结构相同，为了实现采集高压互锁线信息与电池管理系统或者高压接线盒中检测点电压值，两者均包括：电压采集模块、电压控制器、以及分别与电压控制器及电压采集模块连接的隔离模块。

其中，电压采集模块用于采集电池管理系统或者高压接线盒中检测点的电压值，并将采集到的电压值转换为数字信号。

隔离模块用于实现所述电压控制器与所述电压采集模块之间信号隔离。

电压控制器与整车控制器通过CAN总线连接，并且通过第一高压互锁线与所述电池管理系统相连或通过第二高压互锁线与所述高压接线盒相连，用于接收整车控制器的控制信号，并将从隔离模块中获取的信号、以及第一高压互锁线信息或第二高压互锁线信息通过CAN总线传送给整车控制器。

在实际应用中，高压负载反馈模块可以集成在一种或者多种模块内，比如，模块可以是电机控制器、电动空调压缩机、空调加热器、DCDC模块、充电器等。

如图5是本发明实施例高压系统故障诊断装置的第三种结构示意图。

与图4所述实施例不同的是，在本实施例中，将集成了高压负载反馈模块的电机控制器、集成了高压负载反馈模块的电动空调压缩机、集成了高压负载反馈模块的空调加热器、集成了高压负载反馈模块的DCDC模块、集成了高压负载反馈模块的充电器通过高压接线盒连接器(即图5中插接件J8至J12，其中J8-1为正极插接件、J8-2为负极插接件，即J8-1和J8-2为连接器J8的不同端子，J9-J12与J8表示相同)连接到高压接线盒，将B1至B7电压检测点设置于电池管理系统中，将B8至B15电压检测点设置于高压接线盒中，并且增加了电池管理系统与电池的连接。

其中，电池管理系统中的B1至B7电压检测点的电压值由第一高压故障检测模块采集，高压接线盒中的B8至B15电压检测点的电压值由第二高压故障检测模块采集，电池管理系统通过电池管理系统连接器(图5中插接件J2、J5)与电池连接器(图5中插接件J1、J6)相连，电池管理系统通过电池管理系统连接器(图5中插接件J3、J4)与高压接线盒连接器(图5中插接件J13、J7)相连。

在该实施例中，整车控制器(图5中未示)对第一高压故障检测模块、第二高压故障检测模块以及高压负载反馈模块(集成在图5所示的电机控制器、电动空调压缩机、空调加热器、DCDC模块、充电器中)进行控制，并获取第一高压故障检测模块、第二高压故障检测模块以及高压负载反馈模块发送的信息，以确定电池管理系统或者高压接线盒是否故障。

本发明实施例的高压系统故障诊断装置，通过整车控制器对第一高压故障检测模块、第二高压故障检测模块以及高压负载反馈模块进行控制，获取第一高压故障检测模块、第二高压故障检测模块以及高压负载反馈模块发送的信息，以确定高压系统故障，通过本发明可以快速、准确的定位到车辆高压系统连接器与保险丝、继电器故障等高压系统主要部件故障，减少故障判断时间，减少资源浪费，并提升车辆驾乘的安全性。

相应的，本发明实施例提供了一种高压系统故障诊断方法，该方法包括：

采集高压接线盒高压输出信息，并将高压接线盒高压输出信息通过CAN总线发送给整车控制器；采集第一高压互锁线信息、第二高压互锁线信息以及高压系统中检测点的电压值，并将第一高压互锁线信息、第二高压互锁线信息以及高压系统中检测点的电压值通过CAN总线发送给整车控制器；整车控制器根据接收的高压接线盒输出信息，检测高压接线盒输出是否全部故障；如果是，则根据接收的第一高压互锁线信息及高压系统中检测点的电压值，确定电池管理系统是否故障；否则，根据第二高压互锁线信息与高压系统中检测点的电压值，以及高压接线盒高压输出信息，确定所述高压接线盒中高压保护部件或高压接线盒连接器是否故障。

如图6是本发明实施例高压系统故障诊断方法的一种流程图，包括以下步骤：

步骤101，开始诊断。

步骤102，采集高压接线盒高压输出信息，并将高压接线盒高压输出信息通过CAN总线发送给整车控制器。

需要说明的是，采集高压接线盒高压输出信息可以由高压负载反馈模块实现，而高压负载反馈模块是可以集成于高压负载(比如空调加热器、DCDC模块)中，并且具有检测高压输入过压、欠压、过流、短路、过温等功能的模块。

步骤103，采集第一高压互锁线信息、第二高压互锁线信息以及高压系统中检测点的电压值，并将第一高压互锁线信息、第二高压互锁线信息以及高压系统中检测点的电压值通过CAN总线发送给整车控制器。

步骤104，整车控制器根据接收的高压接线盒输出信息，检测高压接线盒输出是否全部故障，如果是全部故障，则执行步骤105；否则执行步骤106。

需要说明的是，如果整车控制器检测到高压接线盒输出全部无故障，即高压接线盒输出无故障，则确定高压系统无故障。

进一步地，高压接线盒可以接入一个或多个集成有高压负载反馈模块的高压负载，比如空调加热器、DCDC模块等，当接入高压接线盒中所有高压负载中的高压负载反馈模块均通过CAN总线向整车控制器反馈一种或多种高压输入故障(比如过压、欠压、过流等)时，此时整车控制器根据所有接入的高压负载反馈模块的信息，也即接收的高压接线盒高压输出信息，得知高压接线盒高压输出均不在(175V，140V)∪(-140V，-175V)范围内，则确定高压接线盒输出为全部故障。

值得说明的是，当整车控制器根据所有接入的高压负载反馈模块的信息，得知接收的高压接线盒输出均在(175V，140V)∪(-140V，-175V)范围内，则整车控制器确定高压系统无故障，其中(175V，140V)为正极检测点电压值的电压范围，(-140V，-175V)为负极检测点电压值的电压范围。

步骤105，整车控制器根据接收的第一高压互锁线信息及高压系统中检测点的电压值，确定电池管理系统是否故障。

需要说明的是，如果整车控制器检测到高压接线盒输出全部故障，可以推断出故障不是由高压接线盒的分流引起的，而可能是由电池管理系统故障引起，所以需要重点检测电池管理系统。

进一步地，本发明中检测高压系统中故障需要用到高压互锁线信息与高压系统中检测点的电压值，其中，高压互锁线信息通过以下方式得到：控制器通过一根贯穿监测点的信号线(高压互锁线)发出并接收高压互锁信号，从而判断信号线(高压互锁线)是否故障，而信号线(高压互锁线)是否故障，即为高压互锁线信息。具体地，所述高压互锁信号为高低电平或PWM信号，如果控制器发出的高压互锁信号是高电平而接收为低电平，或者发出PWM占空比为90％接收低于80％，可认为信号线(高压互锁线)断路，即信号线(高压互锁线)故障；如果控制器发出的高压互锁信号是高电平而接收为高电平，或者发出PWM占空比为90％接收高于80％，则认为信号线(高压互锁线)通路，即信号线(高压互锁线)无故障。而高压系统中检测点的电压值的采集方式，前面实施例中已经提到，此处不再介绍。

更进一步地，本发明实施例中第一高压互锁线贯穿所有电池管理系统连接器，并由第一高压故障检测模块发出并接收第一高压互锁线信号，然后第一高压故障检测模块将采集的第一高压互锁线信息与高压系统中检测点的电压值通过CAN总线发送给整车控制器，整车控制器结合第一高压互锁线信息与高压系统中检测点的电压值，最终确定电池管理系统中部件(包括电源控制部件与电源保护部件)故障或者电池管理系统连接器是否故障，即确定电池管理系统是否故障。

需要说明的是，电池管理系统中部件是否故障是指所述部件两端电压是否在第一电压范围内，比如是否在(175V，140V)∪(-140V，-175V)范围内；如果电池管理系统中所有部件(包括电源控制部件与电源保护部件)两端电压均在(175V，140V)∪(-140V，-175V)范围内，则说明电池管理系统中所有部件(包括电源控制部件与电源保护部件)无故障，否则，说明电池管理系统中部件故障。而电池管理系统连接器是否故障，是指电池管理系统连接器是否连接正常，如果根据第一高压互锁线信息得知电池管理系统连接器连接正常，则说明电池管理系统连接器无故障；否则，整车控制器将结合各电池管理系统连接器附近高压系统中检测点的电压值确定具体的电池管理系统连接器故障，即如果某电池管理系统连接器附近检测点的电压值不在第一电压范围内，比如不在(175V，140V)∪(-140V，-175V)范围内，则说明位于此检测点附近的电池管理系统连接器故障。

步骤106，整车控制器根据第二高压互锁线信息与高压系统中检测点的电压值，以及高压接线盒各高压输出信息，确定所述高压接线盒中高压保护部件或高压接线盒连接器是否故障。

需要说明的是，如果整车控制器检测到高压接线盒输出不是全部故障，可以推断出电池的高电压输出是正常的，即电池管理系统无故障，而有故障的部位为高压接线盒中部件、高压接线盒连接器故障等故障，则整车控制器可以根据高压接线盒各高压输出信息，得到具体哪路集成高压负载反馈模块的高压负载处于故障状态，并结合第二高压互锁线信息与高压接线盒中检测点的电压值，最终确定高压接线盒中高压保护部件故障或者高压接线盒连接器故障。

进一步地，高压接线盒中高压保护部件是否故障是指所述部件两端电压是否在第一电压范围内，比如是否在(175V，140V)∪(-140V，-175V)范围内；如果高压接线盒中所有高压保护部件两端电压均在(175V，140V)∪(-140V，-175V)范围内，则说明高压接线盒中所有高压保护部件无故障，否则，说明高压接线盒中高压保护部件故障。而高压接线盒连接器是否故障，是指高压接线盒连接器是否连接正常，如果根据第二高压互锁线信息得知高压接线盒连接器连接正常，则说明高压接线盒连接器无故障；否则，整车控制器将结合各高压接线盒连接器附近高压系统中检测点的电压值，以及高压接线盒各高压输出信息，确定具体的高压接线盒连接器故障，即如果高压接线盒中某路高压输出故障，并且此路中某高压接线盒连接器附近检测点的电压值不在第一电压范围内，比如不在(175V，140V)∪(-140V，-175V)范围内，则说明此路高压输出中位于此检测点附近的电池管理系统连接器故障。

在实际操作中，为了更加迅速的定位高压系统中故障，需要明确各个部位的分工，本发明的另一个实施例对各个部位的信息做了明确的分工，以快速定位高压系统中故障。

如图7是本发明实施例高压系统故障诊断方法的另一种流程图。与图6所示流程图不同的是，在图7所示流程图中，明确了高压负载反馈模块采集高压接线盒高压输出信息，第一高压故障检测模块采集第一高压互锁线信息以及电池管理系统中检测点的电压值，第二高压故障检测模块采集第二高压互锁线信息以及高压接线盒中检测点的电压值。

如图7所示，包括以下步骤：

步骤201，开始诊断。

步骤202，高压负载反馈模块采集高压接线盒高压输出信息，并将高压接线盒高压输出信息通过CAN总线发送给整车控制器。

步骤203，第一高压故障检测模块采集第一高压互锁线信息与电池管理系统中检测点的电压值，将第一高压互锁线信息与电池管理系统中检测点的电压值通过CAN总线发送给整车控制器。

步骤204，第二高压故障检测模块采集第二高压互锁线信息与高压接线盒中检测点的电压值，将第二高压互锁线信息与高压接线盒中检测点的电压值通过CAN总线发送给整车控制器。

步骤205，整车控制器根据接收的高压接线盒输出信息，检测高压接线盒输出是否全部故障，如果是全部故障，则执行步骤206；否则执行步骤207。

步骤206，整车控制器根据第一高压互锁线信息与电池管理中检测点的电压值，确定所述电池管理系统是否故障。

步骤207，整车控制器根据第二高压互锁线信息与高压接线盒中检测点的电压值，以及高压接线盒各高压输出信息，确定所述高压接线盒中高压保护部件或高压接线盒连接器是否故障。

本发明实施例提供的高压系统故障诊断方法，明确了高压负载反馈模块采集高压接线盒高压输出信息，第一高压故障检测模块采集第一高压互锁线信息以及电池管理系统中检测点的电压值，第二高压故障检测模块采集第二高压互锁线信息以及高压接线盒中检测点的电压值，整车控制器根据第一高压互锁线与电池管理系统中检测点的电压值，确定电池管理系统是否故障；整车控制器根据第二高压互锁线与高压接线盒中检测点的电压值，以及高压接线盒各高压输出信息，确定高压接线盒中的故障。此方法，明确了高压负载反馈模块、第一高压故障检测模块、第二高压故障检测模块的分工，减少了信息冗余，使整车控制器更加快速的定位高压系统中的故障点。

在实际高压系统故障检测过程中，对于无法判断高压系统故障时，车辆维修点直接更换高压接线盒，造成资源浪费，为了更加全面的检测高压系统中故障，本发明的第三个实施例增加了故障判断步骤，以更快、更全面的实现高压系统中故障检测。

如图8是本发明实施例高压系统故障诊断方法的第三种流程图，与图6所示流程图不同的是，在图8所示流程图中，通过整车控制器判断第一高压互锁线信息、第二高压互锁线信息是否正常，再去判断电池管理系统中检测点的电压值、高压接线盒中检测点的电压值是否正常，确定电池管理系统连接器或者电池管理系统中部件故障，确定高压接线盒连接器或者高压接线盒中部件故障。

如图8所示方法，包括以下步骤：

301，开始诊断。

302，高压负载反馈模块采集高压接线盒高压输出信息，并将高压接线盒高压输出信息通过CAN总线发送给整车控制器。

303，第一高压故障检测模块采集第一高压互锁线信息与电池管理系统中检测点的电压值，将第一高压互锁线信息与电池管理系统中检测点的电压值通过CAN总线发送给整车控制器。

304，第二高压故障检测模块采集第二高压互锁线信息与高压接线盒中检测点的电压值，将第二高压互锁线信息与高压接线盒中检测点的电压值通过CAN总线发送给整车控制器。

305，整车控制器根据接收的高压接线盒输出信息，检测高压接线盒输出是否全部故障，如果是全部故障，则执行步骤306；否则执行步骤311。

306，获取所述第一高压互锁线信息，判断第一高压互锁线信息是否正常，如果是，则执行步骤309；否则执行步骤307。

307，整车控制器获取电池管理系统中检测点电压值，判断电池管理系统中检测点电压值是否正常，执行步骤308。

需要说明的是，电池管理系统中检测点电压值是否正常是指：电池管理系统中检测点电压值是否在第一电压范围内，电池管理系统中检测点电压值所处的第一电压范围可以通过标定确定，可以是(175V，140V)∪(-140V，-175V)范围内，即电池管理系统中正极检测点的电压值为(175V，140V)内，电池管理系统中负极检测点的电压值为(-140V，-175V)内。

308，确定电池管理系统连接器是否故障。

309，整车控制器获取电池管理系统中检测点电压值，判断电池管理系统中检测点电压值是否正常，执行步骤310。

310，确定所述电池管理系统中电源控制部件或者电源保护部件是否故障。

311，获取所述第二高压互锁线信息，判断第二高压互锁线信息是否正常，如果是，则执行步骤312；否则执行步骤314。

312，整车控制器获取高压接线盒中检测点电压值，判断所述高压接线盒中检测点电压值是否正常，执行步骤313。

需要说明的是，高压接线盒中检测点电压值是否正常是指：高压接线盒中检测点电压值是否在第一电压范围内，高压接线盒中检测点电压值所处的第一电压范围可以通过标定确定，可以是(175V，140V)∪(-140V，-175V)范围内，即高压接线盒中正极检测点的电压值为(175V，140V)内，高压接线盒中负极检测点的电压值为(-140V，-175V)内。

313，确定所述高压接线盒中高压保护部件是否故障。

314，整车控制器获取高压接线盒中检测点电压值，并根据所述高压接线盒各高压输出信息，判断所述高压接线盒中检测点电压值是否正常，执行步骤315。

315，确定高压接线盒连接器是否故障。

本发明实施例提供的高压系统故障诊断方法，通过结合第一互锁线、第二互锁线信息判断高压系统中检测点电压值是否正常，从而实现高压系统中故障检测，通过此方法有效了减少了资源浪费，并且更快、更全面的实现高压系统中故障检测。

为了详细的介绍本实施的高压系统故障诊断方法，下面结合图5对图8所示流程图进行详细介绍。

首先，高压负载反馈模块将采集的高压接线盒高压输出信息、第一高压故障检测模块将采集的第一高压互锁线信息与电池管理系统中检测点的电压值、第二高压故障检测模块将采集的第二高压互锁线信息与高压接线盒中检测点的电压值发送给整车控制器。

然后，整车控制器实现控制策略；第一步，整车控制器根据接收的高压接线盒输出信息，检测高压接线盒输出是否全部故障，如果是全部故障，执行第二步；否者执行第三步。

第二步，整车控制器获取所述第一高压互锁线信息，判断第一高压互锁线信息是否正常：

A.当第一高压互锁线信息正常时：

如果电压检测点B1电压值异常，即B1点电压值不在(175V，140V)范围内，则整车控制器确定连接器J2与电压检测点B1连接段线缆异常；

如果电压检测点B7电压值异常，即B7点电压值不在(-140V，-175V)范围内，则整车控制器确定连接器J5与电压检测点B7连接段线缆异常；

如果电压检测点B7电压值正常，电压检测点B6电压值异常，即B7点电压值在(-140V，-175V)范围内，B6点电压值不在(-140V，-175V)范围内，则整车控制器确定总负保险丝异常；

如果电压检测点B6电压值正常，电压检测点B5电压值异常，即B6点电压值在(-140V，-175V)范围内，B5点电压值不在(-140V，-175V)范围内，则整车控制器确定总负继电器异常；

在电池预充过程中，如果电压检测点B1电压值正常，电压检测点B2电压值异常，即B1点电压值在(175V，140V)范围内，B2点电压值不在(175V，140V)范围内，则整车控制器确定预充继电器异常；

在电池预充完成后，如果电压检测点B1电压值正常，电压检测点B3电压值异常，则整车控制器确定总正继电器异常；

在电池预充过程中，如果电压检测点B2电压值正常，电压检测点B4电压值异常，即B2点电压值在(175V，140V)范围内，B4点电压值不在(175V，140V)范围内，则整车控制器确定预充保险异常；

在电池预充完成后，如果电压检测点B3电压值正常，电压检测点B4电压值异常，即B3点电压值在(175V，140V)范围内，B4点电压值不在(175V，140V)范围内，则整车控制器确定总正保险丝异常。

需要说明的是，电池的预充过程是由整车控制实现控制，所以通过整车控制可以得出电池是在预充过程中，还是已完成预充阶段。

B.当第一高压互锁线信息异常时：

如果电压检测点B1电压值异常，即B1点电压值不在(175V，140V)范围内，则整车控制器确定连接器J1至J2段连接故障；

如果电压检测点B7电压值异常，即B7点电压值不在(-140V，-175V)范围内，则整车控制器确定连接器J6至J5段连接故障；

如果电压检测点B8电压值异常，电压检测点B4电压值正常，即B8点电压值不在(175V，140V)范围内，B4点电压值在(175V，140V)范围内，则整车控制器确定连接器J3连接故障；

如果电压检测点B10电压值异常，电压检测点B5电压值正常，即B10点电压值不在(-140V，-175V)范围内，B5点电压值在(-140V，-175V)范围内，则整车控制器确定连接器J4连接故障。

第三步，整车控制器获取所述第二高压互锁线信息，判断第二高压互锁线信息是否正常：

C.当第二高压互锁线信息正常时，整车控制器进行如下判断：

如果电压检测点B8电压值异常时，则整车控制器确定连接器J7至电压检测点B8段连接故障；

如果电压检测点B10电压值异常时，则整车控制器确定连接器J13至电压检测点B10段连接故障；

如果电压检测点B8电压值正常时，电压检测点B9电压值异常，则整车控制器确定电机控制器保险异常；

如果电压检测点B8电压值正常时，电压检测点B11电压值异常，则整车控制器确定压缩机保险丝异常；

如果电压检测点B8电压值正常时，电压检测点B12电压值异常，则整车控制器确定加热器继电器异常；

如果电压检测点B8电压值正常时，电压检测点B14电压值异常，则整车控制器确定DCDC保险丝异常；

如果电压检测点B8电压值正常时，电压检测点B15电压值异常，则整车控制器确定充电器保险丝异常(充电器无负载时，充电器输出截止)；

如果电压检测点B12电压值正常时，电压检测点B13电压值异常，则整车控制器确定加热器保险丝异常。

D.当第二高压互锁线信息异常时，整车控制器根据高压接线盒各高压输出信息进行如下判断：

如果电压检测点B8电压值异常，则整车控制器确定连接器J7连接故障；

如果电压检测点B10电压值异常，则整车控制器确定连接器J13连接故障；

如果电压检测点B9与电压检测点B10电压值正常，电机控制器中高压负载反馈模块采集的高压输出信息无高压输入，则整车控制器确定连接器J8连接故障(其中，J8-1和J8-2为连接器J8的不同端子，可共用高压互锁信号)；

如果电压检测点B11与电压检测点B10电压值正常，电动空调压缩机中高压负载反馈模块采集的高压输出信息无高压输入，则整车控制器确定连接器J9连接故障(其中，J9-1和J9-2为连接器J9的不同端子，可共用高压互锁信号)；

如果电压检测点B13与电压检测点B10电压值正常，空调加热器中高压负载反馈模块采集的高压输出信息无高压输入，则整车控制器确定连接器J10连接故障(其中，J10-1和J10-2为连接器J10的不同端子，可共用高压互锁信号)；

如果电压检测点B14与电压检测点B10电压值正常，DCDC模块中高压负载反馈模块采集的高压输出信息无高压输入，则整车控制器确定连接器J11连接故障(其中，J11-1和J11-2为连接器J11的不同端子，可共用高压互锁信号)；

如果电压检测点B15与电压检测点B10电压值正常，充电器中高压负载反馈模块采集的高压输出信息无高压输入，则整车控制器确定连接器J12连接故障(其中，J12-1和J12-2为连接器J12的不同端子，可共用高压互锁信号)。

通过结合图5对图8所示流程图进行详细介绍，本实施例的高压故障诊断系统及方法，通过故障检测模块采集电压信号，并通过CAN总线发送给整车控制器，此方法易于实现；通过整车控制器统一控制，实时采集整车高压系统中各部位的电压或者等电位线电信号，可以检测车辆高压系统连接器、保险丝、继电器等车辆高压系统主要部件故障，并第一时间反馈故障信息，实现了快速定位故障点，提升了驾乘的安全性。

综上所述，本发明的技术方案主要应用于电动汽车技术领域，对于存在高压安全风险的控制领域也可以使用。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的系统及方法；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种高压系统故障诊断装置，所述高压系统包括电池管理系统、以及与电池管理系统相连的高压接线盒，其中，电池管理系统包括电源控制部件、电源保护部件与电池管理系统连接器，高压接线盒包括高压保护部件与高压接线盒连接器，其特征在于，所述装置还包括：整车控制器，通过CAN总线与所述整车控制器连接的高压故障检测模块及高压负载反馈模块；其中，所述高压故障检测模块通过第一高压互锁线与所述电池管理系统连接，通过第二高压互锁线与所述高压接线盒连接，以检测所述高压系统中连接器连接是否故障；在所述高压系统中设置有至少两个检测点，所述高压故障检测模块通过电压检测电线采集所述检测点的电压值，以检测所述高压系统在所述检测点是否存在故障；

所述第一高压互锁线贯穿所有电池管理系统连接器，并由所述高压故障检测模块发出并接收第一高压互锁线信号，所述高压故障检测模块根据所述第一高压互锁线信号采集得到第一高压互锁线信息，所述整车控制器根据所述第一高压互锁线信息与电池管理系统中检测点的电压值来确定电池管理系统是否存在故障；

所述第二高压互锁线贯穿所有高压接线盒连接器，并由所述高压故障检测模块发出并接收第二高压互锁线信号，所述高压故障检测模块根据所述第二高压互锁线信号采集得到第二高压互锁线信息，所述整车控制器根据所述第二高压互锁线信息与高压接线盒中检测点的电压值来确定高压接线盒是否存在故障；

所述高压负载反馈模块与所述高压接线盒电连接，以检测所述高压接线盒的高压输出，并发送高压输出信息给所述整车控制器，所述整车控制器根据所述高压输出信息确定所述高压接线盒的高压输出是否全部故障。

2.根据权利要求1所述高压系统故障诊断装置，其特征在于，所述高压故障检测模块包括：

第一高压故障检测模块，所述第一高压故障检测模块与所述整车控制器通过CAN总线相连，并通过所述第一高压互锁线与所述电池管理系统相连；

在所述电池管理系统中设置有至少一个检测点，所述第一高压故障检测模块采集电池管理系统中检测点的电压值；

所述第一高压故障检测模块将第一高压互锁线信息、以及电池管理系统中检测点电压值通过CAN总线传送给所述整车控制器，以使所述整车控制器确定所述电池管理系统中电源控制部件、电源保护部件、电池管理系统连接器三者中任一项是否故障。

3.根据权利要求2所述高压系统故障诊断装置，其特征在于，所述高压故障检测模块还包括：

第二高压故障检测模块，所述第二高压故障检测模块与所述整车控制器通过CAN总线相连，并通过所述第二高压互锁线与所述高压接线盒相连；

在所述高压接线盒中设置有至少一个检测点，所述第二高压故障检测模块采集高压接线盒中检测点的电压值；

所述第二高压故障检测模块将第二高压互锁线信息、以及所述高压接线盒中检测点电压值通过CAN总线传送给所述整车控制器，以使所述整车控制器确定所述高压接线盒中高压保护部件或者高压接线盒连接器是否故障。

4.根据权利要求3所述高压系统故障诊断装置，其特征在于，所述第一高压故障检测模块或所述第二高压故障检测模块包括：

电压采集模块、电压控制器、以及分别与所述电压控制器及所述电压采集模块连接的隔离模块；

所述电压采集模块用于采集所述检测点的电压值，并将采集到的电压值转换为数字信号；

所述隔离模块用于实现所述电压控制器与所述电压采集模块之间信号隔离；

所述电压控制器与所述整车控制器通过CAN总线连接，并且通过第一高压互锁线与所述电池管理系统相连或通过第二高压互锁线与所述高压接线盒相连，用于接收所述整车控制器的控制信号，并将从所述隔离模块中获取的信号、以及第一高压互锁线信息或第二高压互锁线信息通过CAN总线传送给所述整车控制器。

5.根据权利要求1所述高压系统故障诊断装置，其特征在于，所述高压负载反馈模块集成在下列任一种或多种模块内：电机控制器、电动空调压缩机、空调加热器、DCDC模块、充电器。

6.一种高压系统故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集高压接线盒高压输出信息，并将所述高压接线盒高压输出信息通过CAN总线发送给整车控制器；

采集第一高压互锁线信息、第二高压互锁线信息以及高压系统中检测点的电压值，并将所述第一高压互锁线信息、所述第二高压互锁线信息以及所述高压系统中检测点的电压值通过CAN总线发送给整车控制器；

所述整车控制器根据接收的高压接线盒输出信息，检测高压接线盒输出是否全部故障；

如果是，则根据接收的所述第一高压互锁线信息及所述高压系统中检测点的电压值，确定电池管理系统是否故障；

否则，根据所述第二高压互锁线信息与所述高压系统中检测点的电压值，以及所述高压接线盒各高压输出信息，确定所述高压接线盒中高压保护部件或高压接线盒连接器是否故障。

7.根据权利要求6所述高压系统故障诊断方法，其特征在于，所述方法还包括:

所述整车控制器接收高压接线盒输出信息后，如果检测到高压接线盒输出全部无故障，则确定高压系统无故障。

8.根据权利要求7所述高压系统故障诊断方法，其特征在于，所述方法还包括：

高压负载反馈模块采集高压接线盒高压输出信息，并将高压接线盒高压输出信息通过CAN总线发送给整车控制器；

第一高压故障检测模块采集第一高压互锁线信息与电池管理系统中检测点的电压值，将所述第一高压互锁线信息与所述电池管理系统中检测点的电压值通过CAN总线发送给整车控制器；第二高压故障检测模块采集第二高压互锁线信息与高压接线盒中检测点的电压值，将所述第二高压互锁线信息与所述高压接线盒中检测点的电压值通过CAN总线发送给整车控制器；

如果所述整车控制器检测到高压接线盒输出全部故障，则根据所述第一高压互锁线信息与所述电池管理中检测点的电压值，确定所述电池管理系统是否故障；

如果所述整车控制器检测到高压接线盒输出不是全部故障，则根据所述第二高压互锁线信息与所述高压接线盒中检测点的电压值，以及所述高压接线盒各高压输出信息，确定所述高压接线盒中高压保护部件或高压接线盒连接器是否故障。

9.根据权利要求8所述高压系统故障诊断方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果所述整车控制器检测到高压接线盒输出全部故障，则获取所述第一高压互锁线信息，判断第一高压互锁线信息是否正常；

如果是，所述整车控制器获取电池管理系统中检测点电压值，判断所述电池管理系统中检测点电压值是否正常，确定所述电池管理系统中电源控制部件或者电源保护部件是否故障；

否则，所述整车控制器获取电池管理系统中检测点电压值，判断所述电池管理系统中检测点电压值是否正常，确定电池管理系统连接器是否故障；

其中，所述电池管理系统中检测点电压值是否正常是指所述电池管理系统中检测点电压值是否在第一电压范围内。

10.根据权利要求8所述高压系统故障诊断方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果所述整车控制器检测到高压接线盒输出不是全部故障，则获取所述第二高压互锁线信息，判断第二高压互锁线信息是否正常；

如果是，所述整车控制器获取高压接线盒中检测点电压值，判断所述高压接线盒中检测点电压值是否正常，以确定所述高压接线盒中高压保护部件是否故障；

否则，所述整车控制器获取高压接线盒中检测点电压值，并根据所述高压接线盒各高压输出信息，判断所述高压接线盒中检测点电压值是否正常，从而确定高压接线盒连接器是否故障；

其中，所述高压接线盒中检测点电压值是否正常是指：所述高压接线盒中检测点电压值是否在第一电压范围内。