CN105759780A - 电动汽车及其通讯故障处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车及其通讯故障处理方法和装置。该电动汽车通讯故障处理方法包括：检测整车控制器与电池管理系统之间是否出现通讯故障；如果检测出整车控制器与电池管理系统之间出现通讯故障，则根据预设算法计算动力电池的运行参数信息，得到动力电池的运行参数估算信息；以及整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制。通过本发明，提高了电池管理系统与整车控制器之间发生通讯故障时电动汽车的故障处理性能。

Description

电动汽车及其通讯故障处理方法和装置

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，具体而言，涉及一种电动汽车及其通讯故障处理方法和装置。

背景技术

面对日趋严峻的能源与环境问题，节能与新能源汽车正成为各国研究的热点，作为我国战略性新兴产业之一的节能与新能源汽车得到了政府和工业界的高度重视，发展新能源汽车，尤其是具有零污染、零排放的纯电动汽车，不仅对我国能源安全、环境保护具有重大意义，同时也是我国汽车领域实现转型升级、技术突破的重要方向，是汽车领域今后发展的趋势。

作为电池、电机、电控之一的电池系统是纯电动汽车不可缺少的组成部分，其中电池管理系统作为电池与用户之间的纽带监控电池状态，包括电池可用容量、荷电能量、电池单体电压、温度等，控制充放电，防止由于过充电或过放电对电池造成损伤等，故障处理，对电池系统进行故障检测，并在故障发生后采取一定措施对电池及车辆进行保护等功能，是电池系统的重要组成部分。动力电池是纯电动汽车行驶过程中唯一的能量来源，考虑到车辆行驶的环境恶劣以及工作环境电磁干扰情况的复杂，容易造成电池管理系统与整车控制器之间的通讯故障，如通讯线缆接插件由于碰撞、老化造成的松脱以及由于外界的强干扰造成的通讯无法正常开展等，针对纯电动汽车，当发生电池管理系统与整车控制器通讯故障时，原本由电池管理系统发出的动力电池相关信息整车控制器将无法有效接收，相关信息的缺失将影响整车控制器控制功能的实现，如分配电池可用功率、车辆可用续驶里程计算、车辆仪表信息显示、故障诊断、车辆正常上下电等，因此必须要建立电池管理系统与整车控制器之间发生通讯故障时整车的安全处理机制。目前的纯电动汽车对于电池管理系统通讯故障大多采用简单的处理方式，如车辆立即下高压、车辆立即限功率等，以上方式将严重影响车上人员的驾乘感受。另外当发生该故障后，由于电池荷电能量、允许充放电功率等信息无法发出，从而影响整车控制器正常控制逻辑的执行，如车辆续驶里程无法计算、电池荷电能量以及放电功率无法在仪表中更新等。

针对相关技术中电池管理系统与整车控制器之间发生通讯故障时电动汽车的故障处理性能差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电动汽车及其通讯故障处理方法和装置，以解决电池管理系统与整车控制器之间发生通讯故障时电动汽车的故障处理性能差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电动汽车通讯故障处理方法，该方法包括：检测整车控制器与电池管理系统之间是否出现通讯故障；如果检测出整车控制器与电池管理系统之间出现通讯故障，则根据预设算法计算动力电池的运行参数信息，得到动力电池的运行参数估算信息；以及整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制。

进一步地，整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制包括：确定动力电池的初始运行参数信息，其中，动力电池的初始运行参数信息为通讯故障前动力电池的运行参数信息；整车控制器按照预设梯度控制动力电池的运行参数信息由动力电池的初始运行参数信息过渡到动力电池的运行参数估算信息。

进一步地，动力电池的运行参数信息包括以下任意一个或多个参数信息：动力电池的外部电压；动力电池的外部电流；动力电池的最大可放电功率；动力电池的最大可充电功率；动力电池的可用容量；以及动力电池的荷电能量。

进一步地，动力电池的运行参数包括动力电池的外部电压，根据预设算法计算动力电池的运行参数信息包括：获取与动力电池连接的高压母线部件的输入电压；获取输入电压的最大值并将输入电压的最大值作为动力电池的外部电压估算值，整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制包括：整车控制器判断动力电池的外部电压估算值与动力电池的初始外部电压是否相等；如果动力电池的外部电压估算值与动力电池的初始外部电压不相等，则按照第一预设梯度控制动力电池的外部电压由动力电池的初始外部电压过渡到动力电池的外部电压估算值。

进一步地，动力电池的运行参数包括动力电池的外部电流，根据预设算法计算动力电池的运行参数信息包括：获取与动力电池连接的高压母线部件的电流；将动力电池的高压母线部件的电流相加并将相加得到的动力电池的高压母线部件的电流作为动力电池的外部电流估算值，整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制包括：整车控制器判断动力电池的外部电流估算值与动力电池的初始外部电流是否相等；如果动力电池的外部电流估算值与动力电池的初始外部电流不相等，则按照第二预设梯度控制动力电池的外部电流由动力电池的初始外部电流过渡到动力电池的外部电流估算值。

进一步地，动力电池的运行参数包括动力电池的最大可放电功率，根据预设算法计算动力电池的运行参数信息包括：获取动力电池的初始最大可放电功率；将动力电池的初始最大可放电功率与第一预设系数相乘并将相乘后的动力电池的最大可放电功率作为动力电池的最大可放电功率估算值，整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制包括：整车控制器判断动力电池的最大可放电功率估算值与动力电池的初始最大可放电功率是否相等；如果动力电池的最大可放电功率估算值与动力电池的初始最大可放电功率不相等，则按照第三预设梯度控制动力电池的最大可放电功率由动力电池的初始最大可放电功率过渡到动力电池的最大可放电功率估算值。

进一步地，动力电池的运行参数包括动力电池的最大可充电功率，根据预设算法计算动力电池的运行参数信息包括：获取动力电池的初始最大可充电功率；将动力电池的初始最大可充电功率与第二预设系数相乘并将相乘后的动力电池最大可充电功率作为动力电池的最大可充电功率估算值，整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制包括：整车控制器判断动力电池最大可充电功率估算值与动力电池的初始最大可充电功率是否相等；如果故障后的动力电池的最大可充电功率估算值与动力电池的最大可充电功率估算值不相等，则按照第四预设梯度控制动力电池的最大可充电功率由动力电池的初始最大可充电功率过渡到动力电池的最大可充电功率估算值。

进一步地，动力电池的运行参数包括动力电池的可用容量，根据预设算法计算动力电池的运行参数信息包括：获取动力电池的初始可用容量；通过动力电池的初始可用容量的消耗进行加速积分计算，得到动力电池的可用容量估算值，整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制包括：整车控制器判断动力电池可用容量估算值与动力电池的初始可用容量是否相等；如果动力电池的可用容量估算值与动力电池的初始可用容量不相等，则按照第五预设梯度控制动力电池的可用容量由动力电池的初始可用容量过渡到动力电池的可用容量估算值。

进一步地，动力电池的运行参数包括动力电池荷电能量，根据预设算法计算动力电池的运行参数信息包括：通过公式Batt_soc＝(Batt_Ahn×Batt_soco)/Batt_Aho计算动力电池的荷电能量估算值，其中，Batt_soc为动力电池的荷电能量估算值，Batt_Ahn为动力电池的可用容量估算值，Batt_soco为动力电池的初始荷电能量，Batt_Aho为动力电池的初始可用容量，整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制包括：整车控制器判断动力电池的荷电能量估算值与动力电池的初始荷电能量是否相等；如果动力电池的荷电能量估算值与动力电池的初始荷电能量不相等，则按照第六预设梯度控制动力电池的荷电能量由动力电池的初始荷电能量过渡到动力电池的荷电能量估算值。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种电动汽车通讯故障处理装置，该装置包括：检测单元，用于检测整车控制器与电池管理系统之间是否出现通讯故障；计算单元，用于在检测出整车控制器与电池管理系统之间出现通讯故障时，根据预设算法计算动力电池的运行参数信息，得到动力电池的运行参数估算信息；以及控制单元，用于根据动力电池的运行参数估算信息执行控制。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种电动汽车，该电动汽车包括电动汽车通讯故障处理装置。

本发明通过检测整车控制器与电池管理系统之间是否出现通讯故障；如果检测出整车控制器与电池管理系统之间出现通讯故障，则根据预设算法计算动力电池的运行参数信息，得到动力电池的运行参数估算信息；以及整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制，解决了电池管理系统与整车控制器之间发生通讯故障时电动汽车的故障处理性能差的问题，进而达到了提高电池管理系统与整车控制器之间发生通讯故障时电动汽车的故障处理性能的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的电动汽车通讯故障处理方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的动力电池的外部总电压估算方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的动力电池的外部总电流估算方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的径向基函数神经网络的示意图；

图5是根据本发明第二实施例的电动汽车通讯故障处理方法的流程图；以及

图6是根据本发明实施例的电动汽车通讯故障处理装置的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种电动汽车通讯故障处理方法。

图1是根据本发明第一实施例的电动汽车通讯故障处理方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S102：检测整车控制器与电池管理系统之间是否出现通讯故障。

在电动汽车正常运行时，由电池管理系统(BatteryManagementSystem，简称为BMS)管理动力电池的相关信息，并将动力电池的相关信息发送至整车控制器(VehicleControlUnit，简称为VCU)，VCU通过接收到的动力电池的相关信息对车辆进行控制，例如分配电池可用功率，计算车辆可用续驶里程，控制车辆仪表的信息显示，诊断车辆的故障，控制车辆正常上下电等。当BMS和VCU之间出现通讯故障时，VCU将无法接收动力电池的相关信息，因此，在检测VCU和BMS之间是否出现通讯故障时，可以通过检测VCU是否能接收来自BMS发送的动力电池的相关信息来判断VCU和BMS之间是否出现通讯故障，如果VCU不能接收来自BMS发送的动力电池的相关信息，则判断VCU和BMS之间出现通讯故障。检测VCU和BMS之间是否出现通讯故障也可以通过其他方法来实现。

步骤S104：如果检测出整车控制器与电池管理系统之间出现通讯故障，则根据预设算法计算动力电池的运行参数信息，得到动力电池的运行参数估算信息。

如果检测出VCU与BMS之间出现通讯故障，为了提高电动汽车的故障处理性能，最大限度地保证车上人员的驾乘感受，CVU根据预设算法计算动力电池的运行参数信息，得到动力电池的运行参数估算信息，以通过动力电池的运行参数估算信息来控制车辆的正常运行。

优选地，在检测出VCU与BMS之间出现通讯故障后，输出故障提示信息，以提示驾乘人员，车辆出现通讯故障，输出故障提示信息可以是通过仪表中的警示灯、声音以及文字等方式对驾乘人员进行提示。

动力电池的运行参数信息包括以下任意一个或多个参数信息：动力电池的外部电压；动力电池的外部电流；动力电池的最大可放电功率；动力电池的最大可充电功率；动力电池的可用容量；以及动力电池的荷电能量。

例如，动力电池的外部电压可以用于整车平均功耗的计算，故障诊断，上下电控制，充电安全控制等；动力电池的外部电流可以用于整车平均功耗计算，故障显示，上下电控制，充电安全控制，仪表显示等；动力电池的最大可放电功率可以用于VCU的能量管理控制逻辑，包括根据电池可用功率分配点击可用功率，限制低功率辅助设备的开启等；动力电池的最大可充电功率可以用于VCU制动能量回馈控制逻辑等；动力电池的可用容量可以用于车辆续驶里程的计算，仪表显示等；动力电池的荷电能量可以用于VCU故障诊断，车辆续驶里程的计算，仪表显示，上下电控制，车辆限速策略等。

动力电池的运行参数包括动力电池的外部电压，根据预设算法计算动力电池的运行参数信息包括：获取与动力电池连接的高压母线部件的输入电压；获取输入电压的最大值并将输入电压的最大值作为动力电池的外部电压估算值。

当VCU与BMS之间出现通讯故障后，VCU通过检测连接动力电池的高压母线部件的电压信息，根据预设算法，计算动力电池的外部电压，其中，高压母线部件可以是直流-直流变换器(DirectConverter-DirectConverter，简称为DC-DC)，加热单元(PositiveTemperatureCoefficient，简称为PTC)，微处理器(MicroControlUnit，简称为MCU)，空调压缩机等。如图2所示，例如，VCU通过控制器局域网(ControllerAreaNetwork，简称为CAN)报文等信息获取与动力电池连接的各个高压母线部件的输入电压信息，然后将获取到的所有电压信息进行比较得到电压最大值，将获取到的电压最大值作为动力电池的外部电压估算值。

动力电池的运行参数包括动力电池的外部电流，根据预设算法计算动力电池的运行参数信息包括：获取与动力电池连接的高压母线部件的电流；将动力电池的高压母线部件的电流相加并将相加得到的动力电池的高压母线部件的电流作为动力电池的外部电流估算值。

当VCU与BMS之间出现通讯故障后，VCU通过检测连接动力电池的高压母线部件的电流信息，根据预设算法，计算动力电池的外部电流，其中，高压母线部件可以是DC-DC，PTC，MCU，空调压缩机等。如图3所示，例如，VCU通过CAN报文等信息获取与动力电池连接的各个高压母线部件的输入电流信息，然后将获取到的所有电流信息相加，将相加结果作为动力电池的外部电流估算值。如果相关连接高压母线的部件不具备通过CAN总线上报其输入端电流的能力，则按照以下两种方法进行处理：

如果该部件是低功耗部件，例如DC/DC，空调压缩器等，由于其峰值功耗相对较小，因此VCU根据其工作状态(例如开启或关闭)按照固定功耗处理，以DC/DC为例，对其额定功率进行标定，定义为P_dc，在行车过程中由VCU判断其工作状态，当DC/DC为开启状态时，则利用P_dc除以动力电池的外部电压估算值来得到DC/DC消耗的电流。

如果该部件是高功耗部件，例如MCU部件，如果MCU不具备上报电机母线电流能力则根据电机转矩、转速与效率对其进行估算，具体方法可以是：MCU母线电流＝电机转速×电机转矩/9.55/电机效率/动力电池外部电压估算值。

动力电池的运行参数包括动力电池的最大可放电功率，根据预设算法计算动力电池的运行参数信息包括：获取动力电池的初始最大可放电功率；将动力电池的初始最大可放电功率与第一预设系数相乘并将相乘后的动力电池的最大可放电功率作为动力电池的最大可放电功率估算值。

当VCU与BMS之间出现通讯故障后，VCU无法获得动力电池的最大可放电功率信息，此时为了保护动力电池不会由于大功率部件工作而造成过度放电，由VCU根据故障前接收到的动力电池最大可放电功率乘以第一预设系数，例如K_dischrg得到动力电池最大可放电功率估算值，用于控制逻辑的执行，实现了对电池可放电功率的限制，优选地，第一预设系数K_dischrg的取值小于0.5，通过上述方法，可以在保证车辆基本行驶动力的前提下对电池放电功率进行限制，保护了电动汽车的电池。

动力电池的运行参数包括动力电池的最大可充电功率，根据预设算法计算动力电池的运行参数信息包括：获取动力电池的初始最大可充电功率；将动力电池的初始最大可充电功率与第二预设系数相乘并将相乘后的动力电池最大可充电功率作为动力电池的最大可充电功率估算值。

当VCU与BMS之间出现通讯故障后，VCU无法获得动力电池的最大可充电功率信息，此时为了保护动力电池不会由于车辆制动能量回馈过猛造成动力电池过度充电，由VCU根据故障前接收到的动力电池最大可充电功率乘以第二预设系数，例如K_chrg得到动力电池最大可充电功率估算值，并用于控制逻辑执行，实现了对电池可充电功率的限制，优选地，第二预设系数K_chrg的取值小于0.5，通过上述方法，可以在保证车辆基本功能的前提下对电池充电功率进行了限制，保护了电动汽车的电池。

动力电池的运行参数包括动力电池的可用容量，根据预设算法计算动力电池的运行参数信息包括：获取动力电池的初始可用容量；通过动力电池的初始可用容量的消耗进行加速积分计算，得到动力电池的可用容量估算值。

动力电池的可用容量将用于车辆续驶里程的计算及仪表显示，因此当VCU与BMS之间出现通讯故障后，VCU采用模拟安时积分方法对动力电池的可用容量进行计算，可以采用如下方法进行计算：

定义通讯故障前一时刻的动力电池可用容量为Batt_Aho，定义动力电池的可用容量的估算值为Batt_Ahn，动力电池的外部电流为i，则计算公式为：

Batt_Ahn＝Batt_Aho－K_ah×∫idt，

该公式实际是对电流的安时积分，其中与常规电池可用容量计算中的安时积分不同的是，该公式中引入了系数K_ah，优选地，该系数不小于1，用来加速安时积分过程，目的为在发生通讯故障后，根据车辆状况，通过软件模拟，加快动力电池可用容量的下降速度，缩短车辆进入深度保护的过程，这是因为当电池可用容量与荷电能量低于一定阀值后VCU将执行深度保护策略，仅提供基本行车需求以保证车辆及驾乘人员的安全。优选地，参数K_ah选取原则如下：

单位时间内消耗电能越多K_ah越大。单位时间内消耗电能越多意味着该段时间驾驶员驾驶较为激烈或者开启了大功率的用电设备，在发生通讯故障后由于VCU无法获得电池的状态信息，包括动力电池故障信息、动力电池单体电压、单体温度等，应尽量避免激烈驾驶等行为，以减少动力电池发生异常状态的几率，为此通过增大K_ah来间接实现该目的；

K_ah伴随着动力电池满充满放电次数的增加而增大。伴随着动力电池满充满放电次数的增加，电池性能将会下降，出现异常状态的几率增大，因此通过增大K_ah实现加速安时积分是合理的。

K_ah可以通过神经网络计算得到。K_ah与单位时间消耗电能及电池满充放电次数之间的关系是通过采集、分析实车数据后根据经验值来确定的，其间存在着复杂的非线性关系，因此无法通过一般方式精确描述，神经网络方法具有非线性的基本特性，对于解决非线性问题具有天然的优势，而径向基函数(RadicalBasisFunction，简称为RBF)神经网络作为一种性能优良的前馈型神经网络，可以任意精度逼近任意的非线性函数，且拓扑结构紧凑、具有全局逼近能力，同时解决了BP网络的局部最优问题，因此设计RBF神经网络计算加速系数K_ah。

本实施例给出的RBF神经网络分为三层，输入层、隐层与输出层，其中隐层的神经元数量为3。具体表达式为：

式中x为输入矢量，定义车辆单位时间内消耗电能及电池满充满放电次数分别为P与N，则x＝[PN]^Τ；y(x,w)为网络输出，即K_ah；w_i为权重；l为隐层神经元数量，取l＝3；c_i为中心矢量；||x-c_i||为到中心的距离；φ为径向基函数，这里取为高斯径向基函数。

如图4所示，神经网络设计完成后对其进行训练，利用通过实验得到的数据P、N与人为确定的K_ah，得到理想数组[PNK_ah]，将以上理想数据作为基础数据对RBF神经网络进行训练，最后将训练完成的神经网络用于计算加速参数K_ah。车辆运行过程中，实时采集[PN]数据，并通过RBF神经网络计算得到K_ah。

当VCU与BMS之间出现通讯故障后，VCU无法获得动力电池的荷电能量(StateofCharge，简称为SOC)信息，通过预设公式对动力电池的荷电能量进行计算动力电池的运行参数包括动力电池荷电能量，根据预设算法计算动力电池的运行参数信息可以是：通过公式Batt_soc＝(Batt_Ahn×Batt_soco)/Batt_Aho计算动力电池的荷电能量估算值，其中，Batt_soc为动力电池的荷电能量估算值，Batt_Ahn为动力电池的可用容量估算值，Batt_soco为动力电池的初始荷电能量，Batt_Aho为动力电池的初始可用容量。

估算的动力电池SOC实际通过之前估算得到的电池可用容量交叉相乘得到，而非一般的电池SOC计算方法，由于通讯故障后由VCU估算的动力电池的外部电流以及电池可用安时与实际值存在误差，另外由于缺乏电池包内部的关键信息如单体电压、温度等，无法利用常规方法计算SOC并进行修正，为此采用交叉相乘方法进行计算。该方法的优点为计算量低，能够满足VCU基本控制逻辑需要，由于估算的SOC与估算的电池可用安时呈线性关系，当电池可用安时为0时SOC将同样归0，因此满足算法逻辑。

步骤S106：整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制。

在得到动力电池的运行参数估算信息之后，VCU根据运行参数估算信息对电动汽车执行控制，为了控制车辆平稳运行，最大程度的保证车上人员的驾乘感受，可以通过以下方法来控制：首先确定动力电池的初始运行参数信息，其中，动力电池的初始运行参数信息为通讯故障前动力电池的运行参数信息；VCU按照预设梯度控制动力电池的运行参数信息由动力电池的初始运行参数信息过渡到动力电池的运行参数估算信息。

整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制可以是：整车控制器判断动力电池的外部电压估算值与动力电池的初始外部电压是否相等；如果动力电池的外部电压估算值与动力电池的初始外部电压不相等，则按照第一预设梯度控制动力电池的外部电压由动力电池的初始外部电压过渡到动力电池的外部电压估算值。可选地，第一预设梯度可以是K_volt，也即电压变化不超过K_volt，出现通讯故障后，VCU控制动力电池的外部电压由动力电池的初始外部电压过渡到动力电池的外部电压估算值，当通讯故障恢复，VCU能够接收到动力电池的外部电压的实际值，由VCU控制动力电池的外部电压由动力电池的外部电压估算值以相同的梯度过渡到动力电池的外部电压实际值。

整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制可以是：整车控制器判断动力电池的外部电流估算值与动力电池的初始外部电流是否相等；如果动力电池的外部电流估算值与动力电池的初始外部电流不相等，则按照第二预设梯度控制动力电池的外部电流由动力电池的初始外部电流过渡到动力电池的外部电流估算值。可选地，第二预设梯度可以是K_cur，即电压变化不超过K_cur/s，出现通讯故障后，VCU控制动力电池的外部电流由动力电池的初始外部电流过渡到动力电池的外部电流估算值，当通讯故障恢复，VCU能够接收到动力电池的外部电流的实际值，由VCU控制动力电池的外部电流由动力电池的外部电流估算值以相同的梯度过渡到动力电池的外部电流实际值。

整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制可以是：整车控制器判断动力电池的最大可放电功率估算值与动力电池的初始最大可放电功率是否相等；如果动力电池的最大可放电功率估算值与动力电池的初始最大可放电功率不相等，则按照第三预设梯度控制动力电池的最大可放电功率由动力电池的初始最大可放电功率过渡到动力电池的最大可放电功率估算值。可选地，第三预设梯度可以是K_dchrg，也即电压变化不超过K_dchrg，出现通讯故障后，VCU控制动力电池的最大可放电功率由动力电池的初始最大可放电功率过渡到动力电池的最大可放电功率估算值，当通讯故障恢复，VCU能够接收到动力电池的最大可放电功率的实际值，由VCU控制动力电池的最大可放电功率由动力电池的最大可放电功率估算值以相同的梯度过渡到动力电池的最大可放电功率实际值。

整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制可以是：整车控制器判断动力电池最大可充电功率估算值与动力电池的初始最大可充电功率是否相等；如果故障后的动力电池的最大可充电功率估算值与动力电池的最大可充电功率估算值不相等，则按照第四预设梯度控制动力电池的最大可充电功率由动力电池的初始最大可充电功率过渡到动力电池的最大可充电功率估算值。可选地，第四预设梯度可以是K_dcchrg，也即电压变化不超过K_dcchrg，出现通讯故障后，VCU控制动力电池的最大可充电功率由动力电池的初始最大可充电功率过渡到动力电池的最大可充电功率估算值，当通讯故障恢复，VCU能够接收到动力电池的最大可充电功率的实际值，由VCU控制动力电池的最大可充电功率由动力电池的最大可充电功率估算值以相同的梯度过渡到动力电池的最大可充电功率实际值。

整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制可以是：整车控制器判断动力电池可用容量估算值与动力电池的初始可用容量是否相等；如果动力电池的可用容量估算值与动力电池的初始可用容量不相等，则按照第五预设梯度控制动力电池的可用容量由动力电池的初始可用容量过渡到动力电池的可用容量估算值。可选地，第五预设梯度可以是K_ah，也即电压变化不超过K_ah/s，出现通讯故障后，VCU控制动力电池的可用容量由动力电池的初始可用容量过渡到动力电池的可用容量估算值，当通讯故障恢复，VCU能够接收到动力电池的可用容量的实际值，由VCU控制动力电池的可用容量由动力电池的可用容量估算值以相同的梯度过渡到动力电池的可用容量实际值。

整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制可以是：整车控制器判断动力电池的荷电能量估算值与动力电池的初始荷电能量是否相等；如果动力电池的荷电能量估算值与动力电池的初始荷电能量不相等，则按照第六预设梯度控制动力电池的荷电能量由动力电池的初始荷电能量过渡到动力电池的荷电能量估算值。可选地，第六预设梯度可以是K_soc，也即电压变化不超过K_soc/s，出现通讯故障后，VCU控制动力电池的荷电能量由动力电池的初始荷电能量过渡到动力电池的荷电能量估算值，当通讯故障恢复，VCU能够接收到动力电池的荷电能量的实际值，由VCU控制动力电池的荷电能量由动力电池的荷电能量估算值以相同的梯度过渡到动力电池的荷电能量实际值。

该实施例采用检测整车控制器与电池管理系统之间是否出现通讯故障；如果检测出整车控制器与电池管理系统之间出现通讯故障，则根据预设算法计算动力电池的运行参数信息，得到动力电池的运行参数估算信息，整车控制器根据动力电池的运行参数估算信息执行控制，通过控制动力电池的运行参数由初始运行参数向运行参数估算值进行过渡，提高了整车控制器与电池管理系统之间是否出现通讯故障时，电动汽车的故障处理性能。

图5是根据本发明第二实施例的电动汽车通讯故障处理方法的流程图，该实施例可以作为上述第一实施例的优选实施方式，如图5所示，该电动汽车通讯故障处理方法包括：

步骤S202，通讯故障。

在电动汽车车辆上电以后，在车辆正常运行过程中，检测BMS和VCU之间是否出现通讯故障，当BMS和VCU之间出现通讯故障时，VCU将无法接收动力电池的相关信息，因此，在检测VCU和BMS之间是否出现通讯故障时，可以通过检测VCU是否能接收来自BMS发送的动力电池的相关信息来判断VCU和BMS之间是否出现通讯故障，如果VCU不能接收来自BMS发送的动力电池的相关信息，则判断VCU和BMS之间是否出现通讯故障。如果出现通讯故障，则执行步骤S204，如果没有出现通讯故障，则流程结束。

步骤S204，故障处理。

在检测到BMS和VCU之间出现通讯故障时，对通讯故障执行故障处理策略，例如电量系统故障灯，通过报警音以及仪表文字提示灯方式输出提示信息，提示信息用于提示驾驶员尽快将车辆驾驶到维修点进行处理，提示信息并不限于以上方式，也可以通过其他方法发出。

步骤S206，动力电池信息计算。

在通讯故障后，为了保证整车控制逻辑的完整性，使车辆尽可能正常行驶，由VCU对动力电池的运行参数信息进行计算，此处的计算是根据出现通讯故障前的动力电池运行的参数信息对故障后的参数信息进行估算，得到动力电池的运行参数估算信息，并用于常规的控制逻辑的执行，例如控制车辆的运行，计算车辆续驶里程，限制低功率辅助设备的开启等。

动力电池信息也即第一实施例中的运行参数信息，其中，运行参数信息包括以下任意一个或多个参数信息：动力电池的外部电压；动力电池的外部电流；动力电池的最大可放电功率；动力电池的最大可充电功率；动力电池的可用容量；以及动力电池的荷电能量，相关的计算方法与第一实施例中一致，在此不再赘述。

在得到动力电池的运行参数估算信息之后，VCU根据运行参数估算信息对电动汽车执行控制，为了控制车辆平稳运行，最大程度的保证车上人员的驾乘感受，可以通过以下方法来控制：首先确定动力电池的初始运行参数信息，其中，动力电池的初始运行参数信息为通讯故障前动力电池的运行参数信息；优选地，VCU按照预设梯度控制动力电池的运行参数信息由动力电池的初始运行参数信息过渡到动力电池的运行参数估算信息。

步骤S208，通讯故障恢复。

在判断VCU和BMS之间是否通讯故障是否恢复时，可以通过检测VCU是否能接收来自BMS发送的动力电池的相关信息来判断，如果VCU能接收来自BMS发送的动力电池的相关信息，则判断VCU和BMS之间通讯故障恢复，执行步骤S210，故障恢复。如果通讯故障没有恢复，则返回步骤S204，继续执行故障处理。

步骤S210，故障恢复。

优选地，当通讯故障恢复时，VCU能够接收到动力电池的运行参数的实际值，由VCU控制动力电池的运行参数由动力电池的运行参数估算值以预设梯度过渡到动力电池的运行参数实际值。同时，停止输出故障提示信息，例如关闭报警音，熄灭系统故障灯等方式，提示驾乘人员，通讯故障已经恢复，VCU与BMS之间通讯正常。

该实施例采用判断整车控制器与电池管理系统之间是否出现通讯故障，如果出现通讯故障则执行预设故障处理方法，对动力电池的运行信息进行计算得到运行信息估算值，并通过运行信息估算值控制电动汽车的正常运行，提高了整车控制器与电池管理系统之间是否出现通讯故障时，电动汽车的故障处理性能。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明实施例提供了一种电动汽车通讯故障处理装置，该电动汽车通讯故障处理装置可以用于执行本发明实施例的电动汽车通讯故障处理方法。

图6是根据本发明实施例的电动汽车通讯故障处理装置的示意图，如图6所示，该装置包括：

检测单元10用于检测整车控制器与电池管理系统之间是否出现通讯故障。

检测单元10在电动汽车正常运行时检测VCU和BMS之间是否出现通讯故障，检测单元10在检测VCU和BMS之间是否出现通讯故障时，可以通过检测VCU是否能接收来自BMS发送的动力电池的相关信息来判断，如果检测单元10检测到VCU不能接收来自BMS发送的动力电池的相关信息，则判断VCU和BMS之间出现通讯故障。

计算单元20用于在检测出整车控制器与电池管理系统之间出现通讯故障时，根据预设算法计算动力电池的运行参数信息，得到动力电池的运行参数估算信息。

如果检测单元10检测出VCU与BMS之间出现通讯故障，为了提高电动汽车的故障处理性能，最大限度地保证车上人员的驾乘感受，计算单元20根据预设算法计算动力电池的运行参数信息，得到动力电池的运行参数估算信息，以通过动力电池的运行参数估算信息来控制车辆的正常运行。

计算单元20计算的动力电池的运行参数信息包括以下任意一个或多个参数信息：动力电池的外部电压，动力电池的外部电流，动力电池的最大可放电功率，动力电池的最大可充电功率，动力电池的可用容量，动力电池的荷电能量。其中，动力电池的外部电压可以用于整车平均功耗的计算，故障诊断，上下电控制，充电安全控制等；动力电池的外部电流可以用于整车平均功耗计算，故障显示，上下电控制，充电安全控制，仪表显示等；动力电池的最大可放电功率可以用于VCU的能量管理控制逻辑，包括根据电池可用功率分配点击可用功率，限制低功率辅助设备的开启等；动力电池的最大可充电功率可以用于VCU制动能量回馈控制逻辑等；动力电池的可用容量可以用于车辆续驶里程的计算，仪表显示等；动力电池的荷电能量可以用于VCU故障诊断，车辆续驶里程的计算，仪表显示，上下电控制，车辆限速策略等。

计算单元20根据预设算法计算动力电池的运行参数信息，得到动力电池的运行参数估算信息，通过动力电池的运行参数估算信息来控制车辆的正常运行。计算单元20对于动力电池运行参数信息的计算方法与第一实施例中方法一致。

控制单元30用于根据动力电池的运行参数估算信息执行控制。

在计算单元20得到动力电池的运行参数估算信息之后，控制单元30根据运行参数估算信息对电动汽车执行控制，为了控制车辆平稳运行，最大程度的保证车上人员的驾乘感受，优选地，控制单元30可以通过以下方法来控制：首先确定动力电池的初始运行参数信息，其中，动力电池的初始运行参数信息为通讯故障前动力电池的运行参数信息；控制单元30按照预设梯度控制动力电池的运行参数信息由动力电池的初始运行参数信息过渡到动力电池的运行参数估算信息。

当VCU和BMS之间出现通讯故障时，优选地，控制单元30还用于控制输出故障提示信息，例如点亮系统故障灯，通过报警音以及仪表文字提示等方式提示驾乘人员车辆出现通讯故障。

优选地，当通讯故障恢复时，控制单元30能够接收到动力电池的运行参数的实际值，由控制单元30控制动力电池的运行参数由动力电池的运行参数估算值以预设梯度过渡到动力电池的运行参数实际值。同时，停止输出故障提示信息，例如关闭报警音，熄灭系统故障灯等方式，提示驾乘人员，通讯故障已经恢复，VCU与BMS之间通讯正常。

该实施例采用检测单元10检测整车控制器与电池管理系统之间是否出现通讯故障，计算单元20在检测出整车控制器与电池管理系统之间出现通讯故障时，根据预设算法计算动力电池的运行参数信息，得到动力电池的运行参数估算信息，控制单元30根据动力电池的运行参数估算信息执行控制，通过运行信息估算值控制电动汽车的正常运行，提高了整车控制器与电池管理系统之间是否出现通讯故障时，电动汽车的故障处理性能。

本发明实施例还提供了一种电动汽车，需要说明的是，该电动汽车包括本发明实施例的电动汽车通讯故障处理装置。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电动汽车通讯故障处理方法，其特征在于，包括：

检测整车控制器与电池管理系统之间是否出现通讯故障；

如果检测出所述整车控制器与所述电池管理系统之间出现通讯故障，则根据预设算法计算动力电池的运行参数信息，得到所述动力电池的运行参数估算信息；以及

所述整车控制器根据所述动力电池的运行参数估算信息执行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述整车控制器根据所述动力电池的运行参数估算信息执行控制包括：

确定所述动力电池的初始运行参数信息，其中，所述动力电池的初始运行参数信息为通讯故障前所述动力电池的运行参数信息；

所述整车控制器按照预设梯度控制所述动力电池的运行参数信息由所述动力电池的初始运行参数信息过渡到所述动力电池的运行参数估算信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述动力电池的运行参数信息包括以下任意一个或多个参数信息：

所述动力电池的外部电压；

所述动力电池的外部电流；

所述动力电池的最大可放电功率；

所述动力电池的最大可充电功率；

所述动力电池的可用容量；以及

所述动力电池的荷电能量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述动力电池的运行参数包括所述动力电池的外部电压，根据所述预设算法计算所述动力电池的运行参数信息包括：

获取与所述动力电池连接的高压母线部件的输入电压；

获取所述输入电压的最大值并将所述输入电压的最大值作为所述动力电池的外部电压估算值，

所述整车控制器根据所述动力电池的运行参数估算信息执行控制包括：

所述整车控制器判断动力电池的外部电压估算值与动力电池的初始外部电压是否相等；

如果所述动力电池的外部电压估算值与所述动力电池的初始外部电压不相等，则按照第一预设梯度控制所述动力电池的外部电压由所述动力电池的初始外部电压过渡到所述动力电池的外部电压估算值。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述动力电池的运行参数包括所述动力电池的外部电流，根据所述预设算法计算所述动力电池的运行参数信息包括：

获取与所述动力电池连接的高压母线部件的电流；

将所述动力电池的高压母线部件的电流相加并将相加得到的所述动力电池的高压母线部件的电流作为所述动力电池的外部电流估算值，

所述整车控制器根据所述动力电池的运行参数估算信息执行控制包括：

所述整车控制器判断所述动力电池的外部电流估算值与所述动力电池的初始外部电流是否相等；

如果所述动力电池的外部电流估算值与所述动力电池的初始外部电流不相等，则按照第二预设梯度控制所述动力电池的外部电流由所述动力电池的初始外部电流过渡到所述动力电池的外部电流估算值。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述动力电池的运行参数包括所述动力电池的最大可放电功率，根据所述预设算法计算所述动力电池的运行参数信息包括：

获取动力电池的初始最大可放电功率；

将所述动力电池的初始最大可放电功率与第一预设系数相乘并将相乘后的所述动力电池的最大可放电功率作为所述动力电池的最大可放电功率估算值，

所述整车控制器根据所述动力电池的运行参数估算信息执行控制包括：

所述整车控制器判断所述动力电池的最大可放电功率估算值与动力电池的初始最大可放电功率是否相等；

如果所述动力电池的最大可放电功率估算值与所述动力电池的初始最大可放电功率不相等，则按照第三预设梯度控制所述动力电池的最大可放电功率由所述动力电池的初始最大可放电功率过渡到所述动力电池的最大可放电功率估算值。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述动力电池的运行参数包括所述动力电池的最大可充电功率，根据所述预设算法计算所述动力电池的运行参数信息包括：

获取所述动力电池的初始最大可充电功率；

将所述动力电池的初始最大可充电功率与第二预设系数相乘并将相乘后的所述动力电池最大可充电功率作为所述动力电池的最大可充电功率估算值，

所述整车控制器根据所述动力电池的运行参数估算信息执行控制包括：

所述整车控制器判断所述动力电池最大可充电功率估算值与所述动力电池的初始最大可充电功率是否相等；

如果所述故障后的动力电池的最大可充电功率估算值与所述动力电池的最大可充电功率估算值不相等，则按照第四预设梯度控制所述动力电池的最大可充电功率由所述动力电池的初始最大可充电功率过渡到所述动力电池的最大可充电功率估算值。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述动力电池的运行参数包括所述动力电池的可用容量，根据所述预设算法计算动力电池的运行参数信息包括：

获取所述动力电池的初始可用容量；

通过所述动力电池的初始可用容量的消耗进行加速积分计算，得到所述动力电池的可用容量估算值，

所述整车控制器根据所述动力电池的运行参数估算信息执行控制包括：

所述整车控制器判断所述动力电池可用容量估算值与所述所述动力电池的初始可用容量是否相等；

如果所述动力电池的可用容量估算值与所述所述动力电池的初始可用容量不相等，则按照第五预设梯度控制所述动力电池的可用容量由所述动力电池的初始可用容量过渡到所述动力电池的可用容量估算值。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述动力电池的运行参数包括所述动力电池荷电能量，根据所述预设算法计算动力电池的运行参数信息包括：

通过公式Batt_soc＝(Batt_Ahn×Batt_soco)/Batt_Aho计算所述动力电池的荷电能量估算值，

其中，Batt_soc为所述动力电池的荷电能量估算值，Batt_Ahn为所述动力电池的可用容量估算值，Batt_soco为所述动力电池的初始荷电能量，Batt_Aho为所述动力电池的初始可用容量，

所述整车控制器根据所述动力电池的运行参数估算信息执行控制包括：

所述整车控制器判断所述动力电池的荷电能量估算值与所述动力电池的初始荷电能量是否相等；

如果所述动力电池的荷电能量估算值与所述动力电池的初始荷电能量不相等，则按照第六预设梯度控制所述动力电池的荷电能量由所述动力电池的初始荷电能量过渡到所述动力电池的荷电能量估算值。

10.一种电动汽车通讯故障处理装置，其特征在于，

检测单元，用于检测整车控制器与电池管理系统之间是否出现通讯故障；

计算单元，用于在检测出所述整车控制器与所述电池管理系统之间出现通讯故障时，根据预设算法计算动力电池的运行参数信息，得到所述动力电池的运行参数估算信息；以及

控制单元，用于根据所述动力电池的运行参数估算信息执行控制。

11.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求10所述的电动汽车通讯故障处理装置。