CN107121976A - 一种电机控制器的检测装置及其故障检测方法和电动汽车 - Google Patents
一种电机控制器的检测装置及其故障检测方法和电动汽车 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种电机控制器的检测装置及其故障检测方法和电动汽车。该电机控制器的检测装置包括:设置于电机控制器盖体上的盖体开关;与所述盖体开关连接的检测电路;与所述检测电路连接的电机控制模块;所述电机控制模块根据盖体开关的断开状态下或者导通状态下,所述检测电路输出的电压值,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态。本发明通过在电机控制器内设置检测电路,实现对电机控制器高压暴露故障的检测,从而规避或降低由于电机控制器盖体打开导致高压暴露所带来的安全隐患,同时保护驾驶员的驾乘感受。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域,特别是涉及一种电机控制器的检测装置及其故障检测方法和电动汽车。
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当前研究的热点。作为节能与新能源汽车的一种,纯电动汽车在行驶过程中具有无尾气排放、能量效率高、噪声低、可回收利用能量等多项优点,因此大力发展纯电动汽车对能源安全、环境保护具有重大意义。
纯电动汽车通过电机驱动车轮实现车辆行驶,电机驱动及控制作为纯电动汽车的核心功能对整车性能影响重大。与传统燃油车不同,纯电动汽车行驶过程中所有的能量来源于高压动力电池,这部分能量中绝大部分被驱动系统所消耗。对于纯电动汽车,驱动系统主要由两个核心部件构成:电机控制器与驱动电机,其中电机控制器按照一定的控制方法实现对电机的控制,如扭矩输出、故障诊断等,驱动电机作为扭矩输出机构负责输出扭矩,驱动车辆行驶。
电机控制器与动力电池高压母线直接相连接,其内部汇集高压低压系统,其中高压输入部分为直流高压,一般而言该电压能够达到400V以上,与交流电不同,高压直流电更具有危险性,当发生同样的触电事故时高压直流电对人身具有更大的伤害。现有的电机控制器为密封绝缘设计,一般情况下不会漏电,但在一些非常规状态下会有绝缘失效情况的发生,如事故引起的电机控制器壳体破损、维修人员违规开盖等,此时由于电机控制器内部环境与外界环境相连通,失去绝缘隔离,因此这种情况下车辆及车上人员将暴露在危险的高压环境中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电机控制器的检测装置及其故障检测方法和电动汽车,从而可以解决现有电机控制器由于绝缘失效情况的发生,而存在的将车辆及车上人员暴露在危险的高压环境中的安全隐患问题。
为了实现上述目的,本发明实施例提供电机控制器的检测装置,包括:
设置于电机控制器盖体上的盖体开关;
与所述盖体开关连接的检测电路;
与所述检测电路连接的电机控制模块;
所述电机控制模块根据盖体开关的断开状态下或者导通状态下,所述检测电路输出的电压值,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态。
其中,所述检测电路包括:
与所述盖体开关连接的第一检测支路和第二检测支路;
所述第一检测支路具有第一输出端,所述第二检测支路具有第二输出端;
所述第一检测支路与所述第二检测支路之间连接有第一电容;
所述第一输出端和所述第二输出端均与所述电机控制模块连接;
所述第一检测支路的第一输出端输出第一电压,所述第二检测支路的第二输出端输出第二电压;所述电机控制模块根据所述第一电压和所述第二电压,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态。
其中,所述第一检测支路包括:第一电阻和第一滤波电路,所述第一电阻的一端与电源连接,另一端分别与所述第一滤波电路、所述第一电容及所述盖体开关的一端连接;
所述第二检测支路包括:第二电阻和第二滤波电路,所述第二电阻的一端与地连接,另一端分别与所述第二滤波电路、所述第一电容及所述盖体开关的另一端连接。
其中,所述第一滤波电路包括:第三电阻和第二电容;
其中,所述第三电阻的一端与所述第一电阻连接,另一端与所述第二电容一端连接;
所述第二电容的另一端与地连接。
其中,所述第二滤波电路包括:第四电阻和第三电容;
其中,所述第四电阻的一端与所述第二电阻连接,另一端分别与所述第三电容的一端和所述电源连接;
所述第三电容的另一端与地连接。
其中,所述检测电路还包括:设置于所述第一检测支路上的第一二极管和第二二极管;
其中,所述第一二极管的阴极与所述电源连接;
所述第一二极管的阳极分别与所述第一滤波电路和所述第二二极管的阴极连接;
所述第二二极管的阳极接地。
其中,所述检测电路还包括:设置于所述第二检测支路上的第三二极管和第四二极管;
其中,所述第三二极管的阴极与所述电源连接;
所述第三二极管的阳极分别与所述第二滤波电路和所述第四二极管的阴极连接;
所述第四二极管的阳极接地。
其中,所述电机控制模块具有与所述第一检测支路的第一输出端连接的第一A/D端口,以及与所述第二检测支路的第二输出端连接的第二A/D端口。
其中,所述电机控制模块具体用于在所述第一电压与所述第二电压均处于第一预设区间内时,确定电机控制器未处于高压暴露故障状态;
或者在所述第一电压与所述第二电压均处于第二预设区间内时,确定电机控制器处于第一高压暴露故障状态,所述第二预设区间与所述第一预设区间的交集为空集;
或者在所述第一电压与所述第二电压既不处于所述第一预设区间内,也不处于所述第二预设区间内时,确定电机控制器处于第二高压暴露故障状态。
其中,所述电机控制模块具体用于在所述第一电压与所述第二电压均处于[n×Vcc-ΔVe,m×Vcc+ΔVe]内时,确定电机控制器未处于高压暴露故障状态;其中,VCC表示检测电路中电源电压;n×VCC>ΔVe;ΔVe=2%VCC,表示第一误差电压;0<n<1,0<m<1,n<m且n+m=1。
其中,所述电机控制模块具体用于:
在所述第一电压处于所述第二预设区间的第一预设子区间[Vcc-ΔVo,+∞)内,且所述第二电压处于所述第二预设区间的第二预设子区间[0,ΔVc]内时,确定电机控制器盖体处于打开状态,其中,ΔVo=2%VCC,表示第二误差电压;
在所述第一电压和所述第二电压均处于所述第二预设区间的第三预设子区间[Vcc-ΔVc,+∞)内时,确定检测电路处于对电源短路状态,其中,ΔVc=2%VCC,表示第三误差电压;
在所述第一电压和所述第二电压均处于所述第二预设区间的第四预设子区间[0,ΔVc]内时,确定检测电路处于对地短路状态。
其中,还包括:
报警模块,用于在所述电机控制器处于高压暴露故障状态时,根据当前电动汽车的档位状态、车速信息以及前机舱盖状态,确定执行预设方式的报警处理。
其中,还包括:
判断模块,用于判断当前电动汽车是否处于驱动档位;
所述报警模块具体用于在电动汽车处于驱动档位,所述电动汽车的当前车速大于预设阈值,且前机舱盖处于关闭状态时,执行第一预设方式的报警处理;在电动汽车处于非驱动档位、或所述电动汽车的当前车速小于所述预设阈值、或所述前机舱盖处于开启状态,执行第二预设方式的报警处理。
本发明还提供一种电机控制器的故障检测方法,包括:
获取盖体开关的断开状态下或者导通状态下,检测电路输出的电压值;
根据所述盖体开关的断开状态下或者导通状态下,所述检测电路输出的电压值,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态。
其中,所述根据所述盖体开关的断开状态下或者导通状态下,所述检测电路输出的电压值,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态的步骤,包括:
根据所述检测电路的第一检测支路的第一输出端输出的第一电压,所述检测电路的第二检测支路的第二输出端输出的第二电压,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态。
其中,所述根据所述检测电路的第一检测支路的第一输出端输出的第一电压,所述检测电路的第二检测支路的第二输出端输出的第二电压,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态的步骤,包括:
若所述第一电压与所述第二电压均处于第一预设区间内,则确定电机控制器未处于高压暴露故障状态;
或者若所述第一电压与所述第二电压均处于第二预设区间内,则确定电机控制器处于第一高压暴露故障状态,所述第二预设区间与所述第一预设区间的交集为空集;
或者若所述第一电压与所述第二电压既不处于所述第一预设区间内,也不处于所述第二预设区间内,则确定电机控制器处于第二高压暴露故障状态。
其中,若所述第一电压与所述第二电压均处于第一预设区间内,则确定电机控制器未处于高压暴露故障状态的步骤,包括:
若所述第一电压与所述第二电压均处于[n×Vcc-ΔVe,m×Vcc+ΔVe]内,则确定电机控制器未处于高压暴露故障状态;其中,VCC表示检测电路中电源电压;n×VCC>ΔVe;ΔVe=2%VCC,表示第一误差电压;0<n<1,0<m<1,n<m且n+m=1。
其中,若所述第一电压与所述第二电压均处于第二预设区间内,则确定电机控制器处于第一高压暴露故障状态的步骤,包括:
若所述第一电压处于所述第二预设区间的第一预设子区间[Vcc-ΔVo,+∞)内,且所述第二电压处于所述第二预设区间的第二预设子区间[0,ΔVc]内时,确定电机控制器盖体处于打开状态,其中,ΔVoo=2%VCC,表示第二误差电压;
若所述第一电压和所述第二电压均处于所述第二预设区间的第三预设子区间[Vcc-ΔVc,+∞)内时,确定检测电路对电源短路状态,其中,ΔV=2%VCC,表示第三误差电压;
若所述第一电压和所述第二电压均处于所述第二预设区间的第四预设子区间[0,ΔVc]内时,确定检测电路对地短路状态。
其中,根据所述盖体开关的断开状态下或者导通状态下,所述检测电路输出的电压值,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态的步骤之后,所述方法还包括:
在所述电机控制器处于高压暴露故障状态时,根据当前电动汽车的档位状态、车速信息以及前机舱盖状态,确定执行预设方式的报警处理。
其中,所述根据当前电动汽车的档位状态、车速信息以及前机舱盖状态,确定执行预设方式的报警处理的步骤,包括:
判断当前电动汽车是否处于驱动档位;
若电动汽车处于驱动档位,所述电动汽车的当前车速大于预设阈值,且前机舱盖处于关闭状态时,则执行第一预设方式的报警处理;
若电动汽车处于非驱动档位、或所述电动汽车的当前车速小于所述预设阈值、或所述前机舱盖处于开启状态,则执行第二预设方式的报警处理。
本发明还提供一种电动汽车,包括:电机控制器;如上述所述的电机控制器的检测装置,其中,所述电机控制模块设置在所述电机控制器中。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
本发明实施例的上述方案中,通过在电机控制器内设置检测电路,实现对电机控制器高压暴露故障的检测,从而规避或降低由于电机控制器盖体打开导致高压暴露所带来的安全隐患,同时保护驾驶员的驾乘感受。
附图说明
图1为本发明实施例的电机控制器的检测装置的电路结构示意图;
图2为本发明实施例的电机控制器的故障检测方法的流程图之一;
图3为本发明实施例的电机控制器的故障检测方法的流程图之二;
图4为图3中步骤103的具体流程图。
附图标记说明:
1-盖体开关;2-第一滤波电路;3-第二滤波电路;4-电机控制模块;5-第一二极管;6-第二二极管;7-第三二极管;8-第四二极管;R1-第一电阻;R2-第二电阻;R3-第三电阻;R4-第四电阻;C1-第一电容;C2-第二电容;C3-第三电容;IN0-第一输出端;IN1-第二输出端;A-第一检测点;B-第二检测点。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示,本发明实施例提供一种电机控制器的检测装置,包括:设置于电机控制器盖体(图中未显示)上的盖体开关1,与盖体开关1连接的检测电路;与检测电路连接的电机控制模块4;所述电机控制模块4根据盖体开关1的断开状态下或导通状态下,检测电路输出的电压值,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态。
这里,盖体开关1的断开或闭合反映电机控制器盖体的打开或关闭。
具体的,如图1所示,检测电路包括:与盖体开关1连接的第一检测支路和第二检测支路。
这里,第一检测支路具有第一输出端IN0,第二检测支路具有第二输出端IN1;第一检测支路与第二检测支路之间连接有第一电容C1;第一输出端IN0和第二输出端IN1均与电机控制模块4连接。
具体的,第一检测支路的第一输出端IN0输出第一电压,第二检测支路的第二输出端IN1输出第二电压;电机控制模块4根据第一电压和第二电压,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态。
这里,如图1所示,第一检测支路包括:第一电阻R1和第一滤波电路2(图中标号为2的虚线框所示部分),第一电阻R1的一端与电源VCC连接,另一端分别与第一滤波电路2、第一电容C1及盖体开关1的一端连接;
第二检测支路包括:第二电阻R2和第二滤波电路3(图中标号为3的虚线框所示部分),第二电阻R2的一端与地GND连接,另一端分别与第二滤波电路3、第一电容C1及盖体开关的另一端连接。
更具体的,本发明一优选实施例中,第一滤波电路2包括:第三电阻R3和第二电容C2;其中,第三电阻R3的一端与第一电阻R1连接,另一端与第二电容C2一端连接;第二电容C2的另一端与地GND连接。
更具体的,本发明一优选实施例中,第二滤波电路3包括:第四电阻R4和第三电容C3;其中,第四电阻R4的一端与第二电阻R2连接,另一端分别与第三电容C3的一端和电源VCC连接;第三电容C3的另一端与地GND连接。
这里,如图1所示,检测电路上设置有与盖体开关1可接触连接的第一接触端口和第二接触端口;第一接触端口设置于第一电阻R1和第三电阻R3之间;第二接触端口设置于第二电阻R2和第四电阻R4之间。
具体的,电机控制模块4具有与第一检测支路的第一输出端IN0连接的第一A/D端口,以及与第二检测支路的第二输出端IN1连接的第二A/D端口。
如图1所示,需说明的是,当盖体开关1闭合,也就是电机控制器盖体为闭合状态时,即,第一检测点A与第二检测点B为短路状态;
当盖体开关1断开,也就是电机控制器盖体为打开状态,即第一检测点A与第二检测点B为断路状态。
以上两种状态,第一检测支路的第一输出端IN0输出的第一电压,即第一A/D端口处的电压,与第二检测支路的第二输出端IN1输出的第二电压,即第二A/D端口处的电压是不同的。
例如,若盖体开关1断开,由于第一电容C1的隔直通交作用,第一检测支路与第二检测支路连接断开,第一接触端口被第一电阻R1上拉,该端口的电压信号经过第三电阻R3与第二电容C2组成的RC滤波电路后,进入到电机控制模块4内部的第一A/D端口,故第一检测支路的第一输出端IN0输出的第一电压在电源VCC的电源电压附近;同样的,第二接触端口被第二电阻R2下拉,该端口的电压信号经过第四电阻R3与第三电容C3组成的RC滤波电路后,进入到电机控制模块4内部的第二A/D端口,故第二检测支路的第二输出端IN1输出的第二电压在0值附近。
若盖体开关1闭合,第一检测点A与第二检测点B为短路状态,第一检测支路与第二检测支路连接,电源VCC的电源电压经第一电阻R1和第二电阻R2分压后接地,故第一检测支路的第一输出端IN0输出的第一电压与第二检测支路的第二输出端IN1输出的第二电压的比值和第一电阻R1和第二电阻R2的比值相同。
电机控制模块根据第一检测支路的第一输出端IN0输出的第一电压,即第一A/D端口处的电压;第二检测支路的第二输出端IN1输出的第二电压,即第二A/D端口处的电压;确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态。
优选的,检测电路还包括:设置于第一检测支路上的第一二极管5和第二二极管6;其中,第一二极管5的阴极与电源VCC连接;第一二极管5的阳极分别与第一滤波电路2和第二二极管6的阴极连接;第二二极管6的阳极接地GND。
优选的,检测电路还包括:设置于第二检测支路上的第三二极管7和第四二极管8;其中,第三二极管7的阴极与电源VCC连接;第三二极管7的阳极分别与第二滤波电路3和第四二极管8的阴极连接;第四二极管8的阳极接地GND。
这里需说明的是,在第一检测支路上设置均反向截止的第一二极管5和第二二极管6;以及在第二检测支路上设置均反向截止的第三二极管7和第四二极管8,其目的是为了防止电源电压反向,起到保护第一A/D端口及第二A/D端口的作用。
需要说明的是,电机控制器具有多个A/D端口。本发明实施例中的第一A/D端口及第二A/D端口均为低速端口。
这里,本发明实施例中,优选的,第一电阻R1和第二电阻R2的阻值相等,约为2.5KΩ。
第三电阻R3和第四电阻R4的阻值相等,均为1KΩ。
第二电容C2和第三电容C3的容值相等,均为50nF。
具体的,电机控制模块4具体用于:在所述第一电压与所述第二电压均处于第一预设区间内时,确定电机控制器未处于高压暴露故障状态;
更具体的,电机控制模块4具体用于:在所述第一电压与所述第二电压均处于[n×Vcc-ΔVe,m×Vcc+ΔVe]内时,确定电机控制器未处于高压暴露故障状态;
其中,VCC表示检测电路中电源电压;n×VCC>ΔVe;ΔVe=2%VCC,表示第一误差电压;0<n<1,0<m<1,n<m且n+m=1。
这里,n与m的比值与R1与R2的比值相等。n表示第一电阻R1或第二电阻R2的分电压百分比;m表示第二电阻R2或第一电阻R1的分电压百分比。
这里,所分的电压为电源电压,即VCC。
例如,本发明实施例中,优选的,第一电阻R1与第二电阻R2的阻值相等时,也就是n与m的值均为0.5。
以第一电阻R1与第二电阻R2的阻值相等为例,在第一电压和第二电压均处于预设区间[0.5×Vcc-ΔVe,0.5×Vcc+ΔVe],说明第一电压和第二电压均在50%的VCC附近,也就是说第一电阻R1和第二电阻R2在电源VCC作用下串联分压,进而可以判定第一检测点A和第二检测点B处于短路状态,即盖体开关1闭合,确定电机控制器盖体为正常闭合状态。
这里,误差电压ΔVe的存在是考虑到供电电源VCC的精度即干扰对状态判断的影响,一般取值为2%VCC。
或者在所述第一电压与所述第二电压均处于第二预设区间内时,确定电机控制器处于第一高压暴露故障状态,第二预设区间与第一预设区间的交集为空集;
具体的,电机控制模块4具体用于:
在所述第一电压处于所述第二预设区间的第一预设子区间[Vcc-ΔVo,+∞)内,且所述第二电压处于所述第二预设区间的第二预设子区间[0,ΔVo]内时,确定电机控制器盖体处于打开状态,其中,ΔVo=2%VCC,表示第二误差电压;
需说明的是,电机控制器盖体处于打开状态,即盖体开关1断开,即第一检测点A与第二检测点B为断路状态。如图1所示,由于第一电容C1的的隔直通交作用,第一检测支路与第二检测支路连接断开,由于第一电阻R1,也就是上拉电阻的存在,第一检测支路的第一输出端IN0输出的第一电压,即第一A/D端口处的电压在VCC附近;同理,由于第二电阻R2,也就是下拉电阻的存在,第二检测支路的第二输出端IN1输出的第二电压,即第二A/D端口处的电压在0值(GND接地)附近。
这里,第二误差电压ΔVo的存在是考虑到供电电源VCC的精度即干扰对状态判断的影响,一般取值为2%VCC。
在所述第一电压和所述第二电压均处于所述第二预设区间的第三预设子区间[Vcc-ΔVc,+∞)内时,确定检测电路处于对电源短路状态,其中,ΔVc=2%VCC,表示第三误差电压;
这里,检测电路处于对电源短路状态,具体指:检测电路中的采样回路处于对电源短路状态,所述采样回路为检测电路中第一检测点A、第二检测点B、第一A/D端口以及第二A/D端口之间形成的回路。
在所述第一电压和所述第二电压均处于所述第二预设区间的第四预设子区间[0,ΔVc]内时,确定检测电路处于对地短路状态。
这里,检测电路处于对地短路状态,具体指:检测电路中的采样回路处于对地短路状态,所述采样回路为检测电路中第一检测点A、第二检测点B、第一A/D端口以及第二A/D端口之间形成的回路。
这里,第三误差电压ΔVc的存在是考虑到供电电源VCC的精度即干扰对状态判断的影响,一般取值为2%VCC。
或者在所述第一电压与所述第二电压既不处于所述第一预设区间内,也不处于所述第二预设区间内时,确定电机控制器处于第二高压暴露故障状态。
需要说明的是,在所述第一电压与所述第二电压既不处于所述第一预设区间内,也不处于所述第二预设区间内时,表明电机控制器盖体处于非打开状态、且未发生检测电路中的采样回路对电源短路及对地短路故障的非正常闭合状态,即电机控制器处于第二高压暴露故障状态。
这里,第二高压暴露故障状态,即检测电路中的采样回路处于断路故障状态,且采样回路处于断路故障状态采用排除法确定。
需要说明的是,电机控制器处于高压暴露故障状态,即电机控制器盖体处于非正常闭合状态。
这里,电机控制器盖体处于非正常闭合状态包括:电机控制器盖体处于打开状态、采样回路对电源短路状态、采样回路对地短路状态和采样回路断路状态。
进一步的,判断出电机控制器发生高压暴露故障后,此时由于电机控制器内部环境与外界环境相连通,失去绝缘隔离,这种情况下车辆及车上人员将暴露在危险的高压环境中,因此需要通过故障机制对车上人员进行保护。
所以,本发明实施例中的电机控制器的检测装置,还包括:
报警模块,用于在所述电机控制器处于高压暴露故障状态时,根据当前电动汽车的档位状态、车速信息以及前机舱盖状态,确定执行预设方式的报警处理。
具体的,本发明实施例中的电机控制器的检测装置,还包括:
判断模块,用于判断当前电动汽车是否处于驱动档位;
所述报警模块具体用于:在电动汽车处于驱动档位,所述电动汽车的当前车速大于预设阈值,且前机舱盖处于关闭状态时,执行第一预设方式的报警处理;
这种状态下,车辆处于行驶状态(前进或后退),同时车速较高,大于预设阈值,考虑到此时车辆的前机舱盖处于关闭状态,驾驶员或乘客不会直接与暴露的高压机构(电机控制器内部)相接触,电机控制器的高压暴露所引起的安全隐患处于可控范围内,因此这种情况下通过仪表文字提示、报警灯以及报警音对驾驶员进行提示。
这里,第一预设方式的报警处理具体为:点亮整车仪表驱动系统报警灯、鸣报警音,同时仪表文字提示驾驶员,如“车辆发生高压暴露故障,请尽快安全停车并与售后维修人员取得联系”。
在电动汽车处于非驱动档位、或所述电动汽车的当前车速小于所述预设阈值、或所述前机舱盖处于开启状态,执行第二预设方式的报警处理。
这里,第二预设方式的报警处理具体为:点亮整车仪表驱动系统报警灯、鸣报警音,同时仪表文字提示驾驶员,如“车辆发生高压暴露故障,为保证安全将中断动力输出,请立即与售后维修人员取得联系”,同时,电机控制器关闭IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor,绝缘栅双极型晶体管)的PWM((Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)输出,且执行强制下电操作。
这里,电机控制器的检测装置利用两路电机控制器高压暴露信号,进行电机控制器盖体开启状态及信号采样回路故障状态的判断,其中,对电机控制器盖体及采样回路故障的判断涵盖了两路高压暴露信号所有可能的组合,能够完备的检测出电机控制器盖体即采样会漏的当前状态,不会出现漏判情况的发生。
本发明实施例提供的电机控制器的检测装置,通过在电机控制器内设置检测电路,实现对电机控制器高压暴露故障的检测,从而规避或降低由于电机控制器盖体打开导致高压暴露所带来的安全隐患,同时保护驾驶员的驾乘感受。
如图2所示,为本发明实施例的电机控制器的故障检测方法的流程图之一,下面就该图具体说明电机控制器的故障检测方法的实施过程。
步骤101,获取盖体开关的断开状态下或者导通状态下,检测电路输出的电压值;
需说明的是,检测电路设置在电机控制器内。
步骤102,根据所述盖体开关的断开状态下或者导通状态下,所述检测电路输出的电压值,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态。
需说明的是,该方法的一优选的实施例应用于如上述所述的电机控制器的检测装置,其方法执行主体为电机控制器中的电机控制模块。
本发明实施例提供的电机控制器的故障检测方法,通过检测电路输出的电压值,实现对电机控制器高压暴露故障的检测,从而规避或降低由于电机控制器盖体打开导致高压暴露所带来的安全隐患,同时保护驾驶员的驾乘感受。
具体的,步骤102,根据所述盖体开关的断开状态下或者导通状态下,所述检测电路输出的电压值,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态,可具体包括:
步骤1021,根据所述检测电路的第一检测支路的第一输出端输出的第一电压,所述检测电路的第二检测支路的第二输出端输出的第二电压,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态。
具体的,步骤1021,还可具体包括:
若所述第一电压与所述第二电压均处于第一预设区间内,则确定电机控制器未处于高压暴露故障状态;
具体的,若所述第一电压与所述第二电压均处于[n×Vcc-ΔVe,m×Vcc+ΔVe]内,则确定电机控制器未处于高压暴露故障状态;
其中,VCC表示检测电路中电源电压;n×VCC>ΔVe;ΔVe=2%VCC,表示第一误差电压;0<n<1,0<m<1,n<m且n+m=1。
这里,以上述实施例中的电机控制器的检测装置中的检测电路为例,n与m的比值与R1与R2的比值相等。n表示第一电阻R1或第二电阻R2的分电压百分比;m表示第二电阻R2或第一电阻R1的分电压百分比。
这里,所分的电压为电源电压,即VCC。
这里,误差电压ΔVe的存在是考虑到供电电源VCC的精度即干扰对状态判断的影响,一般取值为2%VCC。
若所述第一电压与所述第二电压均处于第二预设区间内,则确定电机控制器处于第一高压暴露故障状态,所述第二预设区间与所述第一预设区间的交集为空集;
这里,更具体的,若所述第一电压与所述第二电压均处于第二预设区间内,则确定电机控制器处于第一高压暴露故障状态步骤还可具体包括:
若所述第一电压处于所述第二预设区间的第一预设子区间[Vcc-ΔVo,+∞)内,且所述第二电压处于所述第二预设区间的第二预设子区间[0,ΔVc]内时,确定电机控制器盖体处于打开状态,其中,ΔVo=2%VCC,表示第二误差电压;
若所述第一电压和所述第二电压均处于所述第二预设区间的第三预设子区间[Vcc-ΔVc,+∞)内时,确定检测电路对电源短路状态,其中,ΔVc=2%VCC,表示第三误差电压;
若所述第一电压和所述第二电压均处于所述第二预设区间的第四预设子区间[0,ΔVc]内时,确定检测电路对地短路状态。
若所述第一电压与所述第二电压既不处于所述第一预设区间内,也不处于所述第二预设区间内,则确定电机控制器处于第二高压暴露故障状态。
需要说明的是,在所述第一电压与所述第二电压既不处于所述第一预设区间内,也不处于所述第二预设区间内时,表明电机控制器盖体处于非打开状态、且未发生检测电路中的采样回路对电源短路及对地短路故障的非正常闭合状态,即电机控制器处于第二高压暴露故障状态。
需要说明的是,电机控制器处于高压暴露故障状态,即电机控制器盖体处于非正常闭合状态。
这里,电机控制器盖体处于非正常闭合状态包括:电机控制器盖体处于打开状态、采样回路对电源短路状态、采样回路对地短路状态和采样回路断路状态。
优选的,如图3所示,本发明实施例中的电机控制器的故障检测方法在步骤102之后,所述方法还可包括:
步骤103,在所述电机控制器处于高压暴露故障状态时,根据当前电动汽车的档位状态、车速信息以及前机舱盖状态,确定执行预设方式的报警处理。
这里,如图4所示,步骤103还可具体包括:
步骤1031,判断当前电动汽车是否处于驱动档位;
若是,则执行步骤1032;反之,则执行步骤1035。
需要说明的是,由于车辆处于非驱动档,因此认为驾驶员无驾驶需求,这种情况下中断车辆的动力输出不会对驾驶员的驾驶感受造成较大影响,因此执行步骤1035,即第二预设方式进行故障处理是合理的。
步骤1032,在电动汽车处于驱动档位时,判断所述电动汽车的当前车速是否大于预设阈值;
若是,则执行步骤1033;反之,则执行步骤1035。
这里,当车辆的电机控制器发生高压暴露故障后,为保证车上人员的安全,最终都需要执行电机控制器下电操作,当电动汽车当前车速不大于预设阈值时,考虑到此时车速较低,同时在此之前已经通过点亮仪表报警灯、鸣报警音以及文字提示的方式对驾驶员进行提示,因此这种情况下中断车辆的动力输出对于驾驶员来说是可以接受的,因为驾驶员已经有了心理预期。
步骤1033,在所述电动汽车的当前车速大于预设阈值时,判断前机舱盖是否处于开启状态;
若否,则执行步骤1034;反之,若是,则执行步骤1035。
这里,在发生高压暴露故障状态下,车辆前机舱盖处于开启状态存在非常大的安全隐患,考虑到车辆前机舱盖是隔离电机控制器本体与车内人员的一道屏障,因此,当这道屏障失效后必须要立即采取措施,以防止触电事故的发生,基于这层考虑,这种情况下切断车辆动力输出并令电机控制器强行下电是合理的。
步骤1034,在前机舱盖处于关闭状态时,执行第一预设方式的报警处理;
需要说明的是,车辆处于行驶状态(前进或后退),同时车速较高,大于预设阈值,考虑到此时车辆的前机舱盖处于关闭状态,驾驶员或乘客不会直接与暴露的高压机构(电机控制器内部)相接触,电机控制器的高压暴露所引起的安全隐患处于可控范围内,因此这种情况下通过仪表文字提示、报警灯以及报警音对驾驶员进行提示。
这里,第一预设方式的报警处理具体为:点亮整车仪表驱动系统报警灯、鸣报警音,同时仪表文字提示驾驶员,如“车辆发生高压暴露故障,请尽快安全停车并与售后维修人员取得联系”。
步骤1035,执行第二预设方式的报警处理。
这里,在电动汽车处于非驱动档位、或所述电动汽车的当前车速小于所述预设阈值、或所述前机舱盖处于开启状态,执行第二预设方式的报警处理。
这里,第二预设方式的报警处理具体为:点亮整车仪表驱动系统报警灯、鸣报警音,同时仪表文字提示驾驶员,如“车辆发生高压暴露故障,为保证安全将中断动力输出,请立即与售后维修人员取得联系”,同时,电机控制器关闭IGBT的PWM输出,且执行强制下电操作。
综上,本发明实施例提供的电机控制器的故障检测方法,结合车辆当前状态,根据电机控制器高压暴露故障对行车安全危害程度的不同,渐进性的给出处理方法(第一预设方式和第二预设方式),通过仪表文字提醒、故障灯及报警音警示、切断动力输出等方式,在保证行车安全的前提下最大程度的对驾驶员乘车感受进行保护。该处理方法实现对车辆及车辆人员的保护,从而规避或降低由于电机控制器盖体打开(导致高压暴露)所带来的安全隐患。另外,本发明提供的电机控制器的故障检测方法不会额外增加系统版本,同时具有易于实现的特点,具有良好的推广价值。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序(指令),该程序(指令)被处理器执行时实现以下步骤:
获取盖体开关的断开状态下或者导通状态下,检测电路输出的电压值;
根据所述盖体开关的断开状态下或者导通状态下,所述检测电路输出的电压值,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态。
可选地,根据所述盖体开关的断开状态下或者导通状态下,所述检测电路输出的电压值,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态的步骤,包括:
根据所述检测电路的第一检测支路的第一输出端输出的第一电压,所述检测电路的第二检测支路的第二输出端输出的第二电压,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态。
可选地,根据所述检测电路的第一检测支路的第一输出端输出的第一电压,所述检测电路的第二检测支路的第二输出端输出的第二电压,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态的步骤,包括:
若所述第一电压与所述第二电压均处于第一预设区间内,则确定电机控制器未处于高压暴露故障状态;
或者若所述第一电压与所述第二电压均处于第二预设区间内,则确定电机控制器处于第一高压暴露故障状态,所述第二预设区间与所述第一预设区间的交集为空集;
或者若所述第一电压与所述第二电压既不处于所述第一预设区间内,也不处于所述第二预设区间内,则确定电机控制器处于第二高压暴露故障状态。
可选的,若所述第一电压与所述第二电压均处于第一预设区间内,则确定电机控制器未处于高压暴露故障状态的步骤,包括:
若所述第一电压与所述第二电压均处于[n×Vcc-ΔVe,m×Vcc+ΔVe]内,则确定电机控制器未处于高压暴露故障状态;
其中,VCC表示检测电路中电源电压;n×VCC>ΔVe;ΔVe=2%VCC,表示第一误差电压;0<n<1,0<m<1,n<m且n+m=1。
可选的,若所述第一电压与所述第二电压均处于第二预设区间内,则确定电机控制器处于第一高压暴露故障状态的步骤,包括:
若所述第一电压处于所述第二预设区间的第一预设子区间[Vcc-ΔVo,+∞)内,且所述第二电压处于所述第二预设区间的第二预设子区间[0,ΔVc]内时,确定电机控制器盖体处于打开状态,其中,ΔVo=2%VCC,表示第二误差电压;
若所述第一电压和所述第二电压均处于所述第二预设区间的第三预设子区间[Vcc-ΔVc,+∞)内时,确定检测电路对电源短路状态,其中,ΔVc=2%VCC,表示第三误差电压;
若所述第一电压和所述第二电压均处于所述第二预设区间的第四预设子区间[0,ΔVc]内时,确定检测电路对地短路状态。
可选的,根据所述盖体开关的断开状态下或者导通状态下,所述检测电路输出的电压值,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态的步骤之后,所述方法还包括:
在所述电机控制器处于高压暴露故障状态时,根据当前电动汽车的档位状态、车速信息以及前机舱盖状态,确定执行预设方式的报警处理。
可选的,根据当前电动汽车的档位状态、车速信息以及前机舱盖状态,确定执行预设方式的报警处理的步骤,包括:
判断当前电动汽车是否处于驱动档位;
若电动汽车处于驱动档位,所述电动汽车的当前车速大于预设阈值,且前机舱盖处于关闭状态时,则执行第一预设方式的报警处理;
若电动汽车处于非驱动档位、或所述电动汽车的当前车速小于所述预设阈值、或所述前机舱盖处于开启状态,则执行第二预设方式的报警处理。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
本发明实施例还提供一种电动汽车,包括:电机控制器;如上述实施例所述的电机控制器的检测装置,所述电机控制器的检测装置与所述电机控制器连接。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (21)
1.一种电机控制器的检测装置,其特征在于,包括:
设置于电机控制器盖体上的盖体开关(1);
与所述盖体开关(1)连接的检测电路;
与所述检测电路连接的电机控制模块(4);
所述电机控制模块(4)根据盖体开关(1)的断开状态下或者导通状态下,所述检测电路输出的电压值,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态。
2.根据权利要求1所述的电机控制器的检测装置,其特征在于,所述检测电路包括:
与所述盖体开关(1)连接的第一检测支路和第二检测支路;
所述第一检测支路具有第一输出端(IN0),所述第二检测支路具有第二输出端(IN1);
所述第一检测支路与所述第二检测支路之间连接有第一电容(C1);
所述第一输出端(IN0)和所述第二输出端(IN1)均与所述电机控制模块(4)连接;
所述第一检测支路的第一输出端(IN0)输出第一电压,所述第二检测支路的第二输出端(IN1)输出第二电压;所述电机控制模块(4)根据所述第一电压和所述第二电压,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态。
3.根据权利要求2所述的电机控制器的检测装置,其特征在于,
所述第一检测支路包括:第一电阻(R1)和第一滤波电路(2),所述第一电阻(R1)的一端与电源(VCC)连接,另一端分别与所述第一滤波电路(2)、所述第一电容(C1)及所述盖体开关(1)的一端连接;
所述第二检测支路包括:第二电阻(R2)和第二滤波电路(3),所述第二电阻(R2)的一端与地(GND)连接,另一端分别与所述第二滤波电路(3)、所述第一电容(C1)及所述盖体开关(1)的另一端连接。
4.根据权利要求3所述的电机控制器的检测装置,其特征在于,所述第一滤波电路(2)包括:第三电阻(R3)和第二电容(C2);
其中,所述第三电阻(R3)的一端与所述第一电阻(R1)连接,另一端与所述第二电容(C2)一端连接;
所述第二电容(C2)的另一端与地(GND)连接。
5.根据权利要求3所述的电机控制器的检测装置,其特征在于,所述第二滤波电路(3)包括:第四电阻(R4)和第三电容(C3);
其中,所述第四电阻(R4)的一端与所述第二电阻(R2)连接,另一端分别与所述第三电容(C3)的一端和所述电源(VCC)连接;
所述第三电容(C3)的另一端与地(GND)连接。
6.根据权利要求4所述的电机控制器的检测装置,其特征在于,所述检测电路还包括:设置于所述第一检测支路上的第一二极管(5)和第二二极管(6);
其中,所述第一二极管(5)的阴极与所述电源(VCC)连接;
所述第一二极管(5)的阳极分别与所述第一滤波电路(2)和所述第二二极管(6)的阴极连接;
所述第二二极管(6)的阳极接地(GND)。
7.根据权利要求5所述的电机控制器的检测装置,其特征在于,所述检测电路还包括:设置于所述第二检测支路上的第三二极管(7)和第四二极管(8);
其中,所述第三二极管(7)的阴极与所述电源(VCC)连接;
所述第三二极管(7)的阳极分别与所述第二滤波电路(3)和所述第四二极管(8)的阴极连接;
所述第四二极管(8)的阳极接地(GND)。
8.根据权利要求2所述的电机控制器的检测装置,其特征在于,所述电机控制模块(4)具有与所述第一检测支路的第一输出端(IN0)连接的第一A/D端口,以及与所述第二检测支路的第二输出端(IN1)连接的第二A/D端口。
9.根据权利要求2所述的电机控制器的检测装置,其特征在于,所述电机控制模块(4)具体用于在所述第一电压与所述第二电压均处于第一预设区间内时,确定电机控制器未处于高压暴露故障状态;
或者在所述第一电压与所述第二电压均处于第二预设区间内时,确定电机控制器处于第一高压暴露故障状态,所述第二预设区间与所述第一预设区间的交集为空集;
或者在所述第一电压与所述第二电压既不处于所述第一预设区间内,也不处于所述第二预设区间内时,确定电机控制器处于第二高压暴露故障状态。
10.根据权利要求9所述的电机控制器的检测装置,其特征在于,所述电机控制模块(4)具体用于在所述第一电压与所述第二电压均处于[n×Vcc-ΔVe,m×Vcc+ΔVe]内时,确定电机控制器未处于高压暴露故障状态;
其中,VCC表示检测电路中电源电压;n×VCC>ΔVe;ΔVe=2%VCC,表示第一误差电压;0<n<1,0<m<1,n<m且n+m=1。
11.根据权利要求9所述的电机控制器的检测装置,其特征在于,,所述电机控制模块(4)具体用于:
在所述第一电压处于所述第二预设区间的第一预设子区间[Vcc-ΔVo,+∞)内,且所述第二电压处于所述第二预设区间的第二预设子区间[0,ΔVo]内时,确定电机控制器盖体处于打开状态,其中,ΔVo=2%VCC,表示第二误差电压;
在所述第一电压和所述第二电压均处于所述第二预设区间的第三预设子区间[Vcc-ΔVc,+∞)内时,确定检测电路处于对电源短路状态,其中,ΔVc=2%VCC,表示第三误差电压;
在所述第一电压和所述第二电压均处于所述第二预设区间的第四预设子区间[0,ΔVc]内时,确定检测电路处于对地短路状态。
12.根据权利要求2所述的电机控制器的检测装置,其特征在于,还包括:
报警模块,用于在所述电机控制器处于高压暴露故障状态时,根据当前电动汽车的档位状态、车速信息以及前机舱盖状态,确定执行预设方式的报警处理。
13.根据权利要求12所述的电机控制器的检测装置,其特征在于,还包括:
判断模块,用于判断当前电动汽车是否处于驱动档位;
所述报警模块具体用于在电动汽车处于驱动档位,所述电动汽车的当前车速大于预设阈值,且前机舱盖处于关闭状态时,执行第一预设方式的报警处理;在电动汽车处于非驱动档位、或所述电动汽车的当前车速小于所述预设阈值、或所述前机舱盖处于开启状态,执行第二预设方式的报警处理。
14.一种电机控制器的故障检测方法,其特征在于,包括:
获取盖体开关的断开状态下或者导通状态下,检测电路输出的电压值;
根据所述盖体开关的断开状态下或者导通状态下,所述检测电路输出的电压值,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态。
15.根据权利要求14所述的电机控制器的故障检测方法,其特征在于,所述根据所述盖体开关的断开状态下或者导通状态下,所述检测电路输出的电压值,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态的步骤,包括:
根据所述检测电路的第一检测支路的第一输出端输出的第一电压,所述检测电路的第二检测支路的第二输出端输出的第二电压,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态。
16.根据权利要求15所述的电机控制器的故障检测方法,其特征在于,所述根据所述检测电路的第一检测支路的第一输出端输出的第一电压,所述检测电路的第二检测支路的第二输出端输出的第二电压,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态的步骤,包括:
若所述第一电压与所述第二电压均处于第一预设区间内,则确定电机控制器未处于高压暴露故障状态;
或者若所述第一电压与所述第二电压均处于第二预设区间内,则确定电机控制器处于第一高压暴露故障状态,所述第二预设区间与所述第一预设区间的交集为空集;
或者若所述第一电压与所述第二电压既不处于所述第一预设区间内,也不处于所述第二预设区间内,则确定电机控制器处于第二高压暴露故障状态。
17.根据权利要求16所述的电机控制器的故障检测方法,其特征在于,若所述第一电压与所述第二电压均处于第一预设区间内,则确定电机控制器未处于高压暴露故障状态的步骤,包括:
若所述第一电压与所述第二电压均处于[n×Vcc-ΔVe,m×Vcc+ΔVe]内,则确定电机控制器未处于高压暴露故障状态;
其中,VCC表示检测电路中电源电压;n×VCC>ΔVe;ΔVe=2%VCC,表示第一误差电压;0<n<1,0<m<1,n<m且n+m=1。
18.根据权利要求16所述的电机控制器的故障检测方法,其特征在于,若所述第一电压与所述第二电压均处于第二预设区间内,则确定电机控制器处于第一高压暴露故障状态的步骤,包括:
若所述第一电压处于所述第二预设区间的第一预设子区间[Vcc-ΔVo,+∞)内,且所述第二电压处于所述第二预设区间的第二预设子区间[0,ΔVc]内时,确定电机控制器盖体处于打开状态,其中,ΔVo=2%VCC,表示第二误差电压;
若所述第一电压和所述第二电压均处于所述第二预设区间的第三预设子区间[Vcc-ΔVc,+∞)内时,确定检测电路对电源短路状态,其中,ΔVc=2%VCC,表示第三误差电压;
若所述第一电压和所述第二电压均处于所述第二预设区间的第四预设子区间[0,ΔVc]内时,确定检测电路对地短路状态。
19.根据权利要求14所述的电机控制器的故障检测方法,其特征在于,根据所述盖体开关的断开状态下或者导通状态下,所述检测电路输出的电压值,确定电机控制器是否处于高压暴露故障状态的步骤之后,所述方法还包括:
在所述电机控制器处于高压暴露故障状态时,根据当前电动汽车的档位状态、车速信息以及前机舱盖状态,确定执行预设方式的报警处理。
20.根据权利要求19所述的电机控制器的故障检测方法,其特征在于,所述根据当前电动汽车的档位状态、车速信息以及前机舱盖状态,确定执行预设方式的报警处理的步骤,包括:
判断当前电动汽车是否处于驱动档位;
若电动汽车处于驱动档位,所述电动汽车的当前车速大于预设阈值,且前机舱盖处于关闭状态时,则执行第一预设方式的报警处理;
若电动汽车处于非驱动档位、或所述电动汽车的当前车速小于所述预设阈值、或所述前机舱盖处于开启状态,则执行第二预设方式的报警处理。
21.一种电动汽车,其特征在于,包括:电机控制器;如权利要求1~13任一项所述的电机控制器的检测装置,其中,所述电机控制模块设置在所述电机控制器中。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170901 |
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