CN109720204A - 一种dc/dc转换器的故障检测系统及方法 - Google Patents

一种dc/dc转换器的故障检测系统及方法 Download PDF

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赵予民
王福军
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Abstract

本发明公开了一种DC/DC转换器的故障检测系统及方法，其中系统包括：所述DC/DC转换器包括主控模块、电压转换模块、故障检测模块，所述主控模块分别与电压转换模块、故障检测模块连接，所述主控模块输出端连接故障诊断线，所述主控模块通过故障诊断线发出电平信号，整车控制器VCU检测故障诊断线发出的电平信号，并根据电平信号的高低状态以及持续时间判断DC/DC转换器是否存在故障。本发明的优点在于：不需要采用CAN通信芯片，直接采用故障诊断线输出高电平，由整车控制器获取该高电平并判断来得到故障信息，可以节约DC/DC转换器的成本而不影响其故障信号的传递，同时禁止蓄电池充电，避免DC/DC故障时电压不稳定造成的蓄电池的损坏。

Description

一种DC/DC转换器的故障检测系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车电器故障检测领域，特别涉及蓄电池DC/DC转换器的故障检测系统及方法。
背景技术
近年来，随着绿色出行，环保节能概念的推广以及石油能源的危机等，新能源汽车行业得到了快速实效的发展。相比于传统汽车，新能源汽车在为蓄电池充电方面增加了DCDC转换器装置，通过改变输入到动力电池电压，实现对蓄电池充电。DCDC转换器的诊断功能具有保护蓄电池性能，提高蓄电池使用寿命，防止蓄电池损坏的作用。同时避免电动汽车在行驶过程中出现蓄电池损坏导致车辆不能正常驾驶造成的意外。但在DCDC故障检测方面，现有技术采用VCU与DCDC转换器通信的方式实现故障检测，在DCDC转换器内部安装CAN通信芯片，这样会额外增加DCDC的成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种汽车蓄电池DC/DC转换器故障检测系统及方法，该系统不需要通过采用现有技术的CAN通讯芯片。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种DC/DC转换器的故障检测系统，所述DC/DC转换器包括主控模块、电压转换模块、故障检测模块，所述主控模块分别与电压转换模块、故障检测模块连接，所述主控模块输出端连接故障诊断线，所述主控模块通过故障诊断线发出电平信号，整车控制器VCU检测故障诊断线发出的电平信号，并根据电平信号的高低状态以及持续时间判断DC/DC转换器是否存在故障。
所述整车控制器VCU在判断DC/DC转换器故障后发出控制信号至仪表，控制仪表的指示灯点亮。
所述整车控制器的输入端连接故障诊断线，根据故障诊断线的电压来判断其高低电平。
所述主控模块通过芯片自检以及故障检测模块检测到故障信号后，所述主控模块通过故障诊断线持续发出高电平信号，所述整车控制器检测到该高电平信息并在持续时间大于设定的阈值后，整车控制器控制仪表的故障指示灯点亮。
在蓄电池的充电输入端串接设置接触器，所述整车控制器在DC/DC转换器判断为故障后，控制接触器断开蓄电池的充电输入口，禁止充电。
一种DC/DC转换器的故障检测系统的检测方法，包括如下步骤，
DC/DC转换器故障检测及信号输出步骤：DC/DC转换器通过故障检测模块检测故障信息，并在故障发生后由主控模块通过故障诊断线持续输出高电平信号；
整车控制器电平检测及故障判断步骤：整车控制器检测故障诊断线的电平信号，在检测到电平信号为高电平信号后进行计时，当高电平持续时间大于设定阈值时，整车控制器判断DC/DC转换器故障；
整车控制器输出报警步骤：在根据高电平信号判断DC/DC转换器故障后，由整车控制器发出控制信号至仪表，仪表的故障指示灯点亮。
故障保护步骤，所述故障保护步骤包括：在整车控制器判断DC/DC转换器故障后，发出控制信号至接触器，断开串接在充电回路上蓄电池充电端的接触器。
本发明的优点在于：不需要采用CAN通信芯片，直接采用故障诊断线输出高电平，由整车控制器获取该高电平并判断来得到故障信息，可以节约DC/DC转换器的成本而不影响其故障信号的传递，同时可以在判断为故障后给出故障指示灯指示以及断开蓄电池的充电输入口的接触器，使得外部设备无法给蓄电池充电，避免DC/DC故障时电压不稳定造成的蓄电池的损坏。本发明的故障检测的数据传递采用高电平的信号采集，高电平受干扰小，具有简单，高效，易用的特性，同时它还节约成本，节约时间，可以提高可靠性。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明结构原理图；
图2为本发明检测方法流程示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，一种DC/DC转换器的故障检测系统，DC/DC转换器包括主控模块、电压转换模块、故障检测模块，主控模块分别与电压转换模块、故障检测模块连接，主控模块为DC/DC转换器的主控芯片，电压转换模块主要是DC/DC的电压转换核心，由开关管电路组成，用于进行电压转换，故障检测模块用于对整个DC/DC转换器中的故障进行检测，包括电压电流检测温度故障检测以及短路短路检测等，主控芯片通过检测模块检测到故障后需要将故障信息发送给整车控制器来进行处理，现有技术采用在DC/DC转换器中集成CAN通信芯片，这种方式会增加DC/DC的成本，本申请不采用通信芯片；主控模块输出端连接故障诊断线，用于通过故障诊断线发出故障电平信号，故障诊断线采用一般的电平传输线实现电平信号的传输，主控模块通过故障诊断线发出电平信号，整车控制器VCU检测故障诊断线发出的电平信号，并根据电平信号的高低状态以及持续时间判断DC/DC转换器是否存在故障。
DC/DC转换器在出现故障后，主控模块通过故障诊断线持续发出高电平信号，而故障诊断线与整车控制器连接，整车控制器通过接口采集电平信号，若采集到持续的高电平则认为是DC/DC故障，整车控制器需要发出故障预警信息。
主控模块通过芯片自检以及故障检测模块检测到故障信号后(通过软件自检来检测芯片中的故障或者通过故障检测模块的温度、电压电流等判断电压转换模块是否正常以及温度是否故障等)，主控模块通过故障诊断线持续发出高电平信号，整车控制器检测到该高电平信息并在持续时间大于设定的阈值后，整车控制器控制仪表的故障指示灯点亮。
在蓄电池的充电输入端串接设置接触器，蓄电池的充电输入口通过接触器与外部充电机连接，若接触器断开则无法充电，整车控制器在DC/DC转换器判断为故障后，控制接触器断开蓄电池的充电输入口，禁止充电，防止由于DC/DC故障无法使得蓄电池充电的电压不稳定而造成蓄电池的损坏。
DC/DC转换器的故障的检测方法，包括如下步骤，
DC/DC转换器故障检测及信号输出步骤：DC/DC转换器通过故障检测模块检测故障信息，并在故障发生后由主控模块通过故障诊断线持续输出高电平信号；
整车控制器电平检测及故障判断步骤：整车控制器检测故障诊断线的电平信号，在检测到电平信号为高电平信号后进行计时，当高电平持续时间大于设定阈值时，整车控制器判断DC/DC转换器故障；
整车控制器输出报警步骤：在根据高电平信号判断DC/DC转换器故障后，由整车控制器发出控制信号至仪表，仪表的故障指示灯点亮。
故障保护步骤，所述故障保护步骤包括：在整车控制器判断DC/DC转换器故障后，发出控制信号至接触器，断开串接在充电回路上蓄电池充电端的接触器。
如图2所示，首先DCDC正常工作中会通过故障诊断线发出电平信号，正常时发出低电平信号，当检测到故障时持续发出高电平；然后混合动力整车控制单元HCU通过采集该线束上的电平信号判断该信号是否为高电平信号，若不为高电平，则判断DCDC正常工作；若判断出为高电平信号，然后通过对高电平信号的持续时间A和故障判断时间B对比，判断DCDC是否正常；若A大于B，则输出DCDC故障，否则输出正常。
显然本发明具体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非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种DC/DC转换器的故障检测系统，所述DC/DC转换器包括主控模块、电压转换模块、故障检测模块，所述主控模块分别与电压转换模块、故障检测模块连接，其特征在于：所述主控模块输出端连接故障诊断线，所述主控模块通过故障诊断线发出电平信号，整车控制器VCU检测故障诊断线发出的电平信号，并根据电平信号的高低状态以及持续时间判断DC/DC转换器是否存在故障。
2.如权利要求1所述的一种DC/DC转换器的故障检测系统，其特征在于：所述整车控制器VCU在判断DC/DC转换器故障后发出控制信号至仪表，控制仪表的指示灯点亮。
3.如权利要求1或2所述的一种DC/DC转换器的故障检测系统，其特征在于：所述整车控制器的输入端连接故障诊断线，根据故障诊断线的电压来判断其高低电平。
4.如权利要求1或2所述的一种DC/DC转换器的故障检测系统，其特征在于：所述主控模块通过芯片自检以及故障检测模块检测到故障信号后，所述主控模块通过故障诊断线持续发出高电平信号，所述整车控制器检测到该高电平信息并在持续时间大于设定的阈值后，整车控制器控制仪表的故障指示灯点亮。
5.如权利要求1或2所述的一种DC/DC转换器的故障检测系统，其特征在于：在蓄电池的充电输入端串接设置接触器，所述整车控制器在DC/DC转换器判断为故障后，控制接触器断开蓄电池的充电输入口，禁止充电。
6.如权利要求1-5任一所述的一种DC/DC转换器的故障检测系统的检测方法，其特征在于：包括如下步骤，
DC/DC转换器故障检测及信号输出步骤：DC/DC转换器通过故障检测模块检测故障信息，并在故障发生后由主控模块通过故障诊断线持续输出高电平信号；
整车控制器电平检测及故障判断步骤：整车控制器检测故障诊断线的电平信号，在检测到电平信号为高电平信号后进行计时，当高电平持续时间大于设定阈值时，整车控制器判断DC/DC转换器故障；
整车控制器输出报警步骤：在根据高电平信号判断DC/DC转换器故障后，由整车控制器发出控制信号至仪表，仪表的故障指示灯点亮。
7.如权利要求6所述的一种DC/DC转换器的故障检测系统的检测方法，其特征在于：还包括故障保护步骤，所述故障保护步骤包括：在整车控制器判断DC/DC转换器故障后，发出控制信号至接触器，断开串接在充电回路上蓄电池充电端的接触器。
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