CN112009249B - 一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法 - Google Patents

一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法 Download PDF

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Abstract

一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法，包括可恢复故障策略、不可恢复故障策略中的任意一种或两种均有；所述可恢复故障策略是指OBC检测到可恢复故障后，OBC先关闭高压输出，并保持REQ开关状态为on以保持一号开关闭合，再通过OBC_Status报文向BMS汇报fault状态，随后，若可恢复故障在设定时间内自动恢复、可恢复故障连续发生次数未超过设定次数这两个条件同时成立，则通过OBC_Status报文汇报idle状态，再正常充电，或者两个条件之一没有成立，则进入不可恢复故障策略。本设计不仅能可执行性较强，而且故障解决效果较好。

Description

一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法
技术领域
本发明涉及一种车载充电设备的故障处理设计，属于新能源领域，尤其涉及一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法。
背景技术
随着国家对空气质量的要求越来越高，对汽车行业也是一个不小的挑战，所以新能源汽车的发展非常有必要，现在新能源汽车的市场越来越大，发展潜力巨大。电动汽车依靠电力为能源来驱动车辆，能降低汽油的使用，是汽车行业发展的趋势。车载充电系统可通过家用交流电转换成高压直流电为动力电池供电，灵活解决了电动汽车充电问题，因此，车载充电系统是目前电动汽车领域的研究重点。
车载充电系统的主要执行单元是车载充电机（OBC），车载充电机是指固定安装在电动汽车上的充电机，具有为电动汽车动力电池进行安全、自动充满电的能力，充电机依据电池管理系统（BMS）与整车控制器（VCM）提供的数据，能动态调节充电电流或电压参数，执行相应的动作，完成充电过程。但现有技术中在遇到故障时，缺乏明确、可执行的解决步骤，导致故障解决效果较差，降低设备的应用效率。
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的步骤的可执行性不强、故障解决效果较差的缺陷与问题，提供一种步骤的可执行性较强、故障解决效果较好的电动汽车车载充电系统的高压上电方法。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法，所述故障处理方法包括可恢复故障策略、不可恢复故障策略中的任意一种或两种均有；
所述可恢复故障策略是指：OBC检测到可恢复故障后，OBC先关闭高压输出，并保持REQ开关状态为on以保持一号开关闭合，再通过OBC_Status报文向BMS汇报fault状态，随后：
若可恢复故障在设定时间内自动恢复、可恢复故障连续发生次数未超过设定次数这两个条件同时成立，则OBC先通过OBC_Status报文向BMS汇报idle状态，再进入正常充电流程，本次可恢复故障策略结束；
若可恢复故障在设定时间内自动恢复、可恢复故障连续发生次数未超过设定次数这两个条件之一没有成立，则进入不可恢复故障策略，本次可恢复故障策略结束；
所述车载充电系统包括动力电池、交流充电设备、OBC、VCM与BMS，所述OBC上的BAT+、BAT-接口之间连接有低压电源，所述交流充电设备上的CC接口、CP接口分别与VCM、二极管的一端相连接，VCM的另一端与OBC上的CAN_H、CAN_L接口均连接，同时，CAN_H、CAN_L接口与BMS均连接，所述二极管的另一端与OBC上的CP接口、一号电阻、二号电阻的一端相连接，二号电阻的另一端与BAT-接口相连接，一号电阻的另一端与继电器内的一号开关的一端相连接，一号开关的另一端与BAT-接口相连接，继电器内的一号线圈的两端分别与REQ开关、接地端相连接。
在通过OBC_Status报文向BMS汇报fault状态的同时，启动故障恢复超时计时器。
所述可恢复故障在设定时间内自动恢复中的设定时间为30秒。
所述可恢复故障连续发生次数未超过设定次数中的设定次数为20次。
所述不可恢复故障策略是指：OBC检测到不可恢复故障后，OBC先关闭高压输出，再通过OBC_Status报文向BMS汇报fault状态，然后检测到点火开关状态，若点火开关处于OFF状态，则使REQ开关状态为OFF以断开一号开关31，再向BMS发出休眠请求，待休眠请求得到允许后，OBC则关闭CAN模块和低压供电，进入休眠，此时，本次不可恢复故障策略结束。
当检测点火开关状态时，若点火开关处于ON状态，则返回重新检测点火开关状态，直至检测到点火开关的状态为OFF。
所述OBC检测到不可恢复故障是指检测到可恢复故障在设定时间内未自动恢复、可恢复故障连续发生次数超过设定次数这两个条件的之一成立。
所述设定时间为30秒，所述设定次数为20次。
所述故障处理方法还包括休眠策略，该休眠策略是指：当OBC检测到没有上电，且如下任一条件成立时，则进入休眠：
OBC处于Idle状态超过检测时间；
OBC由Ready状态跳入Idle状态；
OBC处于Ready状态超过检测时间；
OBC由Working状态跳入Idle状态；
可恢复故障在检测时间内没有恢复；
可恢复故障连续发生超过检测次数；
不可恢复故障发生。
所述检测时间为30秒，所述检测次数为20次。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法中，其内的可恢复故障策略是指OBC检测到可恢复故障后，OBC先关闭高压输出，并保持REQ开关状态为on以保持一号开关闭合，再通过OBC_Status报文向BMS汇报fault状态，随后：若可恢复故障在设定时间内自动恢复、可恢复故障连续发生次数未超过设定次数这两个条件同时成立，则OBC先通过OBC_Status报文向BMS汇报idle状态，再进入正常充电流程，从整体上看，步骤清晰，前后衔接性强，利于提高执行效率，便于提升故障解决效果。因此，本发明不仅可执行性较强，而且故障解决效果较好。
2、本发明一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法中，包括可恢复故障策略、不可恢复故障策略中的任意一种或两种均有，其中，可恢复故障策略、不可恢复故障策略都包括清晰的执行步骤，不仅降低了操作难度，而且提高了故障的解决效率，也扩大了本设计的应用范围。因此，本发明不仅故障解决效果较好，而且应用范围较广。
3、本发明一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法中，除了可恢复故障策略、不可恢复故障策略之外，还包括休眠策略，在应用时，休眠策略能确保在启动条件具备时，直接进行休眠，从而在可恢复故障策略、不可恢复故障策略之外，额外具备一种故障的处理方法，提高本车载充电系统的应用安全性。因此，本发明的安全性就较高。
附图说明
图1是本发明中可恢复故障策略的操作流程图。
图2是本发明中不可恢复故障策略的操作流程图。
图3是本发明中车载充电系统的连接示意图。
图中：一号电阻1、二号电阻2、继电器3、一号开关31、一号线圈32、低压电源4、二极管5。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1—图3，一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法，包括可恢复故障策略、不可恢复故障策略中的任意一种或两种均有；
所述可恢复故障策略是指：OBC检测到可恢复故障后，OBC先关闭高压输出，并保持REQ开关状态为on以保持一号开关31闭合，再通过OBC_Status报文向BMS汇报fault状态，随后：
若可恢复故障在设定时间内自动恢复、可恢复故障连续发生次数未超过设定次数这两个条件同时成立，则OBC先通过OBC_Status报文向BMS汇报idle状态，再进入正常充电流程，本次可恢复故障策略结束；
若可恢复故障在设定时间内自动恢复、可恢复故障连续发生次数未超过设定次数这两个条件之一没有成立，则进入不可恢复故障策略，本次可恢复故障策略结束；
所述车载充电系统包括动力电池、交流充电设备、OBC、VCM与BMS，所述OBC上的BAT+、BAT-接口之间连接有低压电源4，所述交流充电设备上的CC接口、CP接口分别与VCM、二极管5的一端相连接，VCM的另一端与OBC上的CAN_H、CAN_L接口均连接，同时，CAN_H、CAN_L接口与BMS均连接，所述二极管5的另一端与OBC上的CP接口、一号电阻1、二号电阻2的一端相连接，二号电阻2的另一端与BAT-接口相连接，一号电阻1的另一端与继电器3内的一号开关31的一端相连接，一号开关31的另一端与BAT-接口相连接，继电器3内的一号线圈32的两端分别与REQ开关、接地端相连接。
在通过OBC_Status报文向BMS汇报fault状态的同时，启动故障恢复超时计时器。
所述可恢复故障在设定时间内自动恢复中的设定时间为30秒。
所述可恢复故障连续发生次数未超过设定次数中的设定次数为20次。
所述不可恢复故障策略是指：OBC检测到不可恢复故障后，OBC先关闭高压输出，再通过OBC_Status报文向BMS汇报fault状态，然后检测到点火开关状态，若点火开关处于OFF状态，则使REQ开关状态为OFF以断开一号开关31，再向BMS发出休眠请求，待休眠请求得到允许后，OBC则关闭CAN模块和低压供电，进入休眠，此时，本次不可恢复故障策略结束。
当检测点火开关状态时，若点火开关处于ON状态，则返回重新检测点火开关状态，直至检测到点火开关的状态为OFF。
所述OBC检测到不可恢复故障是指检测到可恢复故障在设定时间内未自动恢复、可恢复故障连续发生次数超过设定次数这两个条件的之一成立。
所述设定时间为30秒，所述设定次数为20次。
所述故障处理方法还包括休眠策略，该休眠策略是指：当OBC检测到没有上电，且如下任一条件成立时，则进入休眠：
OBC处于Idle状态超过检测时间；
OBC由Ready状态跳入Idle状态；
OBC处于Ready状态超过检测时间；
OBC由Working状态跳入Idle状态；
可恢复故障在检测时间内没有恢复；
可恢复故障连续发生超过检测次数；
不可恢复故障发生。
所述检测时间为30秒，所述检测次数为20次。
本发明的原理说明如下：
本发明中的CC表示连接确认，CP表示功率确认。
参见图3，本发明中的动力电池的正、负极与OBC上的HV+、HV-接口对应连接，交流充电设备上的L、N、PE接口与OBC上的AC_L、AC_N、GND接口一一对应连接。
实施例1：
参见图1—图3，一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法，包括可恢复故障策略，所述可恢复故障策略是指：OBC检测到可恢复故障后，OBC先关闭高压输出，并保持REQ开关状态为on以保持一号开关31闭合，再通过OBC_Status报文向BMS汇报fault状态，随后：
若可恢复故障在设定时间（优选为30秒）内自动恢复、可恢复故障连续发生次数未超过设定次数（优选为20次）这两个条件同时成立，则OBC先通过OBC_Status报文向BMS汇报idle状态，再进入正常充电流程，本次可恢复故障策略结束；
若可恢复故障在设定时间内自动恢复、可恢复故障连续发生次数未超过设定次数这两个条件之一没有成立，则进入不可恢复故障策略，本次可恢复故障策略结束；
所述车载充电系统包括动力电池、交流充电设备、OBC、VCM与BMS，所述OBC上的BAT+、BAT-接口之间连接有低压电源4，所述交流充电设备上的CC接口、CP接口分别与VCM、二极管5的一端相连接，VCM的另一端与OBC上的CAN_H、CAN_L接口均连接，同时，CAN_H、CAN_L接口与BMS均连接，所述二极管5的另一端与OBC上的CP接口、一号电阻1、二号电阻2的一端相连接，二号电阻2的另一端与BAT-接口相连接，一号电阻1的另一端与继电器3内的一号开关31的一端相连接，一号开关31的另一端与BAT-接口相连接，继电器3内的一号线圈32的两端分别与REQ开关、接地端相连接。
实施例2：
参见图1—图3，一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法，包括不可恢复故障策略，所述不可恢复故障策略是指：OBC检测到不可恢复故障后，OBC先关闭高压输出，再通过OBC_Status报文向BMS汇报fault状态，然后检测到点火开关状态，若点火开关处于OFF状态，则使REQ开关状态为OFF以断开一号开关31，再向BMS发出休眠请求，待休眠请求得到允许后，OBC则关闭CAN模块和低压供电，进入休眠，此时，本次不可恢复故障策略结束；
所述车载充电系统包括动力电池、交流充电设备、OBC、VCM与BMS，所述OBC上的BAT+、BAT-接口之间连接有低压电源4，所述交流充电设备上的CC接口、CP接口分别与VCM、二极管5的一端相连接，VCM的另一端与OBC上的CAN_H、CAN_L接口均连接，同时，CAN_H、CAN_L接口与BMS均连接，所述二极管5的另一端与OBC上的CP接口、一号电阻1、二号电阻2的一端相连接，二号电阻2的另一端与BAT-接口相连接，一号电阻1的另一端与继电器3内的一号开关31的一端相连接，一号开关31的另一端与BAT-接口相连接，继电器3内的一号线圈32的两端分别与REQ开关、接地端相连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法，其特征在于：所述故障处理方法包括可恢复故障策略、不可恢复故障策略中的任意一种或两种均有；
所述可恢复故障策略是指：OBC检测到可恢复故障后，OBC先关闭高压输出，并保持REQ开关状态为on以保持一号开关（31）闭合，再通过OBC_Status报文向BMS汇报fault状态，随后：
若可恢复故障在设定时间内自动恢复、可恢复故障连续发生次数未超过设定次数这两个条件同时成立，则OBC先通过OBC_Status报文向BMS汇报idle状态，再进入正常充电流程，本次可恢复故障策略结束；
若可恢复故障在设定时间内自动恢复、可恢复故障连续发生次数未超过设定次数这两个条件之一没有成立，则进入不可恢复故障策略，本次可恢复故障策略结束；
所述车载充电系统包括动力电池、交流充电设备、OBC、VCM与BMS，所述OBC上的BAT+、BAT-接口之间连接有低压电源（4），所述交流充电设备上的CC接口、CP接口分别与VCM、二极管（5）的一端相连接，VCM的另一端与OBC上的CAN_H、CAN_L接口均连接，同时，CAN_H、CAN_L接口与BMS均连接，所述二极管（5）的另一端与OBC上的CP接口、一号电阻（1）、二号电阻（2）的一端相连接，二号电阻（2）的另一端与BAT-接口相连接，一号电阻（1）的另一端与继电器（3）内的一号开关（31）的一端相连接，一号开关（31）的另一端与BAT-接口相连接，继电器（3）内的一号线圈（32）的两端分别与REQ开关、接地端相连接；
所述CC接口表示连接确认，CP接口表示功率确认；所述交流充电设备上的L、N、PE接口与OBC上的AC_L、AC_N、GND接口一一对应连接；
所述不可恢复故障策略是指：OBC检测到不可恢复故障后，OBC先关闭高压输出，再通过OBC_Status报文向BMS汇报fault状态，然后检测到点火开关状态，若点火开关处于OFF状态，则使REQ开关状态为OFF以断开一号开关（31），再向BMS发出休眠请求，待休眠请求得到允许后，OBC则关闭CAN模块和低压供电，进入休眠，此时，本次不可恢复故障策略结束。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法，其特征在于：在通过OBC_Status报文向BMS汇报fault状态的同时，启动故障恢复超时计时器。
3.根据权利要求1或2所述的一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法，其特征在于：所述可恢复故障在设定时间内自动恢复中的设定时间为30秒。
4.根据权利要求1或2所述的一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法，其特征在于：所述可恢复故障连续发生次数未超过设定次数中的设定次数为20次。
5.根据权利要求1或2所述的一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法，其特征在于：在不可恢复故障策略中，当检测点火开关状态时，若点火开关处于ON状态，则返回重新检测点火开关状态，直至检测到点火开关的状态为OFF。
6.根据权利要求1或2所述的一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法，其特征在于：在不可恢复故障策略中，所述OBC检测到不可恢复故障是指检测到可恢复故障在设定时间内未自动恢复、可恢复故障连续发生次数超过设定次数这两个条件的之一成立。
7.根据权利要求6所述的一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法，其特征在于：所述设定时间为30秒，所述设定次数为20次。
8.根据权利要求1或2所述的一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法，其特征在于：所述故障处理方法还包括休眠策略，该休眠策略是指：当OBC检测到没有上电，且如下任一条件成立时，则进入休眠：
OBC处于Idle状态超过检测时间；
OBC由Ready状态跳入Idle状态；
OBC处于Ready状态超过检测时间；
OBC由Working状态跳入Idle状态；
可恢复故障在检测时间内没有恢复；
可恢复故障连续发生超过检测次数；
不可恢复故障发生。
9.根据权利要求8所述的一种电动汽车车载充电系统的故障处理方法，其特征在于：所述检测时间为30秒，所述检测次数为20次。
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