CN112009251B - 电动车换电系统诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车换电系统诊断方法，其包括：当判断整车电池系统已经进行更换，VCU进入换电工作模式；VCU和BMS监测整车和电池系统绝缘阻值，并与上次掉电前整车和电池系统绝缘阻值做比较；判断整车和电池系统绝缘阻值的差值是否在预设的阈值内；若电池系统绝缘阻值的差值在预设的阈值范围外，则BMS将故障信息上报给VCU；若整车系统绝缘阻值的差值在预设的阈值范围外，则禁止车辆上电，车辆进入故障模式；否则，VCU允许车辆正常运行，车辆进入正常的运行程序。本发明的电动车换电系统诊断方法，通过程序冗余判断来及时诊断发现换电系统可能存在虚接、漏电等问题，可以减少硬件的过设计，降低整车换电系统的成本。

Description

电动车换电系统诊断方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种纯电动商用车换电系统诊断方法。

背景技术

纯电动汽车近年来在国家政策的支持下得到了大力的发展，而且由于纯电动汽车由于使用电能驱动，无污染、噪声低、能源效率高、使用维修简单等优点，使得纯电动汽车被越来越多的消费者所接受。

动力电池包是纯电动汽车上的储能装置，是纯电动汽车的动力来源，是影响纯电动汽车的关键部件，但是由于车内电池包布置空间有限，因而电池包的能量的大小也随之受到了限制，从而影响到了纯电动汽车的续航里程。

此外，目前受限于电池技术短期内难有重大突破，纯电动汽车存在充电时间长的痛点问题，一般慢充往往需要十多个小时，快充也要两三个小时，才能保证电池包充至100％的电量。

换电模式将成为业内解决营运车辆充电时间长、续航里程短等痛点问题的有效手段。现有的换电方案种类繁多，换电之后不能很好地执行系统诊断。

发明内容

本发明目的是提供一种电动车换电系统诊断方法，其通过程序冗余判断来及时诊断发现换电系统可能存在虚接、漏电等问题，解决了电动车换电之后的运行安全问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种电动车换电系统诊断方法，其包括：

当整车低压系统上电后，VCU和BMS自检，当VCU和BMS自检成功后，判断整车电池系统是否更换；

当判断整车电池系统已经进行更换，VCU进入换电工作模式；VCU和BMS监测整车和电池系统绝缘阻值，并与上次掉电前整车和电池系统绝缘阻值做比较；判断整车和电池系统绝缘阻值的差值是否在预设的阈值内；

若电池系统绝缘阻值的差值在预设的阈值范围外，则BMS将故障信息上报给VCU；若整车系统绝缘阻值的差值在预设的阈值范围外，则禁止车辆上电，车辆进入故障模式；否则，VCU允许车辆正常运行，车辆进入正常的运行程序。

可选的，所述自检包括软件自检和硬件自检，软件自检包括判断整车系统有无故障和通讯是否正常，硬件自检包括检测整车系统绝缘电阻是否正常。

可选的，当VCU和BMS自检不成功，VCU将相应的故障信息通过整车CAN网络发送到整车仪表，整车仪表显示相应的故障信息，并禁止整车正常上电。

可选的，通过对车辆当前数据和上一次掉电时的数据进行对比，判断整车电池系统是否更换。

可选的，BMS实时采集电池系统的系统总电压、系统容量和系统SOC，并将采集的数据通过整车CAN网络发送给VCU，VCU将获得的数据与整车上一次掉电时的电池系统数据相比较；VCU判断两次数据是否一致；若两次数据完全一致，或则数据之间的差值在设定阈值之内，则认定电池系统前后未进行更换；VCU按照原有程序正常工作。

可选的，所述车辆进入正常的运行程序具体为：

VCU根据BMS发送的系统容量、SOC和SOH重新计算整车电池系统的续航里程；

VCU将计算出来的新的续航里程信息通过整车CAN网络发送给仪表，仪表显示相应的数据，VCU等待车辆上高压指令；

钥匙档位由ON档拧向START档，VCU检测到START档位信号，VCU进入上高压程序；

VCU再次判断整车是否有故障；若整车存在故障，则禁止上电，车辆进入故障模式；若整车无故障，则VCU进入正常的整车上高压流程，并等待驾驶员进一步的操作指示。

本发明具有如下有益效果：本发明的电动车换电系统诊断方法，通过程序冗余判断来及时诊断发现换电系统可能存在虚接、漏电等问题，可以减少硬件的过设计，降低整车换电系统的成本，同时本方法仅仅是从软件层面出发，易实现，不同项目间方法可移植性高。

附图说明

图1是本发明一种电动车换电系统诊断方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种电动车换电系统诊断方法，尤其是一种纯电动商用车换电系统诊断方法，用于纯电动商用车在换电模式下整车系统的安全诊断，并包括：

S10：整车低压系统上电，VCU和BMS(电池管理系统)电源接通，软硬件唤醒；

本实施例中，对于采用钥匙启动车辆的电动车，当整车钥匙档位由OFF档拧到ON档位，整车低压系统上电；对于装备有一键启动的车辆，当第一次按压start键时，低压系统上电。

S20：VCU和BMS自检；

其中，所述自检包括软件自检和硬件自检，软件自检包括判断整车系统有无故障和通讯是否正常，硬件自检包括检测整车系统绝缘电阻是否正常。

S30：判断VCU和BMS自检是否成功；

当VCU和BMS自检不成功，VCU将相应的故障信息通过整车CAN网络发送到整车仪表，整车仪表显示相应的故障信息，禁止整车正常上电；若VCU和BMS自检成功则执行S40。

S40：判断整车电池系统是否更换；

本实施例中，通过对车辆当前数据和上一次掉电时的数据进行对比，可以判断整车电池系统是否进行了更换。

具体地，BMS实时采集电池系统的系统总电压、系统容量、系统SOC、系统SOH、单体电压、单体温度等数据，并将相关数据通过整车CAN网络发送给VCU，VCU将获得的相关数据：电池系统的系统总电压、系统SOC、系统SOH等数据与整车上一次掉电时的电池系统数据相比较；VCU判断两次数据是否一致；若两次数据完全一致，或则数据之间的差值在设定阈值之内，则认定电池系统前后未进行更换；VCU按照原有程序正常工作，等待车辆下一步指令；否则，则判断整车电池系统已经进行更换，VCU进入换电工作模式，并执行S50；

具体地，当以下条件均满足时判定电池系统未更换：(1)掉电前电池系统总压V为V1，重新上电后电池系统的总压为V2，当|V2-V1|≤4V(根据不同电池类型可以标定为不同的电压阈值)，判定电池系统总压V未改变；(2)掉电前电池系统SOC为N1，重新上电后电池系统的SOC为N2，当|N2-N1|≤1时，判定电池系统SOC未改变；(3)掉电前电池系统SOH为M1，重新上电后电池系统SOH为M2，当|M2-M1|≤1时，判定电池系统SOH未改变。

S50：VCU和BMS二次监测整车和电池系统绝缘阻值，并与上次掉电前整车和电池系统绝缘阻值做比较；判断整车和电池系统绝缘阻值的差值是否在预设的阈值内，即根据该预设的阈值判断整车和电池系统的绝缘状态是否满足要求。

具体地，掉电前整车绝缘电阻值为R1，电池系统绝缘阻值为R2，重新上电后整车绝缘电阻值为R3，电池系统绝缘电阻值为R4，当|R3-R1|≤100Ω(根据不同车型、电池系统标定)，且|R4-R2|≤100Ω(根据不同车型、电池系统标定)时，判定整车和电池系统绝缘阻值前后一致，电池系统未进行更换。

若电池系统绝缘阻值的差值在预设的阈值范围外，则BMS将故障信息上报给VCU；若整车系统绝缘阻值的差值在预设的阈值范围外，表示整车绝缘检测有问题则禁止车辆上电，车辆进入故障模式。

若BMS与VCU通信丢失或者存在通信故障，VCU会检测出该故障，此时VCU会采取相应的故障诊断措施和修复措施。

否则，即表示为电池系统和整车绝缘检测没有问题，则VCU允许车辆正常运行，车辆进入正常的运行程序；

VCU根据BMS发送的相关数据：系统容量、SOC、SOH等数据，重新计算整车电池系统的续航里程；

VCU将计算出来的新的续航里程信息通过整车CAN网络发送给仪表，仪表显示相应的数据，VCU等待车辆上高压指令；

钥匙档位由ON档拧向START档，VCU检测到START档位信号，VCU进入上高压程序；

VCU再次判断整车是否有故障；若整车存在故障，则禁止上电，车辆进入故障模式；若整车无故障，则VCU进入正常的整车上高压流程，并等待驾驶员进一步的操作指示。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种电动车换电系统诊断方法，其特征在于，包括：

当整车低压系统上电后，VCU和BMS自检，当VCU和BMS自检成功后，判断整车电池系统是否更换；

当判断整车电池系统已经进行更换，VCU进入换电工作模式；VCU和BMS监测整车和电池系统绝缘阻值，并与上次掉电前整车和电池系统绝缘阻值做比较；判断整车和电池系统绝缘阻值的差值是否在预设的阈值内；以及

若电池系统绝缘阻值的差值在预设的阈值范围外，则BMS将故障信息上报给VCU；若整车系统绝缘阻值的差值在预设的阈值范围外，则禁止车辆上电，车辆进入故障模式；否则，VCU允许车辆正常运行，车辆进入正常的运行程序；

其中，通过对车辆当前数据和上一次掉电时的数据进行对比，判断整车电池系统是否更换；BMS实时采集电池系统的系统总电压、系统容量和系统SOC，并将采集的数据通过整车CAN网络发送给VCU，VCU将获得的数据与整车上一次掉电时的电池系统数据相比较；VCU判断两次数据是否一致；若两次数据完全一致，或则数据之间的差值在设定阈值之内，则认定电池系统前后未进行更换；VCU按照原有程序正常工作。

2.根据权利要求1所述的电动车换电系统诊断方法，其特征在于，所述自检包括软件自检和硬件自检，软件自检包括判断整车系统有无故障和通讯是否正常，硬件自检包括检测整车系统绝缘电阻是否正常。

3.根据权利要求1或2所述的电动车换电系统诊断方法，其特征在于，当VCU和BMS自检不成功，VCU将相应的故障信息通过整车CAN网络发送到整车仪表，整车仪表显示相应的故障信息，并禁止整车正常上电。

4.根据权利要求1所述的电动车换电系统诊断方法，其特征在于，所述车辆进入正常的运行程序具体为：

VCU根据BMS发送的系统容量、SOC和SOH重新计算整车电池系统的续航里程；

VCU将计算出来的新的续航里程信息通过整车CAN网络发送给仪表，仪表显示相应的数据，VCU等待车辆上高压指令；

钥匙档位由ON档拧向START档，VCU检测到START档位信号，VCU进入上高压程序；

VCU再次判断整车是否有故障；若整车存在故障，则禁止上电，车辆进入故障模式；若整车无故障，则VCU进入正常的整车上高压流程，并等待驾驶员进一步的操作指示。

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