CN112419538A - 一种dcdc变换器数据分布的采集方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种DCDC变换器数据分布的采集方法，应用于新能源汽车，所述新能源汽车包括存储器和DCDC变换器，所述采集方法包括以下步骤：S1：从所述存储器获取基础数据；S2：周期采集所述DCDC变换器的关键参数，将所述关键参数编码转换为编码数据，更新所述编码数据的计数；S3：根据所述编码数据，将所述编码数据的计数更新到所述存储器的预设位置；所述编码数据和所述计数为所述基础数据；所述关键参数为所述DCDC变换器运行时的状态参数；本发明还提供了一种DCDC变换器数据分布的采集系统，本发明所提供的DCDC变换器数据分布的采集方法和系统，无需新增任何硬件成本，周期采集DCDC变换器关键参数和故障状态，实现对DCDC变换器整个生命周期中所经历工况的完整记录。

Description

一种DCDC变换器数据分布的采集方法及装置

技术领域

本发明涉及新能源汽车DCDC变换器技术领域，尤其涉及一种DCDC变换器数据分布的采集方法及装置。

背景技术

随着现代经济的快速发展和人们生活水平的提高，尤其是普通大众环保意识的提高，新能源汽车的应用越来越普及，DCDC变换器作为新能源汽车的重要功能部件，其性能对新能源汽车的整车性能起着关键性的作用，如附图1所示，为典型的汽车电力驱动系统，DCDC变换器1的电能来源为汽车动力电池包，DCDC变换器1主要给车载电器供电，负责将高压电池2的能量转换成整车低压供电网络，在为汽车大灯、仪表等低压负载供电的同时，也为低压电池3充电，DCDC变换器1的稳定运行对于整车安全起着至关重要的作用。

在车辆使用过程中，DCDC变换器难免会出现故障，而现有技术中，并没有相关信息实时提醒车辆使用人员DCDC变换器的性能状态；不仅如此，即使在DCDC变换器出现问题并且影响到车辆正常使用进行保养维修时，由于很难获取到车辆运行过程中的工况，不仅DCDC变换器保养维修困难，由于没有及时提醒车辆使用人员，导致车辆在行使过程中出现抛锚，甚至为财产和人身安全埋下隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：DCDC变换器保养维修困难及不能为车辆使用人员给出DCDC变换器的工况状态，其原因为，现有技术中，无法提供DCDC变换器工况信息。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种DCDC变换器数据分布的采集方法，应用于新能源汽车，所述新能源汽车包括存储器和DCDC变换器，所述采集方法包括以下步骤：

S1：从所述存储器获取基础数据；

S2：采集所述DCDC变换器的关键参数，将所述关键参数编码转换为编码数据，更新所述编码数据的计数；

S3：判断所述DCDC变换器是否下电，若所述DCDC变换器下电，则执行步骤S4；否则，执行S2；

S4：根据所述编码数据，将所述编码数据的计数更新到所述存储器的预设位置，此时，所述编码数据和所述计数作为所述基础数据；

所述关键参数为所述DCDC变换器运行时的状态参数。

优选地，将所述关键参数编码转换为编码数据，包括根据所述关键参数的取值范围，将所述取值范围划分为至少两个取值区间；为每一个所述取值区间分别设定索引号，所述索引号即为所述编码数据。

优选地，步骤S2中所述采集为周期采集，所述周期的时长由所述关键参数的性质决定，每经过一个所述周期，根据所述关键参数的数值落入的所述取值区间，得到所述取值区间对应的所述索引号，将所述索引号的所述计数加1。

优选地，步骤S2还包括拟合两个以上所述关键参数的所述索引号得到复合索引号，所述复合索引号即为所述编码数据，步骤S2中所述采集为周期采集，所述周期的时长由所述关键参数的性质决定，每经过一个所述周期，根据每个所述关键参数的数值落入的所述取值区间，得到所述取值区间对应的所述索引号，进而获取所述复合索引号，将所述复合索引号的所述计数加1。

优选地，所述DCDC变换器运行时的状态参数包括输入电压、输出电压、输出电流和故障状态。

优选地，所述故障状态包括过压、欠压、过流和/或过温。

优选地，所述DCDC变换器包括若干个元器件，所述关键参数还包括所述元器件的性能参数，所述元器件的性能参数包括电流和温度。

优选地，所述元器件包括MOSFET和二极管。

优选地，所述基础数据需要的所述存储器的容量由所述关键参数的存储量结合所述新能源汽车的预期寿命得到。

优选地，所述存储器为非易失且可读写存储器。

本发明还提供了一种DCDC变换器数据分布的采集装置，应用于新能源汽车，所述新能源汽车包括DCDC变换器，所述采集装置包括：数据获取单元、数据处理单元和数据存储单元，其中，

所述数据获取单元用于从所述述存储器获取基础数据；

所述数据处理单元用于采集所述DCDC变换器的关键参数、将所述关键参数编码转换为编码数据和更新所述编码数据的计数；

所述数据存储单元用于存储所述编码数据和将所述编码数据的计数更新到预设位置，此时，所述编码数据和所述计数作为所述基础数据；

其中，所述关键参数为所述DCDC变换器运行时的状态参数。

本发明的有益效果是：本发明基于新能源汽车DCDC变换器，通过软件方法，周期采集DCDC变换器关键参数和故障状态，实现对DCDC变换器整个生命周期中所经历工况的完整记录，整个方案不需要任何新增硬件成本，且能实现期望的功能效果。

附图说明

图1为典型汽车电力驱动系统示意图；

图2为本发明实施例的一种DCDC变换器数据分布的采集方法流程图；

附图3为本发明实施例的所述基础数据在所述存储器的分布示意图；

附图4为本发明实施例的一种DCDC变换器数据分布的采集装置示意图；

其中，附图1-4的附图标记说明如下：

1-DCDC变换器，2-高压电池，3-低压电池。

具体实施方式

本发明的核心思想是给出新能源汽车DCDC变换器整个生命周期中所经历工况的完整记录，为DCDC变换器保养维修提供有效指导的同时，也为车辆相关设备实时给出DCDC变换器的工况状态提供依据。

为实现上述思想，本发明提供了一种DCDC变换器数据分布的采集方法，应用于新能源汽车，所述新能源汽车包括存储器和DCDC变换器，其特征在于，所述采集方法包括以下步骤：

S1：从所述存储器获取基础数据；

S2：采集所述DCDC变换器的关键参数，将所述关键参数编码转换为编码数据，更新所述编码数据的计数；

S3：判断所述DCDC变换器是否下电，若所述DCDC变换器下电，则执行步骤S4；否则，执行S2；

S4：根据所述编码数据，将所述编码数据的计数更新到所述存储器的预设位置，此时，所述编码数据和所述计数即为所述基础数据；

所述关键参数为所述DCDC变换器运行时的状态参数。

本发明所提供的一种DCDC变换器数据分布的采集方法，在所述DCDC变换器寿命期限内，循环叠加执行，所述循环叠加为本次执行的起点基于上次执行的结果，从而给出新能源汽车DCDC变换器整个生命周期中所经历工况的完整记录。

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图1-4对本发明提出的一种DCDC变换器数据分布的采集方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

<实施例一>

本实施例所提供的一种DCDC变换器数据分布的采集方法，是通过在装载DCDC变换器软件的系统中增加数据分布采集功能，在所述系统处于充电工况或正常行驶工况时，对关键参数和故障状态进行统计计数。其中，在本实施例中，所述系统为新能源汽车。

如附图2所述，包括以下步骤：

S1：从所述存储器获取基础数据。

在本实施例中，所述步骤S1还包括在从所述存储器获取基础数据之前，判断所述DCDC变换器是否上电，只有在所述DCDC变换器上电的情况下，才需要从所述存储器中获取基础数据。

首先，需要特别说明的是，所述DCDC变换器是否上电，和所述新能源汽车的行驶状态并无直接关系。

另外，本发明所述存储器为非易失可读写存储器，在本实施例中，所述存储器为EEPROM，显然的，本发明并不限制所述存储器的具体类型，在其他的实施例中，所述存储器可以为内部存储器也可以为外部存储器，包括但不局限于内置FLASH、外置SD卡和U盘，均在本发明的保护范围之内。

所述基础数据为上次执行所述DCDC变换器数据分布的采集方法存储的所述编码数据和所述编码数据的所述计数。

特别地，当所述新能源汽车出厂时，即还未运行过所述DCDC变换器数据分布的采集方法时，所述基础数据的所述计数为出厂设置，在本实施例中，所述计数的初始值为0，显然，本发明并不限制所述初始值的具体数值。

S2：采集所述DCDC变换器的关键参数，将所述关键参数编码转换为编码数据，更新所述编码数据的计数。

本步骤中，所述关键参数为所述DCDC变换器运行时的状态参数，在本实施例中，采集DCDC变换器在实际运行中关键参数的分布情况，以此优化产品的环路设计和功能开发，提高产品性能，所述状态参数包括输入电压、输出电压、输出电流；显然地，在其他的实施例中，所述故障状态包括但不局限于所述输入电压、输出电压和/或输出电流；进一步地，本实施例记载的所述关键参数还包括故障状态，用于所述DCDC变换器保养维修时的故障分析，所述故障状态包括过压、欠压、过流和过温；显然地，在其他的实施例中，所述故障状态包括但不局限于所述过压、欠压、过流和/或过温；更进一步，本实施例记载的所述关键参数还包括元器件的性能参数，用于对所述元器件进行寿命预估，结合整车功能，在产品失效前提醒驾驶员进行维修，避免抛锚等事故；所述元器件为所述DCDC变换器的核心元器件，所述元器件的性能参数包括但不局限于电流和温度。本实施例中，所述元器件包括MOSFET和二极管，显然地，本发明并不限制所述元器件的种类，在其他的实施例中，所述元器件只要为组成所述DCDC变换器的功能元器件，均在本发明的保护范围之内。

显而易见地，本领域的技术人员在实施本发明的具体实施例中，根据以上所揭示的内容，在不经过创造性劳动的情况下，能够依据实际需要选择记录所述关键参数的具体种类。

其中，所述编码为根据所述关键参数的取值范围，将所述取值范围划分为至少两个取值区间，为每一个所述取值区间分别设定索引号，所述索引号即为所述编码数据。

所述预设位置为根据所述存储器的容量及所述关键参数的所述基础数据的数据量，在所述存储器中所述索引号对应的存储位置。

本实施例中，如附图3所示，为所述基础数据在所述存储器的分布示意图，对于所述输入电压划分为三个输入电压取值区间：低压、常压和高压，并为所述输入电压取值区间分别设定索引号为V₁，V₂和V3，其中，所述低压、所述常压和所述高压分别对应具体的电压取值范围，比如所述低压为0～100V；所述常压为100～220V，所述高压＞220V；

对于所述输出电流划分为两个输出电流取值区间：正常输出电流和异常输出电流，并为所述输出电流取值区间分别设定索引号为I₁和I₂，所述正常输出电流为1A～1.2A；所述异常输出电流为<1A或＞1.2A。

以此类推，其他的所述关键数据亦可以采用以上公开的方法，在此不再一一列举，显然，均在本发明的保护范围之内。

本步骤中所述采集为周期采集，所述周期的时长由所述关键参数的性质决定，每经过一个所述周期，根据所述关键参数的数值落入的所述取值区间，得到所述取值区间对应的所述索引号，将所述索引号的所述计数加1。

显然的，每个不同的所述关键参数的所述周期是由其任务性质决定，所述采集周期即为所述关键参数的任务周期。

根据所述关键参数的任务性质，所述周期包括但不局限于10ms、100ms、1s和10s。

在每个所述任务周期内，对于连续型所述关键参数，根据其数值落在对应的所述取值区间得到对应的所述索引号，所述计数加1；对于离散型参数，当检测到上升沿或下降沿时，对应的所述索引号的所述计数加1。所述计数累增的时间步长取决于所述关键参数的任务周期。

显然，在DCDC变换器正常运行时，通过INCA或者其他测试设备访问所有所述计数，方便测量以及后续的离线统计分析，其中，所述INCA是汽车控制器的标定工具和软件，标定是指通过调整控制参数使汽车动力性、经济性、排放和舒适性等达到最佳状态。

S3：判断所述DCDC变换器是否下电，若所述DCDC变换器下电，则执行步骤S4；否则，返回执行S2；

S4：根据所述编码数据，将所述编码数据的计数更新到所述存储器的预设位置，此时，所述编码数据和所述编码数据的所述计数即为所述基础数据。

在本实施例中，在整个所述DCDC变换器数据分布的采集方法运行中，仅在开始时从所述存储器中读取所述基础数据，在所述采集方法结束时将所述基础数据存储到所述存储器。即在所述DCDC变换器上电过程中从所述存储器中读取所有所述计数，本次循环在上次读取的基础上累计进行；在所述DCDC变换器下电过程中把本次内存中的所有所述计数重新写入到所述存储器中，以供下次累计。

基于上述公开的内容，本实施例所述基础数据需要的所述存储器的容量由所述关键参数的存储量结合所述新能源汽车的预期寿命得到。

在所述存储器中分配所述编码数据的存储地址和所有所述计数的空间长度，确定所述基础数据需要的所述存储器的容量大小。

<实施例二>

本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例将所述编码数据和所述编码数据的计数更新到所述存储器的时机并不仅仅在所述DCDC变换器下电之后，并且在所述DCDC变换器数据分布的采集方法运行过程中，周期性的将所有所述编码数据和所述编码数据的计数更新到所述存储器。

<实施例三>

本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例的步骤S2还包括拟合两个以上所述关键参数的所述索引号得到复合索引号，所述复合索引号即为所述编码数据，步骤S2中所述采集为周期采集，所述周期的时长由所述关键参数的性质决定，每一个所述周期所述复合索引号的计数加1。在本实施例中,对于两个及以上参数构成的多维区间，根据不同参数的区间索引号拟合出所述复合索引号，拟合准则为：获得的所述复合索引号具有唯一解，即能解析出唯一的所述区间索引号。将所述输出电压和所述输入电流的区间拟合得到所述输出电压和所述输入电流的所述复合索引号,在每个一个所述周期内将所述复合索引号的计数加1，即可得出：当所述输出电压的取值区间在高压区间，所对应的所述输入电流的取值区间的范围，以此更快速的定位。

<实施例四>

本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例的所述计数累加方法不仅直接加1，本实施例针对异常状态的所述关键参数，还记载其发生异常状态的开始时间及持续时间，并将该信息更新到所述存储器，以便准确更快速地知晓所述DCDC变换器的性能状态。

上述对本发明实施例的一种DCDC变换器数据分布的采集方法进行了详细介绍，下面将对上述方法对应的装置介绍。

如附图4为本发明实施例的一种DCDC变换器数据分布的采集装置示意图，本发明实施例中的DCDC变换器的数据分布的采集装置，应用于新能源汽车，所述新能源汽车包括DCDC变换器，所述采集装置包括：数据获取单元、数据处理单元和数据存储单元，其中，

所述数据获取单元：用于从所述述存储器获取基础数据，所述数据获取单元在从所述存储器获取基础数据之前，还用于判断所述DCDC变换器是否上电，只有在所述DCDC变换器上电的情况下，才需要从所述存储器中获取基础数据。

所述数据处理单元：用于采集所述DCDC变换器的关键参数、将所述关键参数编码转换为编码数据和更新所述编码数据的计数；所述关键参数、所述编码及所述计数的描述请参见上述各实施例中相关的说明；所述数据处理单元还用于判断所述DCDC变换器是否下电，若所述DCDC变换器下电，则所述数据存储单元对所述计数更新；所述数据处理单元用于执行上述实施例中所述采集方法的步骤S2和步骤S3。

所述数据存储单元：用于存储所述编码数据和将所述编码数据的计数更新到预设位置，此时，所述编码数据和所述计数作为所述基础数据；

其中，所述关键参数为所述DCDC变换器运行时的状态参数。

综上所述，根据本发明所提供的DCDC变换器数据分布的采集方法及装置能使得车辆使用人员及时有效的获取所述DCDC变换器的运行状态及准确预估其使用寿命，不仅能有效指导售后过程中的维修保养；而且基于此功能衍生的寿命预估功能更能在失效发生前就锁定问题，提醒驾驶员更换相关零部件，避免在车辆使用过程中出现抛锚，对财产及人身造成威胁。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

综上所述，上述实施例对一种DCDC变换器数据分布的采集方法的不同构型进行了详细说明，当然，上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (11)

1.一种DCDC变换器数据分布的采集方法，应用于新能源汽车，所述新能源汽车包括存储器和DCDC变换器，其特征在于，在所述DCDC变换器上电之后，所述数据分布的采集方法包括以下步骤：

S1：从所述存储器获取基础数据；

S2：采集所述DCDC变换器的关键参数，将所述关键参数编码转换为编码数据，更新所述编码数据的计数；

S3：判断所述DCDC变换器是否下电，若所述DCDC变换器下电，则执行步骤S4；否则，执行S2；

S4：根据所述编码数据，将所述编码数据的计数更新到所述存储器的预设位置，此时，所述编码数据和所述计数作为所述基础数据；

其中，所述关键参数为所述DCDC变换器运行时的状态参数。

2.根据权利要求1所述的DCDC变换器数据分布的采集方法，其特征在于，步骤S2中将所述关键参数编码转换为编码数据包括：

根据所述关键参数的取值范围，将所述取值范围划分为至少两个取值区间；

为每一个所述取值区间分别设定索引号，所述索引号即为所述编码数据。

3.根据权利要求2所述的DCDC变换器数据分布的采集方法，其特征在于，步骤S2中所述采集为周期采集，所述周期的时长由所述关键参数的性质决定，每经过一个所述周期，根据所述关键参数的数值落入的所述取值区间，得到所述取值区间对应的所述索引号，将所述索引号的所述计数加1。

4.根据权利要求2所述的DCDC变换器数据分布的采集方法，其特征在于，步骤S2还包括拟合两个以上所述关键参数的所述索引号得到复合索引号，所述复合索引号即为所述编码数据，步骤S2中所述采集为周期采集，所述周期的时长由所述关键参数的性质决定，每经过一个所述周期，根据每个所述关键参数的数值落入的所述取值区间，得到所述取值区间对应的所述索引号，进而获取所述复合索引号，将所述复合索引号的所述计数加1。

5.根据权利要求1所述的DCDC变换器数据分布的采集方法，其特征在于，所述DCDC变换器运行时的状态参数包括输入电压、输出电压、输出电流和故障状态。

6.根据权利要求5所述的DCDC变换器数据分布的采集方法，其特征在于，所述故障状态包括过压、欠压、过流和/或过温。

7.根据权利要求1所述的DCDC变换器数据分布的采集方法，其特征在于，所述DCDC变换器包括若干个元器件，所述关键参数还包括所述元器件的性能参数，所述元器件的性能参数包括电流和温度。

8.根据权利要求7所述的DCDC变换器数据分布的采集方法，其特征在于，所述元器件包括MOSFET和二极管。

9.根据权利要求1所述的DCDC变换器数据分布的采集方法，其特征在于，所述基础数据需要的所述存储器的容量由所述关键参数的存储量结合所述新能源汽车的预期寿命得到。

10.根据权利要求1-9任一项所述的DCDC变换器数据分布的采集方法，其特征在于，所述存储器为非易失且可读写存储器。

11.一种DCDC变换器数据分布的采集装置，应用于新能源汽车，所述新能源汽车包括DCDC变换器，其特征在于，所述采集装置包括：数据获取单元、数据处理单元和数据存储单元，其中，

所述数据获取单元用于从所述存储器获取基础数据；

所述数据处理单元用于采集所述DCDC变换器的关键参数、将所述关键参数编码转换为编码数据和更新所述编码数据的计数；

所述数据存储单元用于存储所述编码数据和将所述编码数据的计数更新到预设位置，此时，所述编码数据和所述计数作为所述基础数据；

其中，所述关键参数为所述DCDC变换器运行时的状态参数。

Images