CN113009302A - 定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法及装置，其中，方法包括：向电动汽车的高压系统注入预设的音频信号；接收高压系统所在区域的至少一个声音信号场的至少一个音频信号；判断至少一个音频信号是否为由壳体上由绝缘结构失效而泄漏的音频信号，且在为由绝缘结构失效而泄漏的音频信号时，基于对应的声音信号场生成绝缘故障点的定位信息。由此，解决了相关技术中当高压系统出现绝缘故障时，维修人员需对各段回路及部件进行分断，逐段排查确认，排查流程较为繁琐，对车辆的故障返修过程造成了一定的障碍的问题，可以快速锁定电动汽车高压系统绝缘故障区域，不需对高压回路进行拆解分段确认，提高故障排查效率。

Description

定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法及装置

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，特别涉及一种定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法及装置。

背景技术

目前，主流的电动汽车高压系统的电压常在DC(Direct Current，直流变换器)300V以上，存在一定的高压电安全风险，而对于高压系统的绝缘状态，通常做法是通过绝缘监测模块对其进行实时监测，在系统绝缘低于阈值时，则报警提示车辆用户进店维修。

然而，由于电动汽车中高压部件较多，如储能系统、电驱动系统、充电系统、电空调系统及高压配电系统等，使得高压回路接点众多，走向布置较为复杂，当高压系统出现绝缘故障时，维修人员需对各段回路及部件进行分断，逐段排查确认，排查流程较为繁琐，对车辆的故障返修过程造成了一定的障碍，亟待解决。

申请内容

本申请提供一种定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法及装置，以解决相关技术中当高压系统出现绝缘故障时，维修人员需对各段回路及部件进行分断，逐段排查确认，排查流程较为繁琐，对车辆的故障返修过程造成了一定的障碍的问题，可以快速锁定电动汽车高压系统绝缘故障区域，不需对高压回路进行拆解分段确认，大大节省售后维修人员排查的时间，提高故障排查效率。

本申请第一方面实施例提供一种定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法，包括以下步骤：

向电动汽车的高压系统注入预设的音频信号；

接收所述高压系统所在区域的至少一个声音信号场的至少一个音频信号；以及

判断所述至少一个音频信号是否为由壳体上由绝缘结构失效而泄漏的音频信号，且在为所述由绝缘结构失效而泄漏的音频信号时，基于对应的声音信号场生成绝缘故障点的定位信息。

可选地，在向所述电动汽车的高压系统注入所述预设的音频信号之前，还包括：

切断所述电动汽车的电源，以使所述电动汽车处于关闭状态。

可选地，所述判断所述至少一个音频信号是否为由壳体上由绝缘结构失效而泄漏的音频信号，包括：

对所述至少一个音频信号进行预处理，得到与所述预设的音频信号相同格式的比较信号；

计算所述预设的音频信号和所述比较信号的相关性，其中，基于相关系数计算结果判定为同一信号，则判定为所述由绝缘结构失效而泄漏的音频信号。

可选地，所述基于对应的声音信号场生成绝缘故障点的定位信息，包括：

基于信号接收器的第一预设灵敏度定位所述绝缘故障点的初始定位信息；

基于所述信号接收器的第二预设灵敏度定位所述绝缘故障点的最终定位信息，其中，所述第二预设灵敏度小于所述第一预设灵敏度。

可选地，在向所述电动汽车的高压系统注入预设的音频信号之前，还包括：

控制信号发生器通过屏蔽导线与所述电动汽车的直流充电接口正负极相连。

本申请第二方面实施例提供一种定位电动汽车高压系统绝缘故障的装置，包括：

注入模块，用于向电动汽车的高压系统注入预设的音频信号；

接收模块，用于接收所述高压系统所在区域的至少一个声音信号场的至少一个音频信号；以及

生成模块，用于判断所述至少一个音频信号是否为由壳体上由绝缘结构失效而泄漏的音频信号，且在为所述由绝缘结构失效而泄漏的音频信号时，基于对应的声音信号场生成绝缘故障点的定位信息。

可选地，在向所述电动汽车的高压系统注入所述预设的音频信号之前，所述注入模块还包括：

切断单元，用于切断所述电动汽车的电源，以使所述电动汽车处于关闭状态。

可选地，所述生成模块，包括：

预处理单元，用于对所述至少一个音频信号进行预处理，得到与所述预设的音频信号相同格式的比较信号；

计算单元，用于计算所述预设的音频信号和所述比较信号的相关性，其中，基于相关系数计算结果判定为同一信号，则判定为所述由绝缘结构失效而泄漏的音频信号。

可选地，所述生成模块，包括：

第一定位单元，用于基于信号接收器的第一预设灵敏度定位所述绝缘故障点的初始定位信息；

第二定位单元，用于基于所述信号接收器的第二预设灵敏度定位所述绝缘故障点的最终定位信息，其中，所述第二预设灵敏度小于所述第一预设灵敏度。

可选地，在向所述电动汽车的高压系统注入预设的音频信号之前，所述注入模块还包括：

控制单元，控制信号发生器通过屏蔽导线与所述电动汽车的直流充电接口正负极相连。

由此，可以向电动汽车的高压系统注入音频信号，并接收高压系统所在区域的声音信号场的音频信号，如果该音频信号为由壳体上由绝缘结构失效而泄漏的音频信号，且在为由绝缘结构失效而泄漏的音频信号时，基于对应的声音信号场生成绝缘故障点的定位信息，解决了相关技术中当高压系统出现绝缘故障时，维修人员需对各段回路及部件进行分断，逐段排查确认，排查流程较为繁琐，对车辆的故障返修过程造成了一定的障碍的问题，可以快速锁定电动汽车高压系统绝缘故障区域，不需对高压回路进行拆解分段确认，大大节省售后维修人员排查的时间，提高故障排查效率。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请实施例提供的一种定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法的流程图；

图2为根据本申请实施例的电动汽车高压架构的高压部件的示例图；

图3为根据本申请实施例的定位电动汽车高压系统绝缘故障的系统的示例图；

图4为根据本申请实施例的定位电动汽车高压系统绝缘故障的装置的示例图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法及装置。针对上述背景技术中心提到的当高压系统出现绝缘故障时，维修人员需对各段回路及部件进行分断，逐段排查确认，排查流程较为繁琐，对车辆的故障返修过程造成了一定的障碍的问题，本申请提供了一种定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法，在该方法中，可以向电动汽车的高压系统注入音频信号，并接收高压系统所在区域的声音信号场的音频信号，如果该音频信号为由壳体上由绝缘结构失效而泄漏的音频信号，且在为由绝缘结构失效而泄漏的音频信号时，基于对应的声音信号场生成绝缘故障点的定位信息，解决了相关技术中当高压系统出现绝缘故障时，维修人员需对各段回路及部件进行分断，逐段排查确认，排查流程较为繁琐，对车辆的故障返修过程造成了一定的障碍的问题，可以快速锁定电动汽车高压系统绝缘故障区域，不需对高压回路进行拆解分段确认，大大节省售后维修人员排查的时间，提高故障排查效率。

具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法的流程示意图。

在介绍本申请实施例的定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法之前，先简单介绍下相关技术中的电动汽车高压架构的高压部件。

如图2所示，该电动汽车高压架构的高压部件包括：DCDC逆变器1、电动压缩机2、电动发热体3、高压电源分配单元4、高压屏蔽电缆5、车载充电机6、电机控制器7、动力电池组8、直流充电接口9、交流充电接口10、驱动电机11。

鉴于整车高压电安全风险，车辆多数高压带电部件正常状态均为相对封闭，维修人员对高压带电部件进行测试时必须进行拆解。唯一对外开放的高压带电部件仅有直流充电接口9及交流充电接口10，而交流充电接口10与整车高压系统中隔有车载充电机6，因此，可以通过直流充电接口9连接到整车高压回路。且电动汽车各高压部件均设计有屏蔽结构，防止高压回路信号外泄对整车其他电器设备造成干扰。

如图1所示，该定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法包括以下步骤：

在步骤S101中，向电动汽车的高压系统注入预设的音频信号。

可选地，在一些实施例中，在向电动汽车的高压系统注入预设的音频信号之前，还包括：控制信号发生器通过屏蔽导线与电动汽车的直流充电接口正负极相连。

应当理解的是，本申请实施例的定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法正是基于相关技术中的电动汽车高压架构的高压部件的特性。

具体而言，如图3所示，本申请实施例的定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法涉及的定位电动汽车高压系统绝缘故障的系统还包括：信号接收器13、信号发生器16和屏蔽导线17，其中，预设的音频信号可以通过信号发生器进行调制生成。信号发生器16通过屏蔽导线17与直流充电接口9的正负极连接，其中，信号发生器16作为测试的信号源，应可调制生成音频信号，信号发生器16通过工装与电动汽车直流充电接口9的高压插孔连接并注入音频信号，传输至电动汽车高压回路并连接至各高压部件。

可选地，在一些实施例中，在向电动汽车的高压系统注入预设的音频信号之前，还包括：切断电动汽车的电源，以使电动汽车处于关闭状态。

应当理解的是，定位电动汽车高压系统绝缘故障时，电动汽车应处于电源关闭状态，以防高压回路带电造成人身安全风险及规避对音频信号造成干扰，从而影响测试结果，避免定位出错。

在步骤S102中，接收高压系统所在区域的至少一个声音信号场的至少一个音频信号。

其中，结合图3所示，本申请实施例可以通过信号接收器13接收高压系统所在区域声音信号场的音频信号。

在步骤S103中，判断至少一个音频信号是否为由壳体上由绝缘结构失效而泄漏的音频信号，且在为由绝缘结构失效而泄漏的音频信号时，基于对应的声音信号场生成绝缘故障点的定位信息。

可选地，在一些实施例中，判断至少一个音频信号是否为由壳体上由绝缘结构失效而泄漏的音频信号，包括：对至少一个音频信号进行预处理，得到与预设的音频信号相同格式的比较信号；计算预设的音频信号和比较信号的相关性，其中，基于相关系数计算结果判定为同一信号，则判定为由绝缘结构失效而泄漏的音频信号。

其中，在一些实施例中，基于对应的声音信号场生成绝缘故障点的定位信息，包括：基于信号接收器的第一预设灵敏度定位绝缘故障点的初始定位信息；基于信号接收器的第二预设灵敏度定位绝缘故障点的最终定位信息，其中，第二预设灵敏度小于第一预设灵敏度。

作为一种可能实现的方式，结合图3所示，假设电动汽车的绝缘故障发生于直流充电接口12与高压电源分配单元连接部位。在信号发生器16产生的音频信号注入后，故障部位12会导致音频信号经由绝缘故障失效点，由高压回路泄露至高压部件外壳，从而在故障区域的外围形成可被识别的声音信号场15。

进一步地，信号接收器13可通过信号探头14接收并识别上述声音信号场15，并在接收识别到上述音频信号并比对确认后，通过声光等方式提示售后维修人员。信号接收器13的灵敏度应可调节，售后维修人员可通过高灵敏度档位对故障区域进行粗略定位，再通过低灵敏度档位对故障失效点进行精确定位。

由此，将信号发生器与电动汽车直流充电接口的高压插孔连接，对电动汽车高压系统回路注入经调制的特定音频信号，因电动汽车高压部件均含屏蔽结构，正常情况下信号不会外泄。当某高压部件出现绝缘故障(即绝缘结构失效，高压主回路与外壳直接连接)时，音频信号通过失效部位泄露至高压部件外壳，在失效区域形成局部的声音信号场，通过信号接收器可识别该信号，从而达到对故障点快速定位的目的。

根据本申请实施例提出的定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法，可以向电动汽车的高压系统注入音频信号，并接收高压系统所在区域的声音信号场的音频信号，如果该音频信号为由壳体上由绝缘结构失效而泄漏的音频信号，且在为由绝缘结构失效而泄漏的音频信号时，基于对应的声音信号场生成绝缘故障点的定位信息，解决了相关技术中当高压系统出现绝缘故障时，维修人员需对各段回路及部件进行分断，逐段排查确认，排查流程较为繁琐，对车辆的故障返修过程造成了一定的障碍的问题，可以快速锁定电动汽车高压系统绝缘故障区域，不需对高压回路进行拆解分段确认，大大节省售后维修人员排查的时间，提高故障排查效率。

其次参照附图描述根据本申请实施例提出的定位电动汽车高压系统绝缘故障的装置。

图4是本申请实施例的定位电动汽车高压系统绝缘故障的装置的方框示意图。

如图4所示，该定位电动汽车高压系统绝缘故障的装置1000包括：接收模块100、接收模块200和生成模块300。

其中，注入模块100用于向电动汽车的高压系统注入预设的音频信号；

接收模块200用于接收高压系统所在区域的至少一个声音信号场的至少一个音频信号；以及

生成模块300用于判断至少一个音频信号是否为由壳体上由绝缘结构失效而泄漏的音频信号，且在为由绝缘结构失效而泄漏的音频信号时，基于对应的声音信号场生成绝缘故障点的定位信息。

可选地，在向电动汽车的高压系统注入预设的音频信号之前，注入模块100还包括：

切断单元，用于切断电动汽车的电源，以使电动汽车处于关闭状态。

可选地，生成模块300包括：

预处理单元，用于对至少一个音频信号进行预处理，得到与预设的音频信号相同格式的比较信号；

计算单元，用于计算预设的音频信号和比较信号的相关性，其中，基于相关系数计算结果判定为同一信号，则判定为由绝缘结构失效而泄漏的音频信号。

可选地，生成模块300包括：

第一定位单元，用于基于信号接收器的第一预设灵敏度定位绝缘故障点的初始定位信息；

第二定位单元，用于基于信号接收器的第二预设灵敏度定位绝缘故障点的最终定位信息，其中，第二预设灵敏度小于第一预设灵敏度。

可选地，在向电动汽车的高压系统注入预设的音频信号之前，注入模块100还包括：

控制单元，控制信号发生器通过屏蔽导线与电动汽车的直流充电接口正负极相连。

需要说明的是，前述对定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法实施例的解释说明也适用于该实施例的定位电动汽车高压系统绝缘故障的装置，此处不再赘述。

根据本申请实施例提出的定位电动汽车高压系统绝缘故障的装置，可以向电动汽车的高压系统注入音频信号，并接收高压系统所在区域的声音信号场的音频信号，如果该音频信号为由壳体上由绝缘结构失效而泄漏的音频信号，且在为由绝缘结构失效而泄漏的音频信号时，基于对应的声音信号场生成绝缘故障点的定位信息，解决了相关技术中当高压系统出现绝缘故障时，维修人员需对各段回路及部件进行分断，逐段排查确认，排查流程较为繁琐，对车辆的故障返修过程造成了一定的障碍的问题，可以快速锁定电动汽车高压系统绝缘故障区域，不需对高压回路进行拆解分段确认，大大节省售后维修人员排查的时间，提高故障排查效率。

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申请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N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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

Claims (10)

1.一种定位电动汽车高压系统绝缘故障的方法，其特征在于，包括以下步骤：

向电动汽车的高压系统注入预设的音频信号；

接收所述高压系统所在区域的至少一个声音信号场的至少一个音频信号；以及

判断所述至少一个音频信号是否为由壳体上由绝缘结构失效而泄漏的音频信号，且在为所述由绝缘结构失效而泄漏的音频信号时，基于对应的声音信号场生成绝缘故障点的定位信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在向所述电动汽车的高压系统注入所述预设的音频信号之前，还包括：

切断所述电动汽车的电源，以使所述电动汽车处于关闭状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述至少一个音频信号是否为由壳体上由绝缘结构失效而泄漏的音频信号，包括：

对所述至少一个音频信号进行预处理，得到与所述预设的音频信号相同格式的比较信号；

计算所述预设的音频信号和所述比较信号的相关性，其中，基于相关系数计算结果判定为同一信号，则判定为所述由绝缘结构失效而泄漏的音频信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于对应的声音信号场生成绝缘故障点的定位信息，包括：

基于信号接收器的第一预设灵敏度定位所述绝缘故障点的初始定位信息；

基于所述信号接收器的第二预设灵敏度定位所述绝缘故障点的最终定位信息，其中，所述第二预设灵敏度小于所述第一预设灵敏度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在向所述电动汽车的高压系统注入预设的音频信号之前，还包括：

控制信号发生器通过屏蔽导线与所述电动汽车的直流充电接口正负极相连。

6.一种定位电动汽车高压系统绝缘故障的装置，其特征在于，包括：

注入模块，用于向电动汽车的高压系统注入预设的音频信号；

接收模块，用于接收所述高压系统所在区域的至少一个声音信号场的至少一个音频信号；以及

生成模块，用于判断所述至少一个音频信号是否为由壳体上由绝缘结构失效而泄漏的音频信号，且在为所述由绝缘结构失效而泄漏的音频信号时，基于对应的声音信号场生成绝缘故障点的定位信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在向所述电动汽车的高压系统注入所述预设的音频信号之前，所述注入模块还包括：

切断单元，用于切断所述电动汽车的电源，以使所述电动汽车处于关闭状态。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述生成模块，包括：

预处理单元，用于对所述至少一个音频信号进行预处理，得到与所述预设的音频信号相同格式的比较信号；

计算单元，用于计算所述预设的音频信号和所述比较信号的相关性，其中，基于相关系数计算结果判定为同一信号，则判定为所述由绝缘结构失效而泄漏的音频信号。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述生成模块，包括：

第一定位单元，用于基于信号接收器的第一预设灵敏度定位所述绝缘故障点的初始定位信息；

第二定位单元，用于基于所述信号接收器的第二预设灵敏度定位所述绝缘故障点的最终定位信息，其中，所述第二预设灵敏度小于所述第一预设灵敏度。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在向所述电动汽车的高压系统注入预设的音频信号之前，所述注入模块还包括：

控制单元，控制信号发生器通过屏蔽导线与所述电动汽车的直流充电接口正负极相连。

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