CN116198322A - 车载充电机的自检方法、车载控制器及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车载充电机的自检方法、车载控制器及可读存储介质，自检方法包括：在放电自检模式下进行放电自检步骤：S101，在车辆启动状态下控制PFC模块和双向DC/DC模块启动，以将电池模块提供的直流电逆变为交流电，进入放电自检模式；S102，对交流电进行采样以获得第一采样信息；S103，判断包括第一采样信息的第一信息是否在第一预设阈值范围组内，若否，则放电自检结果为一级故障，若是，则跳转至S104；S104，在放电自检模式下，控制负载并联接入PFC模块的输出侧，对交流电进行采样以获得第二采样信息；S105，判断包括第二采样信息的第二信息是否在第二预设阈值范围组内，若是，则放电自检结果为正常，第一采样信息和第二采样信息均包括采样电压和电压频率。

Description

车载充电机的自检方法、车载控制器及可读存储介质

技术领域

本发明一般涉及车辆技术领域，具体涉及一种充电诊断技术领域，尤其涉及一种车载充电机的自检方法、车载控制器及可读存储介。

背景技术

随着电动汽车行业的不断发展，充电技术的进步将会引领未来新能源电动汽车的进一步发展，而电动汽车车载充电的安全性已成为电动汽车的重要发展方向之一。

目前，电动汽车的充电机在充电过程中可能出现损坏的现象，影响用车人员、车辆及充电设施的安全，这些损坏现象通常被认为是发生在充电的过程中，但其实有可能在充电前充电机就已有故障或损坏的情况，当满功率充电时，充电机的故障或损伤扩大化，最后导致充电机烧坏或爆炸(可能伴随着冒烟、异味、起火等)。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种车载充电机的自检装置和方法、车载充电机及电动车辆。

第一方面，本发明实施例提供一种车载充电机的自检方法，所述车载充电机包括PFC模块和双向DC/DC模块，所述PFC模块用于在外部电源对车辆的电池模块充电时将输入的交流电信号进行功率因数校正后输出直流电信号，或者，用于在电池模块对外部负载放电时将直流电信号进行反向的功率因数校正后输出交流电信号；所述双向DC/DC模块用于在外部电源对车辆的电池模块充电时对所述PFC模块输出的电压信号进行直流转换，或者，用于在所述电池模块对外部负载放电时对所述电池模块的输出信号进行直流转换，所述自检方法包括如下步骤：

在放电自检模式下进行放电自检步骤：

S101，在车辆启动状态下控制所述PFC模块和所述双向DC/DC模块启动，将所述电池模块提供的直流电逆变为交流电，以进入所述放电自检模式；

S103，对所述交流电进行采样以获得第一采样信息，所述第一采样信息包括第一采样电压和第一电压频率；

S105，判断第一信息是否在第一预设阈值范围组内，所述第一信息至少包括所述第一采样信息，若否，则放电自检结果为一级故障，若是，则跳转至步骤S107；

S107，控制负载并联接入所述PFC模块的输出侧，对所述交流电进行采样以获得第二采样信息，所述第二采样信息包括第二采样电压和第二电压频率；

S109，判断第二信息是否在第二预设阈值范围组内，若是，则放电自检结果为正常，所述第二信息至少包括所述第二采样信息。

可选地，当所述第二信息不在所述第二预设阈值范围组内，所述自检方法还包括：

S111，判断所述第二信息是否在第三预设阈值范围组内，若是，则放电自检结果为二级故障；若否，则放电自检结果为一级故障，所述一级故障的故障等级高于所述二级故障的故障等级。

进一步地，在步骤S103之后，所述自检方法还包括：根据所述负载接入前的输入功率和输出功率计算出逆变损耗，所述第一信息还包括所述逆变损耗。

进一步地，在步骤S107之后，所述自检方法还包括：根据所述负载接入后的输入功率和输出功率计算出逆变效率，所述第二信息还包括所述逆变效率；和/或，

在步骤S107之后，所述自检方法还包括：采集所述PFC模块和所述双向DC/DC模块两者的功能器件的温度以得到温度参数集，所述功能器件包括MOS管、电感、变压器和电容，所述第二信息还包括所述温度参数集。

进一步地，在所述放电自检模式下检出所述放电自检结果为正常或二级故障之后，还包括：

S21，依次断开所述负载、所述PFC模块的驱动开关、所述双向DC/DC模块的驱动开关，结束放电自检；

S23，重启所述双向DC/DC模块的驱动开关以进入充电自检模式，进行充电自检步骤以得到充电自检结果；

S25，根据所述放电自检结果、所述充电自检结果以及预设与逻辑规则，确定实际自检结果，所述实际自检结果为正常、一级故障和二级故障中的任一种。

进一步地，步骤S23包括：

S231，重启所述双向DC/DC模块的驱动开关，进入充电自检模式，

S233，对所述双向DC/DC模块连接电池模块的一侧进行采样以获得输出电压；

S235，判断第三信息是否在第四预设阈值范围组内，若是，则充电自检结果为正常，所述第三信息至少包括所述输出电压。

进一步地，当所述第三信息不在第四预设阈值范围组内，所述自检方法还包括：

S237，判断所述第三信息是否在第五预设阈值范围组内，若是，则充电自检结果为二级故障，若否，则充电自检结果为一级故障。

进一步地，在步骤S233之后，所述自检方法还包括：根据所充电自检模式下的输入功率和输出功率计算出转化效率；转化效率所述第三信息还包括所述转化效率。

进一步地，步骤S21包括：

S211，依次断开所述负载、所述PFC模块的驱动开关，使得所述PFC模块停止工作；

S213，逐步抬高所述PFC模块的母线电压；

S215，判断所述PFC模块的母线电压是否达到预设阈值，若否，则返回S302；若是，则断开所述双向DC/DC模块的驱动开关。

进一步地，在所述放电自检模式下检出所述放电自检结果为一级故障之后，还包括：

根据所述放电自检结果和预设提示规则，匹配出相应的提示信息，并将所述提示信息发送给车辆的主控模块。

进一步地，在所述确定实际自检结果之后，所述自检方法还包括：根据所述实际自检结果和预设提示规则，匹配出相应的提示信息，并将所述提示信息发送给车辆的主控模块。

第二方面，本发明实施例提供一种车载控制器，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的自检方法。

第三方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行实现如上所述的自检方法。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明实施例提供的车载充电机的自检方法，在放电自检模式下将车辆的电池模块提供的直流电逆变为交流电，通过控制负载的断开和接入，分别在空载和带载的情况下检测出交流电的电压、频率，优选的计算逆变效率、采集功能器件的温度，通过判断各个参数是否在各自对应的阈值范围内，判定车载充电机的状态，通过空载与带载下交流电的比较以及各个参数与对应阈值范围的比较，有效地提升了判断车载充电机是否有故障的能力；

在优选的实施例中，进一步在充电自检模式下识别车载充电机是否有故障，通过将放电自检结果和充电自检结果进行与逻辑分析，得到实际自检结果，更全面地判断车载充电机是否有故障，进一步提升是判断车载充电机是否有故障的能力；

在优选的实施例中，在放电自检结果为一级故障，或者经放电自检步骤、充电自检步骤得到实际自检结果之后，按照预设提示规则集匹配出相应的提示信息，发送给车辆的主控模块，以告知用户车载充电机可正常充电、限制使用或者暂停使用，提升充电安全性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供的车载充电机的放电自检步骤的流程图；

图2为本发明实施例提供的放电自检后进一步自检的流程图；

图3为本发明实施例提供的抬高PFC模块的母线电压的步骤的流程图；

图4为本发明实施例提供的车载充电机的充电自检步骤的流程图；

图5为本发明一实施例提供的车载充电机的自检系统的方框示意图；

图6为本发明另一实施例提供的车载充电机的自检系统的方框示意图；

图7为本发明又一实施例提供的车载充电机的自检系统的方框示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

车载充电机包括PFC模块和双向DC/DC模块，其中，PFC模块用于在外部电源对车辆的电池模块充电时将输入的交流电信号进行功率因数校正后输出直流电信号，或者，用于在电池模块对外部负载放电时将直流电信号进行反向的功率因数校正后输出交流电信号；双向DC/DC模块用于在外部电源对车辆的电池模块充电时对PFC模块输出的电压信号进行直流转换，或者，用于在电池模块对外部负载放电时对电池模块的输出信号进行直流转换。为提升车载充电机充电的安全性，本发明实施例提供一种车载充电机的自检方法，用于在车载充电机给车辆的电池模块充电之前进行自检车载充电机是否正常。

本发明实施例提供的车载充电机的自检方法包括以下步骤：

如图1所示，在放电自检模式下进行放电自检步骤：

S101，在车辆启动状态下控制PFC模块和双向DC/DC模块启动，以将电池模块提供的直流电逆变为交流电，进入放电自检模式；

S103，对交流电进行采样以获得第一采样信息，第一采样信息包括第一采样电压和第一电压频率；

S105，判断第一信息是否在第一预设阈值范围组内，第一信息至少包括第一采样信息，若否，则放电自检结果为一级故障，若是，则跳转至S107；

S107，在放电自检模式下，控制负载并联接入PFC模块的输出侧，对交流电进行采样以获得第二采样信息，第二采样信息包括第二采样电压和第二电压频率；

S109，判断第二信息是否在第二预设阈值范围组内，若是，则放电自检结果为正常，第二信息至少包括第二采样信息。

需要理解的是，本申请的各实施例所涉及的PFC模块的输入侧及输出侧、双向DC/DC模块的输入侧及输出侧均是基于电流信号的传输方向而定的。

该实施例中，在车辆处于启动状态时，一般保持车辆在停车(或驻车)状态下对车载充电机进行自检，安全性高。例如，车辆电源启动，在车辆电源档为OK档且处于停车状态，对车辆启动充电之前进行自检。当然，理论上在行车状态下也可以实施该自检方法。

在放电自检模式下，电池模块提供的高压直流依次经双向DC/DC模块、PFC模块逆变为交流电，PFC模块的输入侧与双向DC/DC模块相连，PFC模块输出交流电的一侧为PFC模块的输出侧。

在空载阶段，通过采样模块对交流电采样得第一采样信息，第一采样信息包括第一采样电压和第一电压频率，将包含第一采样信息的第一信息与第一预设阈值范围组比较，若第一信息仅包括第一采样信息，第一预设阈值范围组＝[第一电压阈值范围，第一频率阈值范围]，例如第一预设阈值范围组＝[215V～225V，49.5Hz～50.5Hz]；

若第一采样信息中的任一参数(例如第一采样电压)不在对应的第一阈值范围(例如第一电压阈值范围)内，则判定车载充电机处于一级故障状态；

若第一采样信息中的各参数在对应的阈值范围内，则进一步地，在带载阶段，通过采样模块对交流电采样得第二采样信息，第二采样信息包括第二采样电压和第二电压频率；

将包含第二采样信息的第二信息与第二预设阈值范围组比较，若第二信息仅包括第二采样信息，则设置第二预设阈值范围组＝[第二电压阈值范围，第二频率阈值范围]，例如第二预设阈值范围组＝[210V～230V，49Hz～51Hz]，如果第二采样信息在第二预设阈值范围组内，则判定车载充电机处于正常状态。

其中，放电自检结果为正常时，表示车载充电机可以正常给车辆的电池模块充电；放电自检结果为一级故障时，示意车载充电机严重故障，此状态下车载充电机不适合启动充电。

本实施例中，在放电自检模式下，分别在空载阶段和带载阶段对交流电进行采样以获得采样电压，进而判定车载充电机是否正常。

作为一种可选的实施方式，当第二信息不在第二预设阈值范围组内，该自检方法还包括：

S110，判断第二信息是否在第三预设阈值范围组内，若是，则放电自检结果为二级故障；若否，则放电自检结果为一级故障，一级故障的故障等级高于二级故障的故障等级。

若第二信息仅包括第二采样信息，则设置第三预设阈值范围组＝[第三电压阈值范围，第三频率阈值范围]。

其中，放电自检结果为二级故障时，示意车载充电机一般故障，车载充电机可在限流/限功率的状态下给车辆的电池模块充电。

当第一采样信息在第一预设阈值组内，第二采样信息不在第二预设阈值组内时，通常即可以认定车载充电机有故障，但本实施例中对此情况进一步判断第二信息是否在第三预设阈值范围组内，以此更细致识别车载充电机的故障是否严重，以提高识别故障能力，在保证充电安全的情况下尽可能的满足充电需求。

作为一种可选的实施方式，在步骤S103之后，该自检方法还包括：根据负载接入前的输入功率和输出功率计算出逆变损耗，第一信息还包括逆变损耗。

其中，负载接入之前，即在空载状态下，通过采集采集电池模块输出的电压及电流，得到输入功率，并采集PFC模块输出侧的电压及电流，得到输出功率，从而计算得到逆变损耗。

例如，第一信息包括第一采样信息和逆变损耗，则设置第一预设阈值范围组＝[第一电压阈值范围，第一频率阈值范围，逆变损耗阈值范围]。

作为一种可选的实施方式，在步骤S107之后，该自检方法还包括：根据所述负载接入后的输入功率和输出功率计算出逆变效率，第二信息还包括逆变效率。

其中，接入负载之后，通过采集电池模块输出的电压及电流，得到输入功率，并采集PFC模块输出侧的电压及电流，得到输出功率，从而计算得到逆变效率。

例如第二信息包括第二采样信息和逆变效率，则设置第二预设阈值范围组＝[第二电压阈值范围，第二频率阈值范围，第一逆变效率阈值范围]，例如第二预设阈值范围组＝[210V～230V，49Hz～51Hz，92％～95％]。

相应的，当包含第二采样信息和逆变效率的第二信息不在第二预设阈值范围组内时，判断第二信息是否在第三预设阈值范围组内，此时设置第三预设阈值范围组＝[第三电压阈值范围，第三频率阈值范围，第二逆变效率阈值范围]，当第二信息不在第三预设阈值范围组内时，则判定车载充电机处于二级故障状态。

作为一种可选的实施方式，在步骤S107之后，该自检方法还包括：采集PFC模块和双向DC/DC模块两者的功能器件的温度以得到温度参数集，PFC模块的功能器件包括MOS管、电感和电容，双向DC/DC模块的功能器件包括MOS管、电感、变压器和电容，第二信息还包括温度参数集。

可选的，第二信息包括第二采样信息和温度参数集，或者第二信息包括第二采样信息、逆变效率和温度参数集。

例如，第二信息包括第二采样信息、逆变效率和温度参数集。第二采样信号、逆变效率以及温度参数集，则设置第二预设阈值范围组＝[第二电压阈值范围，第二频率阈值范围，第一逆变效率阈值范围，第一温度阈值范围，第二温度阈值范围，第三温度阈值范围，第四温度阈值范围，第五温度阈值范围，第六温度阈值范围，第七温度阈值范围]，第一温度阈值范围、第二温度阈值范围、第三温度阈值范围分别对应于PFC模块的MOS管、电感和电容，第四温度阈值范围、第五温度阈值范围、第六温度阈值范围、第七温度阈值范围分别对应于双向DC/DC模块的MOS管、电感、变压器和电容。

当第二信息不在第二预设阈值范围组内时，继续判断第二信息是否在第三预设阈值范围组内，设置第三预设阈值范围组＝[第三电压阈值范围，第三频率阈值范围，第二逆变效率阈值范围，第八温度阈值范围，第九温度阈值范围，第十温度阈值范围，第十一温度阈值范围，第十二温度阈值范围，第十三温度阈值范围，第十四温度阈值范围]，第八温度阈值范围、第九温度阈值范围、第十温度阈值范围，分别对应于PFC模块的MOS管、电感和电容，第十一温度阈值范围、第十二温度阈值范围、第十三温度阈值范围、第十四温度阈值范围分别对应于双向DC/DC模块的MOS管、电感、变压器和电容。

该实施例中，通过将多个参数和各自对应的阈值范围进行比较，且通过多层比较，有效提升该自检装置识别车载充电机是否有故障的能力。

作为一种可选的实施方式，在放电自检模式下检出放电自检结果为一级故障之后，还包括：根据放电自检结果和预设提示规则，匹配出相应的提示信息，并将提示信息发送给车辆的主控模块。

参照表1示意的提示规则表，该提示规则表对应预设提示规则集，根据表1可以得到车载充电机的状态与提示信息之间的对应关系。

表1

参照前述提示规则表，例如放电自检结果为正常，则提示信息为：车载充电机可正常充电；例如放电自检结果为二级故障，则提示信息为：车载充电机可限功率/限流充电；例如放电自检结果为一级故障，则提示信息为：车载充电机不可以充电。

图2为本发明实施例提供的放电自检后进一步自检的流程图。

在图2示例的自检方法的基础上，在放电自检结果为正常或二级故障之后，如图2所示的车载充电机的自检方法还包括步骤：

S21，依次断开所述负载、断开PFC模块的驱动开关以及双向DC/DC模块的驱动开关，结束放电自检；

S23，重启双向DC/DC模块的驱动开关以进入充电自检模式，进行充电自检步骤以得到充电自检结果；

S25，根据放电自检结果、充电自检结果以及预设与逻辑规则，确定出实际自检结果，实际自检结果为正常、一级故障和二级故障中的任一种。

该实施例中，在放电自检结果为正常或二级故障之后，通过抬高PFC模块的母线电压来提高PFC母线电容储存的电能，比如将PFC模块的母线电压抬高到420V～450V，方便后续进行充电自检步骤；

接着进行充电自检，然后通过与逻辑运算规则对放电自检结果、充电自检结果进行分析得到实际自检结果，有效提高识别车载充电机是否有故障的能力。

可以理解的是，PFC模块的驱动开关、双向DC/DC模块中的MOS管作为各个模块的驱动开关。

进一步地，如图3所示，步骤S21包括：

S211，依次断开所述负载、PFC模块的驱动开关，使得PFC模块停止工作；

S213，逐步抬高PFC模块的母线电压；

S215，判断PFC模块的母线电压是否达到预设阈值，若否，则返回S213；若是，则断开双向DC/DC模块的驱动开关。

本实施例中，通过抬高PFC模块的母线电压来提高PFC母线电容储存的电能，比如将PFC模块的母线电压抬高到420V～450V，为后续进行充电自检做准备。

进一步地，如图4所示，步骤S23包括：

S231，重启双向DC/DC模块的驱动开关，进入充电自检模式；

S233，对双向DC/DC模块连接电池模块的一侧采样以获得输出电压；

S235，判断第三信息是否在第四预设阈值范围组内，若是，则充电自检结果为正常，第三信息至少包括输出电压。

本实施例中，将包括输出电压的第三信息与第四预设阈值范围组比较，设置第四预设阈值范围组＝[第四电压阈值范围]，可识别充电自检模式下车载充电机是否有故障。

作为一种可选的实施方式，为提高识别车载充电机的是否有故障的能力，在步骤S235之后，该自检方法还包括：根据充电自检模式下的输入功率和输出功率计算出转化效率；第三信息还包括转化效率。

其中，在充电自检模式下采集PFC模块的母线的电压和电流，得到输入功率，采集双向DC/DC模块连接电池模块一侧的电压和电流，得到输出功率，计算出转化效率。

例如，第三信息包括输出电压和转化效率，则设置第四预设阈值范围组＝[第四电压阈值范围，第一转化效率阈值范围]，将第三信息与第四预设阈值范围组比较，可提升识别充电自检模式下车载充电机是否有故障的能力。

进一步地，当第三信息不在第四预设阈值范围组内，该自检方法还包括：

S237，判断第三信息是否在第五预设阈值范围组内，若是，则充电自检结果为二级故障，若否，则充电自检结果为一级故障。

例如，第三信息包括输出电压，则设置第五预设阈值范围组＝[第五电压阈值范围]；

例如，第三信息包括输出电压和转化效率，则设置第五预设阈值范围组＝[第五电压阈值范围，第二转化效率阈值范围]。

当输出电压不在第四阈值范围组内时，通常即可以认定车载充电机有故障，为识别出故障的严重程度，在充电自检模式下进一步判断第三信息是否在第五预设阈值范围组，区分出是一级故障还是二级故障，从而提高识别故障的能力，在保证充电安全的情况下尽可能的满足充电需求。

在放电自检结果为正常或者二级故障的情况下，通过充电自检步骤得到充电自检结果后，可根据放电自检结果、充电自检结果以及预设与逻辑规则，确定实际自检结果。

参照表2示意两种自检模式的自检真值表，两种自检模式的自检真值表对应于预设与逻辑规则。参照两种自检模式的自检真值表，可以根据放电自检结果和充电自检结果确定实际自检结果。

表2

进一步地，在确定实际自检结果之后，该自检方法还包括：根据实际自检结果和预设提示规则，匹配出相应的提示信息，并将提示信息发送给车辆的主控模块。

在实际自检结果为一级故障时，提示模块在预设提示规则中匹配出相应的提示信息：车载充电机不可以充电，将该提示信息发送给车辆的主控模块；

在实际自检结果为二级故障时，提示模块在预设提示规则中匹配出相应的提示信息：车载充电机可限功率/限流充电，将该提示信息发送给车辆的主控模块；

在实际自检结果为正常时，在预设提示规则中匹配出相应的提示信息：车载充电机可正常充电，并将提示信息发送给车辆的主控模块。

该实施例提供的自检方法的最终自检结果可以是放电自检结果为一级故障，或者上述实际自检结果。

车辆通过显示模块(例如车载屏)显示提示信息，从而提醒用户安全充电；或者通过车辆的通讯模块(例如蓝牙模块)与用户手机通信，将提示信息发送至用户的手机上，提醒用户安全充电。

如图5所示，本发明实施例还提供一种车载充电机的自检装置100包括：

控制模块10，用于在车辆启动状态下控制PFC模块以及双向DC/DC模块启动，将电池模块提供的直流电逆变为交流电，以进入放电自检模式，以及用于在放电自检模式下控制负载并联接入PFC模块的输出侧；

采样模块20，用于在放电自检模式下，在PFC模块的输出侧空载时对交流电采样以获得第一采样信号，在PFC模块的输出侧带载时对交流电采样以获得第二采样信号，第一采样信号包括第一采样电压和第一电压频率，第二采样信号包括第二采样电压和第二电压频率；

处理模块30，用于判断第一信息是否在第一预设阈值范围组内，当第一信息不在第一预设阈值范围组内，则判定车载充电机处于一级故障状态，第一信息至少包括第一采样信号；当第一采样信号在第一预设阈值范围组内，判断第二信息是否在第二预设阈值范围组内，当第二信息在第二预设阈值范围组内时，则判定车载充电机处于正常状态，第二信息至少包括第二采样信号。

需要理解的是，本实施例中PFC模块的输入侧及输出侧、双向DC/DC模块的输入侧及输出侧是基于电流信号的传输方向而定的。在放电自检模式下，电池模块提供的高压直流依次经双向DC/DC模块、PFC模块逆变为交流电，PFC模块的输入侧与双向DC/DC模块相连，PFC模块输出交流电的一侧为PFC模块的输出侧。

在放电自检模式下，PFC模块的输出侧并联接入的负载为设定好的固定载，该负载与PFC模块的输出侧相连的线路上设有继电器作为开闭开关。由控制模块10控制继电器的开闭，从而控制负载是否接入PFC模块的输出侧。

在PFC模块的输出侧空载的情况下，通过采样模块对交流电采样得第一采样信号，第一采样信号包括第一采样电压和第一电压频率，将第一采样信号与第一预设阈值范围组比较，其中，第一预设阈值范围组＝[第一电压阈值范围，第一频率阈值范围]，例如第一预设阈值范围组＝[215V～225V，49.5Hz～50.5Hz]；

若第一采样信号中的任一参数(例如第一采样电压)不在对应的第一阈值范围(第一电压阈值范围)内，则判定车载充电机处于一级故障状态；

若第一采样信号中的各参数在对应的阈值范围内，则进一步地，在FC模块的输出侧带载的情况下，通过采样模块对交流电采样得第二采样信号，第二采样信号包括第二采样电压和第二电压频率；

将第二采样信号与第二预设阈值范围组比较，第二预设阈值范围组＝[第二电压阈值范围，第二频率阈值范围]，例如第二预设阈值范围组＝[210V～230V，49Hz～51Hz]，如果第二采样信号在第二预设阈值范围组内，则判定车载充电机处于正常状态。

其中，正常状态下，车载充电机可以正常给车辆的电池模块充电；一级故障示意车载充电机严重故障，此状态下车载充电机不适合启动充电。

当第一采样信号在第一预设阈值组内，第二采样信号不在第二预设阈值组内时，通常即可以认定车载充电机有故障，但本实施例中对此情况进一步细致识别车载充电机的故障是否严重，以提高识别故障能力，在保证充电安全的情况下尽可能的满足充电需求。

进一步地，处理模块30还用于在第二采样信号不在第二预设阈值组内时，判断第二采样信号是否在第三预设阈值范围组内，当第二采样信号不在第三预设阈值范围组内时，则判定车载充电机处于二级故障状态，一级故障的故障等级高于二级故障的故障等级。

其中，二级故障示意车载充电机一般故障，车载充电可在限流/限功率的状态下给车辆的电池模块充电。

作为一种可选的实施方式，为提高识别车载充电机是否有故障的能力，本实施例中处理模块30还用于根据负载接入前的输入功率和输出功率计算出逆变损耗；将包含第一采样信息和逆变损耗的第一信息与第一预设阈值范围组比较，此时第一预设阈值范围组＝[第一电压阈值范围，第一频率阈值范围，逆变损耗阈值范围]；

另外，本实施例中处理模块30还用于根据负载接入后的输入功率和输出功率计算出逆变效率；将包含第二采样信号和逆变效率的第二信息与第二预设阈值范围组比较，此时第二预设阈值范围组＝[第二电压阈值范围，第二频率阈值范围，第一逆变效率阈值范围]，例如第二预设阈值范围组＝[210V～230V，49Hz～51Hz，92％～95％]。

相应的，处理模块30还用于当包含第二采样信号和逆变效率的第二信息不在第二预设阈值范围组内时，判断第二信息是否在第三预设阈值范围组内，此时第三预设阈值范围组＝[第三电压阈值范围，第三频率阈值范围，第二逆变效率阈值范围]，当第二信息不在第三预设阈值范围组内时，则判定车载充电机处于二级故障状态。

作为一种可选的实施方式，控制模块10还用于在放电自检模式下，当检出车载充电机处于正常状态或车载充电机处于二级故障状态时，依次断开所述负载、断开PFC模块的驱动开关以抬高PFC模块的母线电压，并在PFC模块的母线电压达到预设电压值时，断开双向DC/DC模块的驱动开关，结束放电自检模式；

处理模块30还用于在PFC模块的驱动开关断开后，在双向DC/DC模块的驱动开关断开前，判断PFC模块的母线电压是否达到预设电压值。

本实施例中，通过抬高PFC模块的母线电压来提高PFC母线电容储存的电能，比如将PFC模块的母线电压抬高到420V～450V，方便后续进行充电自检步骤。

可以理解的是，在放电自检模式下，双向DC/DC模块中靠近PFC一侧的MOS管可能工作于二极管模式或开关管模式，靠近电池模块一侧的MOS管一定工作于开关管模式。

进一步地，控制模块10还用于控制双向DC/DC模块的驱动开关重启，通过PFC模块的母线电压给电池模块充电，进入充电自检模式；

在充电自检模式下，双向DC/DC模块中靠近PFC一侧的MOS管一定工作于开关管模式，靠近电池模块一侧的MOS管可能工作于二极管模式或开关管模式。这样，放电自检模式和充电自检模式就可以全面覆盖双向DC/DC模块的MOS管的所有工作模式，增加车载充电机自检的全面性；

采样模块20还用于在充电自检模式下对双向DC/DC模块连接电池模块的一侧进行采样以获得输出电压；

处理模块30还用于判断输出电压是否在第四预设阈值范围组内，当输出电压在第四预设阈值范围组内，判定车载充电机处于正常状态。

本实施例中，将输出电压与第四预设阈值范围组比较，第四预设阈值范围组＝[第四电压阈值范围]，可识别充电自检模式下车载充电机是否有故障。

当输出电压不在第四阈值范围组内时，通常即可以认定车载充电机有故障，但本实施例中对此情况进一步细致识别车载充电机的故障是否严重，以提高识别故障能力，在保证充电安全的情况下尽可能的满足充电需求。

进一步地，处理模块30还用于当输出电压不在第四阈值范围组内时，判断输出电压是否在第五阈值范围组内，当第二信息在第五预设阈值范围组内，则判定车载充电机处于二级故障状态；当输出电压不在第五阈值范围组内，判定车载充电机处于一级故障状态。

将输出电压与第五预设阈值范围组比较，第五预设阈值范围组＝[第五电压阈值范围]，能够更细致地识别车载充电机所处的故障状态，例如一级故障或二级故障，使得该自检装置具有更好的识别故障的能力。

作为一种可选的实施方式，为提高识别车载充电机的是否有故障的能力，本实施例中处理模块30还用于根据充电自检模式下的输入功率和输出功率，计算出转化效率；

将包含输出电压和转化效率的第三信息与第四预设阈值范围组比较，第四预设阈值范围组＝[第四电压阈值范围，第一转化效率阈值范围]，提升识别充电自检模式下车载充电机是否有故障的能力。

相应的，处理模块30还用于当包含输出电压和转化效率的第三信息不在第四阈值范围组内时，判断第三信息是否在第五阈值范围组内，第五预设阈值范围组＝[第五电压阈值范围，第二转化效率阈值范围]，当第三信息在第五预设阈值范围组内，则判定车载充电机处于二级故障状态；当第三信息不在第五阈值范围组内，则判定车载充电机处于一级故障状态。

图6为本发明又一实施例提供的车载充电机的自检装置的方框示意图。

区别于图5的示例，图6示例的车载充电机的自检装置还包括存储模块40和提示模块50。

存储模块40，用于存储放电自检结果、充电自检结果、预设与逻辑规则以及预设提示规则，放电自检结果为在车载充电机在放电自检模式下检出的状态，第二自检模块为车载充电机在充电自检模式下检出的状态；

处理模块30还用于根据放电自检结果、充电自检结果以及预设与逻辑规则确定出实际自检结果，实际自检结果为正常、一级故障和二级故障中的任一种。

进一步地，提示模式50可以根据预设提示规则和车载充电机的状态，匹配出相应的提示信息，将提示信息发送给车辆的主控模块。

本实施例中，在放电自检结果为正常或二级故障的情况下，进行充电自检，最终自检结果放电自检结果为一级故障以及上述实际自检结果。

在放电自检结果或实际自检结果为一级故障时，提示模块在预设提示规则中匹配出相应的提示信息：车载充电机不可以充电，将该提示信息发送给车辆的主控模块；

在实际自检结果为二级故障时，提示模块在预设提示规则中匹配出相应的提示信息：车载充电机可限功率/限流充电，将该提示信息发送给车辆的主控模块；

在实际自检结果为正常时，在预设提示规则中匹配出相应的提示信息：车载充电机可正常充电，并将提示信息发送给车辆的主控模块。

车辆通过显示模块(例如车载屏)显示提示信息，从而提醒用户；或者通过车辆的通讯模块(例如蓝牙模块)与用户手机通信，将提示信息发送至用户的手机上。

图7为本发明又一实施例提供的车载充电机的自检装置的方框示意图。

区别于图6的示例，图7示例的车载充电机的自检装置还包括温度采集模块60，用于采集PFC模块和双向DC/DC模块两者的功能器件的温度以得到温度参数集，PFC模块的功能器件包括MOS管、电感、电容，双向DC/DC模块的功能器件包括MOS管、电感、变压器和电容；

处理模块30用于将包含第二采样信号、逆变效率以及温度参数集的第二信息与第二预设阈值范围组比较，此时第二预设阈值范围组＝[第二电压阈值范围，第二频率阈值范围，逆变效率阈值范围，第一温度阈值范围，第二温度阈值范围，第三温度阈值范围，第四温度阈值范围，第五温度阈值范围，第六温度阈值范围，第七温度阈值范围]，第一温度阈值范围、第二温度阈值范围、第三温度阈值范围分别对应于PFC模块的MOS管、电感和电容，第四温度阈值范围、第五温度阈值范围、第六温度阈值范围、第七温度阈值范围分别对应于双向DC/DC模块的MOS管、电感、变压器和电容；相应的，第三预设阈值范围组有对应的调整。

该实施例中将多个参数和各自对应的阈值范围进行比较，有效提升该自检装置识别车载充电机是否有故障的能力。

本发明实施例还提供一种车载控制器，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的车载充电机的自检方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行实现上述实施例提供的车载充电机的自检方法。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以通过一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要理解的是，在上述任一实施例中，PFC模块为无桥PFC模块，通过无桥PFC模块逆变，能够在放电自检模式下将经过双向DC/DC输出的高压电转变为交流电；电池模块可以为动力电池，也可以是其他类型的电源，例如氢燃料电池。

本发明采用第一、第二等来描述各种信息，但这些信息不应局限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如在不脱离本发明范围的情况下，第二信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第二信息。

以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (13)

1.一种车载充电机的自检方法，其特征在于，所述车载充电机包括PFC模块和双向DC/DC模块，所述PFC模块用于在外部电源对车辆的电池模块充电时将输入的交流电信号进行功率因数校正后输出直流电信号，或者，用于在电池模块对外部负载放电时将直流电信号进行反向的功率因数校正后输出交流电信号；所述双向DC/DC模块用于在外部电源对车辆的电池模块充电时对所述PFC模块输出的电压信号进行直流转换，或者，用于在所述电池模块对外部负载放电时对所述电池模块的输出信号进行直流转换，所述自检方法包括如下步骤：

在放电自检模式下进行放电自检步骤：

S101，在车辆启动状态下控制所述PFC模块和所述双向DC/DC模块启动，将所述电池模块提供的直流电逆变为交流电，以进入所述放电自检模式；

S103，对所述交流电进行采样以获得第一采样信息，所述第一采样信息包括第一采样电压和第一电压频率；

S105，判断第一信息是否在第一预设阈值范围组内，所述第一信息至少包括所述第一采样信息，若否，则放电自检结果为一级故障，若是，则跳转至步骤S107；

S107，控制负载并联接入所述PFC模块的输出侧，对所述交流电进行采样以获得第二采样信息，所述第二采样信息包括第二采样电压和第二电压频率；

S109，判断第二信息是否在第二预设阈值范围组内，若是，则放电自检结果为正常，所述第二信息至少包括所述第二采样信息。

2.根据权利要求1所述的车载充电机的自检方法，其特征在于，当所述第二信息不在所述第二预设阈值范围组内，还包括：

S111，判断所述第二信息是否在第三预设阈值范围组内，若是，则放电自检结果为二级故障；若否，则放电自检结果为一级故障，所述一级故障的故障等级高于所述二级故障的故障等级。

3.根据权利要求1所述的车载充电机的自检方法，其特征在于，在步骤S103之后，还包括：根据所述负载接入前的输入功率和输出功率计算出逆变损耗，所述第一信息还包括所述逆变损耗。

4.根据权利要求1或2所述的车载充电机的自检方法，其特征在于，在步骤S107之后，还包括：根据所述负载接入后的输入功率和输出功率计算出逆变效率，所述第二信息还包括所述逆变效率；和/或，

在步骤S107之后，还包括：采集所述PFC模块和所述双向DC/DC模块两者的功能器件的温度以得到温度参数集，所述功能器件包括MOS管、电感、变压器和电容，所述第二信息还包括所述温度参数集。

5.根据权利要求1或2所述的车载充电机的自检方法，其特征在于，在所述放电自检模式下检出所述放电自检结果为正常或二级故障之后，还包括：

S21，依次断开所述负载、所述PFC模块的驱动开关、所述双向DC/DC模块的驱动开关，结束放电自检；

S23，重启所述双向DC/DC模块的驱动开关以进入充电自检模式，进行充电自检步骤以得到充电自检结果；

S25，根据所述放电自检结果、所述充电自检结果以及预设与逻辑规则，确定实际自检结果，所述实际自检结果为正常、一级故障和二级故障中的任一种。

6.根据权利要求5所述的车载充电机的自检方法，其特征在于，步骤S23包括：

S231，重启所述双向DC/DC模块的驱动开关，进入充电自检模式，

S233，对所述双向DC/DC模块连接电池模块的一侧进行采样以获得输出电压；

S235，判断第三信息是否在第四预设阈值范围组内，若是，则充电自检结果为正常，所述第三信息至少包括所述输出电压。

7.根据权利要求6所述的车载充电机的自检方法，其特征在于，当所述第三信息不在第四预设阈值范围组内，还包括：

S237，判断所述第三信息是否在第五预设阈值范围组内，若是，则充电自检结果为二级故障，若否，则充电自检结果为一级故障。

8.根据权利要求7所述的车载充电机的自检方法，其特征在于，在步骤S233之后，还包括：根据充电自检模式下的输入功率和输出功率计算出转化效率；转化效率所述第三信息还包括所述转化效率。

9.根据权利要求5所述的车载充电机的自检方法，其特征在于，步骤S21包括：

S211，依次断开所述负载、所述PFC模块的驱动开关，使得所述PFC模块停止工作；

S213，逐步抬高所述PFC模块的母线电压；

S215，判断所述PFC模块的母线电压是否达到预设阈值，若否，则返回S213；若是，则断开所述双向DC/DC模块的驱动开关。

10.根据权利要求1或2所述的车载充电机的自检方法，其特征在于，在所述放电自检模式下检出所述放电自检结果为一级故障之后，还包括：

根据所述放电自检结果和预设提示规则，匹配出相应的提示信息，并将所述提示信息发送给车辆的主控模块。

11.根据权利要求6-9任一项所述的车载充电机的自检方法，其特征在于，在所述确定实际自检结果之后，还包括：根据所述实际自检结果和预设提示规则，匹配出相应的提示信息，并将所述提示信息发送给车辆的主控模块。

12.一种车载控制器，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-11任一项所述的自检方法。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行实现如权利要求1-11任一项所述的自检方法。

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