CN116660746A - 发电机工作状态检测方法、装置、单元及存储介质 - Google Patents

发电机工作状态检测方法、装置、单元及存储介质 Download PDF

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李雷
郭海波
周伟伟
许伟
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Abstract

本申请实施例提供一种发电机工作状态检测方法、装置、单元及存储介质，该方法包括：在检测到发动机启动后，获取蓄电池的电池电压；根据电池电压和预设电压限值，判断发电机是否处于预设过载状态；若发电机处于预设过载状态，则根据电池电压确定所述发电机的过载等级；输出发电机的过载等级。在识别发电机过载状态过程中，不需要增加任何硬件成本，能够减少大量人力物力的消耗，且效率较高。

Description

发电机工作状态检测方法、装置、单元及存储介质
技术领域
本申请实施例涉及车辆技术领域，尤其涉及一种发电机工作状态检测方法、装置、单元及存储介质。
背景技术
汽车发电机是汽车的主要能源，其功能是在发动机正常运转时，向除起动机外所有用电设备供电，同时向蓄电池充电。但短时间超负荷运行，会引起发电机定子绕组温度升高，加速绝缘部分老化，缩短发电机的使用寿命；若长时间超负荷运行，就有可能导致发电机定子绕组烧毁，最终造成发电机不能发电的故障。因此，对汽车发电机的工作状态进行识别至关重要。
目前，现有技术中常用的整车电平衡测试方式识别发电机的工作状态，即通过整车电源系统电能供给与消耗之间的平衡关系，匹配发电机、蓄电池和用电设备之间的电量，从而确定发电机的工作状态。
然而，通过整车电平衡测试检测发电机的工作状态，需要消耗大量的人力物力，效率低。
发明内容
本申请实施例提供一种发电机工作状态检测方法、装置、单元及存储介质，以解决现有技术中通过电平衡测试检测发电机工作状态，从而导致消耗大量的人力物力，效率低的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种发电机工作状态检测方法，包括：
在检测到发动机启动后，获取蓄电池的电池电压；
根据电池电压和预设电压限值，判断发电机是否处于预设过载状态；
若发电机处于预设过载状态，则根据电池电压确定发电机的过载等级；
输出发电机的过载等级。
在一种可能的设计中，电子控制器单元预存有不同电压阈值区间与过载等级的对应关系；相应地，根据电池电压确定发电机的过载等级，包括：确定电池电压所处的电压阈值区间；根据对应关系，将电压阈值区间对应的过载等级，确定为发电机的过载等级。
在一种可能的设计中，根据电池电压和预设电压限值，判断发电机是否处于预设过载状态，包括：若电池电压大于或等于预设电压限值，则判定发电机不处于预设过载状态；若电池电压小于预设电压限值，则判定发电机处于预设过载状态。
在一种可能的设计中，根据电池电压确定发电机的过载等级之后，还包括：记录发电机处于各过载等级的时长；根据各过载等级的时长计算发电机处于过载状态的累计时间。
在一种可能的设计中，根据各过载等级的时长计算发电机处于过载状态的累计时间，包括：将每个过载等级的时长与对应的加权系数相乘，得到每个过载等级的加权时长；对各过载等级的加权时长求和，得到发电机处于过载状态的累计时间。
在一种可能的设计中，根据各过载等级的时长计算发电机处于过载状态的累计时间之后，还包括：若累计时间大于或等于预设判定阀值，则输出报警或提示。
在一种可能的设计中，根据各过载等级的时长计算发电机处于过载状态的累计时间之后，还包括：上传发电机处于过载状态的累计时间至云平台。
在一种可能的设计中，获取蓄电池的电池电压之前，还包括：若检测到启动开关信号，则不执行获取蓄电池的电池电压的步骤。
第二方面，本申请实施例提供一种发电机工作状态检测装置，包括：
获取模块，用于获取蓄电池的电池电压；
判断模块，用于根据电池电压和预设电压限值，判断发电机是否处于预设过载状态；
确定模块，用于若发电机处于预设过载状态，则根据电池电压确定发电机的过载等级；
输出模块，用于输出发电机的过载等级。
第三方面，本申请实施例提供一种电子控制器单元，包括至少一个处理器和存储器；存储器存储计算机执行指令；至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器执行如上第一方面以及第一方面各种可能的设计的方法。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计的方法。
第五方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计的方法。
本申请实施例提供的发电机工作状态检测方法、装置、单元及存储介质，在电子控制器单元中预存有不同电压阈值区间与过载等级的对应关系，在发动机运行过程中，通过获取蓄电池的电池电压，并根据电池电压确定发电机当前工作状态的过载等级，在识别发电机过载状态过程中，不需要增加任何硬件成本，能够减少大量人力物力的消耗，且效率较高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的发动机系统的结构示意图；
图2为本申请一个实施例提供的发电机工作状态检测方法的流程示意图；
图3为本申请另一个实施例提供的发电机工作状态检测方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的发电机工作状态检测装置的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的电子控制器单元的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1为本申请实施例提供的发电机过载检测系统的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的系统包括：发动机101、发电机102、蓄电池103、电子控制器单元104和云平台105。
其中，发动机101，用于带动发电机102运转发电；发电机102，用于将电能传给蓄电池充电；蓄电池104，用于为车辆相关部件进行供电。
其中，电子控制器单元104可以是ECU(Electronic Control Unit)。云平台105，可以是一台服务器。
图2为本申请一个实施例提供的发电机工作状态检测方法的流程示意图，本实施例的执行主体可以为图1所示实施例中的电子控制器单元104，也可以是有类似功能的其他控制器，本实施例此处不做特别限制。如图2所示，该方法包括：
S201：在检测到发动机启动后，获取蓄电池的电池电压。
其中，蓄电池是起动用蓄电池，在发动机起动时，向起动机和点火系统供电；发电机不发电或电压较低时向用电设备供电；发电机超载时，协助发电机供电。
具体地，检测到发动机启动的方式可以包括两种方式：
第一种，可以采集发动机的起动信号，当接收到发动机启动信号时，则确定检测到发动机启动；第二种，也可以是采集发动机的振动信号，当振动信号达到一定的幅度阈值时，则确定检测到发动机启动。
具体的，获取蓄电池的电池电压的具体过程为：发动机启动后，电子控制器单元实时读取蓄电池的电池电压。
S202：根据电池电压和预设电压限值，判断发电机是否处于预设过载状态。
具体地，S202具体包括Sa～Sb：
Sa：若电池电压大于或等于预设电压限值，则判定发电机不处于预设过载状态。
Sb：若电池电压小于预设电压限值，则判定发电机处于预设过载状态。
其中，预设电压限值是预先设定的过载电压限值，用V1表示。
具体地，若检测蓄电池电压V≥V1，则判定发电机未过载或轻微过载，不属于预设过载状态；若检测蓄电池电压V＜V1，则判定发电机处于预设过载状态。
S203：若发电机处于预设过载状态，则根据电池电压确定发电机的过载等级。
具体地，电子控制器单元预存有不同电压阈值区间与过载等级的对应关系，相应地，S203具体包括Sc～Sd：
Sc：确定电池电压所处的电压阈值区间。
Sd：根据对应关系，将电压阈值区间对应的过载等级，确定为发电机的过载等级。
其中，分别设定过载电压限值V1、V2、V3…Vn。不同电压阈值区间与过载等级的对应关系为：若电子控制器单元检测蓄电池电压V2≤V＜V1，即处于(V1,V2]区间内，则确定发电机处于1级过载。若电子控制器单元检测蓄电池电压V3≤V＜V2时，即处于(V2,V3]区间内，则确定发电机处于2级过载。若电子控制器单元检测蓄电池电压Vn+1≤V＜Vn时，即处于(Vn,Vn+1]区间内，则确定发电机处于n级过载。
示例性地，电子控制器单元检测蓄电池电压处于(V2,V3]区间内，则该发电机处于2级过载状态。
S204：输出发电机的过载等级。
具体地，可以将过载等级发送至车辆的显示屏或仪表进行显示；也可以是将过载等级发送至用户的终端等设备。
从上述实施例描述可知，在电子控制器单元中预存有不同电压阈值区间与过载等级的对应关系；在发动机运行过程中，通过获取蓄电池的电池电压，并根据电池电压确定发电机当前工作状态的过载等级，在识别发电机过载工作状态过程中，不需要增加任何硬件成本，能够减少大量人力物力的消耗，且效率较高。
图3为本申请另一实施例提供的发电机工作状态检测方法的流程示意图，本实施例的执行主体可以为图1所示实施例中的电子控制器单元104，本实施例此处不做特别限制。如图3所示，该方法包括：
S301：判断是否检测到启动开关信号。若是，则执行S302；若否，则执行S303。
S302：若检测到启动开关信号，则不执行获取蓄电池的电池电压的步骤。
其中，启动开关信号，是发动机启动时电子控制器单元会收到的信号。
具体地，若检测到启动开关信号，则确定此时发动机处于启动状态，此时不需要执行获取蓄电池的电池电压的步骤。
S303：在检测到发动机启动后，获取蓄电池的电池电压。
S304：根据电池电压和预设电压限值，判断发电机是否处于预设过载状态。
S305：若发电机未处于预过载状态，无需记录时长。
S306：若发电机处于预设过载状态，则根据电池电压确定发电机的过载等级。
S307：记录发电机处于各过载等级的时长。
其中，发电机处于各过载等级的时长，包括：发电机处于i级过载状态时长ti，其中，i取值为1到n。
具体地，电子控制器单元累计记录并存储在不同等级过载状态的时长ti，其中，i的取值为1到n。
S308：根据各过载等级的时长计算发电机处于过载状态的累计时间。
具体地，S306：具体Se～Sf：
Se：将每个过载等级的时长与对应的加权系数相乘，得到每个过载等级的加权时长；
其中，加权系数是根据产品特性试验等进行标定获取的。
示例性地，1级过载状态的加权系数记为ε1，2级过载状态的加权系数记为ε2，i级过载状态的加权系数记为εi。
具体地，i级过载等级的加权时长的计算公式为：t权i＝εi·ti。示例性地，处于1级过载状态的加权时长计算公式为t权1＝ε1·t1；处于2级过载状态的加权时长计算公式为t权2＝ε2·t2。
Sf：对各过载等级的加权时长求和，得到发电机处于过载状态的累计时间。
具体地，发电机处于过载状态的累计时间的计算公式为：
t＝t权1+t权1+…+t权n
S309：若累计时间大于或等于预设判定阀值，则输出报警或提示。
其中，电子控制器单元设定判定阀值T。
具体地，若发电机处于过载状态的累计时间大于或等于预设判定阀值T，则输出报警或提示。
具体地，输出报警或提示包括：输出带有提示作用的警示灯或显示故障码。用户可以通过故障说明书或咨询客服，了解故障码的含义。
S310：上传发电机处于过载状态的累计时间至云平台。
其中，云平台存在于互联网中，提供存储能力。
具体地，将发电机处于过载状态的累计时间，进行记录及存储，并上传至云平台。
从上述实施例描述可知，根据电池电压确定发电机的过载等级之后，记录发电机处于过载状态的累计时间，以更精确的数据展示发电机处于过载状态的时长；当累计时间大于或等于电子控制器单元预设的判定阀值，电子控制器单元输出故障码或警示灯，根据故障码或警示灯，对应说明书中的故障问题，以了解发动机的过载状态；将发电机处于过载状态的累计时间上传至云平台，以达到数据量积累的效果，在初期运行阶段，可以通过大量的累计时间数据量以及故障报单里程统计出发电机达到寿命极限时的过载时长，同时，不同行业对于判定阀值也有不同定义，云平台积累的数据能够指导不同行业匹配不同规格的发电机。
图4为本申请实施例提供的发电机工作状态检测装置的结构示意图。如图4所示，该发电机工作状态检测装置40包括：获取模块401、判断模块402、确定模块403以及输出模块404。
获取模块401，用于获取蓄电池的电池电压；
判断模块402，用于根据电池电压和预设电压限值，判断发电机是否处于预设过载状态；
确定模块403，用于若发电机处于预设过载状态，则根据电池电压确定发电机的过载等级；
输出模块404，用于输出发电机的过载等级。
本实施例提供的装置，可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
在一种可能的设计中，其中电子控制器单元预存有不同电压阈值区间与过载等级的对应关系；
相应地，确定模块403，具体用于：确定电池电压所处的电压阈值区间；根据对应关系，将电压阈值区间对应的过载等级，确定为发电机的过载等级。
在一种可能的设计中，装置还包括：时长处理模块405，用于记录发电机处于各过载等级的时长；根据各过载等级的时长计算发电机处于过载状态的累计时间。
相应地，时长处理模块405，具体用于：将每个过载等级的时长与对应的加权系数相乘，得到每个过载等级的加权时长；对各过载等级的加权时长求和，得到发电机处于过载状态的累计时间。
在一种可能的设计中，输出模块404，还用于若累计时间大于或等于预设判定阀值，则输出报警或提示。
在一种可能的设计中，装置还包括：上传模块406，用于上传发电机处于过载状态的累计时间至云平台。
在一种可能的设计中，装置还包括：检测模块407，用于上传发电机处于过载状态的累计时间至云平台。
本实施例提供的装置，可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
图5为本申请实施例提供的电子控制器单元的硬件结构示意图。如图5所示，本实施例的电子控制器单元50包括：处理器501以及存储器502；其中
存储器502，用于存储计算机执行指令；
处理器501，用于执行存储器存储的计算机执行指令，以实现上述方法实施例中所执行的各个步骤。具体可以参见前述方法实施例中的相关描述。
可选地，存储器502既可以是独立的，也可以跟处理器501集成在一起。
当存储器502独立设置时，该电子控制器单元还包括总线503，用于连接存储器502和处理器501。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现如上的发电机工作状态检测方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，其存储在计算机可读存储介质中，至少一个处理器可以从计算机可读存储介质读取计算机程序，至少一个处理器执行计算机程序时可实现上述实施例中发电机工作状态检测方法的技术方案。
在本申请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，模块的划分，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，例如多个模块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，装置或模块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模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块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模块来实现本实施例方案。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述模块成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器执行本申请各个实施例方法的部分步骤。
应理解，上述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，简称CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，简称ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component Interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture，简称EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称ASIC)中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种发电机工作状态检测方法，其特征在于，应用于电子控制器单元，包括：
在检测到发动机启动后，获取蓄电池的电池电压；
根据所述电池电压和预设电压限值，判断发电机是否处于预设过载状态；
若发电机处于所述预设过载状态，则根据所述电池电压确定所述发电机的过载等级；
输出所述发电机的过载等级。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述电子控制器单元预存有不同电压阈值区间与过载等级的对应关系；
相应地，所述根据所述电池电压确定所述发电机的过载等级，包括：
确定所述电池电压所处的电压阈值区间；
根据所述对应关系，将所述电压阈值区间对应的过载等级，确定为所述发电机的过载等级。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电池电压和预设电压限值，判断发电机是否处于所述预设过载状态，包括：
若所述电池电压大于或等于所述预设电压限值，则判定所述发电机不处于所述预设过载状态；
若所述电池电压小于所述预设电压限值，则判定所述发电机处于所述预设过载状态。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电池电压确定所述发电机的过载等级之后，还包括：
记录所述发电机处于各过载等级的时长；
根据各过载等级的时长计算所述发电机处于过载状态的累计时间。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据各过载等级的时长计算所述发电机处于过载状态的累计时间，包括：
将每个过载等级的时长与对应的加权系数相乘，得到每个过载等级的加权时长；
对各过载等级的加权时长求和，得到发电机处于过载状态的累计时间。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据各过载等级的时长计算所述发电机处于过载状态的累计时间之后，还包括：
若所述累计时间大于或等于预设判定阀值，则输出报警或提示。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据各过载等级的时长计算所述发电机处于过载状态的累计时间之后，还包括：
上传所述发电机处于过载状态的累计时间至云平台。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取蓄电池的电池电压之前，还包括：
若检测到启动开关信号，则不执行所述获取蓄电池的电池电压的步骤。
9.一种发电机工作状态检测装置，其特征在于，应用于电子控制器单元，包括：
获取模块，用于获取蓄电池的电池电压；
判断模块，用于根据所述电池电压和预设电压限值，判断发电机是否处于预设过载状态；
确定模块，用于若发电机处于预设过载状态，则根据所述电池电压确定所述发电机的过载等级；
输出模块，用于输出所述发电机的过载等级。
10.一种电子控制器单元，其特征在于，包括至少一个处理器和存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1-8任一项所述的方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1-8任一项所述的方法。
12.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的方法。
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