CN115583152A - 一种检测dcdc模块输出线路连接状态的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测DCDC模块输出线路连接状态的方法及系统，通过结合电压法和电流法，可以很方便地诊断出DCDC模块12v输出电路连接异常情况，并及时点亮仪表故障灯提前通知客户及时检查维修车辆，以保证车辆安全。实施本发明，无需更改纯电动机中现有的高低压供电结构，具有检测准确度高、容易实现，且成本低的优点。

Description

一种检测DCDC模块输出线路连接状态的方法及系统

技术领域

本发明涉及直流变换器诊断技术领域，特别是涉及一种检测DCDC模块输出线路连接状态的方法及系统。

背景技术

在纯电动汽车上通过DCDC模块(直流变换器)可以把高压电池的高压电转换为12v电源，并供应给低压系统，以保证车辆低压用电器设备及ECU控制器等正常使用。

DCDC模块安装在车辆上，可能因生产或售后换件安装遗漏、或车辆在使用中振动颠簸，存在负极线束端子连接异常，或输出电路主保险丝熔断等情况。当以上情况发生后，DCDC模块输出的12v无法供应给车辆低压用电器设备及ECU控制器使用，只能消耗低压蓄电池电量；当消耗时间增加后，低压蓄电池会发生馈电，使其供应电压小于可工作电压范围。当发生这种情形时，则行驶中的车辆会因ECU控制器无法工作而断电，失去动力，对行在安全造成非常大的风险。

在现有技术中，如果DCDC模块内部发生故障(例如，输入欠压、过流等)，DCDC模块自身可以诊断出相应故障，并且可以直接点亮组合仪表上的故障灯，以提醒驾驶员。但如果DCDC模块内部没有任何故障，而发生了负极线束端子连接异常等情形，DCDC模块无法自身进行检测。为了检测这种情形，在现有技术中一般需要在DCDC模块内部额外增加控制电路，通过检测到对应电阻的电压信号输入到控制电路的输入端，控制电路根据采集到的电压数据判断DCDC模块变换器和12V蓄电池之间的连接状态。这种控制电路一般需要采用具有数据处理能力的控制芯片或处理芯片。故现有这种检测方法，会增加DCDC模块成本和开发难度，对于一些不具备内部检测电子元器件的DCDC模块无法实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种检测DCDC模块输出线路连接状态的方法及系统，可以很方便地检测诊断出DCDC模块检测12v电路连接状态异常，并进行告警提醒。

为解决上述技术问题，作为本发明的一方面，提供一种检测DCDC模块输出线路连接状态的方法，该方法能够应用于纯电动汽车中，所述方法包括如下步骤：

步骤S10，在触发条件满足时，启动检测DCDC模块输出线路连接状态的功能；

步骤S11，周期性获得当前DCDC模块输出电压值与电动车中当前低压蓄电池的正极电压值；

步骤S12，获得当前DCDC模块输出电压值与电动车中当前低压蓄电池的正极电压值之间的差值，将所述差值与预定的电压阈值进行比较，判断所述差值是否大于或等于所述电压阈值；

步骤S13，在判断结果为是时，获得当前DCDC模块的12V输出电流值；

步骤S14，判断所述电池流值是否小于一预定的电流阈值，且持续至少一预定时间阈值；

步骤S15，在判断结果为是时，确定DCDC模块12V输出线路连接异常，进行异常报警，并限制车速不超过一预定的第一车速阈值。

其中，在步骤S10中，所述触发条件为：

车辆完成上低压电以及上高压电，同时车速大于预定的第二车速阈值。

其中，所述电压阈值为0.8V，所述电流阈值为7A，所述时间阈值为30s，所述第一车速阈值为60km/h，所述第二车速阈值为3km/h。

其中，在所述步骤S15中，所述进行异常报警具体为：

在确定DCDC模块12V输出线路连接异常后，点亮组合仪表报警灯或通过声音进行报警，同时发送限速请求至VCU，以控制车速不超过所述预定的第一车速阈值。

其中，进一步包括：

在步骤S12或步骤S14中，当判断结果为否时，确定所述DCDC模块12V输出线路连接正常，流程转至步骤S11。

相应地，本发明的另一方面，还提供一种检测DCDC模块输出线路连接状态的系统，该系统能够应用于纯电动汽车中，其包括：

功能启动单元，用于在判断到满足预定的触发条件时，启动检测DCDC模块输出线路连接状态的功能；

电压值获得单元，用于周期性获得当前DCDC模块输出电压值与电动车中当前低压蓄电池的正极电压值；

第一条件判断单元，用于接收来自电压值获得单元所获得的当前DCDC模块输出电压值与当前低压蓄电池的正极电压值，并计算两者之间的差值，将所述差值与预定的电压阈值进行比较，判断所述差值是否大于或等于所述电压阈值；

电流值获得单元，用于在第一条件判断单元的判断结果为是时，获得当前DCDC模块的12V输出电流值；

第二条件判断单元，用于判断所述电池流值是否小于一预定的电流阈值，且持续至少一预定时间阈值；

异常处理单元，用于在第二条件判断单元的判断结果为是时，确定DCDC模块12V输出线路连接异常，进行异常报警，并限制车速不超过一预定的第一车速阈值。

其中，所述触发条件为：

车辆完成上低压电以及上高压电，同时车速大于预定的第二车速阈值。

其中，所述电压阈值为0.8V，所述电流阈值为7A，所述时间阈值为30s，所述第一车速阈值为60km/h，所述第二车速阈值为3km/h。

其中，在所述异常处理单元具体用于：

在确定DCDC模块12V输出线路连接异常后，点亮组合仪表报警灯或通过声音进行报警，同时发送限速请求至VCU，以控制车速不超过一预定的第一车速阈值。

其中，进一步包括：

连接正常处理单元，用于在所述第一条件判断单元或所述第二条件判断单元的判断结果为否时，确定所述DCDC模块12V输出线路连接正常，控制所述电压值获得单元继续工作。

实施本发明实施例，具有如下的有益效果：

本发明实施例提供了一种检测DCDC模块输出线路连接状态的方法及系统，通过比较DCDC模块的12v输出电压与低压蓄电池的正极电压，并结合DCDC模块输出电流可以很方便地检测出DCDC模块输出线路连接的异常状态；

本发明实施例无需额外增加的检测电子元器件组成监控电路，而利用现有检测电路，通过结合电压法和电流法比较，可以诊断出DCDC模块的12v输出电路连接状态的异常状态；所述方法成本低，且检测效率以及准确性均非常高；并在诊断出异常后，能够通过点亮仪表故障灯，以及限制最高车速的手段提醒驾驶员及时检查维修车辆，提高了行车的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明的应用环境示意图；

图2为本发明提供的一种检测DCDC模块输出线路连接状态的方法的一个实施例的主流程示意图；

图3为对应于图2的更详细的流程示意图；

图4为本发明提供的本发明提供的一种检测DCDC模块输出线路连接状态的系统的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，示出了本发明的应用环境示意图；在纯电动汽车中，其供电系统一般包括有动力电池及电池管理系统、整车控制器、集成电机控制器、DCDC模块、低压蓄电池及低压负载。其中：

动力电池及电池管理系统用于为纯电动汽车提供电能，用于驱动车辆。动力电池为DCDC模块提供高压电输入，而DCDC模块用于把高压电转化为12v低压电输出；

整车控制器用于控制车辆完成上高压电，控制DCDC模块开启和关闭，并监控DCDC模块故障状态；

集成电机控制器用于在DCDC模块上高压电时进行预充保护，并下高压电时进行电能泄放保护；

DCDC模块，即直流变换器，其用于接收整车控制器的指令，把动力电池的高压电转换为12v的低压电，输出给低压系统工作；

低压蓄电池，其可以是诸如低压铅酸蓄电池，用于在DCDC模块未工作前给整车12v低压系统供电；或在DCDC模块供电后进行补充供电；

低压负载包含车上所有12v低压耗电系统，比如控制器ECU、灯光系统、喇叭、空调鼓风机、开关以及电机等。

可以理解的是，纯电动汽车低压电源供电系统由低压蓄电池和DCDC模块共同组成，在车辆没有上高压电，以及DCDC模块没有输出功率时，车辆低压系统由低压蓄电池供电。当车辆完成上高压后，DCDC模块开输出功率。

为了保证低压蓄电池一直处于较高的电量水平，不馈电。DCDC模块输出功率的大小，需要大于车辆低压负载消耗功率的总和。同时，还要求DCDC模块输出电压高于低压蓄电池，以保证蓄电池处于持续小电流充电状态，只有在车辆瞬时需要大功率时，超过了DCDC模块输出的最大功率的能力，低压蓄电池才会短时的向外供电。

如果是DCDC模块内部发生故障，比如检测到输入欠压，过流等，DCDC模块可以诊断出相应故障，并且可以直接点亮组合仪表上的故障灯，提醒驾驶员。但如果DCDC模块内部没有任何故障，而发生了负极线束端子连接异常，输出电路主保险丝熔断的情况。DCDC模块输出的功率无法有效的传递到低压负载上，便会造成低压蓄电池持续对外放电，进而发生馈电的现象。

本发明针对这种DCDC模块内部无故障，而是因为输出电路连接状态引起的故障提供了一种非常高效的检测方法，下文将结合附图进行说明。

如图2所示，示出本发明提供的一种检测DCDC模块输出线路连接状态的方法的一个实施例的主流程示意图。在本实施中，所述方法包括如下的步骤：

步骤S10，在触发条件满足时，启动检测DCDC模块输出线路连接状态的功能；

其中，在步骤S10中，所述触发条件为：

车辆完成上低压电以及上高压电，同时车速大于预定的第二车速阈值，在一个例子中，所述第二车速阈值为3km/h。

步骤S11，周期性获得当前DCDC模块输出电压值与电动车中当前低压蓄电池的正极电压值；

步骤S12，获得当前DCDC模块输出电压值与电动车中当前低压蓄电池的正极电压值(即KL30电压)之间的差值，将所述差值与预定的电压阈值进行比较，判断所述差值是否大于或等于所述电压阈值，在一个例子中，所述电压阈值为0.8V；

步骤S13，在判断结果为是时，获得当前DCDC模块的12V输出电流值；

步骤S14，判断所述电池流值是否小于一预定的电流阈值(如7A)，且持续至少一预定时间阈值(如30s)；

步骤S15，在判断结果为是时，确定DCDC模块12V输出线路连接异常，进行异常报警，并限制车速不超过一预定的第一车速阈值(如60km/h)。

其中，在所述步骤S15中，所述进行异常报警具体为：

在确定DCDC模块12V输出线路连接异常后，点亮组合仪表报警灯或通过声音进行报警，同时发送限速请求至VCU，以控制车速不超过所述预定的第一车速阈值。在这种情况下，通过DCDC模块点亮组合仪表上故障灯，可以提前通知客户及时检查维修车辆，VCU根据DCDC模块上报故障，主动限制车辆最高车速不超过60km/h，引起客户注意，以保证车辆安全。

其中，进一步包括：

在步骤S12或步骤S14中，当判断结果为否时，确定所述DCDC模块12V输出线路连接正常，流程转至步骤S11。

在本发明的方法中，其中，其中对电流阈值以及电压阈值的选取是基于如下原理进行的：

从电压方面进行考虑，DCDC模块实际输出电压一般会在14v左右。而蓄电池最高电压一般在12.8v左右。当DCDC模块没有工作时，DCDC模块的KL30电压接近低压蓄电池电压。当DCDC模块正常工作且输出电路连接正常，低压蓄电池的正极电压值(即KL30电压值)接近DCDC模块输出电压，此种情况下，DCDC模块检测12v输出值减去KL30电压值基本处于0.5v以内(线束损耗)。例如在一个例子中，当发生DCDC模块输出电路连接异常的情况，此时，DCDC模块检测12v输出电压为14v，DCDC模块的KL30电压为12.8v，DCDC模块检测12v输出减去KL30电压值为1.2v。这样通过电压法比较，并且预留一定的电压采集误差裕量，当判断DCDC模块检测12v输出值减去KL30电压值≥0.8v，则可判断为DCDC模块输出电路连接状态异常。

而在另一方面，从电流方面考虑，只要车辆完成上了高压电后，车辆低压负载就会存在一定的耗电，即使车辆处于一个很低负载的工况下也会如此，因为例如高压继电器会耗电，车辆所有ECU控制器会耗电，仪表和中控屏也会耗电等等。上述各器件的耗电总和最少会达到10A。故当DCDC模块正常工作且输出电路连接正常，低压负载供电由DCDC模块输出功率，此时DCDC模块检测12v输出电流一般会≥10A；但如果发生DCDC模块输出电路连接异常的情况，相当于DCDC模块12v输出后面没有连接负载，DCDC模块检测12v输出电流一般会≤1A(无输出)。这样通过电流法比较，并且预留一定的电流采集误差裕量，当判断DCDC模块检测12v输出电流≤7A且持续30s，即可判定DCDC模块输出电路连接状态异常。

本发明提供的方法结合上述的电压判断方法和电流判断方法，当两种方法都判断出故障时，则DCDC模块可以判定12v电路连接状态异常。

如图2所示，示出本发明相应于图2的更详细的流程图。在该流程中包括如下的步骤：

步骤一，判断车辆是否完成上低压电；

步骤二，如果满足车辆完成上低压电条件，则继续判断车辆是否完成上高压电，如果车辆未完成上低压电，则DCDC模块不启动检测12v输出端子连接状态的功能；

步骤三，如果满足车辆完成上高压电条件，则VCU使能DCDC模块工作，输出12v；

步骤四，判断车辆车速是否≥3km/h；

步骤五，如果车辆满足车速≥3km/h条件，则DCDC模块启动检测12v输出端子连接状态功能；

步骤六，判断DCDC模块检测到自身12v输出电压与自身连接蓄电池常电KL30输入电压差值是否≥0.8v；

步骤七，如果DCDC模块满足检测12v输出-KL30电压≥0.8v条件，则继续判断DCDC模块检测12v输出电流是否≤7A且持续30s；

步骤八，如果满足DCDC模块检测12v输出-KL30电压≥0.8v同时DCDC模块检测12v输出电流是否≤7A且持续30s条件，则DCDC模块判断12v输出端子连接异常；

步骤九，DCDC模块点亮组合仪表报警灯；

步骤十，VCU限制车速≤60km/h；

步骤十一，如果不满足DCDC模块检测12v输出-KL30电压≥0.8v同时DCDC模块检测12v输出电流是否≤7A且持续30s条件，则DCDC模块判断12v输出端子连接正常。

步骤十二：车辆整车使用，流程转至前述步骤五，DCDC模块保持启动检测12V输出端子连接状态功能；

如图4所示，示出了本发明提供一种检测DCDC模块输出线路连接状态的系统的一个实施例的结构示意图。在实施应用中，所述系统在纯电动汽车的电池管理系统中实施，具体地，本实施例中，所述系统1包括：

功能启动单元10，用于在判断到满足预定的触发条件时，启动检测DCDC模块输出线路连接状态的功能；

电压值获得单元11，用于周期性获得当前DCDC模块输出电压值与电动车中当前低压蓄电池的正极电压值；

第一条件判断单元12，用于接收来自电压值获得单元11所获得的当前DCDC模块输出电压值与当前低压蓄电池的正极电压值，并计算两者之间的差值，将所述差值与预定的电压阈值进行比较，判断所述差值是否大于或等于所述电压阈值；

电流值获得单元13，用于在第一条件判断单元12的判断结果为是时，获得当前DCDC模块的12V输出电流值；

第二条件判断单元14，用于判断所述电池流值是否小于一预定的电流阈值，且持续至少一预定时间阈值；

异常处理单元15，用于在第二条件判断单元14的判断结果为是时，确定DCDC模块12V输出线路连接异常，进行异常报警，并限制车速不超过一预定的第一车速阈值；更具体地，在确定DCDC模块12V输出线路连接异常后，点亮组合仪表报警灯或通过声音进行报警，同时发送限速请求至VCU，以控制车速不超过一预定的第一车速阈值。

连接正常处理单元16，用于在所述第一条件判断单元12或所述第二条件判断单元14的判断结果为否时，确定所述DCDC模块12V输出线路连接正常，控制所述电压值获得单元继续工作。

具体地，在一个例子中，所述触发条件为：

车辆完成上低压电以及上高压电，同时车速大于预定的第二车速阈值。

其中，所述电压阈值为0.8V，所述电流阈值为7A，所述时间阈值为30s，所述第一车速阈值为60km/h，所述第二车速阈值为3km/h。

更多的细节，可以参考并结合前述对图1至图3描述的内容，在此不进行详述。

实施本发明实施例，具有如下的有益效果：

本发明实施例提供了一种检测DCDC模块输出线路连接状态的方法及系统，通过比较DCDC模块的12v输出电压与低压蓄电池的正极电压，并结合DCDC模块输出电流可以很方便地检测出DCDC模块输出线路连接的异常状态；

本发明实施例无需额外增加的检测电子元器件组成监控电路，而利用现有检测电路，通过结合电压法和电流法比较，可以诊断出DCDC模块的12v输出电路连接状态的异常状态；所述方法成本低，且检测效率以及准确性均非常高；并在诊断出异常后，能够通过点亮仪表故障灯，以及限制最高车速的手段提醒驾驶员及时检查维修车辆，提高了行车的安全性。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种检测DCDC模块输出线路连接状态的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S10，在满足预定的触发条件时，启动检测DCDC模块输出线路连接状态的功能；

步骤S11，周期性获得当前DCDC模块输出电压值与电动车中当前低压蓄电池的正极电压值；

步骤S12，获得当前DCDC模块输出电压值与电动车中当前低压蓄电池的正极电压值之间的差值，将所述差值与预定的电压阈值进行比较，判断所述差值是否大于或等于所述电压阈值；

步骤S13，在判断结果为是时，获得当前DCDC模块的12V输出电流值；

步骤S14，判断所述电池流值是否小于一预定的电流阈值，且持续至少一预定的时间阈值；

步骤S15，在判断结果为是时，确定DCDC模块12V输出线路连接异常，进行异常报警，并限制车速不超过一预定的第一车速阈值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S10中，所述触发条件为：

车辆完成上低压电以及上高压电，同时车速大于预定的第二车速阈值。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电压阈值为0.8V，所述电流阈值为7A，所述时间阈值为30s，所述第一车速阈值为60km/h，所述第二车速阈值为3km/h。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤S15中，所述进行异常报警具体为：

在确定DCDC模块12V输出线路连接异常后，点亮组合仪表报警灯或通过声音进行报警，同时发送限速请求至VCU，以控制车速不超过所述预定的第一车速阈值。

5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括：

在步骤S12或步骤S14中，当判断结果为否时，确定所述DCDC模块12V输出线路连接正常，流程转至步骤S11。

6.一种检测DCDC模块输出线路连接状态的系统，其特征在于，包括：

功能启动单元，用于在判断到满足预定的触发条件时，启动检测DCDC模块输出线路连接状态的功能；

电压值获得单元，用于周期性获得当前DCDC模块输出电压值与电动车中当前低压蓄电池的正极电压值；

第一条件判断单元，用于接收来自电压值获得单元所获得的当前DCDC模块输出电压值与当前低压蓄电池的正极电压值，并计算两者之间的差值，将所述差值与预定的电压阈值进行比较，判断所述差值是否大于或等于所述电压阈值；

电流值获得单元，用于在第一条件判断单元的判断结果为是时，获得当前DCDC模块的12V输出电流值；

第二条件判断单元，用于判断所述电池流值是否小于一预定的电流阈值，且持续至少一预定时间阈值；

异常处理单元，用于在第二条件判断单元的判断结果为是时，确定DCDC模块12V输出线路连接异常，进行异常报警，并限制车速不超过一预定的第一车速阈值。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述触发条件为：

车辆完成上低压电以及上高压电，同时车速大于预定的第二车速阈值。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电压阈值为0.8V，所述电流阈值为7A，所述时间阈值为30s，所述第一车速阈值为60km/h，所述第二车速阈值为3km/h。

9.如权利要求8所述的系统中，其特征在于，在所述异常处理单元具体用于：

在确定DCDC模块12V输出线路连接异常后，点亮组合仪表报警灯或通过声音进行报警，同时发送限速请求至VCU，以控制车速不超过所述预定的第一车速阈值。

10.如权利要求6至9任一项所述的系统，其特征在于，进一步包括：

连接正常处理单元，用于在所述第一条件判断单元或所述第二条件判断单元的判断结果为否时，确定所述DCDC模块12V输出线路连接正常，控制所述电压值获得单元继续工作。

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