一种高压系统故障诊断装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动车故障诊断领域，尤其涉及一种高压系统故障诊断装置及方法。
【背景技术】
[0002]进入二十一世纪，随着石油日益减少，环境问题突显，国际、国内均在加大电动汽车研发，而电动汽车与传统燃油车最大的区别就是使用电能代替燃油作为能量来源。为了改善电动汽车的动力性和能量利用率，动力蓄电池的电压越来越高，由原来的几十伏到现在的几百伏，远大于36伏安全电压，如果高压系统处理不当会造成人身危险。为了降低潜在危险，避免不正确操作以及意外接触高电压，电动汽车需要配备全面、细致的安全方案。目前，常用的方案主要有以下两种:
[0003]方案一，通过在高压部件贯穿一根等电位线，可检测高压连接器或高压部件壳体连接故障，该等电位线行业称为高压互锁线(HVIL)。如图1所示，动力电池通过高压线2将电能输送给电机控制器和高压接线盒3，电机控制器和高压接线盒3将电能分配给电机和电动空调。从整车控制器发出的电压信号通过HVIL I贯穿动力电池、电机控制器、高压接线盒3、电机高压连接器以及电动空调高压连接器最终由整车控制器接收。如果其中一个连接器连接不可靠，在连接器中类似于断开状态，整车控制器可判断整车高压系统连接故障，此方案仅能判断整车高压系统连接故障，无法判断高压系统中哪个接插件存在连接故障，也无法判断继电器、保险丝、高压电缆和预充回路故障，更无法判断电机、电动空调等高压部件是否存在故障。
[0004]方案二，动力电池放电时，动力电池电源管理系统将动力电池高压输入给高压接线盒，高压接线盒将高压电能分配给电机控制器、电动空调压缩机、空调加热器、DCDC ;动力电池充电时，充电器将市电通过高压接线盒输送给动力电池。电机控制器、电动空调压缩机、空调加热器、DCDC和充电器等控制器类负载均可采集并评估高压输入，并能将电压输入故障反馈给整车相关控制器。如图2所示，电机控制器、电动空调压缩机、空调加热器、DCDC和充电器等控制类负载，当其中一路高压输入异常时，该负载控制器可通过负载反馈高压输入故障，采用该方案可判断高压系统其中一路或多路高压输入故障。此方案仅能判断高压系统一路或者多路高压输入故障，不能判断连接器是否连接正常，也不能判断继电器、保险丝、高压电缆和预充回路是否故障。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种高压系统故障诊断装置及方法，以全面检测高压系统故障，提升电动车的驾乘安全性。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:
[0007]一种高压系统故障诊断装置，所述高压系统包括电池管理系统、以及与电池管理系统相连的高压接线盒，其中，电池管理系统包括电源控制部件、电源保护部件与电池管理系统连接器，高压接线盒包括高压保护部件与高压接线盒连接器，其特征在于，所述装置还包括:整车控制器，通过CAN总线与所述整车控制器连接的高压故障检测模块及高压负载反馈模块；其中，所述高压故障检测模块通过第一高压互锁线与所述电池管理系统连接，通过第二高压互锁线与所述高压接线盒连接，以检测所述高压系统中连接器连接是否故障；在所述高压系统中设置有至少两个检测点，所述高压故障检测模块采集所述检测点的电压值；所述高压负载反馈模块与所述高压接线盒电连接，以检测所述高压接线盒高压输出是否全部故障；所述整车控制器对所述高压故障检测模块以及所述高压负载反馈模块进行控制，并获取所述高压故障检测模块与所述高压负载反馈模块发送的信息，以确定所述电池管理系统或者所述高压接线盒是否故障。
[0008]进一步，所述高压故障检测模块包括:
[0009]第一高压故障检测模块，所述第一高压故障检测模块与所述整车控制器通过CAN总线相连，并通过所述第一高压互锁线与所述电池管理系统相连；
[0010]在所述电池管理系统中设置有至少一个检测点，所述第一高压故障检测模块采集电池管理系统中检测点的电压值；
[0011]所述第一高压故障检测模块将第一高压互锁线信息、以及电池管理系统中检测点电压值通过CAN总线传送给所述整车控制器，以使所述整车控制器确定所述电池管理系统中电源控制部件、电源保护部件、电池管理系统连接器三者中任一项是否故障。
[0012]进一步，所述高压故障检测模块还包括:
[0013]第二高压故障检测模块，所述第二高压故障检测模块与所述整车控制器通过CAN总线相连，并通过所述第二高压互锁线与所述高压接线盒相连；
[0014]在所述高压接线盒中设置有至少一个检测点，所述第二高压故障检测模块采集高压接线盒中检测点的电压值；
[0015]所述第二高压故障检测模块将第二高压互锁线信息、以及所述高压接线盒中检测点电压值通过CAN总线传送给所述整车控制器，以使所述整车控制器确定所述高压接线盒中高压保护部件或者高压接线盒连接器是否故障。
[0016]进一步，所述第一高压故障检测模块或所述第二高压故障检测模块包括:
[0017]电压采集模块、电压控制器、以及分别与所述电压控制器及所述电压采集模块连接的隔尚申旲块；
[0018]所述电压采集模块用于采集所述检测点的电压值，并将采集到的电压值转换为数字信号；
[0019]所述隔离模块用于实现所述电压控制器与所述电压采集模块之间信号隔离；
[0020]所述电压控制器与所述整车控制器通过CAN总线连接，并且通过第一高压互锁线与所述电池管理系统相连或通过第二高压互锁线与所述高压接线盒相连，用于接收所述整车控制器的控制信号，并将从所述隔离模块中获取的信号、以及第一高压互锁线信息或第二高压互锁线信息通过CAN总线传送给所述整车控制器。
[0021]进一步，所述高压负载反馈模块集成在下列任一种或多种模块内:电机控制器、电动空调压缩机、空调加热器、D⑶C模块、充电器。
[0022]一种高压系统故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0023]采集高压接线盒高压输出信息，并将所述高压接线盒高压输出信息通过CAN总线发送给整车控制器；
[0024]采集第一高压互锁线信息、第二高压互锁线信息以及高压系统中检测点的电压值，并将所述第一高压互锁线信息、所述第二高压互锁线信息以及所述高压系统中检测点的电压值通过CAN总线发送给整车控制器；
[0025]所述整车控制器根据接收的高压接线盒输出信息，检测高压接线盒输出是否全部故障；
[0026]如果是，则根据接收的所述第一高压互锁线信息及所述高压系统中检测点的电压值，确定所述电池管理系统是否故障；
[0027]否则，根据所述第二高压互锁线信息与所述高压系统中检测点的电压值，以及所述高压接线盒各高压输出信息，确定所述高压接线盒中高压保护部件或高压接线盒连接器是否故障。
[0028]进一步，所述方法还包括:
[0029]所述整车控制器接收高压接线盒输出信息后，如果检测到高压接线盒输出全部无故障，则确定高压系统无故障。
[0030]进一步，所述方法还包括:
[0031]高压负载反馈模块采集高压接线盒高压输出信息，并将高压接线盒高压输出信息通过CAN总线发送给整车控制器；
[0032]第一高压故障检测模块采集第一高压互锁线信息与电池管理系统中检测点的电压值，将所述第一高压互锁线信息与所述电池管理系统中检测点的电压值通过CAN总线发送给整车控制器；第二高压故障检测模块采集第二高压互锁线信息与高压接线盒中检测点的电压值，将所述第二高压互锁线信息与所述高压接线盒中检测点的电压值通过CAN总线发送给整车控制器；
[0033]如果所述整车控制器检测到高压接线盒输出全部故障，则根据所述第一高压互锁线信息与所述电池管理中检测点的电压值，确定所述电池管理系统是否故障；
[0034]如果所述整车控制器检测到高压接线盒输出不是全部故障，则根据所述第二高压互锁线信息与所述高压接线盒中检测点的电压值，以及所述高压接线盒各高压输出信息，确定所述高压接线盒中高压保护部件或高压接线盒连接器是否故障。
[0035]进一步，所述方法还包括:
[0036]如果所述整车控制器检测到高压接线盒输出全部故障，则获取所述第一高压互锁线信息，判断第一高压互锁线信息是否正常；
[0037]如果是，所述整车控制器获取电池管理系统中检测点电压值，判断所述电池管理系统中检测点电压值是否正常，确定所述电池管理系统中电源控制部件或者电源保护部件是否故障；
[0038]否则，所述整车控制器获取电池管理系统中检测点电压值，判断所述电池管理系统中检测点电压值是否正常，确定电池管理系统连接器是否故障；
[0039]其中，所述电池管理系统中检测点电压值是否正常是指所述电池管理系统中检测点电压值是否在第一电压范围内。
[0040]进一步，所述方法还包括:
[0041]如果所述整车控制器检测到高压接线盒输出不是全部故障，则获取所述第二高压互锁线信息，判断第二高压互锁线信息是否正常；
[0042]如果是，所述整车控制器获取高压接线盒中检测点电压值，判断所述高压接线盒中检测点电压值是否正常，以确定所述高压接线盒中高压保护部件是否故障；
[0043]否则，所述整车控制器获取高压接线盒中检测点电