电动汽车高压电系统健康状态诊断预警电路及方法_2

文档序号:9444679阅读:来源:国知局
2、本发明提供电动汽车高压电系统健康状态诊断预警方法实现了对高压电系统 健康状态的预测,从而使提前排除高压电系统故障风险、避免因高压电安全造成事故,保护 系统免受损坏。
[0044] 3、经测试表明,本发明提供电动汽车高压电系统健康状态诊断预警方法具有高压 电路健康状态指数估计误差<3 %,实现了高压电系统健康状态等级精确诊断预测的高精度 和高可靠性。
[0045] 4、本发明提供电动汽车高压电系统健康状态诊断预警方法不仅适用于电动汽车, 还适用于混合动力汽车、燃料电池汽车甚至储能系统、串联电池组、串联电容组等,具备良 好的适用性。
[0046] 5、本发明提供电动汽车高压电系统健康状态诊断预警方法填补了现有同类技术 的空白,有效防止了因高压电系统故障引起的火灾、设备损毁及人身伤害。
【附图说明】
[0047] 通过阅读参照W下附图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:
[0048] 图1为本发明提供电动汽车高压电系统健康状态诊断预警电路的原理框图;
[0049] 图2为本发明提供电动汽车高压电系统健康状态诊断预警方法的流程图。
【具体实施方式】
[0050] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。W下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明,但不W任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术 人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可W做出若干变形和改进。运些都属于本发明 的保护范围。
[0051] 如图1所示,本发明中的电动汽车高压电系统健康状态诊断预警电路,包括绝缘 电阻检测模块、连接电阻检测模块、电池管理模块、电机控制模块、预充电监控模块、继电器 监控模块、控制计算模块,其中:所述绝缘电阻检测模块能在线检测电动汽车中的串联电池 组与车身地之间的绝缘电阻值,所述连接电阻检测模块能在线检测电动汽车高压线路的连 接电阻值,所述电池管理模块能在线检测电动汽车中的串联电池组的电压和电流,W及健 康状态,所述电机控制模块能在线诊断电动汽车中驱动电机系统的故障等级及其直流输入 端的电压和电流,所述预充电监控模块能在线检测连接于电动汽车高压电路中的预充电电 路的故障等级,所述继电器监控模块能在线检测串联在电动汽车高压电路中的各继电器的 故障等级,所述控制计算模块能接收和处理所述绝缘电阻检测模块、连接电阻检测模块、电 池管理模块、电机控制模块、预充电模块、继电器监控模块输出的信息,并管理上述的各个 模块。 阳05引结合图1,如图2所示,图1中,DTCpre为预充电电路的故障等级、CMD为控制计算 模块对预充电监控模块的指令信号、Rc为高压线路的连接电阻值、CMD。为控制计算模块对 连接电阻检测模块的指令信号、DTCk为继电器的故障等级、CMDK为控制计算模块对继电器 监控模块的指令信号、SOHmt为串联电池组的健康状态指数、VBAT和IBAT分别为串联电池组 的电压和电流、DTCm为驱动电机系统的故障等级、VM和IM分别为驱动电机系统的直流输入 端的电压和电流、化为串联电池组与车身地之间的绝缘电阻值、CMDi为控制计算模块对绝 缘电阻检测模块的指令信号,CAN为CAN通讯接口。 阳化引 图2中,BMS为电池管理模块,DMCM为电机控制模块。
[0054] 设置串联电池组与车身地之间的绝缘电阻值为Ri、高压线路的连接电阻值为Rc、 串联电池组的健康状态指数为SOHeAT、串联电池组的电压为Vmt、串联电池组的电流为Imt、 驱动电机系统的故障等级为DTCm、驱动电机系统的直流输入端的电压和电流分别为Vm和 Im、预充电电路的故障等级为DTCpf。、继电器的故障等级为DTCk、高压电路连接健康状态指数 为S0H。、高压系统绝缘健康状态指数为SOHi、驱动电机系统健康状态指数为SOHm、预充电电 路健康状态指数为SOHpf。、继电器健康状态指数为SOHk、高压电系统健康状态指数为S0H、第 i级高压电系统健康故障的判定值为串联电池组额定电压为VeAT。?、归一化绝缘电 阻值为RVimt、P化为DTCm时要求电机系统降功率运行后的功率百分比、T化为DTCh。时要求 减小预充电持续时间后的时间百分比、CDr为DTCk时研究减小继电器带载电流后的电流百 分比、SOHt为未来时间T时刻的S0H,所述电动汽车高压电系统健康状态诊断预警方法,包 括如下步骤: 阳化5] 步骤Sl:控制计算模块分别通过CMDi指令绝缘电阻检测模块采样计算并输出串 联电池组与车身地之间的绝缘电阻值化给控制计算模块、通过CMDc指令连接电阻检测模 块采样计算并输出高压线路的连接电阻值Rc给控制计算模块、通过电池管理模块获得串 联电池组的健康状态为SOHmtW及串联电池组的电压VMT和电流IeAT、通过电机控制模块获 得驱动电机系统的故障等级为DTCm及其直流输入端的电压VM和电流IM、通过CMDpf。指令预 充电监控模块采样判断并输出预充电电路的故障状态DTCh。给控制计算模块、通过CMD指 令继电器监控模块采样判断并输出继电器的故障状态DTCk给控制计算模块;
[0056]步骤S2 :如果为DTCm则SOHM=PDr,如果为DTCpf。且高压电路继电器未闭合则 SOHpre=TDr,如果为DTCK则SOHK=CDr;
[0057] 步骤S3 :利用公式SOHc=60X(l/10/Rc)1/2计算高压电路连接健康状态指数 SOHc;
[(K)郎]步骤S4 :利用公式RVimt=化Amt。?计算归一化绝缘电阻值RVimt,进而通过按W下 的表1通过线性插值计算高压系统绝缘健康状态指数为SOHi; W59]表 1
[0060]
[0061] 步骤S5,利用SOH=min(SOHbat,SOHp。,SOHk,S0H。SOHi)计算高压电系统健康状态 指数SOH;
[0062]步骤S6,如果SOH《SOHimt1,则判定为高压电系统发生了第i健康故障;
[0063] 步骤S7,利用在最近一段时间内步骤1收到的m个绝缘电阻值Ri,其中m> 3,设 运m个化中的第一个化对应的时刻为TOi及各化的计算时刻与TOi的差值为t,在线拟 合出化与t的变化曲线,利用该变化曲线计算出未来一段时间后的Ri,从而实现对绝缘电 阻Ri的预测;
[0064] 步骤S8,利用在最近一段时间内步骤1收到的n个高压线路的连接电阻值Re,其 中n> 3,设运n个Re中的第一个Re对应的时刻为TOc及各化的计算时刻与TOc的差值 为t,在线拟合出Re与t的变化曲线,利用该变化曲线计算出未来一段时间后的Re,从而实 现对高压线路的连接电阻值Re的预测; 阳0化]步骤S9,重复上述步骤Sl~S6,实现对下一时刻高压电系统健康状态指数SOH的 计算和健康等级的判断;
[0066] 步骤S10,重复上述步骤Sl~S8,其中,W步骤S7~S8预测出的化和Re代入步 骤Sl重复步骤1~6,实现对未来一段时间后高压电系统健康状态指数SOHt的预测和健康 等级的预测。
[0067] 进一步地,还包括如下步骤:
[0068] 步骤S11,控制计算模块通过其CAN通讯接口,将上述步骤Sl~步骤S8计算出的 高压电系统健康状态指数SOH发送至整车控制器。
[0069] 按所述电动汽车高压电系统健康状态诊断预警方法,计算得出的高压电系统健康 状态指数、健康等级等信息,也可W直接显示在仪表上W提醒驾驶人员,还可W通过远程通 讯传送到监控中屯、W实现对大量车辆高压电路连接状态的统计分析和大数据处理等。
[0070]
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