一种电动车ptc加热系统及其故障诊断方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电动车加热系统及其故障诊断方法，特别是涉及一种电动车PTC加热系统及其故障诊断方法。
【背景技术】
[0002]电动车取消了发动机，全新开发了整车加热系统，以实现乘员舱取暖及除霜除雾要求，加热系统包括:PTC加热器、PTC控制器、水温传感器、循环水泵、补偿水壶。但PTC控制器没有故障诊断功能，不能诊断出水温传感器及PTC加热器的故障。
[0003]在现有的电动车技术领域中，申请号为CN01801871，名称为“传感器功能的故障诊断方法和装置”的中国专利申请披露了如下技术方案:将物理量转换成电信号进行输出的传感器，由根据单片机输出的驱动信号由所控制的驱动电路进行驱动。当传感器的输出信号变成规定输出范围外的时候，单片机判断传感器功能出故障。并且，在单片机停止上述驱动电路的工作时，而传感器的输出信号不为一定值时，也判断为传感器功能出故障。
[0004]这种技术方案能够提早诊断出传感器功能故障，并向外部通知故障。但其具有以下缺点:1、该专利仅针对传感器功能进行故障诊断，故障诊断方法不够全面；2、未将故障等级分类并进行相应处理。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种电动车PTC加热系统及其故障诊断方法。
[0006]为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种电动车PTC加热系统，包括整车控制器、PTC控制器及PTC加热器；所述整车控制器的第一控制器输出端与所述PTC控制器的电源端相连，用于控制PTC控制器的电源的通断；所述整车控制器的数据端与所述PTC控制器的数据端相连，用于接收和发送信号给PTC控制器来控制PTC加热器的工作与停止；所述整车控制器的第二控制输出端与PTC加热器的动力电池控制端相连，通过控制动力电池回路的通断，实现控制PTC加热器的工作与停止；所述整车控制器的第三控制输出端与PTC加热器的高压电源控制端相连，通过控制PTC加热器高压回路的通断，实现控制PTC加热器的工作与停止；所述PTC控制器的控制使能端与所述PTC加热器的控制使能端相连，PTC控制器使能端用于为PTC加热器提供低压工作电源，控制PTC加热器工作与停止；所述PTC控制器的PWM端与所述PTC加热器的PWM端相连，用于发送信号给PTC加热器来控制PTC加热器加热功率大小的输出；温度传感器的输出端与所述PTC控制器的第四端相连，所述温度传感器用于测定所处环境的温度并传输给所述PTC控制器。
[0007]本发明当PTC控制器上电后，PTC控制器检测接收故障信息并发送给整车控制器，相应的控制PTC加热器高压回路的通断，更加的安全、可靠。
[0008]本发明并将故障分为一级故障和二级故障，一级故障代表故障不会造成整车或零部件故障，系统完全可控；二级故障代表故障可能造成系统损坏或影响人身安全。若PTC控制器诊断出CAN通讯故障，则将其归类为一级故障，将该故障上报至上级控制器处理；若PTC控制器诊断水温传感器数值溢出或数值不合理，则将其归类为二级故障，让PTC加热器进行低压下电，然后进行高压下电，并上报至上级控制器，让上级控制器点亮组合仪表上的PTC故障灯，提醒驾驶员加热系统出现故障，需及时修理。
[0009]在发明的一种优选本实施方式中，还包括第一继电器及第二继电器，所述整车控制器的第二控制输出端与所述第一继电器的输入回路的一端及所述第二继电器的输入回路的一端相连，所述第一继电器的输入回路的另一端及所述第二继电器的输入回路的另一端与第一电源相连；
[0010]所述第一继电器的输出回路的一端与动力电池的正极相连，所述第一继电器的输出回路的另一端与PTC加热器的第一电源输入端口相连；所述第二继电器的输出回路的一端与动力电池的负极，所述第二继电器的输出回路的另一端与PTC加热器的第二电源输入端口相连。
[0011]本发明通过控制继电器来间接的控制动力电池高压回路的通断，安全可靠。
[0012]在本实施方式中，还包括第一继电器、第二继电器及第三继电器，所述整车控制器的第二控制输出端与所述第三继电器的输入回路的一端相连，所述第三继电器的输入回路的另一端与第二电源相连；所述第三继电器的输出回路的一端均与所述第一继电器的输入回路的一端及所述第二继电器的输入回路的一端相连，所述第三继电器的输出回路的另一端与电源地相连；所述第一继电器的输入回路的另一端及所述第二继电器的输入回路的另一端均与第一电源相连；所述第一继电器的输出回路的一端与动力电池的正极相连，所述第一继电器的输出回路的另一端与所述PTC加热器的第一电源输入端口相连；所述第二继电器的输出回路的一端与动力电池的负极，所述第二继电器的输出回路的另一端与所述PTC加热器的第二电源输入端口相连。
[0013]本发明通过控制三个继电器来间接的控制动力电池高压回路的通断，更加的安全、可靠。
[0014]在本发明的一种实施方式中，还包括第四继电器，所述整车控制器的第三控制输出端与所述第四继电器的输入回路的一端相连，所述第四继电器的输入回路的另一端相连与第二电源相连；所述第四继电器的输出回路的一端及所述第四继电器的输出回路的另一端串连在第二继电器输出回路的另一端及所述PTC加热器的第二电源输入端口之间。
[0015]通过控制第四继电器控制PTC加热器高压回路的通断，实现导通或断开PTC加热器，安全、可靠。
[0016]在本实施方式中，还包第五继电器，所述第五继电器的输入回路的一端及所述第五继电器的输出回路的一端均与第二电源相连，所述第五继电器的输入回路的另一端及所述第五继电器的输出回路的另一端串连在所述整车控制器的第一控制输出端及所述PTC控制器的电源端之间。
[0017]通过控制第五继电器的通断实现PTC控制器的工作或停止，更加的安全，而第二电源能够保证提供相应的芯片电压。
[0018]在本发明的另一中优选实施方式中，还包括组合仪表,所述组合仪表包括车速、动力电池所剩电量、PTC故障灯及转速的显示；组合仪表通过CAN总线与整车控制器连接。
[0019]本发明的组合仪表能够实现各种参数的显示，能够实时掌握电动车的状态。
[0020]为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种电动车PTC加热系统的故障诊断方法，包括以下步骤:
[0021]步骤一，PTC控制器上电并检测CAN通讯是否正常，如果不正常，为一级故障，执行步骤二，如果正常，执行步骤三；
[0022]步骤二，PTC控制器将错误信息发送至整车控制器，返回步骤一；
[0023]步骤三，温度传感器测定温度传感器所处水中的温度并传输给PTC控制器，PTC控制器根据水温值、加热时间及电池剩余量来判定加热系统是否正常，如果正常，则通过PTC控制器发送上电命令给整车控制器，加热；如果不正常，为二级故障，则通过PTC控制器关闭PTC加热器使能并发送禁止上电命令给整车控制器，整车控制器的第三控制输出端断开PTC加热器的高压供电回路，PTC加热器相应的停止加热，返回步骤一。
[0024]本发明当PTC控制器上电后，PTC控制器检测接收故障信息并发送给整车控制器，相应的控制动力电池的通断，更加的安全、可靠。
[0025]本发明并将故障分为一级故障和二级故障，一级故障代表故障不会造成整车或零部件故障，系统完全可控；二级故障代表故障可能造成系统损坏或影响人身安全。若PTC控制器诊断出CAN通讯故障，则将其归类为一级故障，将该故障上报至上级控制器处理；若PTC控制器诊断水温传感器数值溢出或数值不合理，则将其归类为二级故障，让PTC加热器进行低压下电，然后进行高压下电，并上报至上级控制器，让上级控制器点亮组合仪表上的PTC故障灯，提醒驾驶员加热系统出现故障，需及时修理。
[0026]本发明通过水温值、加热时间、电池剩余电量(S0C)等参数状态诊断加热系统是否出现故障。更加安全。
[0027]在本发明的一种优选实施方式中，步骤一中检测CAN通讯是否正常包括以下情况:
[0028]当PTC控制器Mms内未收到CAN报文，则不正常，其中Μ为正数；
[0029]当CAN总线上连续出现N帧错误帧，则不正常，其中，N为正数。
[0030]在本实施方式中，Μ取600，N取5。
[0031]在本实施方式中，步骤三中判断加热系统是否正常包括以下情况:
[0032]当水温传感器电压值〈0.4V或>3.8V，则不正常；
[0033]当电池剩余量>Χ%，驾驶员有加热需求，PTC控制器有PWM信号输出，水温传感器电压值在tmin内不变，则不正常；
[0034]当电池剩余量>X%，驾驶员有加热需求，PTC控制器有PWM信号输