本发明涉及新能源汽车领域，特别涉及一种电动车动力电池能量流监测系统。
背景技术：
电动车辆和高压能量相关的主要部件一般都会包含动力电池、电机控制器和电机、电动助力转向的dcac、为整车低压供电的降压型直流转直流电源dcdc、电除霜等。
霍尔电流传感器被广泛应用于测量通过某段导线的电流，并且不需要接入原有电路，安全可靠。
流入电机控制器的电能大部分被用于驱动电机旋转转换为车辆动能。车辆动能一部分克服行驶中的各种阻力，一部分被电制动回收，还有一部分被机械制动器损耗。
对于确定的车辆，作用在车轮上的机械制动力和制动管路的压强成正比，而现有技术并没有对整车高压能量流进行准确而全面的跟踪监测。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种对整车高压能量流进行准确而全面的跟踪监测的电动车动力电池能量流监测系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：电动车动力电池能量流监测系统，包括动力电池、充电设备、整车控制器、监测控制器、电流传感器、高压部件和制动压强传感器；
动力电池连接充电设备，动力电池连接各个高压部件，在各个高压部件的高压输入端安装电流传感器；
电流传感器连接监测控制器，监测控制器通过can总线与整车控制器建立通信；
制动压强传感器用以测量制动回路中压强大小，安装在制动器排油口，每个具有制动功能的车轮都安装一个；
监测控制器周期采集各个电流传感器和各个制动压强传感器的值，通过滤波后每20ms得一个有效的传感器值并通过can总线发送给整车控制器；整车控制器每20ms给监测控制器发送需要的车辆状态和部件电压，监测控制器每20ms解析这个信息后完成部件瞬时能耗计算并累加，每1s给整车控制器发送一次能耗数据；
在监测控制器解析到车辆点火钥匙关闭时，就会将计算的能耗数据存储在本地存储器上，并停止传感器数据采集和向整车控制器发送报文；在下次充电或打开点火钥匙准备行车时又开始采集传感器数据并重新计算能耗。
监测控制器主要用于传感器校准，各个部件的电流和制动回路压强实时采集，解析整车控制器反馈的车辆状态和部件电压信息，计算部件能耗形成能量流，发送传感器信息和能量流给整车控制器，存储能量流数据到本地存储器。
接收的车辆状态包含车辆档位、点火钥匙状态、车速等；
接收的部件电压信息包含高压电池输出电压、电机控制器直流侧电压、空调压缩机输入电压、电除霜输入电压、dc/ac输入电压、dc/dc输入电压。
作为优选方式，所述的充电设备包括车载充电机和/或地面直流充电设备，充电设备将车辆外部能量(电网电能或其他发电设备的电能)充入车内的动力电池。
作为优选方式，高压部件包括电机控制器、空调压缩机、电除霜、dc/ac模块和dc/dc模块；
电动车辆能量流都涉及到充电设备给动力电池充入电能，在车辆运行过程中动力电池能量根据车辆工况需求分别流入电机控制器驱动电机，流入空调压缩机实现空调制冷，流入电除霜ptc完成加热，流入转向dc/ac完成转向电机助力，流入dc/dc为整车低压平台供电；流入电机的能量大部分转化为车辆动能，一部分克服行驶阻力行驶，一部分被机械制动消耗，一部分被电制动回收流入电池。
作为优选方式，能量流中充入动力电池的能量、流出动力电池的能量、流入电机控制器的能量、流入空调压缩机的能量、流入电除霜的能量、流入转向dc/ac的能量、流入dc/dc的能量和电制动回收的能量都可以通过瞬时电压电流和计算周期相乘累加得到，如下式所示：
w＝∑u*i*t
式中w代表部件耗能(kw·h)，u代表部件输入电压(v)，i代表部件输入电流(a)，t代表采样周期(h)。
作为优选方式，机械制动损耗能量和制动强度制动距离相关，制动强度通过制动压强传感器测量各轮制动器中的压强，由此计算得到作用在单个车轮上的制动力，通过每个车轮添加制动压强传感器即可得到所有制动器作用在车轮上的制动力。制动距离可以通过速度时间积分算出，最终将每个计算周期的制动力乘上制动距离累加后即可得到制动器损耗的能量；
式中
作为优选方式，监测控制器以0.5ms～1ms为周期采集各个电流传感器和各个制动压强传感器的值。
本发明的有益效果是：本发明能够对整车高压能量流进行准确而全面的跟踪监测，精确实时的测到整车高压部件的能量消耗和整车能量流向；为部件和车辆分析优化提供准确的数据支撑。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
现在大部分电动车辆，没有对整车高压能量流进行准确而全面的跟踪监测，无法知道车辆在实际使用场景中能量分配情况，本发明提供的系统可以准确采集流入各高压部件的能量，为部件分析优化、驾驶行为评判、车辆控制策略优化和车辆故障诊断分析提供数据支撑。
如图1所示，电动车动力电池能量流监测系统，包括动力电池、低压蓄电池、充电设备、整车控制器、监测控制器、电流传感器、高压部件和制动压强传感器；低压蓄电池是车辆内部低压系统的供电电源之一，为车辆的用电设备提供低压电。动力电池的电通过dc/dc模块转换为低压电后为低压蓄电池充电。
动力电池连接充电设备，动力电池连接各个高压部件，在各个高压部件的高压输入端安装电流传感器；
电流传感器连接监测控制器，监测控制器通过can总线与整车控制器建立通信；
制动压强传感器用以测量制动回路中压强大小，安装在制动器排油口，每个具有制动功能的车轮都安装一个(制动器和具有制动功能的车轮都属于图1中制动系统的一部分)；
监测控制器周期采集各个电流传感器和各个制动压强传感器的值，通过滤波后每20ms得一个有效的传感器值并通过can总线发送给整车控制器；整车控制器每20ms给监测控制器发送需要的车辆状态和部件电压，监测控制器每20ms解析这个信息后完成部件瞬时能耗计算并累加，每1s给整车控制器发送一次能耗数据；
在监测控制器解析到车辆点火钥匙关闭时，就会将计算的能耗数据存储在本地存储器上，并停止传感器数据采集和向整车控制器发送报文；在下次充电或打开点火钥匙准备行车时又开始采集传感器数据并重新计算能耗。
在一个优选实施例中，所述的充电设备包括车载充电机和/或地面直流充电设备，充电设备将车辆外部能量(电网电能或其他发电设备的电能)充入车内的动力电池。
在一个优选实施例中，高压部件包括电机控制器、空调压缩机、电除霜、dc/ac模块和dc/dc模块；
电动车辆能量流都涉及到充电设备给动力电池充入电能，在车辆运行过程中动力电池能量根据车辆工况需求分别流入电机控制器驱动电机，流入空调压缩机实现空调制冷，流入电除霜ptc完成加热，流入转向dc/ac完成转向电机助力，流入dc/dc为整车低压平台供电；流入电机的能量大部分转化为车辆动能，一部分克服行驶阻力行驶，一部分被机械制动消耗，一部分被电制动回收流入电池。
在一个优选实施例中，能量流中充入动力电池的能量、流出动力电池的能量、流入电机控制器的能量、流入空调压缩机的能量、流入电除霜的能量、流入转向dc/ac的能量、流入dc/dc的能量和电制动回收的能量都可以通过瞬时电压电流和计算周期相乘累加得到，如下式所示：
w＝∑u*i*t
式中w代表部件耗能(kw·h)，u代表部件输入电压(v)，i代表部件输入电流(a)，t代表采样周期(h)。
在一个优选实施例中，机械制动损耗能量和制动强度制动距离相关，制动强度通过制动压强传感器测量各轮制动器中的压强，由此计算得到作用在单个车轮上的制动力，通过每个车轮添加制动压强传感器即可得到所有制动器作用在车轮上的制动力。制动距离可以通过速度时间积分算出，最终将每个计算周期的制动力乘上制动距离累加后即可得到制动器损耗的能量；
式中
在一个优选实施例中，监测控制器以1ms或更短时间(比如0.8ms、0.5ms等，这个值主要根据检测控制器的处理能力决定，时间越短，滤波效果越好)为周期采集各个电流传感器和各个制动压强传感器的值。
本发明或者上述优选实施例通过能量流监测系统的安装和运行可以得到电机控制器消耗的能量、空调压缩机消耗的能量、加热ptc消耗的能量、转向dc/ac消耗的能量、高压转低压dc/dc消耗的能量、机械制动损耗的能量、电制动回收的能量以及其他安装传感器的高压部件的能量，故精确实时的测到整车动力电池的能量流向，为部件和车辆分析优化提供准确的数据支撑。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。