一种纯电动汽车的电控部件在线监测系统及方法与流程

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种纯电动汽车的电控部件在线监测系统及方法。

背景技术：

纯电动汽车中，电池管理系统(BMS)、电机控制器(MCU)、仪表(ICM)等电控部件是整车控制系统的重要组成部分，对电控部件的安全性及可靠性的检测已成为整车控制器(VCU)设计的重要任务。

目前，纯电动汽车的控制系统中，各个电控部件采用CAN通讯，在纯电动汽车的实际应用中，VCU未主动检测各个电控部件的在线状态，当某个电控部件出现故障后，VCU难以及时发现，控制系统的可靠性能差，整车的安全性能低。

鉴于此，实有必要提供一种新型的纯电动汽车的电控部件在线监测系统及方法以克服以上缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种VCU主动检测各个电控部件的在线状态、实时监测各个电控部件的工作状态、提高控制系统的可靠性能、提高整车安全性能的纯电动汽车的电控部件在线监测系统及方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种纯电动汽车的电控部件在线监测系统，包括整车控制器、CAN总线及电控部件；所述电控部件包括电池管理系统、电机控制器及智能仪表；所述电池管理系统、电机控制器及智能仪表通过所述CAN总线与所述整车控制器进行通讯；所述整车控制器定时向所述电池管理系统、电机控制器及智能仪表发送握手请求数据信号，所述电池管理系统、电机控制器及智能仪表接收握手请求数据信号，并对所述整车控制器做出当前电控部件握手成功或握手失败的响应，所述整车控制器接收响应并标记当前电控部件为在线的有效工作状态或故障的无效工作状态。

在一个优选实施方式中，所述握手失败的响应包括当前电控部件向所述整车控制器发送握手失败数据或在预设的限定时间内未向所述整车控制器发送任何数据。

在一个优选实施方式中，所述预设的限定时间为20s。

在一个优选实施方式中，所述整车控制器定时向所述电池管理系统、电机控制器及智能仪表发送握手请求数据信号的时间间隔为2s。

本发明还提供一种纯电动汽车的电控部件在线监测方法，包括如下步骤：S1：整车上电；电控部件包括电池管理系统、电机控制器及智能仪表，电池管理系统、电机控制器及智能仪表通过所述CAN总线与所述整车控制器进行通讯；S2：整车控制器定时向电池管理系统、电机控制器及智能仪表发送握手请求数据信号；S3：电池管理系统、电机控制器及智能仪表接收握手请求数据信号，并对所述整车控制器做出当前电控部件握手成功或握手失败的响应；若握手成功，整车控制器接收响应并标记当前电控部件为在线的有效工作状态；若握手失败，整车控制器接收响应并标记当前电控部件为故障的无效工作状态。

相比于现有技术，本发明提供的纯电动汽车的电控部件在线监测系统及方法，VCU主动检测各个电控部件的在线状态，实时监测各个电控部件的工作状态，提高了控制系统的可靠性能，提高了整车安全性能。

【附图说明】

图1为本发明提供的纯电动汽车的电控部件在线监测系统原理框图；

图2为本发明提供的纯电动汽车的电控部件在线监测方法的流程图；

图3为图1所示的纯电动汽车的电控部件在线监测系统的CAN总线的数据帧结构图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

请参阅图1，本发明提供一种纯电动汽车的电控部件在线监测系统100，包括整车控制器10、CAN总线20及电控部件30；所述电控部件30包括电池管理系统31、电机控制器32及智能仪表33；所述电池管理系统31、电机控制器32及智能仪表33通过所述CAN总线20与所述整车控制器10进行通讯；所述整车控制器10定时向所述电池管理系统31、电机控制器32及智能仪表33发送握手请求数据信号，所述电池管理系统31、电机控制器32及智能仪表33接收握手请求数据信号，并对所述整车控制器10做出当前电控部件30握手成功或握手失败的响应，所述整车控制器10接收响应并标记当前电控部件30为在线的有效工作状态或故障的无效工作状态。

具体的，所述握手失败的响应包括当前电控部件30向所述整车控制器10发送握手失败数据或在预设的限定时间T内未向所述整车控制器10发送任何数据；所述预设的限定时间T为20s。所述整车控制器10定时向所述电池管理系统31、电机控制器32及智能仪表33发送握手请求数据信号的时间间隔t为2s。

请一并参阅图2，本发明还提供一种纯电动汽车的电控部件在线监测方法，包括如下步骤：

S1：整车上电；电控部件30包括电池管理系统31、电机控制器32及智能仪表33，电池管理系统31、电机控制器32及智能仪表33通过所述CAN总线20与所述整车控制器10进行通讯；

S2：整车控制器10定时向电池管理系统31、电机控制器32及智能仪表33发送握手请求数据信号；

S3：电池管理系统31、电机控制器32及智能仪表33接收握手请求数据信号，并对所述整车控制器10做出当前电控部件20握手成功或握手失败的响应；若握手成功，整车控制器10接收响应并标记当前电控部件20为在线的有效工作状态；若握手失败，整车控制器10接收响应并标记当前电控部件20为故障的无效工作状态。

具体的，所述S3中的握手失败的响应包括当前电控部件20向所述整车控制器10发送握手失败数据或在预设的限定时间T内未向所述整车控制器发送任何数据；所述预设的限定时间T为20s。所述S2中整车控制器10定时向所述电池管理系统31、电机控制器32及智能仪表33发送握手请求数据信号的时间间隔t为2s。

请参阅图3，所述电池管理系统31、电机控制器32及智能仪表33与所述整车控制器10进行通讯的所述CAN总线20的数据帧结构包括8个字段，分别为帧起始、仲裁段、控制段、数据段、CRC段、ACK段及帧结束。帧起始表示数据的开始，通常为1位的数据头；仲裁段标志了本帧数据的优先级；控制段表示本帧数据的长度；数据段为本帧数据所要传达的信息，一帧数据能够传达BYTE0～BYTE7共8个字节的数据；CRC段即为校验段，能够保证数据传输的准确性；ACK段用于表示信号是否被正确接收；帧结束即表示数据传输结束。

具体的，数据段内BYTE0～BYTE7共8个字节的数据定义如下表1：

表1：

本发明提供的纯电动汽车的电控部件在线监测系统100及方法，当整车上电完成后，整车控制器10定时t(例如2s)间隔发送握手请求数据信号给电池管理系统31、电机控制器32及智能仪表33，当前电控部件30收到握手请求数据信号后，做出相应响应的如下：

(1)握手成功，整车控制器10接收响应并标记当前电控部件20为在线的有效工作状态(置Ack为0x01)；

(2)握手失败，即当前电控部件20向所述整车控制器10发送握手失败数据或在预设的限定时间T(20s)内未向所述整车控制器发送任何数据，整车控制器10接收响应并标记当前电控部件20为故障的无效工作状态(置Ack为0x00)。具体的，在预设的限定时间T(20s)内，整车控制器10仍旧定时t(例如2s)间隔发送握手请求数据信号至电控部件30，即在整车控制器10进行N次(N＝T/t＝10)握手请求后，VCU仍未收到握手成功的响应，则标记当前电控部件30为故障的无效工作状态(置Ack为0x00)，并可以进行相关的报警等处理。

因此，本发明提供的纯电动汽车的电控部件在线监测系统100及方法，VCU可通过实时发送握手请求数据信号的来判断整车各电控部件的响应情况，若在一定的次数和时间内未收到握手成功信号，即判定当前电控部件为故障的无效工作状态，从而达到监控各个电控部件的目的。

本发明提供的纯电动汽车的电控部件在线监测系统100及方法，VCU主动检测各个电控部件30的在线状态，实时监测各个电控部件30的工作状态，提高了控制系统的可靠性能，提高了整车安全性能。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。