一种充电输出开关的故障诊断方法、交通工具和存储介质与流程

本发明新涉及能源设备领域，尤其涉及一种充电输出开关的故障诊断方法、交通工具和存储介质。

背景技术：

1、新能源交通工具因其不燃烧汽油或柴油产生动力，故具有环保、污染小等诸多特点，且在水能、风能、太阳能和核能等新能源发电大力推广应用下，诸多新能源交通工具在逐渐推广应用，如新能源电动轿车、新能源电动客车、新能源电动货车、新能源电动清洁车、新能源电动轨道交通工具、新能源电动飞行交通工具、新能源电动航运交通工具等。

2、新能源交通工具一般配备有电池、充电机、电机控制装置、电机和动力产生装置，电机控制装置内的功率管接收电池输出的直流电，并将直流电逆变转换成交流电向电机输出，继而电机输出旋转驱动力带动动力产生装置如车轮、桨叶等继而带动交通工具行进。

3、随着新能源领域快速发展，电动车以及燃油混合动力车不断增多，充电机被大量使用，因此如何保证充电机能够稳定输出是至关重要的。

4、由于充电机的输出整流滤波电路存在单向导电性，当蓄电池接反时会形成短路回路，由于蓄电池的短路放电电流非常大，这时可能烧毁短路回路中的相关器件和pcb。因此在充电机和蓄电池是非固定连接的充电应用中，充电机输出端需要放置一个配电开关作为蓄电池反接保护使用，另外在单充电机给多组蓄电池并联充电应用需求中需要在充电机输出端和各组蓄电池之间放置多路配电开关，这些配电开关一方面起配电作用以控制蓄电池的上电顺序，蓄电池上电需要按一定的时序，否则可能会因蓄电池之间的电动势差而在蓄电池之间产生大的环流而损坏电流回路中的相关器件，另一方面也起前述的蓄电池反接保护功能作用。

5、充电机的输出端的配电开关是否正常，将影响到蓄电池充电的安全性及可靠性，当配电开关发生触点黏连故障时，则失去了上述的反接保护作用，多路充电时配电时序也将不受控制，这将导致充电机甚至蓄电池的损坏，严重时还可能引起火灾。当发生该闭合却无法闭合的开路故障时，则无法完成充电，因此有必要保证这些配电开关是正常的情况下，才允许正常的充电。

6、对于配电开关的检测，现有技术一般都需要在硬件上增加专门的功能电路，有些还需要持续注入检测信号，有些要求被检测的开关必须附带与主开关机械联动的辅助开关，这些都将增加硬件的成本和系统的复杂性，而持续注入检测信号还有可能对用电设备带来干扰。

技术实现思路

1、本发明的第一目的是提供一种在不需增加额外检测功能模块下对充电输出开关的故障诊断方法。

2、本发明的第二目的是提供一种执行上述故障诊断方法的交通工具

3、本发明的第三目的是提供一种可执行上述故障诊断方法的存储介质。

4、为了实现本发明第一目的，本发明提供一种充电输出开关的故障诊断方法，充电机的正极输出端和负极输出端之间设置有输出滤波电容，输出电压采样模块连接在正极输出端和配电开关的第一端之间，端口电压采样模块连接在配电开关的第二端和蓄电池之间，蓄电池设置有输出开关；故障诊断方法包括：断开配电开关和输出开关；充电机的输出电压设定为诊断信号电压，诊断信号电压小于蓄电池的欠压保护电压值；通过输出电压采样模块采样第一输出电压，通过端口电压采样模块采样第一端口电压；若第一端口电压等于第一输出电压，则判定配电开关发生短路故障；若第一端口电压等于0，则闭合配电开关；通过输出电压采样模块采样第二输出电压，通过端口电压采样模块采样第二端口电压；若第二端口电压不等于第二输出电压，则判定配电开关发生断路故障；若第二端口电压等于第二输出电压，则执行充电步骤。

5、更进一步的方案是，充电步骤包括：断开配电开关，闭合输出开关；通过端口电压采样模块采样第三端口电压；将输出电压设定为第三端口电压，待输出滤波电容预充完成后，闭合配电开关；接收蓄电池的电池管理系统输出的充电电压值和充电电流值，并将充电机的输出电压设定为充电电压值，将充电机的输出电流设定为充电电流值，对蓄电池进行充电。

6、更进一步的方案是，蓄电池的数量为两个或两个以上，多个蓄电池并联连接，每个蓄电池和输出电压采样模块之间依次连接设置有一个配电开关和一个端口电压采样模块；充电步骤包括：断开所有配电开关，闭合所有输出开关；通过端口电压采样模块采样多个第三端口电压；将输出电压设定为多个第三端口电压中的最低值，待输出滤波电容预充完成后，闭合配电开关；接收最低第三端口电压所对应的蓄电池的电池管理系统输出的充电电压值和充电电流值，并将充电机的输出电压设定为充电电压值，将充电机的输出电流设定为充电电流值，对蓄电池进行充电。

7、更进一步的方案是，在判定配电开关发生短路故障或在判定配电开关发生断路故障时，充电机关机，断开配电开关。

8、为了实现本发明第二目的，本发明提供一种交通工具，包括充电机和蓄电池，充电机的正极输出端和负极输出端之间设置有输出滤波电容，输出电压采样模块连接在正极输出端和配电开关的第一端之间，端口电压采样模块连接在配电开关的第二端和蓄电池之间，蓄电池设置有输出开关；充电机执行上述方案的故障诊断方法。

9、为了实现本发明第三目的，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的故障诊断方法的步骤。

10、本发明的有益效果是，在原本基础的充电电路上，不新增专门对配电开关的检测功能模块，利用充电机的输出作为故障诊断的诊断信号电压，并将诊断信号电小于欠压保护电压值，随后先后断开配电开关和闭合配电开关，通过判断输出电压和端口电压，继而可实现配电开关的短路或断路的故障检测，本案利用充电机固有的功能电路，没有为配电开关故障诊断功能增加任何的硬件，需求功能完全通过软件程序来实现，降低系统硬件的复杂性，没有增加硬件成本。

11、另外，在充电步骤时，故障诊断方法的策略充分考虑充电机输出滤波电容充电前的预充要求，其一是把诊断信号电压设置为小于电池的欠压保护电压值，其二是准备进入实质充电时，先把充电机输出电压设置为电池端口电压中的最低值(vbatmin＿ini)，充电机开机后等输出电压等于vbatmin＿ini时再闭合配电开关，然后再把充电机的输出电压、输出电流设置为实际充电需要的值，正式进入充电状态，让整个诊断的流程和逻辑流畅、清晰、简洁，诊断结果准确，诊断速度快，诊断完成后可以无缝地进入充电状态。整个过程安全可靠不会对保护开关及充电回路中的其他器件造成损伤。

技术特征：

1.一种充电输出开关的故障诊断方法，其特征在于，所述充电机的正极输出端和负极输出端之间设置有输出滤波电容，输出电压采样模块连接在所述正极输出端和配电开关的第一端之间，端口电压采样模块连接在所述配电开关的第二端和蓄电池之间，所述蓄电池设置有输出开关；

2.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于：

4.根据权利要求1至3任一项所述的故障诊断方法，其特征在于：

5.交通工具，其特征在于，包括充电机和蓄电池，所述充电机的正极输出端和负极输出端之间设置有输出滤波电容，输出电压采样模块连接在所述正极输出端和配电开关的第一端之间，端口电压采样模块连接在所述配电开关的第二端和所述蓄电池之间，所述蓄电池设置有输出开关；

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的故障诊断方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种充电输出开关的故障诊断方法、交通工具和存储介质，包括断开配电开关和输出开关；充电机的输出电压设定为诊断信号电压，诊断信号电压小于蓄电池的欠压保护电压值；若第一端口电压等于第一输出电压，则判定配电开关发生短路故障；若第一端口电压等于0，则闭合配电开关；若第二端口电压不等于第二输出电压，则判定配电开关发生断路故障；若第二端口电压等于第二输出电压，则执行充电步骤。本案利用充电机固有的功能电路，没有为配电开关故障诊断功能增加任何的硬件，需求功能完全通过软件程序来实现，降低系统硬件的复杂性，没有增加硬件成本。

技术研发人员：关平,高军,黄志良,林庆昌,吴国利,练豪峰
受保护的技术使用者：珠海英搏尔电气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16