本发明涉及有电动汽车故障检测领域,特别涉及到一种用于检测电动汽车故障的电动汽车故障检测仪表及故障检测方法。
背景技术：
面对日趋严峻的能源与环境问题，节能与新能源汽车正成为当前研究的热点。作为节能与新能源汽车的一种，纯电动汽车在行驶过程中具有无尾气排放、能量效率高、噪声低、可回收利用能量等多项优点，因此大力发展纯电动汽车对能源安全、环境保护具有重大意义。
虽然电动汽车快速发展，市场保有量大大上升，但电动汽车出现的故障率也随之增加，而且一些低速电动汽车没有专门用于故障检测、维修的4s店，目前维修部专业维修技术人员仍然紧缺，普通维修人员对新兴电动汽车故障检测、维修的掌控能力又有限；电动汽车机盖接线多且走向复杂，利用普通万用表进行检测费时费力，上述条件的限制无疑增加了电动汽车故障检测、维修的难度。
目前市面上有很多电动汽车整车控制器自动故障检测仪，虽然检测精度较高，但是结构复杂，成本较高，检测过程较繁琐，更重要的是通用性差，不能完全适配各种品牌、各种型号的电动汽车控制器，因此不适合维修部里需对各种车型进行维修的维修人员使用。
中国专利授权公告号：cn202120119u，授权公告日2012年1月18日，公开了一种电动汽车整车控制器自动故障检测仪，包括包括微处理器、电源模块、电源输出模块、can模块、串口模块、i/o输入模块、i/o输出模块、pwm波输出模块、ad输出模块、ad输入模块、捕获输入模块、显示模块和按键模块，微处理器分别电路连接电源模块、电源输出模块、can模块、串口模块、i/o输入模块、i/o输出模块、pwm波输出模块、ad输出模块、ad输入模块、捕获输入模块、显示模块和按键模块，虽然可以缩短检测时间，但是结构组成复杂，通用性不强，不适合维修部里的推广使用。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明所解决的第一个技术问题是，提出了一种电动汽车故障检测仪表，该故障检测仪表结构简单，检测快速、全面，通用性强，而且检测结果更加直观。
作为同一个技术构思，本发明所解决的另一个技术问题是，提出了一种使用上述电动汽车故障检测仪表的故障检测方法。
为解决上述第一个技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种电动汽车故障检测仪表,包括：仪表壳体；所述仪表壳体设置有航空插座、电压显示器、档位选择开关、检测转换器和调速器。
所述档位选择开关包括前进档位、后退档位和停止档位，所述档位选择开关的前进档位与电动汽车前进档位相对应，所述档位选择开关的后退档位与电动汽车的后退档位相对应，所述档位选择开关的停止档位与电动汽车停止档位相对应。
所述调速器包括电位器和旋钮联动开关，所述调速器与电动汽车电子油门相对应。
所述电压显示器与所述检测转换器的信号输出端电连接。
所述检测转换器与所述航空插座之间连接有多条并联的检测电路，所述检测电路与所述检测转换器中的档位输入端一一对应，所述多条并联的检测电路包括：用于检测电动汽车电池组电压的一档位检测电路，用于通过所述调速器的旋钮联动开关检测电动汽车电子油门供电电压的二档位检测电路，用于通过所述调速器的电位器检测电动汽车电子油门变速时电压的三档位检测电路，用于通过所述档位选择开关的停止档位检测电动汽车停止档位电压的四档位检测电路，用于通过所述档位选择开关的前进档位检测电动汽车前进档位电压的五档位检测电路，用于通过所述档位选择开关的后退档位检测电动汽车后退档位电压的六档位检测电路。
进一步，所述航空插座至少包括九个芯脚；所述一档位检测电路的一端与所述航空插座的第一芯脚相连，另一端与设置于所述仪表壳体的电锁开关、所述检测转换器的一档位输入端和所述电压显示器分别相连，所述电锁开关与所述航空插座的第二芯脚相连。
所述二档位检测电路中串接着所述旋钮联动开关，所述旋钮联动开关一端与所述航空插座的第三芯脚相连，另一端与二档位输入端和所述航空插座的第六芯脚分别相连。
所述三档位检测电路包括分压电阻，所述分压电阻的一端与所述航空插座的所述第三芯脚相连，另一端与所述电位器的静触点相连，所述电位器的另一个静触点与所述航空插座的第四芯脚相连，所述电位器的动触点与三档位输入端和所述航空插座的第五芯脚分别相连。
所述四档位检测电路的一端与所述停止档位的触点和所述航空插座的第九芯脚分别相连，另一端与四档位输入端相连。
所述五档位检测电路的一端与所述前进档位的触点相连，另一端与五档位输入端相连。
所述六档位检测电路的一端与所述后退档位的触点相连，另一端与六档位输入端相连。
其中，所述第一芯脚与电动汽车控制器的电锁开关输出端相连，所述第二芯脚与所述电动汽车控制器的电锁开关输入端相连，所述第三芯脚与所述电动汽车控制器的电子油门正极供电输出端相连，所述第四芯脚与所述电动汽车控制器的电子油门负极供电输出端相连，所述第五芯脚与所述电动汽车控制器的电子油门变速信号输入端相连，所述第六芯脚与所述电动汽车控制器的电子油门开关信号输入端相连，所述第七芯脚与所述电动汽车控制器的前进信号输入端相连，所述第八芯脚与所述电动汽车控制器的后退信号输入端相连，所述第九芯脚与所述电动汽车控制器的档位电源输入端相连。
进一步，所述一档位检测电路还包括保险丝和二极管，所述保险丝一端与所述第一芯脚相连，另一端分别与所述电锁开关、所述一档位输入端和所述二极管正极相连，所述二极管的负极与所述电压显示器相连，所述电压显示器与所述第四芯脚相连。
进一步，所述三档位检测电路还包括稳压二极管和滤波电容，所述稳压二极管并联在所述电位器的两个所述静触点间，所述滤波电容的一端与所述电位器的动触点相连，另一端与所述第四芯脚相连。
进一步，所述电动汽车故障检测仪表还包括测量导线和设置于仪表壳体上的正极插孔和负极插孔，所述测量导线的一端设置有与所述正极插孔、所述负极插孔相适配的正极插头、负极插头，另一端设置有正极测试头和负极测试头；所述正极插孔和所述负极插孔与所述电压显示器对应电连接。
进一步，所述电动汽车故障检测仪表还包括连接线束，所述连接线束的一端设置有与所述航空插座相适配的航空插头，所述连接线束的另一端设置有电动汽车控制器插接头。
为解决上述第二个技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种电动汽车故障检测方法，使用上述的电动汽车故障检测仪表，包括以下步骤：
a、将电动汽车的驱动桥支离地面；
b、对所述航空插座的芯脚进行定义：所述航空插座至少包括九个芯脚，其中第一芯脚与电动汽车控制器的电锁开关输出端相连，第二芯脚与所述电动汽车控制器的电锁开关输入端相连，第三芯脚与所述电动汽车控制器的电子油门正极供电输出端相连，第四芯脚与所述电动汽车控制器的电子油门负极供电输出端相连，第五芯脚与所述电动汽车控制器的电子油门加速信号输入端相连，第六芯脚与所述电动汽车控制器的电子油门开关信号输入端相连，第七芯脚与所述电动汽车控制器的前进信号输入端相连，第八芯脚与所述电动汽车控制器的后退信号输入端相连，第九芯脚与所述电动汽车控制器的档位电源输入端相连；
c、将所述电动汽车故障检测仪表与所述电动汽车控制器连接；
d、将所述检测转换器旋至一档位，此时所述电压显示器显示电池组电压，打开置于所述仪表壳体的电锁开关进行故障检测；
e、旋转所述调速器至所述旋钮联动开关打开，将所述检测转换器旋至二档位，检测电动汽车的电子油门供电电压，若此时所述电压显示器未显示供电电压，则控制器损坏；
f、将所述检测转换器旋至三档位，电子油门供电电压存在的情况下，再次旋转所述调速器，利用所述调速器的所述电位器检测电子油门变速时的电压，若此时所述电压显示器未显示电子油门变速时的电压，则控制器损坏；
g、将所述检测转换器旋至四档位，所述档位选择开关按到所述停止档位，检测电动汽车停止档位电压，若此时所述电压显示器未显示停止档位电压，则控制器损坏；检测结束后，旋转所述调速器至所述旋钮联动开关关闭；
h、将所述检测转换器旋至五档位，所述档位选择开关按到所述前进档位，检测电动汽车前进档位电压，若此时所述电压显示器未显示前进档位电压，则控制器损坏；若控制器未损坏，此时旋转所述调速器至所述旋钮联动开关打开，并继续旋转所述调速器，检测车轮是否向前转动，若车轮不动，需进一步对连接线路和电机故障进行排查；检测结束后，旋转所述调速器至所述旋钮联动开关关闭；
i、将所述检测转换器旋至六档位，所述档位选择开关按到所述后退档位，检测电动汽车后退档位电压，若此时所述电压显示器未显示退档位电压，则控制器损坏；若控制器未损坏，此时旋转所述调速器至所述旋钮联动开关打开，并继续旋转所述调速器，检测车轮是否向后转动，若车轮不动，需进一步对连接线路和电机故障进行排查；检测结束后，旋转所述调速器至所述旋钮联动开关关闭。
进一步，当电压表使用时，将所述电动汽车故障检测仪表与所述电动汽车控制器断开连接，并将所述检测转换器旋至一档位，利用测量导线和所述仪表壳体上设置的正极插孔、负极插孔进行5v～100v电压的检测，所述正极插孔和所述负极插孔与所述电压显示器对应电连接。
进一步，步骤e中,所述电子油门供电电压为5v～15v。
进一步，步骤f中,所述电子油门变速时电压为0v～4.8v。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
本发明电动汽车故障检测仪表与电动汽车整车控制器相连，实现信号的互相传送，档位选择开关的前进档位是电动汽车前进档位的替代操控部件，档位选择开关的后退档位是电动汽车的后退档位的替代操控部件，档位选择开关的停止档位是电动汽车停止档位的替代操控部件；调速器是电动汽车电子油门的替代操控部件。以此为基础，利用多条检测电路可快速全面的查找整车控制器是否存在故障，对复杂线路进行快速简单化检测，缩短故障检测时间，大大提高生产及维修的工作效率；且电压显示器可直观显示出故障情况；更重要的是可来与不同品牌、型号的电动车控制器进行匹配连接，对不同型号的电动汽车进行维修，通用性强。紧急情况下，可利用电动汽车故障检测仪表的替代操控部件将电动汽车开走。
本发明结构简单，制造成本低，检测方便，适合维修人员的使用。
附图说明
图1是本发明电动汽车故障检测仪表中仪表壳体的结构示意图；
图2是本发明电动汽车故障检测仪表中连接线束的结构示意图；
图3是本发明电动汽车故障检测仪表中测量导线的结构示意图；
图4是本发明电动汽车故障检测仪表的检测电路原理图；
图中：1-仪表壳体，11-航空插座，12-电压显示器，13-电锁开关，14-档位选择开关，141-前进档位，142-后退档位，143-停止档位，15-调速器，16-检测转换器，17-正极插孔，18-负极插孔，19-保险丝座，2-连接线束，21-航空插头，22-电动汽车控制器插接头，3-测量导线，31-正极插头，32-负极插头，33-正极测试头，34-负极测试头，r-分压电阻，rp-电位器，s-旋钮联动开关，d1-稳压二极管，d2-二极管，fu-保险丝，c-滤波电容,a1-第一芯脚，a2-第二芯脚，a3-第三芯脚，a4-第四芯脚，a5-第五芯脚，a6-第六芯脚，a7-第七芯脚，a8-第八芯脚，a9-第九芯脚。
具体实施方式
结合附图和其具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
如图1至图3所示，电动汽车故障检测仪表主要包括仪表壳体1和连接线束2，仪表壳体1顶部设置有航空插座11，连接线束2的一端设置有与该航空插座11相适配的航空插头21，连接线束2的另一端设置有电动汽车控制器插接头22。
仪表壳体1上设置有用于显示故障电压的电压显示器12(包括显示屏和控制电路板)，电锁开关13，档位选择开关14，检测转换器16和调速器15，档位选择开关14(也就是市面上常见的三档位开关)包括前进档位141、后退档位142和停止档位143，其中前进档位141、后退档位142和停止档位143只能择其一打开或关闭，档位选择开关14的前进档位141与电动汽车前进档位相对应，档位选择开关14的后退档位142与电动汽车的后退档位相对应，档位选择开关14的停止档位143与电动汽车停止档位相对应。
调速器15与电动汽车电子油门相对应；调速器15包括电位器rp和旋钮联动开关s，电位器rp的旋钮位于仪表壳体1的外部。所谓旋钮联动开关s为当转动调速器15(即电位器rp的旋钮)，带动电位器rp的动触点滑动到临界点时，也就是调速器15旋至临界位置时，此时旋钮联动开关s关闭(即对应接入电路中的旋钮联动开关s的状态为断开状态，所在电路不通)；调速器15旋至脱离临界位置时，此时旋钮联动开关s打开(即对应接入电路中的旋钮联动开关s的状态为闭合状态，所在电路导通)。
电压显示器12与检测转换器16的信号输出端通过信号线电连接，实现检测电压信号的显示；检测转换器16的档位输入端和航空插座12的多个芯脚之间连接有多条并联的检测电路，检测电路与检测转换器16的档位输入端一一对应。本实施例中航空插座12有九个芯脚，检测转换器16有六个档位输入端，检测电路有六条。
其中，六条检测电路分别为：用于检测电动汽车电池组电压的一档位检测电路，用于通过调速器15的旋钮联动开关s检测电动汽车电子油门供电电压的二档位检测电路，用于通过调速器15的电位器rp检测电动汽车电子油门变速时电压的三档位检测电路，用于通过档位选择开关14的停止档位143检测电动汽车停止档位电压的四档位检测电路，用于通过档位选择开关14的前进档位141检测电动汽车前进档位电压的五档位检测电路，用于通过档位选择开关14的后退档位142检测电动汽车后退档位电压的六档位检测电路。
如图4所示，一档位检测电路的一端与航空插座11的第一芯脚a1相连，另一端与电锁开关12、一档位输入端和电压显示器12正极接入端分别相连；电锁开关12与航空插座11的第二芯脚a2相连。为了确保安全性，一档位检测电路需要串接保险丝fu和二极管d2，保险丝fu一端与第一芯脚a1相连，另一端分别与电锁开关12、一档位输入端和二极管正极d2相连，二极管d2的负极与电压显示器12相连，电压显示器12的负极接入端与第四芯脚a4相连，电压显示器12的供电电源来自第一芯脚a1和第四芯脚a4；保险丝ru容纳于保险丝座19内，保险丝座19安装在仪表壳体1的底部。
二档位检测电路中串接着旋钮联动开关s，旋钮联动开关s一端与航空插座11的第三芯脚a3相连，另一端与二档位输入端和航空插座11的第六芯脚a6分别相连。
三档位检测电路包括分压电阻r，分压电阻r的一端与航空插座11的第三芯脚a3相连，另一端与电位器rp的静触点相连，电位器rp的另一个静触点与航空插座11的第四芯脚a4相连，电位器rp的动触点与三档位输入端和航空插座11的第五芯脚a5分别相连。三档位检测电路还包括稳压二极管d1和滤波电容c，稳压二极管d1并联在电位器rp的两个静触点间，滤波电容c的一端与电位器rp的动触点相连，另一端与第四芯脚a4相连。其中分压电阻r的阻值为10k，功率为2w；滤波电容c的型号为47hf/16v。
四档位检测电路的一端与停止档位143的触点和航空插座11的第九芯脚a9分别相连，另一端与四档位输入端相连。
五档位检测电路的一端与前进档位141的触点相连，另一端与五档位输入端相连。
六档位检测电路的一端与后退档位142的触点相连，另一端与六档位输入端相连。
其中，通过航空插座11、航空插头21和电动汽车控制器插接头22，完成第一芯脚a1与电动汽车控制器的电锁开关输出端相连，第二芯脚a2与电动汽车控制器的电锁开关输入端相连，第三芯脚a3与电动汽车控制器的电子油门正极供电输出端相连，第四芯脚a4与电动汽车控制器的电子油门负极供电输出端相连，第五芯脚a5与电动汽车控制器的电子油门变速信号输入端相连，第六芯脚a6与电动汽车控制器的电子油门开关信号输入端相连，第七芯脚a7与电动汽车控制器的前进信号输入端相连，第八芯脚a8与电动汽车控制器的后退信号输入端相连，第九芯脚a9与电动汽车控制器的档位电源输入端相连。
另：该电动汽车故障检测仪表还有另一个功能，充当万用表使用。航空插座11的两侧的仪表壳体1顶部设置有正极插孔17和负极插孔18，正极插孔17串接与第一芯脚a1与保险丝fu之间，间接实现正极插孔17与电压显示器12正极接入端相连；负极插孔18一端与第四芯脚a1相连，另一端与电压显示器12负极接入端相连；电压显示器12的供电电源直接来自检测对象；使用时需要和测量导线3连接，测量导线3一端设置有与正极插孔17、负极插孔18相适配的正极插头31、负极插头32，另一端设置有正极测试头33和负极测试头34，也可以是测试夹的形式。
使用上述电动汽车故障检测仪表的检测方法，包括以下步骤：
a、将电动汽车的驱动桥支离地面。
b、对航空插座11的芯脚进行定义：航空插座11至少包括九个芯脚，其中第一芯脚a1与电动汽车控制器的电锁开关输出端相连，第二芯脚a2与电动汽车控制器的电锁开关输入端相连，第三芯脚a3与电动汽车控制器的电子油门正极供电输出端相连，第四芯脚a4与电动汽车控制器的电子油门负极供电输出端相连，第五芯脚a5与电动汽车控制器的电子油门变速信号输入端相连，第六芯脚a6与电动汽车控制器的电子油门开关信号输入端相连，第七芯脚a7与电动汽车控制器的前进信号输入端相连，第八芯脚a8与电动汽车控制器的后退信号输入端相连，第九芯脚a9与电动汽车控制器的档位电源输入端相连。
c、电动汽车故障检测仪表与电动汽车控制器连接；
d、将检测转换器16旋至一档位，此时电压显示器12显示电池组电压，打开置于仪表壳体1的电锁开关进行故障检测；
e、旋转调速器15至旋钮联动开关s打开，将检测转换器16旋至二档位，检测电动汽车的电子油门供电电压，若此时电压显示器12未显示供电电压，则控制器损坏。
f、将检测转换器16旋至三档位，电子油门供电电压存在的情况下，再次旋转调速器15，利用调速器15的电位器rp检测的电子油门变速时的电压，若此时电压显示器12未显示电子油门变速时的电压，则控制器损坏。
g、将检测转换器16旋至四档位，档位选择开关14按到停止档位143，检测电动汽车停止档位电压，若此时电压显示器12未显示停止档位电压，则控制器损坏；检测结束后，旋转调速器15至旋钮联动开关s关闭。
h、将检测转换器16旋至五档位，档位选择开关14按到前进档位141，检测电动汽车前进档位电压，若此时电压显示器12未显示前进档位电压，则控制器损坏；若控制器未损坏，此时旋转调速器15至旋钮联动开关s打开，并继续旋转调速器15，检测车轮是否向前转动，若车轮不动，需进一步对连接线路和电机故障进行排查；检测结束后，旋转调速器15至旋钮联动开关s关闭。
i、将检测转换器16旋至六档位，档位选择开关14按到后退档位142，检测电动汽车后退档位电压，若此时电压显示器12未显示后退档位电压，则控制器损坏；若控制器未损坏，此时旋转调速器15至旋钮联动开关s打开，并继续旋转调速器15，检测车轮是否向后转动，若车轮不动，需进一步对连接线路和电机故障进行排查；检测结束后，旋转调速器15至旋钮联动开关s关闭。
当电压表使用时，将电动汽车故障检测仪表与电动汽车控制器断开连接，并将检测转换器16旋至一档位，利用测量导线3一端的正极插头31、负极插头32与仪表壳体1上设置的正极插孔17、负极插孔18进行插接，并利用测量导线3另一端的正极测试笔33和负极测试笔34进行5v～100v电压的检测。
需要说明的是：1)打开电锁开关13实际上是使一档检测电路中电锁开关13处于闭合状态，即一档检测电路导通。旋钮联动开关s打开实际上是使二档检测电路中旋钮联动开关s处于闭合状态，即二档检测电路导通；旋钮联动开关s关闭实际上是使二档检测电路中旋钮联动开关s处于断开状态，即二档检测电路不导通导通。档位选择开关14按到停止档位143实际上是使四档检测电路中停止档位143触点接通，即四档检测电路导通。档位选择开关14按到前进档位141实际上是使五档检测电路中前进档位141触点接通，即五档检测电路导通。档位选择开关14按到后退档位142实际上是使六档检测电路中后退档位142触点接通，即六档检测电路导通。
2)检测时必须先把车驱动轮支起，以防在检测车辆时，车辆误行驶，造成车辆与人身的安全事故。
从各种品牌，各种型号电动汽车控制器定义图中，会发现无论控制器芯片针脚有多少，能让电动汽车运行走的关键针脚都是相同的9个针脚，只是针脚分布位置可能不同，本发明利用电动汽车控制器的这一共性，在电动汽车故障检测仪表的连接线束2上可安装与各种电动汽车控制器对应匹配的插接头，对各种电动汽车控制器进行检测，增强通用性。
本发明主要是利用电动汽车故障检测仪表与整车控制器接口间通讯的检测方法，基于检测电路来查找整车控制器是否存在故障，复杂线路简单化检测，以缩短故障检测时间，大大提高生产及维修的工作效率。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都属于本发明所附的权利要求的保护范围。