車載蓄電池電壓檢測及處理方法
2023-06-13 07:44:01
車載蓄電池電壓檢測及處理方法
【專利摘要】本發明涉及電變量變化率的測量方法領域，具體為一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法。一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，包括濾波、判斷和處理，其特徵是：濾波時，電機控制器(31)對車載蓄電池(11)的輸出電壓實施連續採樣；判斷時，一次判斷在單位時間Δt內完成；處理時，採用鏡像標誌位處理方法。本發明的有益效果是：結構簡單，抗幹擾性強，響應迅速，安全可靠。
【專利說明】車載蓄電池電壓檢測及處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電變量變化率的測量方法領域，具體為一種車載蓄電池電壓檢測及處
理方法。
【背景技術】
[0002]整車系統中車載蓄電池為整車控制器以及電機控制器等供電，同時，車載蓄電池的輸出電壓也受實時檢測，在某些場合，車載蓄電池較易出現電壓故障(如12V欠壓故障)，整車系統必須對檢測到的電壓故障執行響應動作。但是，車載蓄電池在車輛行駛的過程中受到外部幹擾較大，使得輸出電壓的波形發生畸變，這有可能導致電壓檢測系統誤報電壓故障。目前車載蓄電池的電壓檢測多是採用硬體和軟體相結合的濾波方式，這種方式難以兼顧濾波效果和響應速度，增加濾波效果會犧牲動態響應，造成對整車動作響應延時，可能危及車輛及人身安全；降低濾波效果則難以過濾幹擾信號，使得整車在響應幹擾方面做出錯誤動作。
【發明內容】
[0003]為了克服現有技術的缺陷，提供一種結構簡單、抗幹擾性強、響應迅速、安全可靠的電壓檢測方法，本發明公開了一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法。
[0004]本發明通過如下技術方案達到發明目的:
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，包括濾波、判斷和處理，將車載蓄電池的正極和負極分別連接至直流-直流轉換器的兩個低壓輸入端，直流-直流轉換器的兩個高壓輸出端分別連接至高壓電池的正極和負極，電機控制器通過信號線連接車載蓄電池的正極和負極，驅動控制器通過信號線分別連接高壓電池的正極和負極以及電機的三相電輸入端，電機控制器和驅動控制器都通過信號線連接，電機控制器通過通信總線連接整機控制器，其特徵是:濾波時，電機控制器對車載蓄電池的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算N個電壓值的算術平均值
V,N取[5，100]區間內的正整數，一次採樣完成後隨即繼續下一次採樣；判斷時，一次判斷
在單位時間At內完成，設車載蓄電池當前的輸出電壓標準值為Vtl，在At內共進行了 k次
採樣，將k次採樣獲得的$逐個和Vtl比較，若比較結果f不符合Vtl的次數不小於k的80%
時，則電機控制器對本次At內所做的採樣判定為故障，置故障標誌位為1，並將故障信息
傳遞至整機控制器，若比較結果?不符合Vtl的次數小於k的80%時，則電機控制器對本次
At內所做的採樣判定為正常，置故障標誌位為0，判斷完成後，故障標誌位和計數器都清零，隨後重新實施濾波；採樣周期為電機控制器外部模/數轉換的採樣周期，判斷周期為電機控制器的時間調度時間； 處理時，採用鏡像標誌位處理方法，電機控制器對接收的故障信息實施鏡像處理，複製出面向不同對象的標誌位，在兩個維度分別處理故障信息，對於電機控制器的標準故障信息實施直接處理，以加強對事故發生之時的立即響應；對鏡像故障信息延時傳遞至整車控制器，各個不同的鏡像故障信息傳遞時遵循「先進先出(即First In First Out)」原則，由於整車控制器和電機控制器之間的通信周期多為毫秒級，而電機控制器的動作響應為微秒級，因此延時上報不會影響故障的及時處理，同時又能保準故障上報的準確性。
[0005]所述的車載蓄電池電壓檢測及處理方法，其特徵是:通信總線選用控制器區域網路總線。
[0006]本發明通過對車載蓄電池輸出電壓(即弱電系統電壓)實施優化的檢測及處理方法，避免了延時故障上報以及個別外部不穩定因素造成的錯報；本發明實現了準確檢測故障以及快速響應故障的功能，並且滿足整車對車載蓄電池輸出電壓的檢測要求，能有效的降低故障的錯報及延時。此外，通過分離電機控制器和整車控制器對故障字的響應時間，降低了整車對故障的響應時間。使整個系統對錯誤的故障有效的屏蔽以及對真實的故障的及時響應。
[0007]本發明的有益效果是:結構簡單，抗幹擾性強，響應迅速，安全可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本發明的連接示意圖；
圖2是本發明中濾波和判斷的流程圖；
圖3是本發明中處理的流程圖。
【具體實施方式】
[0009]以下通過具體實施例進一步說明本發明。
[0010]實施例1
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，設備連接如圖1所示，將車載蓄電池11的正極和負極分別連接至直流-直流轉換器2的兩個低壓輸入端，直流-直流轉換器2的兩個高壓輸出端分別連接至高壓電池12的正極和負極，電機控制器31通過信號線連接車載蓄電池11的正極和負極，驅動控制器32通過信號線分別連接高壓電池12的正極和負極以及電機4的三相電輸入端，電機控制器31和驅動控制器32都通過信號線連接，電機控制器31通過通信總線5連接整機控制器33。
[0011]本實施例中，車載蓄電池11的電動勢為12V，通信總線5選用控制器區域網路(gpController Area Network,簡稱 CAN)總線。
[0012]具體步驟包括濾波、判斷和處理，如下所述:
濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續米樣，米樣過程為:取N
個電壓值後並計算N個電壓值的算術平均值N取[5，100]區間內的正整數，本實施例取
6,—次米樣完成後隨即繼續下一次米樣。
[0013]判斷時，一次判斷在單位時間At內完成，設車載蓄電池11當前的輸出電壓標準值為Vtl，在At內共進行了 k次採樣，將k次採樣獲得的f逐個和V0比較，若比較結果?不
符合Vtl的次數不小於k的80%時，則電機控制器31對本次At內所做的採樣判定為故障，
置故障標誌位為I，並將故障信息傳遞至整機控制器33，若比較結果v不符合V0的次數小於
k的80%時，則電機控制器31對本次Λ t內所做的採樣判定為正常，置故障標誌位為0，判斷完成後，故障標誌位和計數器都清零，隨後重新實施濾波，採樣周期為電機控制器31外部模/數轉換的採樣周期，判斷周期為電機控制器31的時間調度時間，本實施例判斷周期為 100 μ S。
[0014]濾波和判斷的流程圖如圖2所示。
[0015]處理時，採用鏡像標誌位處理方法，電機控制器31對接收的故障信息實施鏡像處理，複製出面向不同對象的標誌位，在兩個維度分別處理故障信息，對於電機控制器31的標準故障信息實施直接處理，以加強對事故發生之時的立即響應；對鏡像故障信息延時傳遞至整車控制器33，各個不同的鏡像故障信息傳遞時遵循「先進先出(即First In FirstOut)」原則，由於整車控制器33和電機控制器31之間的通信周期多為毫秒級，而電機控制器31的動作響應為微秒級，因此延時上報不會影響故障的及時處理，同時又能保準故障上報的準確性。
[0016]鏡像標誌處理是針對不同對象(如本實施例一個是整車控制器33，一個是電機控制器31)的分別處理。例如，電機控制器31有故障，第一時間會處理故障，但是整車控制器33需要對故障信息了解，此時就需要對電機控制器31的鏡像上傳，這樣既不耽誤處理故障，也進行了故障的上傳。
[0017]處理的流程圖如圖3所示。
[0018]實施例2
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值，N取5。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0019]實施例3
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值&，N取10。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0020]實施例4
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值v，N取15。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0021]實施例5
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算N個電壓值的算術平均值f，N取20。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0022]實施例6
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值巧，N取25。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0023]實施例7
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值f，N取30。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0024]實施例8
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值f，N取35。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0025]實施例9
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值f，N取40。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0026]實施例10
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值f , N取45。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0027]實施例11
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值f，N取50。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0028]實施例12
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值&，N取55。其他結構和步驟都和實施例1同。[0029]實施例13
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值f，N取60。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0030]實施例14
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值f，N取65。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0031]實施例15
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值?，N取70。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0032]實施例16一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值f，N取75。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0033]實施例17
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值f，N取80。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0034]實施例18
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值$，N取85。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0035]實施例19
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值f，N取90。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0036]實施例20
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算N個電壓值的算術平均值，N取95。其他結構和步驟都和實施例1同。
[0037]實施例21
一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，具體步驟包括濾波、判斷和處理，濾波時，電機控制器31對車載蓄電池11的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算
N個電壓值的算術平均值$，N取100。其他結構和步驟都和實施例1同。
【權利要求】
1.一種車載蓄電池電壓檢測及處理方法，包括濾波、判斷和處理，將車載蓄電池(11)的正極和負極分別連接至直流-直流轉換器(2)的兩個低壓輸入端，直流-直流轉換器(2)的兩個高壓輸出端分別連接至高壓電池(12)的正極和負極，電機控制器(31)通過信號線連接車載蓄電池(11)的正極和負極，驅動控制器(32)通過信號線分別連接高壓電池(12)的正極和負極以及電機⑷的三相電輸入端，電機控制器(31)和驅動控制器(32)都通過信號線連接，電機控制器(31)通過通信總線(5)連接整機控制器(33)， 其特徵是:濾波時，電機控制器(31)對車載蓄電池(11)的輸出電壓實施連續採樣，採樣過程為:取N個電壓值後並計算N個電壓值的算術平均值ν, N取[5，100]區間內的正整數，一次採樣完成後隨即繼續下一次採樣； 判斷時，一次判斷在單位時間At內完成，設車載蓄電池(11)當前的輸出電壓標準值為Vci，在Λ t內共進行了 k次採樣，將k次採樣獲得的ν逐個和Vtl比較，若比較結果^不符合V0的次數不小於k的80%時，則電機控制器(31)對本次Δ t內所做的採樣判定為故障，置故障標誌位為1，並將故障信息傳遞至整機控制器，若比較結果^不符合Vtl的次數小於k的80%時，則電機控制器(31)對本次At內所做的採樣判定為正常，置故障標誌位為0，判斷完成後，故障標誌位和計數器都清零，隨後重新實施濾波；採樣周期為電機控制器(31)外部模/數轉換的採樣周期，判斷周期為電機控制器(31)的時間調度時間； 處理時，採用鏡像標誌位處理方法，電機控制器(31)對接收的故障信息實施鏡像處理，複製出面向不同對象的標誌位，在兩個維度分別處理故障信息，對於電機控制器(31)的標準故障信息實施直接處理；對鏡像故障信息延時傳遞至整車控制器(33)，各個不同的鏡像故障信息傳遞時遵循「先進先出」原則。
2.如權利要求1所述的車載蓄電池電壓檢測及處理方法，其特徵是:通信總線(5)選用控制器區域網路總線。
【文檔編號】G01R19/00GK103901250SQ201210591054
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月31日 優先權日:2012年12月31日
【發明者】趙洪濤 申請人:上海大郡動力控制技術有限公司