一種純電動汽車dc-dc轉換器的故障診斷方法
2023-04-25 17:53:56
專利名稱：一種純電動汽車dc-dc轉換器的故障診斷方法
技術領域：
本發明屬於電動汽車控制領域，通過對直流轉換裝置控制，實現 對電動汽車中高壓電池和低壓電池的管理，使得電動汽車中低壓系統 穩定、可靠、安全的工作。
背景技術：
隨著社會經濟的發展，傳統內燃機汽車所帶來的能源與環保問題 已逐漸引起世界各國的關注。由於世界石油資源的日益匱乏，以及汽 車尾氣的排放而造成的環境汙染，國內外汽車公司都在努力需求新能 源作為動力源，但就目前的技術，以高性能的電池作為主能源的純電 動汽車被各國專家所看好。當然，我國也將發展純電動汽車作為國家 能源戰略的一個重要方面，並已列為國家863計劃重點項目。
對於純電動汽車而言，高壓電池是整車的唯一動力源。在電動汽 車運行工況下，整車電氣設備用電電源以及低壓蓄電池充電電源都需 要由DC-DC轉換器來實現。所以對於混合動力汽車，DC-DC轉換器的作 用就是
.從高壓電氣系統向低壓12V電氣系統供電； 給低壓12V電池充電； -調校、控制電氣系統電壓狀態； .DC-DC轉換器內的故障識別以及故障信息的傳送； 滿足整車控制系統軟體硬體的控制需求。 相對於傳統汽車而言，純電動汽車的整車電氣設備增加了很多， 在某些極限情況下，有可能整車的負載電流超出了範圍，為了保護DC-DC轉換器，在其外部加了一個保險絲，但這樣的保護遠遠不夠。
發明內容
為了保護DC-DC轉換器，本發明公開了一種純電動汽車DC-DC轉 換器的故障診斷方法，通過對相應參數的狀態判斷，診斷DC-DC轉換 器是否出現故障，所述相應參數包括輸出電壓值、低壓電池電壓以 及整車載荷電流值。根據環境溫度設置DC-DC轉換器輸出電壓目標控 制值，以及實際輸出電壓與此電壓目標控制值之間的最大誤差值，當 經過濾波的低壓12V電池實際電壓值大於設定的最大誤差值及目標控 制值之和，而且DC-DC轉換器又處於工作使能狀態下時，就認為在DC-DC 轉換器輸出電壓控制邏輯中具有故障發生。
進一步，當低壓電池實際電壓低於設定的低壓電池故障觸發電壓 值，而且整車電氣實際載荷電流值低於設定的整車電氣載荷電流故障 觸發電流值，而且DC-DC轉換器處於工作使能狀態時，就認為DC-DC 轉換器充電控制中具有故障發生。
進一步，當DC-DC轉換器工作條件硬體判斷結果與軟體控制策略 使能決策結果不一致時，就認為DC-DC轉換器工作狀態處於非良好情 況。
本發明還公開了 一種純電動汽車DC-DC轉換器的使能控制方法， 通過對各輸入參數狀態的判斷，決策DC-DC轉換器工作使能狀態以及 DC-DC控制邏輯模塊是否準備好關閉狀態，所述輸入參數包括高壓電 池連接狀態信號、高壓電池最大允許放電功率以及高壓電池荷電狀態。
進一步，在電機停轉工況下，當高壓電池控制器決策的高壓電池 最大允許放電功率高於高壓電池適合的最大放電功率，DC-DC轉換器是 可以被使能的，否則DC-DC轉換器是不能被使能的。
進一步，當高壓電池荷電狀態超過高壓電池適合工作的荷電狀態， DC-DC轉換器是可以被使能的，否則DC-DC轉換器是不能被使能的。
進一步，所述輸入參數還包括總控制器控制策略關閉請求信號，如果整車控制器沒有被請求關斷所有控制策略，DC-DC轉換器才是可以 被使能的。
進一步，所述輸入參數還包括整車控制策略故障管理子模塊中 DC-DC轉換器關斷請求信號，如果整車控制策略故障管理子模塊沒有請 求DC-DC轉換器工作關斷信號，DC-DC轉換器才是可以被使能的。
進一步，當DC-DC轉換器工作狀態沒有被使能時，就認為DC-DC 轉換器準備好了相應整車控制器所有控制邏輯被關斷請求。
採用本發明所公開的故障診斷方法，能夠快速有效地檢測出可能 出現的故障，從而更好地實現對DC-DC轉換器的保護。
圖1: DC-DC轉換器與系統連接結構圖2: DC-DC轉換器使能控制流程圖3: DC-DC轉換器故障診斷流程圖。
具體實施例方式
圖1主要圖示了純電動汽車高壓電氣系統、低壓電氣系統以及 DC-DC轉換器的關係，也反映了純電動汽車基本的系統結構。純電動汽 車的高壓電氣系統迴路主要是由電機、逆變器和高壓電池組成，逆變 器的作用是實現三相電與直流電間相互轉換。低壓電氣迴路主要包括 蓄電池、純電動汽車上的各種電動負載。DC-DC轉換器的作用就是將純 電動汽車的250伏高壓電氣系統轉換為12伏低壓電氣系統供整車電氣 負載所用。為了提高整車電氣系統效率，充分對整車唯一能量源有個 最優的管理，這裡的DC-DC轉換器需要整車控制器對其進行控制。 圖2所示是DC-DC轉換器使能控制策略流程圖，該策略需要的輸入
參數包括
總控制器控制策略關閉請求信號； 高壓電池連接狀態信號；
高壓電池最大允許放電功率；
高壓電池荷電狀態S0C(State Of Charge);
DC-DC轉換器自身硬體邏輯判斷故障信號；
整車控制策略故障管理子模塊DC-DC轉換器關斷請求信號。
如果整車控制器沒有被請求關斷所有控制策略，DC-DC轉換器是可 以被使能的，否則DC-DC轉換器是不能被使能的。
如果整車控制策略故障管理子模塊沒有請求DC-DC轉換器工作關 斷信號，DC-DC轉換器是可以被使能的，否則DC-DC轉換器是不能被使 能的。
如果高壓電池連接狀態信號處於連接狀態，DC-DC轉換器是可以被 使能的，否則DC-DC轉換器是不能被使能的。
在純電動汽車電機停轉工況下，如果高壓電池控制器決策的電池 最大放電功率高於高壓電池適合的最大放電功率，DC-DC轉換器是可以 被使能的，否則DC-DC轉換器是不能被使能的。
根據高壓電池荷電狀態決策DC-DC轉換器使能狀態，如果高壓電 池荷電狀態超過高壓電池適合工作的荷電狀態，DC-DC轉換器是可以被 使能的，否則DC-DC轉換器是不能被使能的。
如果DC-DC轉換器工作狀態沒有被使能，那麼DC-DC轉換器就可 以被認為準備好了相應整車控制器所有控制邏輯被關斷請求。
圖3所示是DC-DC診斷流程圖。
第一，DC-DC轉換器輸出電壓目標值是根據環境溫度的一個調校控 制值，可以設定一定的實際輸出電壓與此目標控制電壓的最大誤差值。 如果經過濾波的低壓12V電池實際電壓值大於設定的最大誤差及目標 控制值之和，而且DC-DC轉換器又處於工作使能狀態下，那麼就可以 認為在DC-DC轉換器輸出電壓控制邏輯中具有故障發生。
第二，如果低壓電池實際電壓低於設定的低壓電池故障觸發電壓
6值，而且整車電氣實際載荷電流值低於設定的整車電氣載荷電流故障
觸發電流值，而且DC-DC轉換器是處於工作使能狀態的，那麼就可以 認為DC-DC轉換器充電控制中具有故障發生。
第三，如果DC-DC轉換器工作條件硬體判斷結果與軟體控制策略 使能決策結果不一致時，就可以認為DC-DC轉換器工作狀態處於非良 好情況。
最後，經過去抖回彈決策的以上任何一種故障如果被判斷出，那 麼DC-DC轉換器控制策略就要確定DC-DC轉換器中具有故障發生。
權利要求
1、一種純電動汽車DC-DC轉換器的故障診斷方法，其特徵在於，通過對相應參數的狀態判斷，診斷DC-DC轉換器是否出現故障，所述相應參數包括輸出電壓值、低壓電池電壓以及整車載荷電流值。
2、 根據權利要求l所述的故障診斷方法，其特徵在於，根據環境 溫度設置DC-DC轉換器輸出電壓目標控制值，以及實際輸出電壓與此 電壓目標控制值之間的最大誤差值，當經過濾波的低壓12V電池實際 電壓值大於設定的最大誤差值及目標控制值之和，而且DC-DC轉換器 又處於工作使能狀態下時，就認為在DC-DC轉換器輸出電壓控制邏輯 中具有故障發生。
3、 根據權利要求1或2所述的故障診斷方法，其特徵在於，當低 壓電池實際電壓低於設定的低壓電池故障觸發電壓值，而且整車電氣 實際載荷電流值低於設定的整車電氣載荷電流故障觸發電流值，而且 DC-DC轉換器處於工作使能狀態時，就認為DC-DC轉換器充電控制中具 有故障發生。
4、 根據權利要求l-3任一項所述的故障診斷方法，其特徵在於， 當DC-DC轉換器工作條件硬體判斷結果與軟體控制策略使能決策結果 不一致時，就認為DC-DC轉換器工作狀態處於非良好情況。
全文摘要
本發明公開了一種純電動汽車DC-DC轉換器的故障診斷方法，通過對相應參數的狀態判斷，診斷DC-DC轉換器是否出現故障，所述相應參數包括輸出電壓值、低壓電池電壓以及整車載荷電流值。根據環境溫度設置DC-DC轉換器輸出電壓目標控制值，以及實際輸出電壓與此電壓目標控制值之間的最大誤差值，當經過濾波的低壓12V電池實際電壓值大於設定的最大誤差值及目標控制值之和，而且DC-DC轉換器又處於工作使能狀態下時，就認為在DC-DC轉換器輸出電壓控制邏輯中具有故障發生。採用本發明所公開的故障診斷方法，能夠快速有效地檢測出可能出現的故障，從而更好地實現對DC-DC轉換器的保護。
文檔編號H02J7/00GK101545940SQ20091013657
公開日2009年9月30日 申請日期2009年5月8日 優先權日2009年5月8日
發明者劉小飛 申請人:奇瑞汽車股份有限公司