基于时序控制的充电/行车绝缘失效定位检测方法和装置与流程

1.本发明涉及一种基于时序控制的充电/行车绝缘失效定位检测方法和装置。


背景技术：

2.汽车是现代社会的重要交通工具。然而燃油汽车的大量应用，引发了严重的环境污染、全球气候变暖和人类生存的危机，加快培育和发展节能汽车与新能源汽车，既能有效缓解能源和环境压力，也是推动汽车产业可持续发展的紧迫任务，近几年，新能源行业凭借自身优势，再加上政府法规及补贴政策的支持，电动汽车取得了巨大的发展。
3.电动车高压系统由动力部分、驱动部分及整车相关附件组成。高压系统绝缘防护及有效检测与管理直接关系到驾乘人员的生命安全和整车资源安全，因此确保电动车的安全性是设计者必须考虑的第一要务。电动车高压系统工作环境复杂恶劣，温度及器件寿命老化等因素都直接影响整车的绝缘状况，车辆在运行过程中，经常出现部件之间的相互碰撞、摩擦、挤压等现象，可能会导致防护绝缘层出现破损，接线端子与周围金属出现搭铁等现象，造成高压系统漏电。
4.为保障电动车高压系统安全，普遍会在整车上安装绝缘检测装置，当检测到整车高压系统绝缘失效时，会要求整车停车，以保障系统安全，目前行业内采用的绝缘检测系统，无论端电压检测原理还是低频信号注入检测原理，都只能判断出高压系统有漏电，无法准确定位是高压系统具体的失效部件和失效位置。无法定位绝缘失效部件，不能依据部件重要度采取不同的保护措施，遇到绝缘问题就停车，严重影响车辆可靠性和客户满意度，同时售后服务人员排查绝缘失效点无从入手，问题解决时间长，效率低。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种基于时序控制的充电/行车绝缘失效定位检测方法和装置，用以解决现有技术无法进行绝缘定位的问题。
6.为实现上述目的，本发明提出了一种基于时序控制的充电绝缘失效定位检测方法，包括：充电开始时，开始进行绝缘检测；若有绝缘报警，则定位电池系统绝缘失效，若无绝缘报警，则闭合加热继电器，继续进行绝缘检测；若有绝缘报警，则定位电池加热系统绝缘失效，若无绝缘报警，则闭合直流充电继电器，继续进行绝缘检测；若有绝缘报警，则定位充电系统绝缘失效，若无绝缘报警，则进行充电。
7.进一步的，在充电过程中持续进行绝缘检测；若有绝缘报警，则断开直流充电继电器；若绝缘报警消除则定位充电系统绝缘失效，若绝缘报警未消除则断开加热继电器；若绝缘报警消除则定位电池加热系统绝缘失效，若绝缘报警未消除则定位电池系统绝缘失效。
8.进一步的，电池管理及绝缘检测系统控制所述加热继电器和直流充电继电器。
9.本发明还提出了一种基于时序控制的行车绝缘失效定位检测方法，包括：行车状态开始时，开始进行绝缘检测；若有绝缘报警，则定位电池系统绝缘失效，若无绝缘报警，则闭合加热继电器，继续进行绝缘检测；若有绝缘报警，则定位电池加热系统绝缘失效，若无
绝缘报警，则闭合主回路继电器，继续进行绝缘检测；若有绝缘报警，则定位电机及控制系统绝缘失效，若无绝缘报警，则依次闭合各附件的继电器，若某附件的继电器闭合时有绝缘报警，则该附件绝缘失效；若各附件的继电器均闭合后，无绝缘报警，则进入行车过程。
10.进一步的，在行车过程中持续进行绝缘监测；若有绝缘报警，则断开主回路继电器；若绝缘报警消除则定位电机及控制系统绝缘失效，若绝缘报警未消除则依次断开各附件的继电器，若某附件的继电器断开时绝缘报警消除，则定位该附件绝缘失效；若各附件的继电器均断开后绝缘报警未消除，则断开加热继电器；若绝缘报警消除则定位电池加热系统绝缘失效，若绝缘报警未消除则定位电池系统本身绝缘失效。
11.进一步的，闭合各附件的继电器的顺序为：电除霜继电器、电加热继电器、电转向继电器、空压机继电器、dc/dc继电器，电空调继电器。
12.进一步的，断开各附件的继电器的顺序为：电除霜继电器、电加热继电器、电转向继电器、空压机继电器、dc/dc继电器，电空调继电器。
13.进一步的，电池管理及绝缘检测系统控制所述加热继电器和直流充电继电器；集成控制器控制所述主回路继电器和各附件的继电器。
14.本发明还提供了一种基于时序控制的充电/行车绝缘失效定位检测装置，包括处理器和存储器，处理器用于执行存储于存储器中的计算机程序，以实现上述方法。
15.本发明的有益效果是：能够实现对电动车高压电气系统各部分进行漏电检测，准确定位绝缘失效点，并依据故障严重程度及故障部位对整车的严重度，采取不同的保护措施，保障人员及整车资源安全,避免安全事故发生，同时提高问题解决效率，提升客户满意度。
附图说明
16.图1是本发明实施例的电动汽车高压电气系统示意图；
17.图2是本发明实施例的充电时绝缘检测流程图；
18.图3是本发明上电时绝缘检测流程图；
19.图4是本发明行车时绝缘检测流程图。
具体实施方式
20.电动汽车高压系统主要包括：动力电池系统、电池高压配电系统和整车高压配电系统，如图1所述。
21.动力电池系统主要由单个电池箱体串并联组成动力源，为整车提供能量。动力电池系统还包括电池加热系统，电池加热系统随电池包串并联组成，并且由加热继电器(正/负)控制。
22.电池高压配电系统连接在动力电池系统与整车高压配电系统之间，主要包括直流充电继电器(正/负)、加热继电器(正/负)以及相关电路；直流充电继电器(正/负)控制对动力电池充电，加热继电器(正/负)控制对动力电池进行加热。
23.整车高压配电系统包含驱动系统和附件系统，驱动系统包含驱动电机及其控制系统，附件系统主要包含电除霜、电加热、转向系统、空压机系统、电空调和dc/dc，整车驱动系统和附件系统在输出串联主回路继电器；各个附件分别设置继电器。
24.本实施例中，电池管理及绝缘检测系统控制所述加热继电器和直流充电继电器；集成控制器控制所述主回路继电器和各附件的继电器。
25.基于时序控制的电动汽车绝缘失效定位检测方法，分为充电状态的绝缘失效定位和行车状态的绝缘失效定位，分别介绍如下：
26.充电状态
27.电动车辆在充电状态下，驱动系统及其附件都不工作，相关继电器都处于断开状态。如图2所示，插枪充电时，充电机给电池管理及绝缘检测系统供低压电，系统开始工作。系统检测到进入充电状态，开启绝缘检测功能：若有绝缘报警，则定位电池系统绝缘失效，并停止充电，若无绝缘报警，则电池管理及绝缘检测系统闭合加热正继电器和加热负继电器，进行绝缘检测。若有绝缘报警，则定位电池加热绝缘失效，并停止充电，若无报警，闭合直流充电正继电器和直流充电负继电器，继续绝缘检测。若有绝缘报警则定位充电系统绝缘失效，并停止充电，若无报警，则正常进入充电流程。
28.充电过程中，电池管理及绝缘检测系统持续进行绝缘检测，出现绝缘报警时，停止充电流程，按照时序断开高压及附件系统，首先断开直流充电正继电器和直流充电负继电器，若绝缘报警持续存在，则排除充电系统绝缘故障，若绝缘报警消除，则定位充电系统绝缘故障；其次断开加热正继电器和加热负继电器，若绝缘报警持续存在，则排除加热系统绝缘故障，定位电池系统绝缘故障，若绝缘报警消除，则定位电池加热系统绝缘故障。
29.行车状态
30.电动汽车行车状态下，充电系统不工作，相关继电器处于断开状态。如图3所示，行车状态下，整车蓄电池给电池管理及绝缘检测系统供低压电，系统开始工作，开启绝缘检测功能：若有绝缘报警，则定位电池系统绝缘失效，并提醒司机要求整车停车；若无绝缘报警，电池管理及绝缘检测系统则闭合加热正继电器和加热负继电器，持续进行绝缘检测，若有绝缘报警，则定位电池加热系统绝缘失效；若无绝缘报警，集成控制器则闭合主回路正继电器和主回路负继电器，若有绝缘报警，则定位电机及其控制系统绝缘失效，并提醒司机要求整车停车；若无绝缘报警，集成控制器闭合电除霜正继电器和电除霜负继电器，持续进行绝缘检测，若有绝缘报警，则定位电除霜绝缘失效，并提醒司机回厂检修；若无绝缘报警，集成控制器闭合电加热正继电器和电加热负继电器，持续进行绝缘检测，若有报警，则定位电加热绝缘失效；若无绝缘报警，集成控制器闭合转向正继电器和转向负继电器，持续进行绝缘检测，若有报警，则定位转向系统绝缘失效，并提醒司机要求整车停车；若无绝缘故障，集成控制器闭合空压机正继电器和空压机负继电器，持续进行绝缘检测，若有绝缘报警，则定位空压机绝缘失效，并提醒司机要求整车停车；若无绝缘报警，集成控制器闭合dc/dc正继电器和dc/dc负继电器，持续进行绝缘检测，若有绝缘报警，则定位dc/dc绝缘失效，并提醒司机回厂检修；若无绝缘报警，集成控制器闭合电空调正继电器和电空调负继电器，若有绝缘报警，则定位电空调绝缘失效，并提醒司机回厂检修；若无绝缘故障，则系统完好，进入行车状态。
31.如图4所示，行车过程中持续进行绝缘检测，若出现绝缘故障，需要基于时序断开高压驱动系统和附件系统，定位绝缘失效点。集成控制器首先断开主回路继电器和主回路负继电器，若报警消除则定位电机及其控制系统绝缘失效，并提醒司机要求整车停车；若绝缘报警持续存在，则排除电机及控制系统绝缘失效，集成控制器继续断开电除霜正继电器
和电除霜负继电器，若报警消除则定位电除霜系统绝缘失效，并提醒司机回厂检修；若绝缘报警持续存在，则排除电除霜系统绝缘失效，集成控制器继续断开电加热正继电器和电加热负继电器，若报警消除则定位电除霜系统绝缘失效，并提醒司机回厂检修；若绝缘报警持续存在，则排除电除霜系统绝缘失效，集成控制器继续断开转向正继电器和转向负继电器，若报警消除则定位转向系统绝缘失效，并提醒司机要求整车停车；若绝缘报警持续存在，则排除转向系统绝缘失效，集成控制器继续断开空压机正继电器和空压机负继电器，若报警消除则定位空压机系统绝缘失效，并提醒司机要求整车停车；若绝缘报警持续存在，则排除空压机系统绝缘失效，集成控制器继续断开dc/dc正负继电器，若报警消除则定位dc/dc系统绝缘失效，并提醒司机回厂检修；若绝缘报警持续存在，则排除dc/dc系统绝缘失效，集成控制器继续断开电空调正负继电器，若报警消除则定位电空调系统绝缘失效，并提醒司机回厂检修；若绝缘报警持续存在，则排除电空调系统绝缘失效；此时排除整车驱动系统及其电附件绝缘失效。继续基于时序判定绝缘失效点，电池管理系统断开加热正负继电器，若报警消除则定位电池加热系统绝缘失效，并提醒司机回厂检修；若绝缘报警持续存在，则排除电池加热系统绝缘失效，最终判定电池系统本身绝缘失效，并提醒司机要求整车停车。
32.综上所述，在充电状态下(即开始充电时)，投入工作的时序是：电池系统
→
电池加热系统
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充电系统。
33.在充电过程中，退出工作的时序是：充电系统
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加热系统
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电池系统。
34.在行车状态下(即开始行车时)，投入工作的时序是：电池系统
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电池加热系统
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电机及控制系统
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附件系统(包括电除霜系统、电加热系统、电转向系统、空压机系统、dc/dc系统、电空调系统，这些附件之间的顺序可以调整)。
35.行车过程中，退出工作的时序是：电机及控制系统
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附件系统
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电池加热系统
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电池系统。
36.本发明能够实现对电动车高压电气系统各部分进行漏电检测，准确定位绝缘失效点。保障人员及整车资源安全,避免安全事故发生，同时提高问题解决效率，提升客户满意度；还能够实现不同状态下的时序控制和绝缘检测，准确定位绝缘失效点；依据绝缘失效位置和失效严重程度，可以制定不同处理方式，保障人员及整车资源安全，避免安全事故发生，同时提高问题解决效率。
37.关于基于时序控制的电动汽车绝缘失效定位检测装置，实际上即为实现上述方法的相关软硬件的结合，硬件主要包括各种相关的继电器，处理器和存储器，软件包括存储于存储器中的计算机程序，在处理器执行时即可实现上述方法。