本發明專利技術公開了一種混合動力汽車高壓系統漏電故障診斷裝置及方法，高壓系統包括直流變換器、起發一體電機和鋰電池，起發一體電機的正極分別與直流變換器的正極、鋰電池的正極連接，起發一體電機的負極、直流變換器的負極以及鋰電池的負極均分別接地；該裝置包括系統控制器，該系統控制器通過CAN總線分別與直流變換器、起發一體電機和鋰電池連接，系統控制器通過CAN總線實時接收鋰電池的電流Ib、起發一體電機的電流Im、直流變換器的電流Id，計算電流Ib、電流Im、電流Id的矢量和，并取絕對值Isum，系統控制器根據絕對值Isum的大小診斷漏電的嚴重程度。本發明專利技術能夠防止燒車事故的發生。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于混合動力汽車安全控制技術，具體涉及一種混合動力汽車高壓系統漏電故障診斷裝置及方法。
技術介紹
混合動力汽車由于使用高壓零部件，在實際推廣和使用過程中，偶爾出現燒車等事故，高壓系統安全性能直接影響到用乘員人身和財產安全。目前混動汽車通過改善零部件設計、優化零部件保護、及時更換老化零部件、保持良好使用習慣等方法來避免燒車。但這些方法僅從零部件本身故障時進行安全防護，而未從系統層面考慮漏電情況。車輛在行駛過程中，零部件本身存在不可診斷的漏電故障。即使零部件一切正常，仍可能出現線束磨損、零部件樁頭與周邊零部件短路等問題，導致線束或零部件樁頭與周邊器件形成電流回路而漏電。目前控制系統均無有效方法防范這兩類漏電風險。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種混合動力汽車高壓系統漏電故障診斷裝置及方法，以防止燒車事故的發生。本專利技術所述的混合動力汽車高壓系統漏電故障診斷裝置，高壓系統包括直流變換器、起發一體電機和鋰電池，起發一體電機的正極分別與直流變換器的正極、鋰電池的正極連接，起發一體電機的負極、直流變換器的負極以及鋰電池的負極均分別接地；該裝置包括系統控制器，該系統控制器通過CAN總線分別與直流變換器、起發一體電機和鋰電池連接；系統控制器通過CAN總線實時接收鋰電池的電流Ib、起發一體電機的電流Im、直流變換器的電流Id，計算電流Ib、電流Im、電流Id的矢量和，并取絕對值Isum，系統控制器根據絕對值Isum的大小診斷漏電的嚴重程度。漏電故障診斷邏輯基本原理為：不同工況下系統應遵守基爾霍夫電流定律：所有流入高壓線束的電流總和等于所有流出高壓線束的電流總和。當鋰電池放電時，鋰電池電流為起發一體電機和直流變換器電流總和，而當鋰電池充電時，起發一體電機電流為鋰電池電流和直流變換器電流總和。將三個高壓功率器件(即指直流變換器、起發一體電機和鋰電池)的電流進行矢量化，則三個高壓功率器件的電流矢量和為零。但實際應用中電流傳感器和軟件計算存在不可避免的精度誤差，同時高壓線束本身也存在內阻會導致電流偏差，所以高壓功率器件的電流矢量和并不能精確的為零，而是在零周圍波動。當高壓系統嚴重漏電時，漏電負載分流高壓側電流，高壓功率器件的電流矢量和就與零偏差很大，根據高壓功率器件的電流矢量和的大小就可以判斷出高壓系統的漏電程度。所述系統控制器在判斷出絕對值Isum大于漏電電流閾值Iw，且漏電累計時長Tr大于漏電時長閾值Tf時，控制直流變換器、起發一體電機和鋰電池停止工作。本專利技術所述的一種混合動力汽車高壓系統漏電故障診斷方法，采用本專利技術所述的混合動力汽車高壓系統的漏電故障診斷裝置，其診斷方法包括以下步驟：步驟1、系統控制器通過CAN總線實時接收鋰電池的電流Ib、起發一體電機的電流Im、直流變換器的電流Id；步驟2、計算電流Ib、電流Im、電流Id的矢量和，并取絕對值Isum；步驟3、判斷絕對值Isum是否大于漏電電流閾值Iw，且漏電累計時長Tr是否大于漏電時長閾值Tf時，若是，則認為高壓系統出現嚴重漏電，并控制直流變換器、起發一體電機和鋰電池停止工作，若否，則認為高壓系統未出現漏電故障，高壓系統繼續工作。在執行所述步驟1之前，所述系統控制器判斷當前車輛工況，并根據車輛工況確定電流Ib、電流Im、電流Id的方向：(a)當車輛工況為混動系統助力時，鋰電池的電流Ib為正，起發一體電機的電流Im、直流變換器的電流Id為負；(b)當車輛工況為混動系統回收能量時，起發一體電機的電流Im為正，鋰電池的電流Ib、直流變換器的電流Id為負。所述漏電電流閾值Iw的計算公式為：Iw＝(δb+δd+δm)*λ；其中，δb為鋰電池電流傳感器精度，δd為直流變換器電流傳感器精度，δm為起發一體電機電流精度，λ為安全系數。本專利技術的有益效果：當系統判斷出因線束磨損、零部件損壞等非人為的功率損耗時，能夠自動關閉高壓系統，主動規避燒車事故，提高了整車的安全等級和可靠性；系統控制器采用整車上現有的混動系統控制器，故不會增加車輛的硬件成本。附圖說明圖1為本專利技術的原理框圖；圖2為本專利技術實際測試結果；圖中，1-CAN總線，2-起發一體電機，3-高壓功率線束，4-漏電負載，5-系統控制器，6-直流變換器，7-鋰電池。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術作進一步說明。如圖1所示的混合動力汽車高壓系統漏電故障診斷裝置，高壓系統包括直流變換器6、起發一體電機2和鋰電池7。三個高壓功率器件均集成了控制器，可實時通過CAN總線1與系統控制器5交互零部件狀態與系統控制指令。起發一體電機2的正極通過高壓功率線束3分別與直流變換器6的正極、鋰電池7的正極連接，起發一體電機2的負極、直流變換器6的負極以及鋰電池7的負極均分別接地。該裝置包括系統控制器5，該系統控制器5通過CAN總線1分別與直流變換器6、起發一體電機2和鋰電池7連接。當高壓系統出現漏電故障時，將漏電視為高壓側的一個用電負載(即圖1中的漏電負載4)，漏電負載4會分流高壓系統的部分電流。三個高壓功率器件通過CAN總線1將自身的電流、工作狀態等信息發送給系統控制器5，系統控制器5則根據系統和零部件工況控制其工作在不同模式下。鋰電池7內置有電流傳感器，通過該電流傳感器測得鋰電池7的電流大小。直流變換器6內置有電流傳感器，通過該電流傳感器測得直流變換器6高壓側電流大小。起發一體電機2根據電機控制器內部的電流計算模型來計算起發一體電機2的電流大小。系統運行時，系統控制器5通過CAN總線1系統控制器5通過CAN總線1實時接收鋰電池7的電流Ib、起發一體電機2的電流Im、直流變換器6的電流Id。如圖1所示，電流從零部件流出，則該電流值為正，反之，為負。混動系統助力時，鋰電池7放電，起發一體電機2拖動，直流變換器6將高壓轉化為低壓，電流從鋰電池7流入到起發一體電機2和直流變換器6。此時鋰電池7電流為正，起發一體電機2、直流變換器6電流均為負。同理，當車輛工況為混動系統回收能量時，起發一體電機2電流為正，鋰電池7的電流、直流變換器6電流均為負。無論系統是助力還是發電，當產生漏電時均是電流流入漏電負載4。系統控制器5計算三個高壓功率器件電流的矢量和并取絕對值，正常情況下，電流矢量和應在0附近波動。當系統嚴重漏電時，漏電負載4分流高壓部分電流，漏電負載4、鋰電池7、起發一體電機2、直流變換器6四個電流的矢量為零，即漏電電流大小等于三個高壓功率器件的電流矢量和的絕對值Isum。通過判斷三個高壓功率器件的電流矢量和的絕對值Isum的大小，就可以判斷漏電電流大小，進而診斷出漏電嚴重程度。本專利技術所述的一種混合動力汽車高壓系統漏電故障診斷方法，采用本專利技術所述的混合動力汽車高壓系統的漏電故障診斷裝置，其診斷方法包括以下步驟：在執行所述步驟1之前，首先進行系統初始化：Im＝0；Ib＝0；Id＝0；Rc＝0；Tr＝0；R＝0；HVe＝1；其中，Rc為當前程序循環發生漏電故障標志，R為持續漏電一定時間標志，也即確認漏電故障標志；HVe為高壓系統工作標志。步驟1、系統控制器5通過CAN總線1實時接收鋰電池7的電流Ib、起發一體電機2的電流Im、直流變換器6的電流Id。在此步驟中，系統控制器5會判斷當前車輛工況，并根據車輛工況確定電流Ib、電流Im、電流Id的方向：(a本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種混合動力汽車高壓系統漏電故障診斷裝置，高壓系統包括直流變換器(6)、起發一體電機(2)和鋰電池(7)，起發一體電機(2)的正極分別與直流變換器(6)的正極、鋰電池(7)的正極連接，起發一體電機(2)的負極、直流變換器(6)的負極以及鋰電池(7)的負極均分別接地；其特征在于：該裝置包括系統控制器(5)，該系統控制器(5)通過CAN總線(1)分別與直流變換器(6)、起發一體電機(2)和鋰電池(7)連接；系統控制器(5)通過CAN總線(1)實時接收鋰電池(7)的電流Ib、起發一體電機(2)的電流Im、直流變換器(6)的電流Id，計算電流Ib、電流Im、電流Id的矢量和，并取絕對值Isum，系統控制器(5)根據絕對值Isum的大小診斷漏電的嚴重程度。
【技術特征摘要】
1.一種混合動力汽車高壓系統漏電故障診斷裝置，高壓系統包括直流變換器(6)、起發一體電機(2)和鋰電池(7)，起發一體電機(2)的正極分別與直流變換器(6)的正極、鋰電池(7)的正極連接，起發一體電機(2)的負極、直流變換器(6)的負極以及鋰電池(7)的負極均分別接地；其特征在于：該裝置包括系統控制器(5)，該系統控制器(5)通過CAN總線(1)分別與直流變換器(6)、起發一體電機(2)和鋰電池(7)連接；系統控制器(5)通過CAN總線(1)實時接收鋰電池(7)的電流Ib、起發一體電機(2)的電流Im、直流變換器(6)的電流Id，計算電流Ib、電流Im、電流Id的矢量和，并取絕對值Isum，系統控制器(5)根據絕對值Isum的大小診斷漏電的嚴重程度。2.根據權利要求1所述的混合動力汽車高壓系統漏電故障診斷裝置，其特征在于：所述系統控制器(5)在判斷出絕對值Isum大于漏電電流閾值Iw，且漏電累計時長Tr大于漏電時長閾值Tf時，控制直流變換器(6)、起發一體電機(2)和鋰電池(7)停止工作。3.一種混合動力汽車高壓系統漏電故障診斷方法，其特征在于：采用如權利1或2所述的混合動力汽車高壓系統的漏電故障診斷裝置，其診斷方法包括以下步驟：步驟1、系統控制器(5)通過CAN總線(1)實時接...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張偉方，吳存學，王顯，楊振，楊諾，
申請(專利權)人：重慶長安汽車股份有限公司，
類型：發明
國別省市：重慶;50
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