纯电动汽车高压系统绝缘故障定位方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车高压系统绝缘故障定位检测技术领域，具体是涉及一种纯电动汽车高压系统绝缘故障定位方法及系统。

背景技术

纯电动汽车的动力系统在生产阶段，由于牵涉的高压部件较多，总装工艺及质量保证也很复杂，在整车装车前，需要对各个零部件和线束进行预检查，电检台进行检查，保证零部件和线束正常后再进行下一步工作。车辆总装完毕下线后，还需要进行整车电检，如果出现高压绝缘故障，需要定位哪个部件或者线束出现问题。

但是由于制造工艺和水平限制，总装质量保证限制，接口及部件较多的高压系统的定位就显得很复杂。通常出现故障后，生产工艺人员要联系整车设计、各零部件设计人员现场进行确认，中间过程非常耗时间，耗人力，而往往是极小的问题难以保证整车正常行驶和充电；如果出现复杂的问题就更耗时耗人。

为保证整车总装后，出现的问题能够迅速定位、解决，需要操作简便，并且行之有效的方法解决这些问题。同时，在车辆运行、维护和保养时，整车的绝缘问题更是凸显，线束的氧化、破损，零部件的防护等级的降低都会造成该问题，更是需要简便快速的方法将绝缘故障问题点进行定位和处理，这就迫切需要对电动汽车高压系统绝缘故障定位问题进行解决。

现有的高压绝缘检测技术不能在生产装包过程中准确地进行绝缘故障检测。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种纯电动汽车高压系统绝缘故障定位方法及系统。

第一方面，本发明提供一种纯电动汽车高压系统绝缘故障定位方法，包括以下步骤：

在高压系统出现绝缘故障时，获取高压系统的实时高压回路状态，并获取与实时高压回路状态相对应的高压回路状态保持时间；

控制高压系统在高压回路状态下保持所述高压回路状态保持时间，并获取高压系统的实时绝缘故障码；

根据获取的所述实时高压回路状态和所述实时绝缘故障码，定位高压系统出现绝缘故障的具体位置。

根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述“获取与实时高压回路状态相对应的高压回路状态保持时间”步骤，具体包括以下步骤：

获取与实时高压回路状态相对应的理论高压回路状态保持时间；

获取与实时高压回路状态相对应的实验高压回路状态保持时间；

判断理论高压回路状态保持时间和实验高压回路状态保持时间的大小关系；

当检测到理论高压回路状态保持时间大于实验高压回路状态保持时间时，选定理论高压回路状态保持时间为与实时高压回路状态相对应的高压回路状态保持时间；

当检测到实验高压回路状态保持时间大于理论高压回路状态保持时间时，选定实验高压回路状态保持时间为与实时高压回路状态相对应的高压回路状态保持时间。

根据第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述“获取与实时高压回路状态相对应的理论高压回路状态保持时间”步骤，具体包括以下步骤：

获取回路中继电器开关动作时间t

获取回路电压建立时间t

获得继电器开关动作时间t

根据第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述“获取回路电压建立时间t

获取容抗RC电路充放电时间常数τ

获取感抗RL电路充放电时间常数τ

获取τ

根据容抗RC电路充放电时间常数τ

根据第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述“获取与实时高压回路状态相对应的实验高压回路状态保持时间”步骤，具体包括以下步骤：

在实时高压回路状态下，获取回路中高压零部件输入端口电压与主控单片机输入端口电压的延时时间；

将所述延时时间设为与实时高压回路状态相对应的实验高压回路状态保持时间。

根据第一方面，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述“获取高压系统的实时绝缘故障码”步骤，具体包括以下步骤：

控制CAN工具执行读取CAN报文中高压系统的绝缘故障码。

根据第一方面，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述实时高压状态为高压状态一、高压状态二、高压状态三和高压状态四种的一种；

所述高压状态一为高压系统中正极继电器和负极继电器开通，所述高压系统的各高压支路上的其他继电器断开；

所述高压状态二为高压系统中预充继电器、正极继电器、负极继电器和电机继电器开通，所述高压系统的各高压支路上的其他继电器断开；

所述高压状态三为高压系统中预充继电器、正极继电器、负极继电器和附件继电器开通，所述高压系统的各高压支路上的其他继电器断开；

所述高压状态四为高压系统中预充继电器、正极继电器、负极继电器和快充继电器开通，所述高压系统的各高压支路上的其他继电器断开。

根据第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述“根据获取的所述实时高压回路状态和所述实时绝缘故障码，定位高压系统出现绝缘故障的具体位置”步骤，具体包括以下步骤：

控制高压系统的动力电池总成高压继电器保持断开状态，获取高压系统的实时绝缘故障码，根据实时绝缘故障码判断动力电池包的内部的绝缘故障状态；

当检测到动力电池包内部未发生绝缘故障时，控制纯电动汽车高压系统保持在高压状态一，获取高压系统的实时绝缘故障码，根据实时绝缘故障码判断正极线缆或负极高压线缆的绝缘故障状态；

当检测到正极线缆或负极高压线缆未发生绝缘故障时，控制纯电动汽车高压系统保持在高压状态二，获取高压系统的实时绝缘故障码，根据实时绝缘故障码判断电机控制器的绝缘故障状态；

当检测到电机控制器未发生绝缘故障时，控制纯电动汽车高压系统保持在高压状态三，获取高压系统的实时绝缘故障码，根据实时绝缘故障码判断PTC或空调的绝缘故障状态；

当检测到PTC或空调是未发生绝缘故障时，控制纯电动汽车高压系统保持在高压状态四，获取高压系统的实时绝缘故障码，根据实时绝缘故障码判断快充连接线束部位的绝缘故障状态；

当检测到快充连接线束部位未发生绝缘故障时，控制挂D档整车进入行驶状态，获取高压系统的实时绝缘故障码，根据实时绝缘故障码判断电机与三相连接线束之间的绝缘故障状态。

根据第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述“当检测到电机控制器未发生绝缘故障时，控制纯电动汽车高压系统保持在高压状态三，获取高压系统的实时绝缘故障码，根据实时绝缘故障码判断PTC或空调的绝缘故障状态”步骤之后，还包括以下步骤：

当检测到PTC或空调发生绝缘故障时，控制断开PTC连接开关，获取高压系统的实时绝缘故障码，根据实时绝缘故障码判断空调的绝缘故障状态。

第二方面，本发明提供一种纯电动汽车高压系统绝缘故障定位系统，包括：

高压状态及保持时间获取模块，用于在高压系统出现绝缘故障时，获取高压系统的实时高压回路状态，并获取与实时高压回路状态相对应的高压回路状态保持时间；

状态保持控制模块，与所述高压状态及保持时间获取模块通信连接，用于控制高压系统在高压回路状态下保持所述高压回路状态保持时间，并获取高压系统的实时绝缘故障码；以及，

绝缘故障定位模块，与所述状态保持控制模块通信连接，用于根据获取的所述实时高压回路状态和所述实时绝缘故障码，定位高压系统出现绝缘故障的具体位置。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明提供的纯电动汽车高压系统绝缘故障定位方法，通过获取高压系统的实时高压回路状态并获取与实时高压回路状态相对应的高压回路状态保持时间，待高压系统处于稳定的电压状态下，读取高压系统的绝缘故障码，根据实时高压回路状态和实时绝缘故障码，定位高压系统出现绝缘故障的具体位置，避免高压回路的复杂性导致回路接通时电压不稳，进行绝缘检测得出的绝缘故障定位不准确性，保证了对纯电动汽车高压系统绝缘故障定位的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例的方法流程示意图；

图2是本发明实施例的另一方法流程示意图；

图3是纯电动汽车动力电池包和高压配电箱架构的原理图；

图4是本发明实施例的功能模块框图。

图中，100、高压状态及保持时间获取模块；200、状态保持控制模块；300、绝缘故障定位模块。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的具体实施例，在附图中例示了本发明的例子。尽管将结合具体实施例描述本发明，但将理解，不是想要将本发明限于所述的实施例。相反，想要覆盖由所附权利要求限定的在本发明的精神和范围内包括的变更、修改和等价物。应注意，这里描述的方法步骤都可以由任何功能块或功能布置来实现，且任何功能块或功能布置可被实现为物理实体或逻辑实体、或者两者的组合。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

注意：接下来要介绍的示例仅是一个具体的例子，而不作为限制本发明的实施例必须为如下具体的步骤、数值、条件、数据、顺序等等。本领域技术人员可以通过阅读本说明书来运用本发明的构思来构造本说明书中未提到的更多实施例。

参见图1所示，本发明实施例提供一种纯电动汽车高压系统绝缘故障定位方法，包括以下步骤：

S100、在高压系统出现绝缘故障时，获取高压系统的实时高压回路状态，并获取与实时高压回路状态相对应的高压回路状态保持时间；

S200、控制高压系统在高压回路状态下保持所述高压回路状态保持时间，并获取高压系统的实时绝缘故障码；

S300、根据获取的所述实时高压回路状态和所述实时绝缘故障码，定位高压系统出现绝缘故障的具体位置。

本发明提供的纯电动汽车高压系统绝缘故障定位方法，通过获取高压系统的实时高压回路状态并获取与实时高压回路状态相对应的高压回路状态保持时间，待高压系统处于稳定的电压状态下，读取高压系统的绝缘故障码，根据实时高压回路状态和实时绝缘故障码，定位高压系统出现绝缘故障的具体位置，避免高压回路的复杂性导致回路接通时电压不稳，进行绝缘检测得出的绝缘故障定位不准确性，保证了对纯电动汽车高压系统绝缘故障定位的准确性。

在一实施例中，请参考图2，所述“获取与实时高压回路状态相对应的高压回路状态保持时间”步骤，具体包括以下步骤：

S210、获取与实时高压回路状态相对应的理论高压回路状态保持时间；

S220、获取与实时高压回路状态相对应的实验高压回路状态保持时间；

S230、判断理论高压回路状态保持时间和实验高压回路状态保持时间的大小关系；

选取理论高压回路状态保持时间和实验高压回路转托管保持时间中的较大值为与实时高压回路状态相对应的高压回路状态保持时间，以保证高压回路处于稳定的电压状态，避免不稳定的电压状态影响对高压系统绝缘故障定位的准确性。

在一实施例中，具体为：

S241、当检测到理论高压回路状态保持时间大于实验高压回路状态保持时间时，选定理论高压回路状态保持时间为与实时高压回路状态相对应的高压回路状态保持时间；

S242、当检测到实验高压回路状态保持时间大于理论高压回路状态保持时间时，选定实验高压回路状态保持时间为与实时高压回路状态相对应的高压回路状态保持时间。

在一实施例中，所述“获取与实时高压回路状态相对应的理论高压回路状态保持时间”步骤，具体包括以下步骤：

获取回路中继电器开关动作时间t

获取回路电压建立时间t

获得继电器开关动作时间t

t＝t

其中，t

在一实施例中，所述“获取回路电压建立时间t

根据下式计算获取容抗RC电路充放电时间常数τ

式中，R、C分别是高压回路中的等效电阻值和等效电容值

根据下式计算获取感抗RL电路充放电时间常数τ

式中，R、L分别是高压回路中的等效电阻值和和等效电感值。

获取τ

τ＝τ

根据容抗RC电路充放电时间常数τ

在一实施例中，由于电路充放电截止时刻的V

在一实施例中，所述“获取与实时高压回路状态相对应的实验高压回路状态保持时间”步骤，具体包括以下步骤：

在实时高压回路状态下，获取回路中高压零部件输入端口电压与主控单片机输入端口电压的延时时间；

将所述延时时间设为与实时高压回路状态相对应的实验高压回路状态保持时间。

在一实施例中，所述“获取高压系统的实时绝缘故障码”步骤，具体包括以下步骤：

控制CAN工具执行读取CAN报文中高压系统的绝缘故障码。

在一实施例中，所述纯电动汽车高压系统包括纯电动汽车动力电池包和高压配电箱，图3为纯电动汽车动力电池包和高压配电箱架构原理图，其中，A为快充接口，B为电机接口，C为PTC接口，D为空调接口，D为车载充电机接口，E为高压连接接口，F为维修开关，X为动力电池包，Y为高压配电箱，K1～K6分别为各原理图中高压支路上的继电器，K1为预充电继电器，K2为正极继电器，K3为负极继电器，K4为快充继电器，K5为电机继电器，K6为附件继电器，K1、K2和K3分布在动力电池包内，K4、K5和K6分布在高压配电箱内，S1为K6和PTC接口的连接开关，动力电池包和高压配电箱通过高压连接接口相连。

由于继电器存在开通和关断两个状态，因此纯电动汽车高压系统通过继电器的开断状态组合可以实现多种高压回路状态，当纯电动汽车发生高压回路绝缘故障时，所述实时高压状态为高压状态一、高压状态二、高压状态三和高压状态四种的一种：

所述高压状态一为高压系统中正极继电器K2和负极继电器K3开通，所述高压系统的各高压支路上的其他继电器断开；

所述高压状态二为高压系统中预充继电器K1、正极继电器K2、负极继电器K3和电机继电器K5开通，所述高压系统的各高压支路上的其他继电器断开；

所述高压状态三为高压系统中预充继电器K1、正极继电器K2、负极继电器K3和附件继电器K6开通，所述高压系统的各高压支路上的其他继电器断开；

所述高压状态四为高压系统中预充继电器K1、正极继电器K2、负极继电器K3和快充继电器K4开通，所述高压系统的各高压支路上的其他继电器断开。

在一实施例中，所述“根据获取的所述实时高压回路状态和所述实时绝缘故障码，定位高压系统出现绝缘故障的具体位置”步骤，具体包括以下步骤：

控制高压系统的动力电池总成高压继电器保持断开状态，获取高压系统的实时绝缘故障码，根据实时绝缘故障码判断动力电池包的内部的绝缘故障状态；

当检测到CAN报文中BMS绝缘故障码BMS_InsulationFault信号置1，则判定动力电池包内部发生绝缘故障；

当检测到CAN报文中BMS绝缘故障码BMS_InsulationFault信号置0，则判定动力电池包内部未发生绝缘故障。

当检测到动力电池包内部未发生绝缘故障时，控制纯电动汽车高压系统保持在高压状态一，获取高压系统的实时绝缘故障码，根据实时绝缘故障码判断正极线缆或负极高压线缆的绝缘故障状态：

当检测到CAN报文中BMS绝缘故障码BMS_InsulationFault信号置1，则判定动力电池包与高压配电箱之间的正极线缆或负极高压线缆发生了绝缘故障；

当检测到CAN报文中BMS绝缘故障码BMS_InsulationFault信号置1，则判定动力电池包与高压配电箱之间的正极线缆或负极高压线缆未发生绝缘故障。

当检测到正极线缆或负极高压线缆未发生绝缘故障时，控制纯电动汽车高压系统保持在高压状态二，获取高压系统的实时绝缘故障码，根据实时绝缘故障码判断电机控制器的绝缘故障状态：

当检测到CAN报文中BMS绝缘故障码BMS_InsulationFault信号置1，则判定电机控制器发生了绝缘故障；

当检测到CAN报文中BMS绝缘故障码BMS_InsulationFault信号置0，则判定电机控制器未发生绝缘故障；

当检测到电机控制器未发生绝缘故障时，控制纯电动汽车高压系统保持在高压状态三，获取高压系统的实时绝缘故障码，根据实时绝缘故障码判断PTC或空调的绝缘故障状态：

当检测到CAN报文中BMS绝缘故障码BMS_InsulationFault信号置1，则判定PTC或空调发生了绝缘故障；

当检测到CAN报文中BMS绝缘故障码BMS_InsulationFault信号置0，则判定PTC和空调未发生绝缘故障；

当检测到PTC或空调未发生绝缘故障时，控制纯电动汽车高压系统保持在高压状态四，获取高压系统的实时绝缘故障码，根据实时绝缘故障码判断快充连接线束部位的绝缘故障状态：

当检测到CAN报文中BMS绝缘故障码BMS_InsulationFault信号置1，则判定快充连接线束部位发生了绝缘故障；

当检测到CAN报文中BMS绝缘故障码BMS_InsulationFault信号置0，则判定快充连接线束部位未发生绝缘故障；

当检测到快充连接线束部位未发生绝缘故障时，控制挂D档整车进入行驶状态，获取高压系统的实时绝缘故障码，根据实时绝缘故障码判断电机与三相连接线束之间的绝缘故障状态：

当检测到CAN报文中BMS绝缘故障码BMS_InsulationFault信号置1，则判定说明电机与控制三相连接线束之间发生了绝缘故障；

当检测到CAN报文中BMS绝缘故障码BMS_InsulationFault信号置0，则判定整车无绝缘故障。

在一实施例中，所述“当检测到电机控制器未发生绝缘故障时，控制纯电动汽车高压系统保持在高压状态三，获取高压系统的实时绝缘故障码，根据实时绝缘故障码判断PTC或空调的绝缘故障状态”步骤之后，还包括以下步骤：

当检测到CAN报文中BMS绝缘故障码BMS_InsulationFault信号置1，则判定PTC或空调发生绝缘故障；

当检测到CAN报文中BMS绝缘故障码BMS_InsulationFault信号置0，则判定PTC和空调发生绝缘故障未发生绝缘故障；

当检测到PTC或空调发生绝缘故障时，控制断开PTC连接开关，获取高压系统的实时绝缘故障码，根据实时绝缘故障码判断空调的绝缘故障状态：

当检测到CAN报文中BMS绝缘故障码BMS_InsulationFault信号置1，则判定空调发生绝缘故障；

当检测到CAN报文中BMS绝缘故障码BMS_InsulationFault信号置0，则判定PTC发生绝缘故障。

其中，BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)为电池管理系统，CAN(Controller AreaNetwork)为控制器局域网络。

利用本发明提供的纯电动汽车高压系统绝缘故障定位方法，在整车下线检测过程中，可有效提高绝缘故障定位效率，不仅可以检查是否有绝缘故障，还可以快速有效的定位具体哪个高压零部件发生了绝缘故障。

第二方面，请参考图4，本发明提供一种纯电动汽车高压系统绝缘故障定位系统，包括：

高压状态及保持时间获取模块100，用于在高压系统出现绝缘故障时，获取高压系统的实时高压回路状态，并获取与实时高压回路状态相对应的高压回路状态保持时间；

状态保持控制模块200，与所述高压状态及保持时间获取模块100通信连接，用于控制高压系统在高压回路状态下保持所述高压回路状态保持时间，并获取高压系统的实时绝缘故障码；以及，

绝缘故障定位模块300，与所述状态保持控制模块200通信连接，用于根据获取的所述实时高压回路状态和所述实时绝缘故障码，定位高压系统出现绝缘故障的具体位置。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的所有方法步骤或部分方法步骤。

本发明实现上述方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法中的所有方法步骤或部分方法步骤。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。

存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(例如声音播放功能、图像播放功能等)；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(例如音频数据、视频数据等)。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、服务器和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。