一种动力电池高压接插件故障检测方法、装置及汽车与流程

[0001]
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种动力电池高压接插件故障检测方法、装置及汽车。


背景技术：

[0002]
随着纯电动汽车的迅速普及与发展，民众对车辆动力性能的要求越来越高，如更好的加速性能、更高的最高速度等，但与传统燃油车不同，纯电动汽车行驶过程中所有的能量来源于高压动力电池，因此众多零部件采用高压电池供电。
[0003]
目前，纯电动汽车高压动力电池输出电压呈现出逐步升高的趋势，主流纯电动汽车动力电池的输出电压已经达到近500v。与交流电不同，高压直流电更具有危险性，当发生同样的触电事故时高压直流电对人身具有更大的伤害，针对纯电动汽车以上区别于燃油车所特有的特点，我国的纯电动汽车均被明确要求需要针对高压接插件断开故障进行检测，具体来讲就是通过设计检测电路，利用低压检测信号来判断高压接插件的连接与断开状态，这种检测高压接插件连接状态的故障在国内被统一定义为“高压互锁故障”。考虑到高压接插件断开会对车辆安全以及车上人员的安全带来巨大的风险，关于高压互锁故障的处理，国内外高度一致，通过车辆高压下电来降低故障风险。国内外现有的高压互锁故障机制，能够实现对车辆中高压互锁接插件的连接状态进行检测，然而对于纯电动汽车的高压接插件而言，尤其是连接动力电池的高压接插件，仅仅对接插件的连接状态(连接与断开)进行检测是不够的，纯电动汽车在运行过程中，尤其是在高速工况下，动力电池高压接插件中流过的电流能够达到数百安，这就对高压接插件的连接紧密程度提出了非常高的要求，如果在车辆运行过程中接插件中的高压触点由于氧化腐蚀、老化以及松脱产生非预期的接触不良，这种非预期的接触不良在大电流通过的状态下会导致高压触点处产生“拉弧”现象，同时释放大量的热量，这种情况会导致高压接插件被烧毁，进而使车辆及车上人员暴露在巨大的危险中。
[0004]
目前而言，对于高压接插件接触不良会带来的巨大安全隐患，传统的高压互锁故障检测机制不能够实现对这种由于高压接插件老化及振动松脱所引起的接触不良故障进行检测。


技术实现要素：

[0005]
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种动力电池高压接插件故障检测方法、装置及汽车，实现了对动力电池高压接插件接触不良故障进行检测，避免了由于动力电池高压接插件老化及振动松脱所引起的接触不良故障所带来的巨大安全隐患问题。
[0006]
依据本发明的一个方面，提供了一种动力电池高压接插件故障检测方法，所述方法包括：
[0007]
通过高压接插件状态检测电路的第一端口获取第一电压信号，通过高压接插件状态检测电路的第二端口获取第二电压信号；以及
[0008]
获取动力电池所在车辆的车速值；
[0009]
将所述第一电压信号进行滤波处理得到第一滤波信号，将所述第二电压信号进行滤波处理得到第二滤波信号；
[0010]
在判断所述车速值高于第一预设车速值时，根据所述第一滤波信号和所述第二滤波信号，计算第一状态参数k
z
；
[0011]
根据所述第一状态参数k
z
，进行动力电池高压接插件故障检测。
[0012]
可选的，所述方法还包括：
[0013]
在检测到发生动力电池高压接插件故障时，根据故障处理策略对动力电池高压接插件进行故障处理，得到处理结果。
[0014]
可选的，将所述第一电压信号进行滤波处理得到第一滤波信号，包括：
[0015]
将所述第一电压信号进行平均值滤波处理，得到第一滤波信号。
[0016]
可选的，将所述第二电压信号进行滤波处理得到第二滤波信号，包括：
[0017]
将所述第二电压信号进行平均值滤波处理，得到第二滤波信号。
[0018]
可选的，根据所述第一滤波信号和所述第二滤波信号，计算第一状态参数k
z
，包括：
[0019]
根据前k个控制周期的所述第一滤波信号和所述第二滤波信号与第一理想信号的偏差，计算所述第一状态参数k
z
；
[0020]
其中，k为正整数；
[0021]
所述第一理想信号为动力电池的高压接插件在非故障状态时，所述第一端口和所述第二端口处的电压信号。
[0022]
可选的，根据所述第一状态参数k
z
，进行动力电池高压接插件故障检测，包括：
[0023]
若所述第一状态参数k
z
大于第一参数阈值k
min
，并且持续时间大于第一时间阈值t
min
，则检测发生动力电池高压接插件故障；否则，则检测未发生动力电池高压接插件故障；
[0024]
其中，k
min
>0。
[0025]
可选的，根据故障处理策略对动力电池高压接插件进行故障处理，得到处理结果，包括：
[0026]
生成用于提醒故障状态的第一提示信息，并通过仪表发出所述第一提示信息；和/或
[0027]
根据所述第一状态参数k
z
，计算第一功率值p
max
，并限制动力电池的最大允许输出功率为所述第一功率值p
max
。
[0028]
可选的，根据所述第一状态参数k
z
，计算第一功率值p
max
，包括：
[0029]
根据所述第一状态参数k
z
，计算动力电池最大允许输出电流i；
[0030]
根据所述最大允许输出电流i，计算第一功率值p
max
。
[0031]
可选的，根据所述第一状态参数k
z
，计算动力电池最大允许输出电流i，包括：
[0032]
将所述第一状态参数k
z
进行边界限制，获得第二状态参数k
f
；
[0033]
其中，所述第一状态参数k
z
被限制的最大边界值为第二参数阈值k
max
，所述第一状态参数k
z
被限制的最小边界值为所述第一参数阈值k
min
；
[0034]
根据所述第二状态参数k
f
，计算动力电池最大允许输出电流i。
[0035]
可选的，根据所述第二状态参数k
f
，计算动力电池最大允许输出电流i，包括：
[0036]
设定第一电流阈值i
max
和第二电流阈值i
min
；
[0037]
其中，所述第一电流阈值i
max
表示动力电池高压接插件故障状态下动力电池允许输出的最大电流值，所述第二电流阈值i
min
表示在动力电池高压接插件故障状态下动力电池允许输出的最小电流值；
[0038]
根据所述第一电流阈值i
max
和第二电流阈值i
min
以及所述第二状态参数k
f
，计算动力电池最大允许输出电流i。
[0039]
可选的，根据所述最大允许输出电流i，计算第一功率值p
max
，包括：
[0040]
获取动力电池的第一电压信息，所述第一电压信息包括：当前时刻动力电池的外部电压以及预设的第一电压余量值；
[0041]
根据所述第一电压信息和所述最大允许输出电流i，计算第一功率值p
max
。
[0042]
可选的，根据所述第一电压信息和所述最大允许输出电流i，计算第一功率值p
max
，包括：
[0043]
计算当前时刻动力电池的外部电压与预设的第一电压余量值的第一差值；
[0044]
根据所述第一差值与所述最大允许输出电流i，计算第一功率值p
max
。
[0045]
依据本发明的第二个方面，提供了一种动力电池高压接插件故障检测装置，包括：
[0046]
第一获取模块，用于通过高压接插件状态检测电路的第一端口获取第一电压信号，通过高压接插件状态检测电路的第二端口获取第二电压信号；以及
[0047]
第二获取模块，用于获取动力电池所在车辆的车速值；
[0048]
第一处理模块，用于将所述第一电压信号进行滤波处理得到第一滤波信号，将所述第二电压信号进行滤波处理得到第二滤波信号；
[0049]
计算模块，用于在判断所述车速值高于第一预设车速值时，根据所述第一滤波信号和所述第二滤波信号，计算第一状态参数k
z
；
[0050]
检测模块，用于根据所述第一状态参数k
z
，进行动力电池高压接插件故障检测。
[0051]
可选的，所述装置还包括：
[0052]
第二处理模块，用于在检测到发生动力电池高压接插件故障时，根据故障处理策略对动力电池高压接插件进行故障处理，得到处理结果。
[0053]
可选的，所述第一处理模块，包括：
[0054]
第一处理子模块，用于将所述第一电压信号进行平均值滤波处理，得到第一滤波信号。
[0055]
可选的，所述第一处理模块，还包括：
[0056]
第二处理子模块，用于将所述第二电压信号进行平均值滤波处理，得到第二滤波信号。
[0057]
可选的，所述计算模块，包括：
[0058]
第一计算子模块，用于根据前k个控制周期的所述第一滤波信号和所述第二滤波信号与第一理想信号的偏差，计算所述第一状态参数k
z
；
[0059]
其中，所述第一理想信号为动力电池的高压接插件在非故障状态时，所述第一端口和所述第二端口处的电压信号。
[0060]
可选的，所述检测模块，包括：
[0061]
第一检测子模块，用于若所述第一状态参数k
z
大于第一参数阈值k
min
，并且持续时
间大于第一时间阈值t
min
，则检测发生动力电池高压接插件故障；否则，则检测未发生动力电池高压接插件故障；
[0062]
其中，k
min
>0。
[0063]
可选的，所述第二处理模块，包括：
[0064]
第三处理子模块，用于生成用于提醒故障状态的第一提示信息，并通过仪表发出所述第一提示信息；和/或
[0065]
第四处理子模块，用于根据所述第一状态参数k
z
，计算第一功率值p
max
，并限制动力电池的最大允许输出功率为所述第一功率值p
max
。
[0066]
可选的，所述第四处理子模块，包括：
[0067]
第一处理单元，用于根据所述第一状态参数k
z
，计算动力电池最大允许输出电流i；
[0068]
第二处理单元，用于根据所述最大允许输出电流i，计算第一功率值p
max
。
[0069]
可选的，所述第一处理单元，包括：
[0070]
第一处理子单元，用于将所述第一状态参数k
z
进行边界限制，获得第二状态参数k
f
；
[0071]
其中，所述第一状态参数k
z
被限制的最大边界值为第二参数阈值k
max
，所述第一状态参数k
z
被限制的最小边界值为所述第一参数阈值k
min
；
[0072]
第二处理子单元，用于根据所述第二状态参数k
f
，计算动力电池最大允许输出电流i。
[0073]
可选的，所述第二处理子单元还具体用于设定第一电流阈值i
max
和第二电流阈值i
min
；其中，所述第一电流阈值i
max
表示动力电池高压接插件故障状态下动力电池允许输出的最大电流值，所述第二电流阈值i
min
表示在动力电池高压接插件故障状态下动力电池允许输出的最小电流值；根据所述第一电流阈值i
max
和第二电流阈值i
min
以及所述第二状态参数k
f
，计算动力电池最大允许输出电流i。
[0074]
可选的，所述第二处理单元，包括：
[0075]
第三处理子单元，用于获取动力电池的第一电压信息，所述第一电压信息包括：当前时刻动力电池的外部电压以及预设的第一电压余量值；
[0076]
第四处理子单元，用于根据所述第一电压信息和所述最大允许输出电流i，计算第一功率值p
max
。
[0077]
可选的，第四处理子单元还可具体用于计算当前时刻动力电池的外部电压与预设的第一电压余量值的第一差值；根据所述第一差值与所述最大允许输出电流i，计算第一功率值p
max
。
[0078]
依据本发明的第三个方面，提供了一种汽车，所述汽车包括处理器，存储器，存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的一种动力电池高压接插件故障检测方法的步骤。
[0079]
本发明的第四个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的一种动力电池高压接插件故障检测方法的步骤。
[0080]
本发明的实施例的有益效果是：
[0081]
上述方案中，通过高压接插件故障检测电路的第一端口获取第一电压信号，通过高压接插件故障检测电路的第二端口获取第二电压信号；以及获取动力电池所在车辆的车速值；将所述第一电压信号进行滤波处理得到第一滤波信号，将所述第二电压信号进行滤波处理得到第二滤波信号；在判断所述车速值高于第一预设车速值时，根据所述第一滤波信号和所述第二滤波信号，计算第一状态参数k
z
；根据所述第一状态参数k
z
，进行动力电池高压接插件故障检测。实现了对动力电池高压接插件接触不良故障进行检测，避免了由于动力电池高压接插件老化及振动松脱所引起的接触不良故障所带来的巨大安全隐患问题。
附图说明
[0082]
图1表示本发明实施例的高压接插件状态检测电路图；
[0083]
图2表示本发明实施例的高压互锁接插件剖面结构示意图；
[0084]
图3表示本发明实施例的动力电池高压接插件故障检测方法流程图之一；
[0085]
图4表示本发明实施例的动力电池高压接插件故障检测方法流程图之二；
[0086]
图5表示本发明实施例的动力电池高压接插件故障检测装置结构示意图。
具体实施方式
[0087]
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0088]
在对本发明提供的纯电动汽车动力电池高压接插件老化、振动松脱故障的检测及处理方法进行详细介绍前，首先对现有的高压接插件状态检测电路(即高压互锁故障检测电路)以及高压接插件进行简单介绍。
[0089]
如图1所示，其示意出的是现有高压接插件状态检测电路。图1中的lock_0和lock_1端口与车辆上的高压接插件相连接，当高压接插件处于断开状态时图1中的3处的电路处于打开状态；当高压接插件为牢固插合状态时，3处的开关电路处于闭合导通状态，即图1中所示的检测点1与检测点2为短路状态。图1中的r0等于r1，r2等于r3，c0与c1相同，如图1所示，lock_0端口被阻值为r0的电阻上拉(vcc为电源电压，本实施例中该电压为5v)，该端口的电压信号经过电阻(r2)与电容(c0)组成的rc滤波电路后进入到整车控制器内部的a/d采集端(in0)，同样lock_1端口被阻值为r1的电阻下拉(gnd为电源地端)，该端口的电压信号经过电阻(r3)与电容(c1)组成的rc滤波电路后进入到电机控制器内部的a/d采集端(in1)。整车控制器根据a/d采集点in0与in1处的电压判断出高压接插件的连接与断开状态。进一步的，在高压接插件紧密插合的状态下，in0与in1处的电压应为vcc电源电压的50％，即2.5v(忽略干扰、电源精度误差下的理想状况)；在高压接插件断开的状态下，in0处的电压应被上拉到vcc电源电压，即5v，in1处的电压被下拉到电源地，即0v(忽略干扰、电源精度误差下的理想状况)。基于以上原理，通过判断两路低压信号便能够实现高压接插件状态的检测。
[0090]
如图2所示，其示出的是高压互锁接插件的剖面结构示意图(对应图1中虚线框内部分)，当高压接插件插紧后，高压接插件中的直流母线“+”、
“-”
极连线导通，同时低压信号
触点lock_0与lock_1闭合形成回路(与图1相对应)。根据图2可以看出，接插件低压检测线路中的插针s2要比高压母线“+”、
“-”
极对应的插针s1长度短，这样一来能够保证在高压接插件完全脱落前，尤其是高压母线的“+”、
“-”
极连线断开前，低压接插件能够提前断开，这样一来将能够为本发明提供的故障检测提供时间及状态上的支持。本发明所提供的动力电池高压接插件故障的检测方法正是建立在图1和图2所示的现有高压接插件以及状态检测电路基础上进行的。
[0091]
如图3所示，本发明的实施例提供了一种动力电池高压接插件故障检测方法，所述方法包括：
[0092]
步骤11，通过高压接插件状态检测电路的第一端口获取第一电压信号，通过高压接插件状态检测电路的第二端口获取第二电压信号。
[0093]
该实施例中，高压接插件状态检测电路的第一端口可以对应上述图1中的a/d采集点in0，高压接插件状态检测电路的第二端口以对应上述图1中的a/d采集点in1。获取到的第一电压信号u
int0
和第二电压信号u
int1
为低压信号。
[0094]
步骤12，获取动力电池所在车辆的车速值。
[0095]
该实施例中，本发明针对动力电池高压接插件由于老化及振动松脱等所引起的接触不良的故障，该故障检测需要在车辆动态运动条件下开展，即高压接插件处于振动状态时进行故障检测才有实际意义，也就是高压接插件处于振动状态时，高压接插件的两路低压信号更能够反映出接插件的实际接触状况，所以需要获取动力电池所在车辆的车速值，将所述车辆的车速值作为是否满足启用故障检测的条件判断。
[0096]
步骤13，将所述第一电压信号进行滤波处理得到第一滤波信号，将所述第二电压信号进行滤波处理得到第二滤波信号。
[0097]
该实施例中，通过将第一电压信号u
int0
和第二电压信号u
int1
分别进行滤波处理分别得到第一滤波信号u0和第二滤波信号u1，将信号采集过程中掺入的干扰信号进行滤除，并通过滤波提高第一电压信号和第二电压信号的可信度。
[0098]
步骤14，在判断所述车速值高于第一预设车速值时，根据所述第一滤波信号和所述第二滤波信号，计算第一状态参数k
z
；
[0099]
该实施例中，因高压接插件处于振动状态时进行故障检测才有实际意义，也就是高压接插件处于振动状态时，高压接插件的两路低压信号更能够反映出接插件的实际接触状况，这里，优选的，第一预设车速值选择10km/h，也就是在所述车速值满足高于10km/h时，启动根据所述第一滤波信号和所述第二滤波信号，计算第一状态参数k
z
的步骤。否则，持续进行故障条件的检测判断。
[0100]
进一步的，根据上述图1和图2所示可知，在高压接插件紧密插牢的前提下，in0与in1处的电压应为vcc电源电压的50％，即2.5v(忽略干扰、电源精度误差下的理想状况)，因此，通过步骤13分别对第一电压信号和第二电压信号进行滤波处理后的所述第一滤波信号u0和第二滤波信号u1会稳定在2.5v附近，不会产生较大的波动；但是若接插件由于老化、松脱等因素的影响，使得接插件不能够紧密插牢，此时第一滤波信号u0和第二滤波信号u1会产生波动，波动的程度与接插件连接的紧密程度有关，本发明正是基于高压接插件的这一特点，提出了高压接插件接触状态参数的概念，通过根据所述第一滤波信号和所述第二滤波信号，计算第一状态参数k
z
来完成后续的故障判断。
[0101]
步骤15，根据所述第一状态参数k
z
，进行动力电池高压接插件故障检测。
[0102]
该实施例中，通过根据所述第一状态参数k
z
，实现了对接插件连接紧密程度的数值指标量化，该量化的指标不仅能够用于动力电池高压接插件故障检测，同时还为高压接插件的性能评估提供了有力帮助。具体的，当所述第一状态参数k
z
较小时，则表明高压接插件接插状态良好(紧密接插)，若k
z
较大，则表明由于接插件老化及振动松脱等原因造成高压接插件的接插程度下降。
[0103]
如图4所示，在本发明一可选实施例中，所述方法还包括：
[0104]
步骤16，在检测到发生动力电池高压接插件故障时，根据故障处理策略对动力电池高压接插件进行故障处理，得到处理结果。
[0105]
该实施例中，在检测到发生动力电池高压接插件故障时，通过有效的故障处理方法来保证车辆及车上人员的安全。
[0106]
在本发明一可选实施例中，步骤13中，将所述第一电压信号进行滤波处理得到第一滤波信号，包括：将所述第一电压信号进行平均值滤波处理，得到第一滤波信号。将所述第二电压信号进行滤波处理得到第二滤波信号，包括：将所述第二电压信号进行平均值滤波处理，得到第二滤波信号。
[0107]
该实施例中，通过对所采集的两路高压接插件低压信号，即第一电压信号u
int0
和第二电压信号u
int1
分别进行多次平均值滤波处理，这里，可以优选的进行8次平均值滤波处理。之所以采用平均值滤波而不是卡尔曼或低通滤波，是为了尽可能的保持所采集信号的原始状态，以保证在后续环节中所计算得到的接插件接触状态参数能够真实地反映接插件状态。具体滤波公式可以如下：
[0108]
和
[0109]
式(1)中，u0与u1分别表示所述第一滤波信号和第二滤波信号，u
int0
与u
int1
分别表示所述第一电压信号和第二电压信号。
[0110]
在本发明一可选实施例中，步骤14，可以包括：
[0111]
根据前k个控制周期的所述第一滤波信号和所述第二滤波信号与第一理想信号的偏差，计算所述第一状态参数k
z
；
[0112]
其中，k为正整数；所述第一理想信号为动力电池的高压接插件在非故障状态时，所述第一端口和所述第二端口处的电压信号。
[0113]
具体的，可以根据前k个控制周期的所述第一滤波信号和所述第二滤波信号与第一理想信号的偏差平方的平均和，计算所述第一状态参数k
z
；详细公式具体表述如下：
[0114]
通过公式计算第一状态参数；
[0115]
其中，k
z
表示第一状态参数，u0表示第一滤波信号，u1表示第二滤波信号，n表示第n个控制周期，k为控制周期参数，且k为正整数，a为动力电池的高压接插件在非故障状态时第一端口处的电压值，b为动力电池的高压接插件在非故障状态时第二端口处的电压值，即a和b为所述第一理想信号。
[0116]
该实施例中，利用了前k个控制周期的两路接插件低压信号经过平均值滤波后的第一滤波信号u0和第二滤波信号u1与理想状态中电压值间偏差平方的平均和来计算得到动
力电池高压接插件接触状态参数k
z
，这里，理想状态中的电压值指的是动力电池的高压接插件在非故障状态(高压接插件紧密插牢)时第一端口和第二端口处的电压值，也即公式中的a和b。因为在高压接插件紧密插牢的前提下，in0与in1处的电压应为vcc电源电压的50％，在vcc的电压值为5v时，此处的in0与in1处的电压为2.5v(忽略干扰、电源精度误差下的理想状况)，也即，在vcc的电压值为5v时，a和b分别为2.5v。
[0117]
通过以上方法计算得到的高压接插件接触状态参数k
z
能够有效地反映出高压接插件的接触状态，当k
z
较小时，则表明高压接插件接插状态良好(紧密接插)，若k
z
较大，则表明由于接插件老化及振动松脱等原因造成高压接插件的接插程度下降。该实施例通计算所述第一状态参数，实现了对接插件连接紧密程度的数值指标量化，该量化的指标不仅能够用于后续的故障判断，同时还为高压接插件的性能评估提供了有力帮助。
[0118]
在本发明一可选实施例中，步骤15，包括：
[0119]
若所述第一状态参数k
z
大于第一参数阈值k
min
，并且持续时间大于第一时间阈值t
min
，则检测发生动力电池高压接插件故障；否则，则检测未发生动力电池高压接插件故障；其中，k
min
>0。
[0120]
该实施例中，根据电池高压接插件接触状态参数的大小及持续时间实现了故障的判断，具体的，当参数k
z
满足k
z
>k
min
条件成立，同时持续时间超过t
m
，其中k
min
>0时，判断发生动力电池高压接插件老化及振动松脱故障。其中，故障判断条件中的k
min
与t
m
可以通过实车标定进行确定，要求同时持续时间超过t
m
，是为了排除特殊工况的异常情况。
[0121]
在本发明一可选实施例中，步骤16，可以包括：生成用于提醒故障状态的第一提示信息，并通过仪表发出所述第一提示信息；和/或根据所述第一状态参数k
z
，计算第一功率值p
max
，并限制动力电池的最大允许输出功率为所述第一功率值p
max
。
[0122]
该实施例中，故障处理方法通过两方面来实现，首先为车辆仪表提醒，即通过仪表故障灯及文字提示等方法提示驾驶员车辆故障，并告知该故障对行车所产生的影响，使驾驶员对车辆后续的故障行为(如车辆主动限制动力输出等)做好心理预期，防止由于动力限制等因素进一步对驾乘感受造成负面影响；另一方面，将通过主动限制动力电池输出电流来、即限制输出功率的方法来防止由于故障导致高压接插件在大电流工况下的“拉弧”甚至烧毁。
[0123]
值得说明的是，当触发故障后仪表采用以下方法对车上人员进行提醒：
[0124]
①
点亮整车系统故障灯；
[0125]
②
报警音短鸣；
[0126]
③
仪表文字提示驾驶员：车辆发生故障，为保证安全将限制车辆动力输出，请您匀速驾驶并尽快前往专业维修机构检查车辆。
[0127]
本发明中，通过仪表声音、报警灯以及文字提示的方式对驾驶员进行提醒，能够有效地将车辆故障信息转递给车上人员，为车辆的行车安全提供了保障。
[0128]
进一步的，在本发明一可选实施例中，根据所述第一状态参数k
z
，计算第一功率值p
max
，包括：根据所述第一状态参数k
z
，计算动力电池最大允许输出电流i；根据所述最大允许输出电流i，计算第一功率值p
max
。
[0129]
该实施例中，在故障状态下，为保证行车及车上人员的安全需要限制动力电池的输出功率，防止过大的输出电流对本已经接触不牢固的高压接插件造成不可逆的冲击损
害。也即，通过限制动力电池高压接插件的流通电流来防止由于高压接插件接触不良所引发的“拉弧”以及由此所造成的接插件烧毁风险。进一步的，在该实施例中，对动力电池输出功率的限制本质上是源于对动力电池输出电流的限制，为此本实施例首先根据故障检测判断环节中得到的动力电池高压接插件接触状态参数，即所述第一状态参数k
z
，计算出动力电池允许输出电流，即所述最大允许输出电流i，在此基础上根据动力电池电压得到其最大允许输出功率，即所述第一功率值p
max
。
[0130]
具体的，在本发明一可选实施例中，根据所述第一状态参数k
z
，计算动力电池最大允许输出电流i，包括：
[0131]
将所述第一状态参数k
z
进行边界限制，获得第二状态参数k
f
；
[0132]
其中，所述第一状态参数k
z
被限制的最大边界值为第二参数阈值k
max
，所述第一状态参数k
z
被限制的最小边界值为所述第一参数阈值k
min
；
[0133]
具体的，对所述第一状态参数k
z
进行边界限制，获得第二状态参数k
f
的过程，可详细如下：
[0134]
通过公式且k
max
>k
min
>0，计算获得第二状态参数k
f
；
[0135]
其中，第二参数阈值k
max
表示所述第一状态参数k
z
被限制的最大边界值，所述第一参数阈值k
min
表示所述第一状态参数k
z
被限制的最小边界值；
[0136]
进一步的，根据所述第二状态参数k
f
，计算动力电池最大允许输出电流i。
[0137]
该实施例中，首先通过对计算得到的动力电池接插件接触状态参数，即第一状态参数k
z
进行边界线制，获得第二状态参数k
f
，根据上述公式可以看出，将第一状态参数k
z
限制在了[k
min
，k
max
]区间，进一步的，可根据获得的所述第二状态参数k
f
，计算动力电池最大允许输出电流i。
[0138]
具体的，在本发明一可选实施例中，根据所述第二状态参数k
f
，计算动力电池最大允许输出电流i，包括：
[0139]
设定第一电流阈值i
max
和第二电流阈值i
min
；其中，所述第一电流阈值i
max
表示动力电池高压接插件故障状态下动力电池允许输出的最大电流值，所述第二电流阈值i
min
表示在动力电池高压接插件故障状态下动力电池允许输出的最小电流值；
[0140]
根据所述第一电流阈值i
max
和第二电流阈值i
min
以及所述第二状态参数k
f
，计算动力电池最大允许输出电流i。
[0141]
进一步的，计算动力电池最大允许输出电流i的步骤，具体可通过如下公式计算：
[0142]
通过公式计算动力电池最大允许输出电流i；
[0143]
其中，i表示动力电池最大允许输出电流，第一电流阈值i
max
表示在故障状态下动力电池允许输出的最大电流值，第二电流阈值i
min
表示在故障状态下动力电池允许输出的最小电流值，i
max
＞i
min
＞0，k
f
表示所述第二状态参数，第二参数阈值k
max
表示所述第一状态参数k
z
被限制的最大边界值，将所述第一参数阈值k
min
表示为所述第一状态参数k
z
被限制的最小边界值，k
f
表示第二状态参数，k
max
>k
min
>0。
[0144]
该实施例中，首先定义动力电池最大允许输出电流的范围是[i
min
，i
max
](i
max
>i
min
>0)，即故障状态下动力电池的允许输出电流不允许超过该范围，在此基础上给出具体的在判断出现动力电池高压插接件故障时，根据所述第一电流阈值i
max
和第二电流阈值i
min
以及所述第二状态参数k
f
，计算动力电池最大允许输出电流i。
[0145]
进一步的，由上述计算动力电池最大允许输出电流i的计算公式可知，随着动力电池接插件接触状态参数。即第二状态参数k
f
由k
min
逐步增大到k
max
的过程中，动力电池最大允许放电电流由i
max
线性下降至i
min
，其中i
min
与i
max
通过实车标定确定。
[0146]
在本发明一可选实施例中，根据所述最大允许输出电流i，计算第一功率值p
max
，包括：获取动力电池的第一电压信息，所述第一电压信息包括：当前时刻动力电池的外部电压以及预设的第一电压余量值；根据所述第一电压信息和所述最大允许输出电流i，计算第一功率值p
max
。
[0147]
该实施例中，在得到故障状态下动力电池最大允许放电电流，即所述最大允许输出电流i后，利用当前时刻动力电池的外部电压计算最大允许输出功率，即所述第一功率值p
max
。
[0148]
具体的，在本发明一可选实施例中，根据所述第一电压信息和所述最大允许输出电流i，计算第一功率值p
max
，包括：
[0149]
计算当前时刻动力电池的外部电压与预设的第一电压余量值的第一差值；根据所述第一差值与所述最大允许输出电流i，计算第一功率值p
max
。
[0150]
进一步的，所述第一功率值p
max
的计算可以详细如下：
[0151]
通过公式p
max
＝i
×
(u
dc-δu)，计算第一功率值p
max
；
[0152]
其中，p
max
表示第一功率值，u
dc
表示当前时刻动力电池的外部电压，δu表示第一电压余量值，u
dc-δu表示所述第一差值，i表示故障状态下动力电池最大允许输出电流。
[0153]
该实施例中，通过在动力电池外部电压的基础上减去一定的余量，来消除由于直流母线电压波动而造成动力电池输出功率非预期的增大，即防止动力电池的放电电流超过预期值i。进一步的，计算出的所述第一功率值p
max
，将用于车辆的能量管理分配，如驱动系统动力分配、空调系统功能管理等，本发明不涉及到能量管理的具体实现。
[0154]
如图5所示，本发明还提供了一种用以实现上述方法的装置。
[0155]
如图5所示，其示出的是本发明所提供的一种动力电池高压接插件故障检测装置，所述装置500包括：
[0156]
第一获取模块501，用于通过高压接插件状态检测电路的第一端口获取第一电压信号，通过高压接插件状态检测电路的第二端口获取第二电压信号；以及
[0157]
第二获取模块502，用于获取动力电池所在车辆的车速值；
[0158]
第一处理模块503，用于将所述第一电压信号进行滤波处理得到第一滤波信号，将所述第二电压信号进行滤波处理得到第二滤波信号；
[0159]
计算模块504，用于在判断所述车速值高于第一预设车速值时，根据所述第一滤波信号和所述第二滤波信号，计算第一状态参数k
z
；
[0160]
检测模块505，用于根据所述第一状态参数k
z
，进行动力电池高压接插件故障检测。
[0161]
可选的，所述装置500还包括：
[0162]
第二处理模块，用于在检测到发生动力电池高压接插件故障时，根据故障处理策略对动力电池高压接插件进行故障处理，得到处理结果。
[0163]
可选的，所述第一处理模块503，包括：
[0164]
第一处理子模块，用于将所述第一电压信号进行平均值滤波处理，得到第一滤波信号。
[0165]
可选的，所述第一处理模块503，还包括：
[0166]
第二处理子模块，用于将所述第二电压信号进行平均值滤波处理，得到第二滤波信号。
[0167]
可选的，所述计算模块504，包括：
[0168]
第一计算子模块，用于根据前k个控制周期的所述第一滤波信号和所述第二滤波信号与第一理想信号的偏差，计算所述第一状态参数k
z
；
[0169]
其中，k为正整数；所述第一理想信号为动力电池的高压接插件在非故障状态时，所述第一端口和所述第二端口处的电压信号。
[0170]
可选的，所述检测模块505，包括：
[0171]
第一检测子模块，用于若所述第一状态参数k
z
大于第一参数阈值k
min
，并且持续时间大于第一时间阈值t
min
，则检测发生动力电池高压接插件故障；否则，则检测未发生动力电池高压接插件故障；
[0172]
其中，k
min
>0。
[0173]
可选的，所述第二处理模块，包括：
[0174]
第三处理子模块，用于生成用于提醒故障状态的第一提示信息，并通过仪表发出所述第一提示信息；和/或
[0175]
第四处理子模块，用于根据所述第一状态参数k
z
，计算第一功率值p
max
，并限制动力电池的最大允许输出功率为所述第一功率值p
max
。
[0176]
可选的，所述第四处理子模块，包括：
[0177]
第一处理单元，用于根据所述第一状态参数k
z
，计算动力电池最大允许输出电流i；
[0178]
第二处理单元，用于根据所述最大允许输出电流i，计算第一功率值p
max
。
[0179]
可选的，所述第一处理单元，包括：
[0180]
第一处理子单元，用于将所述第一状态参数k
z
进行边界限制，获得第二状态参数k
f
；
[0181]
其中，所述第一状态参数k
z
被限制的最大边界值为第二参数阈值k
max
，所述第一状态参数k
z
被限制的最小边界值为所述第一参数阈值k
min
；
[0182]
第二处理子单元，用于根据所述第二状态参数k
f
，计算动力电池最大允许输出电流i。
[0183]
可选的，所述第二处理子单元还具体用于设定第一电流阈值i
max
和第二电流阈值i
min
；其中，所述第一电流阈值i
max
表示动力电池高压接插件故障状态下动力电池允许输出的最大电流值，所述第二电流阈值i
min
表示在动力电池高压接插件故障状态下动力电池允许输出的最小电流值；以及根据所述第一电流阈值i
max
和第二电流阈值i
min
以及所述第二状态参数k
f
，计算动力电池最大允许输出电流i。
[0184]
可选的，所述第二处理单元，包括：
[0185]
第三处理子单元，用于获取电池的第一电压信息，所述第一电压信息包括：当前时刻动力电池的外部电压以及预设的第一电压余量值；
[0186]
第四处理子单元，用于根据所述第一电压信息和所述最大允许输出电流i，计算第一功率值p
max
。
[0187]
可选的，第四处理子单元还可具体用于计算当前时刻动力电池的外部电压与预设的第一电压余量值的第一差值；以及根据所述第一差值与所述最大允许输出电流i，计算第一功率值p
max
。
[0188]
该装置是与上述方法实施例对应的装置，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到与方法实施例相同的技术效果。
[0189]
另外，本发明还提供了一种汽车，所述汽车包括处理器，存储器，存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的一种动力电池高压接插件故障检测方法的步骤。
[0190]
本发明提供的动力电池高压接插件故障检测方法，应用于汽车，特别是电动汽车，实现了对汽车中的动力电池高压接插件接触不良故障进行检测，避免了由于动力电池高压接插件老化及振动松脱所引起的接触不良故障所带来的巨大安全隐患问题。同时为今后纯电动汽车的精细化控制提供了有力的保证。
[0191]
上述方案中，所提供的故障检测及处理方法包含两方面的内容，分别为故障检测以及故障处理。在故障检测方面本发明首先通过对现有高压接插件状态检测电路所获得的低压检测信号进行滤波处理，接下来在一定车速工况下利用所获得的低压信号进行动力电池高压接插件接触状态参数的计算，最后利用动力电池高压接插件接触状态参数实现故障的判断；其中动力电池高压接插件接触状态参数是本发明所专门提出的，该参数被用于评估高压接插件由于老化、振动以及松脱等因素影响下的接插件接触程度，该参数的计算是本发明的核心内容。在完成故障判断后，本发明根据计算得到的动力电池高压接插件接触状态参数对动力电池实施限功率输出处理，通过限制动力电池高压接插件的流通电流来防止由于高压接插件接触不良所引发的“拉弧”以及由此所造成的接插件烧毁风险；同时在以上过程中本发明通过仪表提示等措施将车辆的故障状态告知车上人员，使车上人员能够对故障所引起的车辆动力下降具有心理预期，保障行车安全及驾乘感受。本发明提供的动力电池高压接插件老化、振动松脱故障的检测及处理方法是介于无故障与高压互锁故障之间，即一种处于灰色地带故障的检测及处理，该检测及处理方法的提出为今后纯电动汽车的精细化控制提供了有力的保证；该方法具有思路清晰、检测机理明确、所需计算量少等特点，非常易于工程实现，同时该方法不涉及到对系统硬件的更改，不会增加系统成本，因此具有良好的推广价值。
[0192]
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

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