CN113602094A - 一种新能源汽车的上电方法及装置 - Google Patents

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CN113602094A CN202110894540.9A CN202110894540A CN113602094A CN 113602094 A CN113602094 A CN 113602094A CN 202110894540 A CN202110894540 A CN 202110894540A CN 113602094 A CN113602094 A CN 113602094A
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Abstract

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种新能源汽车的上电方法及装置，该方法包括：在整车上电之前，进入预充电操作；在所述预充电操作过程中，根据获取到的电池管理***的电池电压和电机控制单元的电机电压，得到第一压差；其中，所述整车包括所述电池管理***和所述电机控制单元；若所述第一压差在第一压差阈值范围内，且所述预充电操作的时间不小于设定时间，则确定所述预充电操作成功，并进行上电操作。该方法实现了提高新能源汽车上电效率，增强上电的稳定性，降低整车预充电故障发生率，保障驾驶员正常行驶的技术效果。

Description

一种新能源汽车的上电方法及装置
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种新能源汽车的上电方法及装置。
背景技术
新能源汽车在高压上电前，均需要进行预充电。在现有的预充电上电策略中，新能源汽车不能准确地判断出是由于硬件故障，还是电压采样无效，造成新能源汽车上高压电不成功的现象，使驾驶员无法行驶，引发新能源汽车上电稳定性差的问题。
发明内容
本申请实施例通过提供一种新能源汽车的上电方法及装置，解决了现有技术中新能源汽车上电稳定性差的技术问题，实现了提高新能源汽车上电效率，增强上电的稳定性，降低整车预充电故障发生率，保障驾驶员正常行驶的技术效果。
第一方面，本发明实施例提供一种新能源汽车的上电方法，包括：
在整车上电之前，进入预充电操作；
在所述预充电操作过程中，根据获取到的电池管理***的电池电压和电机控制单元的电机电压，得到第一压差；其中，所述整车包括所述电池管理***和所述电机控制单元；
若所述第一压差在第一压差阈值范围内，且所述预充电操作的时间不小于设定时间，则确定所述预充电操作成功，并进行上电操作。
优选的，在所述得到第一压差之后，包括：
若所述第一压差不在所述第一压差阈值范围内，则对所述电池管理***进行电压检测操作。
优选的，所述对所述电池管理***进行电压检测操作，包括：
在所述电压检测操作过程中，获取所述电池管理***的N个接插件中的每个接插件的状态；其中，所述N个接插件包括所述电池管理***和所述电机控制单元之间的接插件，所述电池管理***和直流转换器之间的接插件，所述电池管理***和车载充电单元之间的接插件中的至少一个，N为大于1的整数，所述整车包括所述直流转换器和所述车载充电单元；
若所述每个接插件的状态均为关闭状态，则对所述直流转换器的转换器电压进行判断，并发送所述每个接插件的状态。
优选的，在所述获取所述电池管理***的N个接插件中的每个接插件的状态之后，还包括：
若某个接插件的状态为断开状态，则发送该接插件存在故障的信息，并停止所述预充电操作。
优选的，所述对所述直流转换器的转换器电压进行判断，包括：
根据所述电池电压和所述转换器电压，得到第二压差；
若所述第二压差在第二压差阈值范围内，则确定所述预充电操作成功，并进行所述上电操作；
若所述第二压差不在所述第二压差阈值范围内，则对所述车载充电单元的车载电压进行判断，并发送所述直流转换器存在故障的信息。
优选的，所述对所述车载充电单元的车载电压进行判断，包括：
根据所述电池电压和所述车载电压，得到第三压差；
若所述第三压差在第三压差阈值范围内，则确定所述预充电操作成功，并进行所述上电操作。
优选的，在所述得到第三压差之后，还包括：
若所述第三压差不在所述第三压差阈值范围内，则确定所述预充电操作失败。
基于同一发明构思，第二方面，本发明还提供一种新能源汽车的上电装置，包括：
进入模块，用于在整车上电之前，进入预充电操作；
获得模块，用于在所述预充电操作过程中，根据获取到的电池管理***的电池电压和电机控制单元的电机电压，得到第一压差；其中，所述整车包括所述电池管理***和所述电机控制单元；
输出模块，用于若所述第一压差在第一压差阈值范围内，且所述预充电操作的时间不小于设定时间，则确定所述预充电操作成功，并进行上电操作。
基于同一发明构思，第三方面，本发明提供一种新能源汽车，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现电子设备的安全防护方法的步骤。
基于同一发明构思，第四方面，本发明提供一种新能源汽车的可读存储介质，所述新能源汽车的可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现电子设备的安全防护方法的步骤。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
在本申请实施例中，在预充电操作过程中，通过电池管理***的电池电压和电机控制单元的电机电压，判断出预充电操作是否成功，使整车自动消除故障，不会造成整车误上电操作，驾驶员无法行驶的情况，极大提高了新能源汽车的预充电***的冗余性和可靠性。具体判断过程是，根据电池电压和电机电压，得到第一压差。当第一压差在第一压差阈值范围内，且预充电操作的时间不小于设定时间时，确定整车的预充电成功，可以进行上电操作，提高了整车上电的稳定性和上电效率。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例中的新能源汽车的上电方法的步骤流程示意图；
图2示出了本发明实施例中的新能源汽车的上电方法的另一种步骤流程示意图；
图3示出了本发明实施例中的预充电***的结构示意图；
图4示出了本发明实施例中的新能源汽车的上电装置的模块示意图；
图5示出了本发明实施例中的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开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公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
本发明第一实施例提供了一种新能源汽车的上电方法，如图1和图2所示。该上电方法作用于预充电***，为了清楚的阐述该上电方法，先对预充电***的结构进行阐述。
如图3所示，预充电***包括：电池管理***BMS(Battery Management System)、电机控制单元MCU(Motor Control Unit)、直流转换器DC/DC(DC-to-DC converter)和车载充电单元OBC(Onborad Charge module)。MCU、DC/DC和OBC均与BMS进行电连接。通过继电器K1和继电器K2，BMS对MCU、DC/DC和OBC进行预充电连接，进而使BMS对整车进行预充电。通过K1、继电器K3、MCU、DC/DC和OBC，BMS对整车进行上电，从而是整车进行行驶。
图2中的Ub为BMS的电压，Um为MCU的电压，Ud为DC/DC的电压，Uobc为OBC的电压。Ud是通过DCDC中依次连接的电压分压电路、电压隔离电路和运算放大电路获得的。DC/DC通过电阻进行分压，将一定比例的高压转换成低电压，然后在进行电压隔离处理，最后把电压信号进行放大传输到处理器进行工作，从而得到Ud。同理，Uobc是通过OBC中依次连接的电压分压电路、电压隔离电路和运算放大电路获得的。OBC通过电阻进行分压，将一定比例的高压转换成低电压，然后在进行电压隔离处理，最后把电压信号进行放大传输到处理器进行工作，从而得到Uobc。
下面，结合图1、图2和图3来详细介绍本实施例提供的新能源汽车的上电方法的具体实施步骤：
首先，执行步骤S101，在整车上电之前，进入预充电操作。
具体地，在整车上电之前，闭合K1和K2，电池管理***BMS对电机控制单元MCU以低压进行预充电。
然后，执行步骤S102，在预充电操作过程中，根据获取到的电池管理***的电池电压和电机控制单元的电机电压，得到第一压差；其中，整车包括电池管理***和电机控制单元。
具体地，在预充电操作过程中，获取电池管理***BMS的电压和电机控制单元MCU的电压，其中，BMS的电压称为电池电压Ub，MCU的电压称为电机电压Um。根据Ub和Um，得到第一压差U1，即U1＝Ub-Um或U1＝(Ub-Um)×a，其中，a为权重值，取值范围为0至1。
最后，执行步骤S103，若第一压差在第一压差阈值范围内，且预充电操作的时间不小于设定时间，则确定预充电操作成功，并进行上电操作。
需要说明的是，第一压差阈值范围通常为-20V至20V，记为[-20，20]，设定时间通常设置为100ms。当然，第一压差阈值范围和设定时间可根据实际需求而设置。
当第一压差在第一压差阈值范围内，且预充电操作的时间不小于设定时间时，即|U1|≤20V且预充电操作的时间≥100ms，确定预充电操作成功，表示整车的预充电完成，可以进行上电操作。当预充电操作的时间小于设定时间时，即预充电操作的时间＜100ms，确定预充电操作失败。
其中，上电操作是通过断开K2，闭合K3实现的。上电操作的原理是，在关闭K1和K2时，电池管理***给整车进行预充电。预充电成功后，整车中的各个单元的电压稳定，可以断开K2，闭合K3，使电池管理***给整车提供驱动力，避免主回路正极继电器触点吸合时拉弧产生异常粘连。如果直接闭合K1和K3，导致电池包的电力会把各个单元击穿；还会导致继电器产生拉弧，从而粘黏在一起，降低继电器的寿命。
在本实施例中，在预充电操作过程中，通过电池管理***的电池电压和电机控制单元的电机电压，判断出预充电操作是否成功，使整车自动消除故障，不会造成整车误上电操作，驾驶员无法行驶的情况，极大提高了新能源汽车的预充电***的冗余性和可靠性。具体判断过程是，根据电池电压和电机电压，得到第一压差。当第一压差在第一压差阈值范围内，且预充电操作的时间不小于设定时间时，确定整车的预充电成功，可以进行上电操作，提高了整车上电的稳定性和上电效率。
当第一压差不在第一压差阈值范围内时，对电池管理***进行电压检测操作。
具体来讲，对电池管理***进行的电压检测操作包括：判断电池管理***与各个单元连接的接插件状态，判断直流转换器DC/DC的电压和判断车载充电单元OBC的电压。
检测电池管理***与各个单元连接的接插件状态的过程是：
在电压检测操作过程中，获取电池管理***的N个接插件中的每个接插件的状态；其中，N个接插件包括电池管理***和电机控制单元之间的接插件，电池管理***和直流转换器之间的接插件，电池管理***和车载充电单元之间的接插件中的至少一个，N为大于1的整数，整车包括直流转换器和车载充电单元。需要说明的是，接插件在不工作时是常开状态，在工作时是关闭状态。
若每个接插件的状态均为关闭状态，即表示每个接插件的状态为正常工作状态，则对直流转换器的转换器电压进行判断，并发送每个接插件的状态。若某个接插件的状态为断开状态，则发送该接插件存在故障的信息，并停止预充电操作。
举例来讲，获取电池管理***和电机控制单元之间的接插件C1的状态，电池管理***和直流转换器之间的接插件C2的状态，以及电池管理***和车载充电单元之间的接插件C3的状态。
当C1的状态、C2的状态和C3的状态均为关闭状态时，确定接插件C1、C2和C3均不存在故障，表示接插件C1、C2和C3均为正常工作状态，电池管理***和电机控制单元之间的电路正常，电池管理***和直流转换器之间的电路正常，以及电池管理***和车载充电单元之间的电路正常。进一步的，对直流转换器的转换器电压进行判断。
当C1的状态为断开状态时，确定C1存在故障，该故障包括接插件C1自身的故障和C1所处电路的故障。当C2的状态为断开状态时，确定C2存在故障，该故障包括接插件C2自身的故障和C2所处电路的故障。C3的状态为断开状态时，确定C3存在故障，该故障包括接插件C3自身的故障和C3所处电路的故障。
在本实施例中，通过对电池管理***的N个接插件中的每个接插件的状态，判断出电池管理***与各个单元的连接关系是否存在故障，实现在电压检测操作过程中，保障电池管理***与各个单元的连接是稳定的，提高整车的上电稳定性和上电效率，避免整车发生误上电操作的发生，保障驾驶员正常行驶。
对直流转换器的转换器电压进行判断的过程是：
根据电池电压和转换器电压，得到第二压差；若第二压差在第二压差阈值范围内，则确定预充电操作成功，并进行上电操作；若第二压差不在第二压差阈值范围内，则对车载充电单元的车载电压进行判断，并发送直流转换器存在故障的信息。其中，第二压差阈值范围通常为-20V至20V，记为[-20，20]，也可根据实际需求而设置。
具体地，直流转换器的电压为转换器电压，记为Ud。根据电池电压Ub和转换器电压Ud，得到第二压差U2，即U2＝Ub-Ud或U2＝(Ub-Ud)×b，其中，b为权重值，取值范围为0至1。
当|U2|≤20V时，确定预充电操作成功。当|U2|＞20V时，对车载充电单元的车载电压进行判断。
在本实施例中，通过电池管理***的电压和直流转换器的电压，判断出直流转换器是否存在故障，从而自动消除直流转换器存在故障的原因，提高整车的上电稳定性、可靠性和上电效率，避免整车发生误上电操作的发生，保障驾驶员正常行驶。
对车载充电单元的车载电压进行判断的过程是：
根据电池电压和车载电压，得到第三压差；若第三压差在第三压差阈值范围内，则确定预充电操作成功，并进行上电操作。若第三压差不在第三压差阈值范围内，则确定预充电操作失败。其中，第三压差阈值范围通常为-20V至20V，记为[-20，20]，也可根据实际需求而设置。
具体地，车载充电单元的电压为车载电压，记为Uobc。根据电池电压Ub和车载器电压Uobc，得到第三压差U3，即U3＝Ub-Uobc或U2＝(Ub-Uobc)×c，其中，c为权重值，取值范围为0至1。
当|U3|≤20V时，确定预充电操作成功。当|U3|＞20V时，确定预充电操作失败，并发送预充电操作失败的信息。
在本实施例中，通过电池管理***的电压和车载充电单元的电压，判断出车载充电单元是否存在故障，从而自动消除车载充电单元存在故障的原因，提高整车的上电稳定性、可靠性和上电效率，避免整车发生误上电操作的发生，保障驾驶员正常行驶。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
在本实施例中，在预充电操作过程中，通过电池管理***的电池电压和电机控制单元的电机电压，判断出预充电操作是否成功，使整车自动消除故障，不会造成整车误上电操作，驾驶员无法行驶的情况，极大提高了新能源汽车的预充电***的冗余性和可靠性。具体判断过程是，根据电池电压和电机电压，得到第一压差。当第一压差在第一压差阈值范围内，且预充电操作的时间不小于设定时间时，确定整车的预充电成功，可以进行上电操作，提高了整车上电的稳定性和上电效率。
实施例二
基于相同的发明构思，本发明第二实施例还提供了一种新能源汽车的上电装置，如图4所示，包括：
进入模块201，用于在整车上电之前，进入预充电操作；
获得模块202，用于在所述预充电操作过程中，根据获取到的电池管理***的电池电压和电机控制单元的电机电压，得到第一压差；其中，所述整车包括所述电池管理***和所述电机控制单元；
输出模块203，用于若所述第一压差在第一压差阈值范围内，且所述预充电操作的时间不小于设定时间，则确定所述预充电操作成功，并进行上电操作。
作为一种可选的实施例，输出模块203，用于在所述得到第一压差之后，包括：
若所述第一压差不在所述第一压差阈值范围内，则对所述电池管理***进行电压检测操作。
作为一种可选的实施例，所述对所述电池管理***进行电压检测操作，包括：
在所述电压检测操作过程中，获取所述电池管理***的N个接插件中的每个接插件的状态；其中，所述N个接插件包括所述电池管理***和所述电机控制单元之间的接插件，所述电池管理***和直流转换器之间的接插件，所述电池管理***和车载充电单元之间的接插件中的至少一个，N为大于1的整数，所述整车包括所述直流转换器和所述车载充电单元；若所述每个接插件的状态均为关闭状态，则对所述直流转换器的转换器电压进行判断，并发送所述每个接插件的状态。
作为一种可选的实施例，在所述获取所述电池管理***的N个接插件中的每个接插件的状态之后，还包括：
若某个接插件的状态为断开状态，则发送该接插件存在故障的信息，并停止所述预充电操作。
作为一种可选的实施例，所述对所述直流转换器的转换器电压进行判断，包括：
根据所述电池电压和所述转换器电压，得到第二压差；
若所述第二压差在第二压差阈值范围内，则确定所述预充电操作成功，并进行所述上电操作；若所述第二压差不在所述第二压差阈值范围内，则对所述车载充电单元的车载电压进行判断，并发送所述直流转换器存在故障的信息。
作为一种可选的实施例，所述对所述车载充电单元的车载电压进行判断，包括：
根据所述电池电压和所述车载电压，得到第三压差；
若所述第三压差在第三压差阈值范围内，则确定所述预充电操作成功，并进行所述上电操作。
作为一种可选的实施例，在所述得到第三压差之后，还包括：
若所述第三压差不在所述第三压差阈值范围内，则确定所述预充电操作失败。
由于本实施例所介绍的新能源汽车的上电装置为实施本申请实施例一中新能源汽车的上电方法所采用的装置，故而基于本申请实施例一中所介绍的新能源汽车的上电方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的新能源汽车的上电装置的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该新能源汽车的上电装置如何实现本申请实施例一中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例一中新能源汽车的上电方法所采用的装置，都属于本申请所欲保护的范围。
实施例三
基于相同的发明构思，本发明第三实施例还提供了一种新能源汽车，如图5所示，包括存储器304、处理器302及存储在存储器304上并可在处理器302上运行的计算机程序，所述处理器302执行所述程序时实现上述新能源汽车的上电方法中的任一方法的步骤。
其中，在图5中，总线架构(用总线300来代表)，总线300可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线300将包括由处理器302代表的一个或多个处理器和存储器304代表的存储器的各种电路链接在一起。总线300还可以将诸如***设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口306在总线300和接收器301和发送器303之间提供接口。接收器301和发送器303可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器302负责管理总线300和通常的处理，而存储器304可以被用于存储处理器302在执行操作时所使用的数据。
实施例四
基于相同的发明构思，本发明第四实施例还提供了一种新能源汽车的可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文实施例一所述新能源汽车的上电方法的任一方法的步骤。
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、***、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、CD-ROM、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(***)、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。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
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。

Claims (10)

1.一种新能源汽车的上电方法，其特征在于，包括：
在整车上电之前，进入预充电操作；
在所述预充电操作过程中，根据获取到的电池管理***的电池电压和电机控制单元的电机电压，得到第一压差；其中，所述整车包括所述电池管理***和所述电机控制单元；
若所述第一压差在第一压差阈值范围内，且所述预充电操作的时间不小于设定时间，则确定所述预充电操作成功，并进行上电操作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述得到第一压差之后，包括：
若所述第一压差不在所述第一压差阈值范围内，则对所述电池管理***进行电压检测操作。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述电池管理***进行电压检测操作，包括：
在所述电压检测操作过程中，获取所述电池管理***的N个接插件中的每个接插件的状态；其中，所述N个接插件包括所述电池管理***和所述电机控制单元之间的接插件，所述电池管理***和直流转换器之间的接插件，所述电池管理***和车载充电单元之间的接插件中的至少一个，N为大于1的整数，所述整车包括所述直流转换器和所述车载充电单元；
若所述每个接插件的状态均为关闭状态，则对所述直流转换器的转换器电压进行判断，并发送所述每个接插件的状态。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述获取所述电池管理***的N个接插件中的每个接插件的状态之后，还包括：
若某个接插件的状态为断开状态，则发送该接插件存在故障的信息，并停止所述预充电操作。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述直流转换器的转换器电压进行判断，包括：
根据所述电池电压和所述转换器电压，得到第二压差；
若所述第二压差在第二压差阈值范围内，则确定所述预充电操作成功，并进行所述上电操作；
若所述第二压差不在所述第二压差阈值范围内，则对所述车载充电单元的车载电压进行判断，并发送所述直流转换器存在故障的信息。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述车载充电单元的车载电压进行判断，包括：
根据所述电池电压和所述车载电压，得到第三压差；
若所述第三压差在第三压差阈值范围内，则确定所述预充电操作成功，并进行所述上电操作。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述得到第三压差之后，还包括：
若所述第三压差不在所述第三压差阈值范围内，则确定所述预充电操作失败。
8.一种新能源汽车的上电装置，其特征在于，包括：
进入模块，用于在整车上电之前，进入预充电操作；
获得模块，用于在所述预充电操作过程中，根据获取到的电池管理***的电池电压和电机控制单元的电机电压，得到第一压差；其中，所述整车包括所述电池管理***和所述电机控制单元；
输出模块，用于若所述第一压差在第一压差阈值范围内，且所述预充电操作的时间不小于设定时间，则确定所述预充电操作成功，并进行上电操作。
9.一种新能源汽车，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一权利要求所述的方法步骤。
10.一种新能源汽车的可读存储介质，所述新能源汽车的可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一权利要求所述的方法步骤。
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