CN114074574A - 一种车辆的电流采集方法、装置、控制设备及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车辆的电流采集方法、装置、控制设备及汽车，所述电流采集方法，包括：获取可采集电流信号的所有通道的特征信息；根据所述特征信息，对所述通道进行优先级排序；根据排序结果，确定目标通道；输出从所述目标通道采集的电流信号。上述方案，充分利用了BMS内部和外部的电流信息，并对电流信息进行了充分校验，有效地保证了电流信号采集的健壮性，配置方便，可靠性强。

Description

一种车辆的电流采集方法、装置、控制设备及汽车
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别涉及一种车辆的电流采集方法、装置、控制设备及汽车。
背景技术
电动汽车是汽车未来发展的新方向，而电池管理***(Battery ManagementSystem，简称BMS)则是电动汽车核心技术的关键组成部分。
在电动汽车的电池管理***技术中，电流数据采集是至关重要的一环，电流数据采集计算的可靠性将直接影响电池荷电状态(State of Charge，简称SOC)估算的精确性及续驶里程的准确性，甚至可以影响电动汽车的安全。也就是说，电流数据采集计算的准确及故障诊断会直接影响电动汽车的使用性能。
目前，现有技术存在至少存在如下缺陷：只利用了电流采集器的一个或两个通道电流做校验，未利用外部电流进行校验，故当两个通道都失效或异常或误判为异常时，无法输出可正常使用的电流；无法实现不同项目不同电流传感器的自适应匹配功能。
发明内容
本发明实施例提供一种车辆的电流采集方法、装置、控制设备及汽车，用以解决现有技术中在电流采集器的电流采集通道失效或故障时无法采集到可靠电流数据的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
依据本发明的一个方面，提供了一种车辆的电流采集方法，包括：
获取可采集电流信号的所有通道的特征信息；
根据所述特征信息，对所述通道进行优先级排序；
根据排序结果，确定目标通道；
输出从所述目标通道采集的电流信号。
可选地，所述通道包括电池管理***BMS内部设置的电流传感器的电流采集通道，和/或BMS通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线获取电流信号的信号通道。
可选地，所述特征信息包括故障状态、精度、可靠性和关联性；其中，所述关联性用来表示所述通道之间的关联关系。
可选地，所述根据所述特征信息，对所述通道进行优先级排序，包括：
按照所述精度和可靠性中的至少一种，对所述通道进行优先级排序。
可选地，所述根据排序结果，确定目标通道，包括：
根据排序结果，从高优先级到低优先级，依次对所述通道进行校验；
将首个通过校验的所述通道，确定为目标通道。
可选地，所述根据排序结果，确定目标通道，还包括：
若所述通道中的每一通道的校验结果均为不通过，则将所述通道中优先级最高的无故障通道确定为所述目标通道；所述无故障通道是故障状态为无故障的通道。
可选地，所述依次对所述通道进行校验，包括：
判断所述通道的故障状态是否为无故障；
在判断结果为是时，根据所述通道的特征信息，确定对比通道；所述对比通道为与所述通道无关联性且故障状态为无故障的通道；
获取所述通道采集的第一电流值，以及，任一所述对比通道采集的第二电流值；
若所述第一电流值和任一所述对比通道采集的第二电流值的差值小于预设值，校验结果为通过；否则，校验结果为不通过。
依据本发明的另一个方面，提供了一种车辆的电流采集装置，包括：
数据获取模块，用于获取可采集电流信号的所有通道的特征信息；
级别排序模块，用于根据所述特征信息，对所述通道进行优先级排序；
目标确定模块，用于根据排序结果，确定目标通道；
信号输出模块，用于输出从所述目标通道采集的电流信号。
依据本发明的另一个方面，提供了一种控制设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序；所述处理器执行所述程序时实现如上所述的电流采集方法。
依据本发明的另一个方面，提供了一种汽车，包括如上所述的电流采集装置。
本发明的有益效果是：
上述方案，充分利用了BMS内部和外部的电流信息，并对电流信息进行了充分校验，有效地保证了电流信号采集的健壮性，配置方便，更改快捷，可靠性强。
附图说明
图1表示本发明实施例提供的电流采集的控制方法示意图；
图2表示本发明实施例提供的电流采集的控制装置示意图；
图3表示本发明实施例提供的电流采集的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明针对现有技术中在电流采集器的电流采集通道失效或故障时无法采集到可靠电流数据的问题，提供一种车辆的电流采集方法、装置、控制设备及汽车。
如图1所示，本发明其中一实施例提供一种车辆的电流采集方法，包括：
S11：获取可采集电流信号的所有通道的特征信息。
需要说明的是，可根据车辆当前的状态来确定可采集电流信号的通道，比如可根据车辆当前的充放电状态来确定。具体的，可设定车辆为充电状态时，某些控制器(比如电机控制器)的信号通道不作为“可采集电流信号的通道”，即根据车辆的工作状态，可以排除一些不合适用于采集电流信号的信号通道。
S12：根据所述特征信息，对所述通道进行优先级排序；
S13：根据排序结果，确定目标通道；
S14：输出从所述目标通道采集的电流信号。
需要说明的是，本发明实施例所提供的电流采集方法，可适用于单个电流传感器或多个电流传感器，还可以通过有效利用BMS之外的外部***的电流采集值进行诊断校验。具体的，可以获取可采集电流信号的所有通道的相关特征信息，利用特征信息对这些通道进行优先级排序，并逐个进行校验，以从中选取最合适的通道作为目标通道，可采取该目标通道提供电流信号来进行具体应用。通过这种多通道电流采集校验的方式，增强了***电流采集诊断的有效性和可靠性。
可选地，所述通道包括电池管理***BMS内部设置的电流传感器的电流采集通道，和/或BMS通过控制器局域网络CAN总线获取电流信号的信号通道。
也就是说，BMS可应用在BMS中设置的多路电流传感器采集电流信号，还可以根据充放电请求，利用电机控制器(Motor Control Unit，简称MCU)、车载充电机(ON-BoardController，简称OBC)和地面充电桩(ON-Ground Controller，简称OGC)等控制器的电流作为辅助应用，需要说明的是，这部分的电流信号可以通过CAN总线获取得到。这样，BMS之外的外部***的电流采集也可得到有效利用，可以作为诊断校验，从而实现了多电流传感器和电流采集信号通道的融合应用，有效保证了***的健壮性。
可选地，所述特征信息包括故障状态、精度、可靠性和关联性；其中，所述关联性用来表示所述通道之间的关联关系。
需要说明的是，所述精度和可靠性可根据各通道所属的电流传感器和采集回路硬件获得，所述故障状态为所述元器件自检提供的关于自身故障情况的信息，所述关联关系是指通道之间所采集的电流信号的相关程度。例如，两个通道属于同一个电流传感器时，则认为是存在关联关系；或者两个通道拥有同一个供电源时，也可认为存在关联关系。可以理解的是，通道间的关联关系可根据具体车辆进行设置，并不局限于此举例情况。
可选地，所述根据所述特征信息，对所述通道进行优先级排序，包括：
按照所述精度和可靠性中的至少一种，对所述通道进行优先级排序。
需要说明的是，所述根据所述特征信息，对所述通道进行优先级排序的步骤可以包括：按照所述精度和可靠性中的至少一种，对所述通道进行优先级排序。例如，按照精度排序时，可设置为精度高的通道优先级高，精度低的通道优先级低；按照可靠性排序时，可设置为可靠性高的通道优先级高，可靠性低的通道优先级低；按照精度和可靠性排序时，可以对精度和可靠性分别转换为无量纲的数值，并进行加权求和，然后根据和值的大小进行排序，等等。
可选地，所述根据排序结果，确定目标通道，包括：
根据排序结果，从高优先级到低优先级，依次对所述通道进行校验；
将首个通过校验的所述通道，确定为目标通道。
需要说明的是，从高优先级到低优先级依次校验，可以获得当前最适合的目标通道，当其中有某一个通道通过校验时，则停止校验。也就是说，可以将首个通过校验的所述通道确定为目标通道。
可选地，所述依次对所述通道进行校验，包括：
判断所述通道的故障状态是否为无故障；
在判断结果为是时，根据所述通道的特征信息，确定对比通道；所述对比通道为与所述通道无关联性且故障状态为无故障的通道；
获取所述通道采集的第一电流值，以及，任一所述对比通道采集的第二电流值；
若所述第一电流值和任一所述对比通道采集的第二电流值的差值小于预设值，校验结果为通过；否则，校验结果为不通过。
也就是说，对通道进行校验时，首先要对该通道的故障状态做判断；若该通道的故障状态为有故障，则校验失败；若该通道的故障状态为无故障，则可继续对该通道进行校验的其他步骤；根据所述通道的特征信息，选取与该通道无关联性且故障状态为无故障的通道进行校验，满足这种条件的通道可能有一个或多个，若其中至少有一个能与该通道校验通过，则可以使用该通道的电流值供BMS应用；若校验不通过，则继续判断下一优先级的通道是否能通过校验。
具体的，在通道无故障的情况下，对通道间的进一步校验可以通过其采集误差进行判断，也就是说，可以利用两通道采集的电流值对比，若差值在其误差带内时(即差值小于预设值)，认为校验通过，否则认为校验不通过。
可选地，所述根据排序结果，确定目标通道，还包括：
若所述通道中的每一通道的校验结果均为不通过，则将所述通道中优先级最高的无故障通道确定为所述目标通道；所述无故障通道是故障状态为无故障的通道。
也就是说，假设BMS内部设置的电流传感器的电流采集通道共有n1个，BMS外部能够获取电流信息的独立通道有n2个(即BMS可通过控制器局域网络CAN总线获取电流信号的信号通道有n2个)，则总共有n1+n2个独立通道可采集和获取电流信息。
如果将这n1+n2个通道进行编号，所述电流采集方法在应用时可表述为(以下采用程序判断流程的形式说明)：
若n1+n2＝＝1，则说明仅存在唯一通道，则可以使用该唯一通道；
若n1+n2>＝2，按以下步骤处理(如图3所示)：
S301：开始；
S302：获取可采集电流信号的所有通道的特征信息；
S303：对所有通道进行优先级排序，通道的优先级按照由高到低的顺序可分别表示为P(0)、P(1)...P(n1+n2-1)，P(i)用来表示当前要进行判断的通道的优先级；
S304：将首先要进行校验的通道设为优先级最高的通道，即优先级为P(0)的通道；
S305：对优先级为P(i)的通道进行校验；
S306：判断校验是否通过；是，则执行S307；否，则执行S308；
S307：输出该通道采集的电流信号；
S308：判断是否所有的通道都已校验完毕，具体的，可使用当前通道的优先级P(i)是否小于最低优先级P(n1+n2-1)进行判断；是，则执行S309；否，则执行S310；
S309：将表示通道优先级顺序的序号i加1，以对下一个优先级的通道进行校验，即返回执行S305；
需要说明的是，执行S308后，判断结果为否的情况下，表示所有的通道都已校验完毕，但是未找到可以通过校验的通道。此时，可输出优先级最高的无故障通道采集的电流信号；其中，无故障通道是指故障状态为无故障的通道。
也就是说，此时需要进入下一轮的判断，目的是按优先级排序找到所有通道中首个故障状态为无故障的通道作为目标通道，具体步骤如下：
S310：首先将待判断通道设为优先级最高的通道，即优先级为P(0)的通道；
S311：判断优先级为P(i)的通道是否存在故障；是，则执行S307；否，则执行S312；
S312：判断是否所有的通道都已进行过故障判断，具体的，可使用当前通道的优先级P(i)是否小于最低优先级P(n1+n2-1)进行判断；是，则执行S313；否，则执行S314；
S313：将表示通道优先级顺序的序号i加1，以对下一个优先级的通道进行故障判断，即返回执行S311；
S314：上报通道故障信息。
本发明实施例中，充分利用了BMS内部和外部的电流信息，并对电流信息进行了充分校验，有效地保证了电流信号采集的健壮性，配置方便，更改快捷，可靠性强。
如图2所示，本发明实施例还提供一种车辆的电流采集装置，包括：
数据获取模块21，用于获取可采集电流信号的所有通道的特征信息。
需要说明的是，可根据车辆当前的状态来确定可采集电流信号的通道，比如可根据车辆当前的充放电状态来确定。具体的，可设定车辆为充电状态时，某些控制器(比如电机控制器)的信号通道不作为“可采集电流信号的通道”，即根据车辆的工作状态，可以排除一些不合适用于采集电流信号的信号通道。
级别排序模块22，用于根据所述特征信息，对所述通道进行优先级排序；
目标确定模块23，用于根据排序结果，确定目标通道；
信号输出模块24，用于输出从所述目标通道采集的电流信号。
需要说明的是，本发明实施例所提供的电流采集装置，可适用于单个电流传感器或多个电流传感器，还可以通过有效利用BMS之外的外部***的电流采集值进行诊断校验。具体的，可以获取可采集电流信号的所有通道的相关特征信息，利用特征信息对这些通道进行优先级排序，并逐个进行校验，以从中选取最合适的通道作为目标通道，可采取该目标通道提供电流信号来进行具体应用。通过这种多通道电流采集校验的方式，增强了***电流采集诊断的有效性和可靠性。
可选地，所述通道包括电池管理***BMS内部设置的电流传感器的电流采集通道，和/或BMS通过控制器局域网络CAN总线获取电流信号的信号通道。
也就是说，BMS可应用在BMS中设置的多路电流传感器采集电流信号，还可以根据充放电请求，利用MCU、OBC和OGC等控制器的电流作为辅助应用，需要说明的是，这部分的电流信号可以通过CAN总线获取得到。这样，BMS之外的外部***的电流采集也可得到有效利用，可以作为诊断校验，从而实现了多电流传感器和电流采集信号通道的融合应用，有效保证了***的健壮性。
可选地，所述特征信息包括故障状态、精度、可靠性和关联性；其中，所述关联性用来表示所述通道之间的关联关系。
需要说明的是，所述精度和可靠性可根据各通道所属的电流传感器和采集回路硬件获得，所述故障状态为所述元器件自检提供的关于自身故障情况的信息，所述关联关系是指通道之间所采集的电流信号的相关程度。例如，两个通道属于同一个电流传感器时，则认为是存在关联关系；或者两个通道拥有同一个供电源时，也可认为存在关联关系。可以理解的是，通道间的关联关系可根据具体车辆进行设置，并不局限于此举例情况。
可选地，所述级别排序模块22包括：
判断单元，用于按照所述精度和可靠性中的至少一种，对所述通道进行优先级排序。
需要说明的是，所述根据所述特征信息，对所述通道进行优先级排序的步骤可以包括：按照所述精度和可靠性中的至少一种，对所述通道进行优先级排序。例如，按照精度排序时，可设置为精度高的通道优先级高，精度低的通道优先级低；按照可靠性排序时，可设置为可靠性高的通道优先级高，可靠性低的通道优先级低；按照精度和可靠性排序时，可以对精度和可靠性分别转换为无量纲的数值，并进行加权求和，然后根据和值的大小进行排序，等等。
可选地，所述目标确定模块23包括：
通道校验单元，用于根据排序结果，从高优先级到低优先级，依次对所述通道进行校验；
第一确定单元，用于将首个通过校验的所述通道，确定为目标通道。
可选地，所述目标确定模块23包括：
第二确定单元，用于若所述通道中的每一通道的校验结果均为不通过，则将所述通道中优先级最高的无故障通道确定为所述目标通道；所述无故障通道是故障状态为无故障的通道。
需要说明的是，从高优先级到低优先级依次校验，可以获得当前最适合的目标通道，当其中有某一个通道通过校验时，则停止校验。也就是说，可以将首个通过校验的所述通道确定为目标通道。
可选地，所述通道校验单元包括：
故障判断子单元，用于判断所述通道的故障状态是否为无故障；
信息处理子单元，用于在判断结果为是时，根据所述通道的特征信息，确定对比通道；所述对比通道为与所述通道无关联性且故障状态为无故障的通道；
数据获取子单元，用于获取所述通道采集的第一电流值，以及，任一所述对比通道采集的第二电流值；
数据校验子单元，用于若所述第一电流值和任一所述对比通道采集的第二电流值的差值小于预设值，校验结果为通过；否则，校验结果为不通过。
也就是说，对通道进行校验时，首先要对该通道的故障状态做判断；若该通道的故障状态为有故障，则校验失败；若该通道的故障状态为无故障，则可继续对该通道进行校验的其他步骤；根据所述通道的特征信息，选取与该通道无关联性且故障状态为无故障的通道进行校验，满足这种条件的通道可能有一个或多个，若其中至少有一个能与该通道校验通过，则可以使用该通道的电流值供BMS应用；若校验不通过，则继续判断下一优先级的通道是否能通过校验。
具体的，在通道无故障的情况下，对通道间的进一步校验可以通过其采集误差进行判断，也就是说，可以利用两通道采集的电流值对比，若差值在其误差带内时(即差值小于预设值)，认为校验通过，否则认为校验不通过。
本发明实施例中，充分利用了BMS内部和外部的电流信息，并对电流信息进行了充分校验，有效地保证了电流信号采集的健壮性，配置方便，更改快捷，可靠性强。
本发明实施例还提供一种控制设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序；所述处理器执行所述程序时实现如上所述的电流采集方法。
本发明实施例还提供一种汽车，包括如上所述的电流采集装置。
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。

Claims (10)

1.一种车辆的电流采集方法，其特征在于，包括：
获取可采集电流信号的所有通道的特征信息；
根据所述特征信息，对所述通道进行优先级排序；
根据排序结果，确定目标通道；
输出从所述目标通道采集的电流信号。
2.根据权利要求1所述的电流采集方法，其特征在于，所述通道包括电池管理***BMS内部设置的电流传感器的电流采集通道，和/或BMS通过控制器局域网络CAN总线获取电流信号的信号通道。
3.根据权利要求1所述的电流采集方法，其特征在于，所述特征信息包括故障状态、精度、可靠性和关联性；其中，所述关联性用来表示所述通道之间的关联关系。
4.根据权利要求3所述的电流采集方法，其特征在于，所述根据所述特征信息，对所述通道进行优先级排序，包括：
按照所述精度和可靠性中的至少一种，对所述通道进行优先级排序。
5.根据权利要求4所述的电流采集方法，其特征在于，所述根据排序结果，确定目标通道，包括：
根据排序结果，从高优先级到低优先级，依次对所述通道进行校验；
将首个通过校验的所述通道，确定为目标通道。
6.根据权利要求5所述的电流采集方法，其特征在于，所述根据排序结果，确定目标通道，还包括：
若所述通道中的每一通道的校验结果均为不通过，则将所述通道中优先级最高的无故障通道确定为所述目标通道；所述无故障通道是故障状态为无故障的通道。
7.根据权利要求5所述的电流采集方法，其特征在于，所述依次对所述通道进行校验，包括：
判断所述通道的故障状态是否为无故障；
在判断结果为是时，根据所述通道的特征信息，确定对比通道；所述对比通道为与所述通道无关联性且故障状态为无故障的通道；
获取所述通道采集的第一电流值，以及，任一所述对比通道采集的第二电流值；
若所述第一电流值和任一所述对比通道采集的第二电流值的差值小于预设值，校验结果为通过；否则，校验结果为不通过。
8.一种车辆的电流采集装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取可采集电流信号的所有通道的特征信息；
级别排序模块，用于根据所述特征信息，对所述通道进行优先级排序；
目标确定模块，用于根据排序结果，确定目标通道；
信号输出模块，用于输出从所述目标通道采集的电流信号。
9.一种控制设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序；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至7任一项所述的电流采集方法。
10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求8所述的电流采集装置。
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