电动汽车充电系统高压链路的可靠性判断方法及其系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电动汽车充电系统高压链路的可靠性判断方法及其系统，属于电动汽 车电池管理与充电系统通信的技术领域。
【背景技术】
[0002] 电动汽车充电系统在对动力电池组充电过程中，充电机输出端至动力电池组接入 端组成了充电系统的高压链路，该高压链路包括动力电池组与高压链路的连接端点、充电 插座与高压链路连接端点、充电插座和充电插头连接端点、充电插头与充电枪线连接端点 和充电枪线与充电机输出端连接端点。电动汽车充电过程中，高压链路任一连接端点松动 或连接不良，经常会对链路产生严重的影响，引起整条链路发热，最终导致充电效率低下， 严重时甚至可能引起火灾。
[0003] 现有技术中申请号为201110072431.5名称为《充电接口连接电阻检测装置和充电 控制方法》中通过4条检测线(A0、B0、C0和DO)采集数据，需增加额外的线路和检测点，检测 方法较为复杂，可靠性不高，并且与现有国家标准GBT 18487-2015充电系统通用要求附录 Bl:"直流充电控制导引电路与控制原理"相惇。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了适用于电动汽车充电系统高压链 路的可靠性判断方法，本发明还提出了电动汽车充电系统高压链路的可靠性判断系统。
[0005] 本发明是通过如下方案予W实现的：
[0006] 电动汽车充电系统高压链路的可靠性判断方法，步骤如下：
[0007] 步骤1，实时采集充电过程中充电机的输出电压U1、蓄电池的输入电压U2和高压链 路上的电流；
[000引步骤2,根据步骤1中所采集的数据计算充电过程中高压链路的阻抗值R;
[0009] 步骤3,将上述得到的高压链路的阻抗值R和设定的高压链路预警阻抗值CO进行比 较，若?，表示高压链路此刻存在异常情况。
[0010] 进一步的，该方法还包括对上述步骤1中采集的数据进行过滤处理，即计算步骤1 中采集的高压链路电流值在设定时间段内的变化率?。，将〇。与设定的上限值O 1进行对 比，将高于上限值O 1的On对应的高压链路电流值、W及在步骤1中和该高压链路电流值所 在同一时刻采集的数据进行过滤去除。
[0011] 进一步的，该方法还包括对上述步骤1中采集的数据进行过滤处理，即，计算步骤1 中采集的所述输出电压Ul和输入电压U2的差值在设定时间段内的变化率rin，将rin与设定的 上限值进行对比，将高于上限值的rin对应的输出电压Ul和输入电压U2、W及在步骤1中 和该输出电压Ul和输入电压U2所在同一时刻采集的数据进行过滤去除。
[0012] 进一步的，高压链路主要由两段链路组成，分别为连接充电机输出端到充电插头 的一段高压链路和连接充电插座到蓄电池输入端的一段高压链路，则步骤2中高压链路充 电过程中各个时刻的阻抗值R的表达式为：
[0013] (1)若该阻抗值R为连接充电机输出端到充电插头的一段高压链路的阻抗值，贝化 =(山-化）/ii;
[0014] (2)若该阻抗值R为连接充电插座到蓄电池输入端的一段高压链路的阻抗值，贝化 =(山-U2)/i2;
[0015] 其中，Ul为充电机的输出电压，U2为蓄电池的输入电压，il为充电机输出电流，i2为 蓄电池的输入电流。
[0016] 电动汽车充电系统高压链路的可靠性检测系统，检测系统包括：
[0017] 数据采集模块:实时采集充电过程中所述充电机的输出电压U1、所述蓄电池的输 入电压U2和高压链路上的电流；
[0018] 计算阻抗模块:根据数据采集模块所采集的数据计算充电过程中高压链路的阻抗 值R;
[0019] 检测模块:将上述得到的高压链路的阻抗值R和设定的高压链路预警阻抗值CO进 行比较，若?，表示高压链路此刻存在异常情况。
[0020] 进一步的，该系统还包括对上述数据采集模块中采集的数据进行过滤处理，即计 算数据采集模块中采集的高压链路电流值在设定时间段内的变化率〇。，将?。与设定的上 限值O 1进行对比，将高于上限值〇1的?。对应的高压链路电流值、W及在数据采集模块中 和该高压链路电流值所在同一时刻采集的数据进行过滤去除。
[0021 ]进一步的，该系统还包括对上述数据采集模块中采集的数据进行过滤处理，即，计 算数据采集模块中采集的所述输出电压Ui和输入电压U2的差值在设定时间段内的变化率 %，将％与设定的上限值ril进行对比，将高于上限值nl的％对应的输出电压m和输入电压U2、 W及在数据采集模块中和该输出电压m和输入电压U2所在同一时刻采集的数据进行过滤去 除。
[0022] 进一步的，高压链路主要由两段链路组成，分别为连接充电机输出端到充电插头 的一段高压链路和连接充电插座到蓄电池输入端的一段高压链路，则计算阻抗模块中高压 链路充电过程中各个时刻的阻抗值R的表达式为：
[0023] (1)若该阻抗值R为连接充电机输出端到充电插头的一段高压链路的阻抗值，贝化 =(山-化）/ii;
[0024] (2)若该阻抗值R为连接充电插座到蓄电池输入端的一段高压链路的阻抗值，贝化 =(山-U2)/i2;
[002引其中，U功充电机的输出电压，U2为蓄电池的输入电压，il为充电机输出电流，i2为 蓄电池的输入电流。
[0026] 本发明和现有技术相比的有益效果是：
[0027] 由于现有技术检测方法较为繁琐、可靠性不高，且不符合现有国家标准，因此，本 发明提出了电动汽车充电系统高压链路的可靠性判断方法，本发明根据高压链路在发生松 动或连接不良时会导致连接电阻的增大，因此，本发明通过实时采集充电过程中高压链路 两端所连接的充电机和动力蓄电池的电压和电流，计算对应充电过程中各个时刻的高压链 路的阻抗值，从而根据设定的阔值即可判断高压链路中是否存在异常情况。本发明充分利 用GBT 18487-2015中规定的充电系统控制导引电路，不改动任何线路和检测点，实现了适 用于电动汽车充电系统高压链路的阻抗计算方法，采集和计算方法较为简单，数据精度较 高，能够方便、有效地监控充电系统高压链路各连接端点连接不良和线缆老化等原因引起 的问题。
[0028] 本发明对实时采集的充电过程中高压电路两端所连接的充电机和动力蓄电池的 电压和电流值还进行了过滤处理，处理中屯、根据动力蓄电池输出电流的在时间段内的电流 变化率，将对应电流变化率较高的所在时刻的电压值和电流值进行过滤;运使计算的高压 链路的阻抗值更加具备参考价值，提高判断充电系统高压链路的可靠性的精确程度。
【附图说明】
[0029] 图1是本发明实施例的充电系统高压链路示意图；
[0030] 图2是本发明实施例的充电机输出电压/电流变化曲线；
[0031] 图3是本发明实施例的充电系统高压链路阻抗值变化曲线；
[0032] 图4是本发明实施例的单次充电高压链路阻抗值统计报表；
[0033] 图5是本发明实施例的充电系统高压链路阻抗值实时预警机制流程图。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明。
[0035] 电动汽车充电系统高压链路的可靠性判断方法，如图1所示，电动汽车充电机输出 端至动力电池组接入端组成充电系统的高压链路，该高压链路包括蓄电池组与充电插座连 接的一段链路W及充电插头与充电机输出端连接的一端链路，充电插座和充电插头可W相 连接。本发明方法步骤包括(1)采集数据，（2)过滤数据，（3)计算阻抗，（4)实施预警机制；下 面依次就W上几个步骤进行具体说明。
[0036] 1.数据采集
[0037] 电动汽车在充电阶段，根据电池管理系统(BMS)发送的电池充电需求报文B化及多 包数据电池充电总状态报文BCS，充电机从中获取动力蓄电池的实时充电需求开始工作，实 时采集充电机的输出电压Ui和输出电流i 1;在充电的过程中，充电机还会根据动力蓄电池状 态信息报文BSM获取动力蓄电池实时状态信息BMS(Battery Management System:电池管理 系统），采集动力蓄电池实时输入电压U2和输出电流i 2。
[0038] 2.过滤数据
[0039] 如图2所示，在充电电机的电压和电流值变化速度快时，会造成充电机的输出电压 U1、动力蓄电池实时输入电压U2、充电机输出电流ii和动力蓄电池实时输入电流i2在变化较 快的情况下，由于计算机采样的间隔时间的数量级无法达到电压和电流变化的时间精度， 运就会造成所采集的电压和电流数据并不是同一时刻的数据。再加上数据的变化率较大使 相邻之间数据的差距会越来越大，在运种情况下得到的数据是不具备参考性的，需要处理 中屯、(充电机主控板或监控后台服务器)将不具备参考性值的数据进行过滤处理，具体的过 滤依据及方法如下：
[0040] (1)利用高压链路电流值计算高压链路在时间t内输出的电流变化值A i，运个高 压链路电流值变化值Ai可W通过充电机输出电流ii计算，也可W通过动力蓄电池实时输 入电流i2计算，在本实施例中选取t的取值为3s-5s;然后，根据^计算在该时间段内，充电 机的输出电