一种纯电动车上下电控制系统的控制方法

文档序号:1854469 发布日期:2021-11-19 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 一种纯电动车上下电控制系统的控制方法 (Control method of power-on and power-off control system of pure electric vehicle ) 是由 肖聪 程林 汪斌 卞晓光 王金员 石秀柱 徐远 於家华 苏磊 肖俊 宋小伟 于 2021-08-17 设计创作,主要内容包括:一种纯电动车上下电控制系统的控制方法,该方法通过在整车控制器VCU、上装控制器U2和高压配电控制器HCM进行信息交互后才闭合预充继电器KA2和主回路继电器KA3,开始上装预充,以及在整车控制器VCU、上装控制器U2和高压配电控制器HCM再次进行信息交互后才闭合上装供电继电器KA4,增强了上装与底盘之间的信息交互,从而提高了车辆上电的系统性和安全性,该方法还通过检测到接收到的来自电池管理系统控制器BMS的最大允许电流大于上装额定需求电流时闭合工作继电器KA5,保证上装正常工作的同时避免用电过大导致动力电池损坏。(A control method of a power-on and power-off control system of a pure electric vehicle is characterized in that a pre-charging relay KA2 and a main loop relay KA3 are closed after information interaction is carried out on a vehicle control unit VCU, an upper loading controller U2 and a high-voltage distribution controller HCM, loading pre-charging is started, and a power supply relay KA4 is closed after information interaction is carried out on the vehicle control unit VCU, the upper loading controller U2 and the high-voltage distribution controller HCM again, so that the information interaction between the upper loading and a chassis is enhanced, the systematicness and the safety of vehicle power-on are improved, and the working relay KA5 is closed when the maximum allowable current received from a battery management system controller BMS is detected to be larger than the rated current required by the upper loading, so that the normal work of the upper loading is guaranteed, and the damage of a power battery caused by overlarge electricity is avoided.)

一种纯电动车上下电控制系统的控制方法

技术领域

本发明属于纯电动车上装供电技术领域,具体涉及一种纯电动车上下电控制系统的控制方法。

背景技术

上装是用以进行纯电动专用车作业操作的功率输出的设备总称,现有技术中的上装系统和底盘系统通常分别独立工作,缺乏信息交互,无严格的上下电流程,系统性较差。如果上装系统故障,而整车底盘仍然给上装系统上电,则上装系统的高压接触器很容易损坏,如果整车底盘故障,而上装系统仍然工作,容易导致上装系统损坏,降低车辆安全性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的上述问题,提供一种具有较高安全性的纯电动车上下电控制系统的控制方法。

为实现以上目的,本发明提供了以下技术方案:

一种纯电动车上下电控制系统的控制方法,所述控制系统包括动力电池、电池管理系统控制器BMS、高压配电控制器HCM、蓄电池、整车控制器VCU、变频器U1、上装控制器U2、上装交流电机M,所述整车控制器VCU、高压配电控制器HCM、电池管理系统控制器BMS、上装控制器U2之间通过CAN线信号连接;

所述动力电池的正极与预充继电器KA2的一端、主回路继电器KA3的一端相连接,所述预充继电器KA2的另一端与电阻R1的一端相连接,所述电阻R1的另一端、主回路继电器KA3的另一端均通过上装供电继电器KA4中的一号继电器KA4.1与变频器U1的直流输入端的正极IN+相连接,所述动力电池的负极通过上装供电继电器KA4中的二号继电器KA4.2与变频器U1的直流输入端的负极IN-相连接,所述变频器U1的输出端与上装交流电机M的一端相连接,变频器U1的GND端、上装交流电机M的另一端均接地,变频器U1上设置有用于控制变频器U1启停的工作继电器KA5;

所述蓄电池的正极同时与电池管理系统控制器BMS的正极接口12V+、高压配电控制器HCM的正极接口12V+、整车控制器VCU的正极接口12V+、上装控制器U2的使能接口EN、上装启动开关SKQ的一端、上装供电开关SGD的一端相连接,所述上装控制器U2的GND端接地,所述上装启动开关SKQ的另一端与上装控制器U2的蓄电池供电接口+XLV相连接,所述上装供电开关SGD的另一端与整车控制器VCU的引脚V相连接,所述蓄电池的负极接地后同时与高压配电控制器HCM的负极接口12V-、电池管理系统控制器BMS的负极接口12V-、整车控制器VCU的负极接口12V-相连接;

所述预充继电器KA2、主回路继电器KA3均与高压配电控制器HCM电连接,所述上装供电继电器KA4、工作继电器KA5均与上装控制器U2电连接。

所述控制方法包括上电控制,所述上电控制依次包括以下步骤:

S1、所述蓄电池为上下电控制系统低压供电后,所述整车控制器VCU先闭合上装供电开关SGD,然后发送上装允许工作信号至上装控制器U2,所述上装控制器U2接收到上装允许工作信号后发送上装供电请求至整车控制器VCU,所述整车控制器VCU接收到上装供电请求信号后发送上装供电继电器闭合命令至高压配电控制器HCM,所述高压配电控制器HCM接收到上装供电继电器闭合命令后先闭合预充继电器KA2,然后判断主回路继电器KA3前后端的压差在预充继电器KA2闭合前后的降低幅度是否不超过设计值,若是,则高压配电控制器HCM闭合主回路继电器KA3开始上装预充,若不是,则停止上装上电并上报故障;

S2、预充完成后,所述高压配电控制器HCM先断开预充继电器KA2,再发送上装供电继电器已闭合信号至整车控制器VCU,所述整车控制器VCU接收到上装供电继电器已闭合信号后发送上装回路继电器闭合命令至上装控制器U2,所述上装控制器U2收到上装回路继电器闭合命令后先闭合一号继电器KA4.1、二号继电器KA4.2,此时动力电池开始为变频器U1高压供电,随后闭合上装启动开关SKQ;

S3、当上装控制器U2检测到接收到的来自电池管理系统控制器BMS的最大允许电流大于上装额定需求电流时,闭合工作继电器KA5,启动变频器U1,所述变频器U1将高压直流电转为交流电给上装交流电机M供电,所述上装交流电机M开始工作。

所述控制方法还包括下电控制,所述下电控制依次包括以下步骤:

A1、所述上装控制器U2检测到上装启动开关SKQ断开或者接收到的来自电池管理系统控制器BMS的最大允许电流不大于上装额定需求电流时,控制工作继电器KA5断开,所述变频器U1停止工作;

A2、所述上装控制器U2等待T1秒后发送上装回路继电器断开请求信号至整车控制器VCU,所述整车控制器VCU接收到上装回路继电器断开请求信号后先断开上装供电开关SGD,然后发送上装回路继电器断开命令至上装控制器U2,所述上装控制器U2接收到上装回路继电器断开命令后断开一号继电器KA4.1、二号继电器KA4.2并发送上装断电请求信号至整车控制器VCU;

A3、所述整车控制器VCU接收到上装断电请求信号后发送上装供电继电器断开命令至高压配电控制器HCM,所述高压配电控制器HCM接收到上装供电继电器断开命令后断开主回路继电器KA3,此时动力电池停止为变频器U1高压供电。

步骤S1中,所述主回路继电器KA3前后端的压差通过一号电压表V1、二号电压表V2检测得到,所述一号电压表V1、二号电压表V2均与高压配电控制器HCM电连接,一号电压表V1的一端与动力电池正极和预充继电器KA2一端、主回路继电器KA3一端之间的回路相连接,一号电压表V1的另一端与动力电池负极和二号继电器KA4.2一端之间的回路相连接,所述二号电压表V2的一端与主回路继电器KA3另一端和一号继电器KA4.1一端之间的回路相连接,二号电压表V2的另一端与一号电压表V1另一端和二号继电器KA4.2一端之间的回路相连接。

所述电阻R1、主回路继电器KA3通过一号保险开关FU2与一号继电器KA4.1相连接。

所述蓄电池的正极通过二号保险开关FU3同时与电池管理系统控制器BMS的正极接口、高压配电控制器HCM的正极接口、整车控制器VCU的正极接口、上装控制器U2的使能接口EN、上装启动开关SKQ的一端、上装供电开关SGD的一端相连接。

所述二号保险开关FU3通过三号保险开关FU4与上装供电开关SGD相连接。

所述二号保险开关FU3通过四号保险开关FU11与上装控制器U2的使能接口EN相连接。

所述上装启动开关SKQ通过五号保险开关FU12与上装控制器U2的蓄电池供电接口+XLV相连接。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

本发明一种纯电动车上下电控制系统的控制方法一方面,上装控制器U2通过CAN线与整车底盘的各控制器交流,整车控制器VCU在闭合SGD开关后先发送上装允许工作信号至上装控制器U2,上装控制器U2接收到上装允许工作信号后发送上装供电请求至整车控制器VCU,整车控制器VCU接收到上装供电请求信号后发送上装供电继电器闭合命令至高压配电控制器HCM,高压配电控制器HCM接收到上装供电继电器闭合命令后才闭合预充继电器KA2、主回路继电器KA3,开始预充,预充完成后,高压配电控制器HCM先断开预充继电器KA2再发送上装供电继电器已闭合信号至整车控制器VCU,整车控制器VCU接收到上装供电继电器已闭合信号后发送上装回路继电器闭合命令至上装控制器U2,上装控制器U2收到上装回路继电器闭合命令后再闭合上装供电继电器KA4,该设计增强了上装与底盘之间的信息交互,从而避免上装系统发生损坏,提高了车辆上电的系统性和安全性,另一方面,上装控制器U2检测到接收到的来自电池管理系统控制器BMS的最大允许电流大于上装额定需求电流时才会闭合工作继电器KA5,该设计能够在保证上装正常工作的同时,避免用电过大导致动力电池损坏。因此,本发明不仅增强了上装与底盘之间的信息交互,提高了车辆上电的系统性和安全性,而且能够避免用电过大导致动力电池损坏。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的上电控制流程图。

图3为本发明的下电控制流程图。

图中,动力电池1、蓄电池2。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

参见图1至图3,一种纯电动车上下电控制系统的控制方法,所述控制系统包括动力电池1、电池管理系统控制器BMS、高压配电控制器HCM、蓄电池2、整车控制器VCU、变频器U1、上装控制器U2、上装交流电机M,所述整车控制器VCU、高压配电控制器HCM、电池管理系统控制器BMS、上装控制器U2之间通过CAN线信号连接;

所述动力电池1的正极与预充继电器KA2的一端、主回路继电器KA3的一端相连接,所述预充继电器KA2的另一端与电阻R1的一端相连接,所述电阻R1的另一端、主回路继电器KA3的另一端均通过上装供电继电器KA4中的一号继电器KA4.1与变频器U1的直流输入端的正极IN+相连接,所述动力电池1的负极通过上装供电继电器KA4中的二号继电器KA4.2与变频器U1的直流输入端的负极IN-相连接,所述变频器U1的输出端与上装交流电机M的一端相连接,变频器U1的GND端、上装交流电机M的另一端均接地,变频器U1上设置有用于控制变频器U1启停的工作继电器KA5;

所述蓄电池2的正极同时与电池管理系统控制器BMS的正极接口12V+、高压配电控制器HCM的正极接口12V+、整车控制器VCU的正极接口12V+、上装控制器U2的使能接口EN、上装启动开关SKQ的一端、上装供电开关SGD的一端相连接,所述上装控制器U2的GND端接地,所述上装启动开关SKQ的另一端与上装控制器U2的蓄电池供电接口+XLV相连接,所述上装供电开关SGD的另一端与整车控制器VCU的引脚V相连接,所述蓄电池2的负极接地后同时与高压配电控制器HCM的负极接口12V-、电池管理系统控制器BMS的负极接口12V-、整车控制器VCU的负极接口12V-相连接;

所述预充继电器KA2、主回路继电器KA3均与高压配电控制器HCM电连接,所述上装供电继电器KA4、工作继电器KA5均与上装控制器U2电连接。

所述控制方法包括上电控制,所述上电控制依次包括以下步骤:

S1、所述蓄电池2为上下电控制系统低压供电后,所述整车控制器VCU先闭合上装供电开关SGD,然后发送上装允许工作信号至上装控制器U2,所述上装控制器U2接收到上装允许工作信号后发送上装供电请求至整车控制器VCU,所述整车控制器VCU接收到上装供电请求信号后发送上装供电继电器闭合命令至高压配电控制器HCM,所述高压配电控制器HCM接收到上装供电继电器闭合命令后先闭合预充继电器KA2,然后判断主回路继电器KA3前后端的压差在预充继电器KA2闭合前后的降低幅度是否不超过设计值,若是,则高压配电控制器HCM闭合主回路继电器KA3开始上装预充,若不是,则停止上装上电并上报故障;

S2、预充完成后,所述高压配电控制器HCM先断开预充继电器KA2,再发送上装供电继电器已闭合信号至整车控制器VCU,所述整车控制器VCU接收到上装供电继电器已闭合信号后发送上装回路继电器闭合命令至上装控制器U2,所述上装控制器U2收到上装回路继电器闭合命令后先闭合一号继电器KA4.1、二号继电器KA4.2,此时动力电池1开始为变频器U1高压供电,随后闭合上装启动开关SKQ;

S3、当上装控制器U2检测到接收到的来自电池管理系统控制器BMS的最大允许电流大于上装额定需求电流时,闭合工作继电器KA5,启动变频器U1,所述变频器U1将高压直流电转为交流电给上装交流电机M供电,所述上装交流电机M开始工作。

所述控制方法还包括下电控制,所述下电控制依次包括以下步骤:

A1、所述上装控制器U2检测到上装启动开关SKQ断开或者接收到的来自电池管理系统控制器BMS的最大允许电流不大于上装额定需求电流时,控制工作继电器KA5断开,所述变频器U1停止工作;

A2、所述上装控制器U2等待T1秒后发送上装回路继电器断开请求信号至整车控制器VCU,所述整车控制器VCU接收到上装回路继电器断开请求信号后先断开上装供电开关SGD,然后发送上装回路继电器断开命令至上装控制器U2,所述上装控制器U2接收到上装回路继电器断开命令后断开一号继电器KA4.1、二号继电器KA4.2并发送上装断电请求信号至整车控制器VCU;

A3、所述整车控制器VCU接收到上装断电请求信号后发送上装供电继电器断开命令至高压配电控制器HCM,所述高压配电控制器HCM接收到上装供电继电器断开命令后断开主回路继电器KA3,此时动力电池1停止为变频器U1高压供电。

步骤S1中,所述主回路继电器KA3前后端的压差通过一号电压表V1、二号电压表V2检测得到,所述一号电压表V1、二号电压表V2均与高压配电控制器HCM电连接,一号电压表V1的一端与动力电池1正极和预充继电器KA2一端、主回路继电器KA3一端之间的回路相连接,一号电压表V1的另一端与动力电池1负极和二号继电器KA4.2一端之间的回路相连接,所述二号电压表V2的一端与主回路继电器KA3另一端和一号继电器KA4.1一端之间的回路相连接,二号电压表V2的另一端与一号电压表V1另一端和二号继电器KA4.2一端之间的回路相连接。

所述电阻R1、主回路继电器KA3通过一号保险开关FU2与一号继电器KA4.1相连接。

所述蓄电池2的正极通过二号保险开关FU3同时与电池管理系统控制器BMS的正极接口、高压配电控制器HCM的正极接口、整车控制器VCU的正极接口、上装控制器U2的使能接口EN、上装启动开关SKQ的一端、上装供电开关SGD的一端相连接。

所述二号保险开关FU3通过三号保险开关FU4与上装供电开关SGD相连接。

所述二号保险开关FU3通过四号保险开关FU11与上装控制器U2的使能接口EN相连接。

所述上装启动开关SKQ通过五号保险开关FU12与上装控制器U2的蓄电池供电接口+XLV相连接。

本发明的原理说明如下:

本发明一种纯电动车上下电控制系统中的动力电池1、蓄电池2为整车底盘的组成部件,动力电池1、蓄电池2分别用于提供高压电源、低压电源,所述高压配电控制器HCM、预充继电器KA2、主回路继电器KA3、电阻R1、一号保险开关FU2、一号电压表V1、二号电压表V2共同组成控制高压电源分配的高压配电单元,其中,所述高压配电控制器HCM的引脚a、引脚b分别控制预充继电器KA2、主回路继电器KA3的线圈,高压配电控制器HCM的引脚z为公共端,所述预充继电器KA2、主回路继电器KA3、电阻R1共同组成预充电路,所述一号保险开关FU2是整车底盘供电支路保险,所述上装控制器U2、变频器U1、上装交流电机M、三号保险开关FU4、工作继电器KA5、四号保险开关FU11、五号保险开关FU12共同组成上装系统,其中,所述上装控制器U2与控制整车底盘的整车控制器VCU互联控制,上装控制器U2的引脚P1、引脚P2分别控制三号保险开关FU4、工作继电器KA5的线圈,引脚COM为公共端,线圈通电则继电器闭合,线圈断电则继电器断开,所述三号保险开关FU4控制上装系统内部供电通断,所述变频器U1把高压直流电转成交流电,给上装交流电机M供电,所述工作继电器KA5控制变频器U1的启停,所述上装供电开关SGD执行上装供电操作并把上装供电信息发给整车控制器VCU的引脚V,所述上装启动开关SKQ执行上装开启操作并把上装开启信号发给上装控制器U2的引脚EN。

实施例1:

参见图1、图2,一种纯电动车上下电控制系统的控制方法,所述控制系统包括动力电池1、电池管理系统控制器BMS、高压配电控制器HCM、蓄电池2、整车控制器VCU、变频器U1、上装控制器U2、上装交流电机M、一号电压表V1、二号电压表V2,所述整车控制器VCU、高压配电控制器HCM、电池管理系统控制器BMS、上装控制器U2之间通过CAN线信号连接,所述动力电池1的正极与预充继电器KA2的一端、主回路继电器KA3的一端相连接,所述预充继电器KA2的另一端与电阻R1的一端相连接,所述电阻R1的另一端、主回路继电器KA3的另一端均通过一号保险开关FU2与上装供电继电器KA4中的一号继电器KA4.1的一端相连接,所述一号继电器KA4.1的另一端与变频器U1的直流输入端的正极IN+相连接,所述动力电池1的负极通过上装供电继电器KA4中的二号继电器KA4.2与变频器U1的直流输入端的负极IN-相连接,所述变频器U1的输出端与上装交流电机M的一端相连接,变频器U1的GND端、上装交流电机M的另一端均接地,变频器U1上设置有用于控制变频器U1启停的工作继电器KA5,所述蓄电池2的正极与二号保险开关FU3的一端相连接,所述二号保险开关FU3的另一端同时与电池管理系统控制器BMS的正极接口12V+、高压配电控制器HCM的正极接口12V+、三号保险开关FU4的一端、四号保险开关FU11的一端、上装启动开关SKQ的一端、整车控制器VCU的正极接口12V+相连接,所述三号保险开关FU4的另一端通过上装供电开关SGD与整车控制器VCU的引脚V相连接,所述四号保险开关FU11的另一端与上装控制器U2的使能接口EN相连接,所述上装启动开关SKQ的另一端通过五号保险开关FU12与上装控制器U2的蓄电池供电接口+XLV相连接,所述蓄电池2的负极接地后同时与高压配电控制器HCM的负极接口12V-、电池管理系统控制器BMS的负极接口12V-、整车控制器VCU的负极接口12V-相连接,所述预充继电器KA2、主回路继电器KA3分别与高压配电控制器HCM的引脚b、引脚a电连接,所述上装供电继电器KA4、工作继电器KA5分别与上装控制器U2的引脚P1、引脚P2电连接,所述一号电压表V1、二号电压表V2分别与高压配电控制器HCM的引脚S1、引脚S2电连接,一号电压表V1的一端与动力电池1正极和预充继电器KA2一端、主回路继电器KA3一端之间的回路相连接,一号电压表V1的另一端与动力电池1负极和二号继电器KA4.2一端之间的回路相连接,所述二号电压表V2的一端与主回路继电器KA3另一端和一号继电器KA4.1一端之间的回路相连接,二号电压表V2的另一端与一号电压表V1另一端和二号继电器KA4.2一端之间的回路相连接;

所述控制方法包括上电控制,所述上电控制具体包括以下步骤:

S1、所述蓄电池2为上下电控制系统低压供电后,所述整车控制器VCU先闭合上装供电开关SGD,然后发送上装允许工作信号至上装控制器U2,所述上装控制器U2接收到上装允许工作信号后发送上装供电请求至整车控制器VCU,所述整车控制器VCU接收到上装供电请求信号后发送上装供电继电器闭合命令至高压配电控制器HCM,所述高压配电控制器HCM接收到上装供电继电器闭合命令后先闭合预充继电器KA2,然后判断主回路继电器KA3前后端的压差在预充继电器KA2闭合前后2s内的降低幅度是否不超过20V,若是,则高压配电控制器HCM闭合主回路继电器KA3开始上装预充,若不是,则停止上装上电并上报故障;

其中,所述主回路继电器KA3前后端的压差通过一号电压表V1、二号电压表V2检测得到;

S2、预充完成后,所述高压配电控制器HCM先断开预充继电器KA2,再发送上装供电继电器已闭合信号至整车控制器VCU,所述整车控制器VCU接收到上装供电继电器已闭合信号后发送上装回路继电器闭合命令至上装控制器U2,所述上装控制器U2收到上装回路继电器闭合命令后先闭合一号继电器KA4.1、二号继电器KA4.2,此时动力电池1开始为变频器U1高压供电,随后闭合上装启动开关SKQ;

S3、当上装控制器U2检测到接收到的来自电池管理系统控制器BMS的最大允许电流大于上装额定需求电流时,闭合工作继电器KA5,启动变频器U1,所述变频器U1将高压直流电转为交流电给上装交流电机M供电,所述上装交流电机M开始工作。

实施例2:

参见图3,所述控制方法还包括下电控制,所述下电控制具体包括以下步骤:

A1、所述上装控制器U2检测到上装启动开关SKQ断开或者接收到的来自电池管理系统控制器BMS的最大允许电流不大于上装额定需求电流时,控制工作继电器KA5断开,所述变频器U1停止工作;

A2、所述上装控制器U2等待1秒后发送上装回路继电器断开请求信号至整车控制器VCU,所述整车控制器VCU接收到上装回路继电器断开请求信号后先断开上装供电开关SGD,然后发送上装回路继电器断开命令至上装控制器U2,所述上装控制器U2接收到上装回路继电器断开命令后断开一号继电器KA4.1、二号继电器KA4.2并发送上装断电请求信号至整车控制器VCU;

A3、所述整车控制器VCU接收到上装断电请求信号后发送上装供电继电器断开命令至高压配电控制器HCM,所述高压配电控制器HCM接收到上装供电继电器断开命令后断开主回路继电器KA3,此时动力电池1停止为变频器U1高压供电。

13页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:多燃料电池的混合动力系统及其能量管理方法、装置

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!

技术分类