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CN112319227A - 一种纯电动汽车高压互锁控制系统及方法 - Google Patents

一种纯电动汽车高压互锁控制系统及方法 Download PDF

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Publication number
CN112319227A
CN112319227A CN202011170303.XA CN202011170303A CN112319227A CN 112319227 A CN112319227 A CN 112319227A CN 202011170303 A CN202011170303 A CN 202011170303A CN 112319227 A CN112319227 A CN 112319227A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
voltage
vcu
interlocking
fault information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011170303.XA
Other languages
English (en)
Inventor
董龙飞
陈玉武
李方成
王茂
吉彤楠
韩传伟
申晋波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Derry New Energy Automobile Co Ltd
Original Assignee
Henan Derry New Energy Automobile Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Derry New Energy Automobile Co Ltd filed Critical Henan Derry New Energy Automobile Co Ltd
Priority to CN202011170303.XA priority Critical patent/CN112319227A/zh
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供了一种纯电动汽车高压互锁控制系统及方法,包括VCU高压互锁回路1,VCU高压互锁回路1包括DC/DC转换器、DC/AC转换器的高压输入和输出线接插件以及转向油泵电机、空压机的输入接插件;还包括VCU高压互锁回路2,VCU高压互锁回路2包括高压配电盒输出到空调压缩机、PTC的高压接插件以及空调压缩机输入接插件、PTC输入接插件;还包括VCU高压互锁回路3,VCU高压互锁回路3包括高压盒以及电池包开盖检测;本发明将现有的仅通过VCU对整个系统的高压互锁信号进行采集的方式更改为多个高压互锁回路,能够提高驾驶人员的驾驶体验,减小VCU计算冗余度,同时还有利于故障的排查、检修。

Description

一种纯电动汽车高压互锁控制系统及方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车安全控制技术领域,尤其涉及一种纯电动汽车高压互锁控制系统及方法。
背景技术
随着经济的快速发展,能源和环保问题日益突出,世界各国开始将目光投向了节能环保的纯电动汽车。
纯电动汽车是指完全由蓄电池提供电力驱动的电动汽车,工作电压高达几百伏,远远高于安全电压。高压系统工作时放电电流有可能达到数十安,甚至高达上百安,所以其安全性受到人们的格外关注。当电动汽车的高压接插件断开或接触不良时,容易造成高压线路漏电,导致车内其他零部件损坏,故对电动汽车中高压线束与接插件连接的可靠性要求较高。现有的高压互锁电路,常常通过整车控制器连接一条高压互锁回路,该高压互锁回路上串设有多个接插件,包括与电机相关的接插件和与电池相关的接插件。采用该种电路结构,在检测到互锁状态异常时无法确定是哪一种接插件出现异常,不能及时区分是电池互锁故障还是电机互锁故障,不便于整车控制器根据具体故障等级采取不同的措施,同时也不便于后期的检测与维修。
申请公布号CN108045232A,申请公布日2018年5月18日的发明专利申请公开了一种设有充电高压互锁功能的电池管理系统。系统通过高压动力互锁模块对纯电动汽车的高压回路进行实时监控,并利用人机交互界面提供多种反馈信息,以实现对高压回路在电池组启停过程中的有效控制以及高压回路故障的及时报警。通过一个高压回路检测高压故障,并且采用单一的切断高压方式进行故障处理,无法兼顾高压安全和行驶功能。
申请公布号CN110356236A,申请公布日2019年10月22日的发明专利申请公开了一种纯电动汽车高压互锁系统及应用该高压互锁系统的纯电动汽车。系统是以VCU作为核心零部件,负责各高压互锁回路的高压互锁状态信号的收集和处理、根据车辆的行驶状态和高压互锁状态,特别是发生互锁断开的不同的高压部件采取不同的安全处理策略。仅通过VCU对整个系统的高压互锁信号进行采集,对VCU的要求较高,并且只是将高压互锁故障分成了两个等级,只是从整车方面采取断高压或者限功率的处理方法,不助于驾驶人员的驾驶体验,也不利于故障的排查。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纯电动汽车高压互锁控制系统及方法,将现有的仅通过VCU对整个系统的高压互锁信号进行采集的方式更改为多个高压互锁回路,能够提高驾驶人员的驾驶体验,减小VCU计算冗余度,同时还有利于故障的排查、检修。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种纯电动汽车高压互锁控制系统,包括
VCU高压互锁回路1,包括DC/DC转换器、DC/AC转换器的高压输入和输出线接插件以及转向油泵电机、空压机的输入接插件;
VCU高压互锁回路2,包括高压配电盒输出到空调压缩机、PTC的高压接插件以及空调压缩机输入接插件、PTC输入接插件;
VCU高压互锁回路3,包括高压盒以及电池包开盖检测;
车辆VCU,用于检测到VCU高压互锁回路1、VCU高压互锁回路2或VCU高压互锁回路3发生互锁断开时记录故障信息,并将故障信息通过CAN总线发给车载人机交互界面。
还包括MCU高压互锁回路;所述MCU高压互锁回路包括高压配电盒输出到MCU的高压接插件以及MCU高压输入和输出接插件、电机三相线输入接插件;
车辆MCU,用于检测到MCU高压互锁回路发生互锁断开时记录故障信息,并将故障信息通过CAN总线发给车载人机交互界面。
还包括BMS高压互锁回路1,所述BMS高压互锁回路1包括电池包之间高压连接线接插件、高压盒总电源输入高压接插件以及电池系统MSD开关;
BMS高压互锁回路2,所述BMS高压互锁回路2包括电池系统快充高压输入接插件、慢充交流电输入接插件、慢充高压输出接插件以及电池系统慢充高压输入接插件;
BMS高压互锁回路3,所述BMS高压互锁回路3包括电池系统加热装置输入、输出接插件以及电池系统冷却装置输入、输出接插件;
车辆BMS,用于在检测到BMS高压互锁回路1、BMS高压互锁回路2或BMS高压互锁回路3发生互锁断开时记录故障信息,并将故障信息通过CAN总线发给车载人机交互界面。
一种纯电动汽车高压互锁控制方法,
车辆VCU在检测到VCU高压互锁回路1发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给车载人机交互界面,由车载人机交互界面提醒驾驶员车辆故障信息以及需要执行的操作;同时VCU根据当前车辆状态选择控制方法:当车辆在行驶过程中且车速大于设定阈值时,VCU首先控制MCU进行零功率输出,待车速降到设定阈值时,切断车辆动力系统;当车辆处于静止状态或者车速小于设定阈值时,直接切断车辆动力系统;
车辆VCU在检测到VCU高压互锁回路2发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给车载人机交互界面,由车载人机交互界面提醒驾驶员空调系统存在故障,不能使用;同时VCU会通过CAN总线将信息发送给空调控制器,切断车辆空调系统,待故障解除后,车辆空调系统继续工作;
车辆VCU在检测到VCU高压互锁回路3发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给车载人机交互界面,由车载人机交互界面提醒驾驶员车辆故障信息以及需要执行的操作;同时VCU根据当前车辆状态选择控制方法,当车辆在行驶过程中且车速大于设定阈值时,VCU首先控制MCU进行零功率输出,待车速降到设定阈值时,切断车辆动力系统;当车辆处于静止状态或者车速小于设定阈值时,直接切断车辆动力系统。
车辆MCU在检测到MCU高压互锁回路发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给VCU以及车载人机交互界面,由车载人机交互界面提醒驾驶员车辆故障信息以及需要执行的操作;同时VCU根据当前车辆状态选择控制方法,当车辆在行驶过程中且车速大于设定阈值时,VCU首先控制MCU进行零功率输出,待车速降到设定阈值时,切断车辆动力系统;当车辆处于静止状态或者车速小于设定阈值时,直接切断车辆动力系统。
车辆BMS在检测到BMS高压互锁回路1发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给VCU以及车载人机交互界面,由车载人机交互界面提醒驾驶员车辆故障信息以及需要执行的操作;同时VCU根据当前车辆状态选择控制方法,当车辆在行驶过程中且车速大于设定阈值时,VCU首先控制MCU进行零功率输出,待车速降到设定阈值时,切断车辆动力系统;当车辆处于静止状态或者车速小于设定阈值时,直接切断车辆动力系统;
车辆BMS在检测到BMS高压互锁回路2发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给VCU以及车载人机交互界面,由车载人机交互界面提醒驾驶员充电系统存在故障,不能进行充电,需要及时检修;
车辆BMS在检测到BMS高压互锁回路3发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给VCU以及车载人机交互界面,由车载人机交互界面提醒驾驶员电池热管理系统存在故障;车辆BMS根据当前电池的温度以及可充电时电池的温度,提示驾驶员当前是否可以进行充电;在充电过程中,如果电池温度过低,不启动加热装置,同时发送故障,如果电池温度达到可充电温度,电池系统将进行正常充电。
本发明的有益效果:
本发明将高压互锁故障根据实际对整车行驶过程中的影响,分为了多个高压互锁回路,车辆电控系统根据车辆的行驶状态和高压互锁状态,特别是针对发生互锁断开时的不同的高压部件采取不同的安全处理策略,有助于提高用户体验、延长纯电动汽车电子设备使用寿命;进一步的,所有高压互锁故障都上报仪表,维修人员可以根据仪表显示的不同分路高压互锁故障信息,判断出具体故障分路,方便查找故障原因;同时本发明采用多个控制模块(VCU、BMS、MCU)对高压互锁故障进行监控,这样可以减少单一控制模块的工作量,提高整车故障监控的冗余度,从而提高整车安全性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示:本发明所述的一种纯电动汽车高压互锁控制系统,包括
VCU高压互锁回路1,包括DC/DC转换器、DC/AC转换器的高压输入和输出线接插件以及转向油泵电机、空压机的输入接插件;
VCU高压互锁回路2,包括高压配电盒输出到空调压缩机、PTC的高压接插件以及空调压缩机输入接插件、PTC输入接插件;
VCU高压互锁回路3,包括高压盒以及电池包开盖检测;
车辆VCU,用于检测到VCU高压互锁回路1、VCU高压互锁回路2或VCU高压互锁回路3发生互锁断开时记录故障信息,并将故障信息通过CAN总线发给仪表或者其他车载人机交互界面。
优选的,本发明所述的一种纯电动汽车高压互锁控制系统还包括MCU高压互锁回路;所述MCU高压互锁回路包括高压配电盒输出到MCU的高压接插件以及MCU高压输入和输出接插件、电机三相线输入接插件;
车辆MCU,用于检测到MCU高压互锁回路发生互锁断开时记录故障信息,并将故障信息通过CAN总线发给仪表或者其他车载人机交互界面。
优选的,本发明所述的一种纯电动汽车高压互锁控制系统还包括BMS高压互锁回路1,所述BMS高压互锁回路1包括电池包之间高压连接线接插件、高压盒总电源输入高压接插件以及电池系统MSD开关;
BMS高压互锁回路2,所述BMS高压互锁回路2包括电池系统快充高压输入接插件、慢充交流电输入接插件、慢充高压输出接插件以及电池系统慢充高压输入接插件;
BMS高压互锁回路3,所述BMS高压互锁回路3包括电池系统加热装置输入、输出接插件以及电池系统冷却装置输入、输出接插件;
车辆BMS,用于在检测到BMS高压互锁回路1、BMS高压互锁回路2或BMS高压互锁回路3发生互锁断开时记录故障信息,并将故障信息通过CAN总线发给仪表或者其他车载人机交互界面。
利用上述的一种纯电动汽车高压互锁控制系统所进行的一种纯电动汽车高压互锁控制方法,包括
车辆VCU在检测到VCU高压互锁回路1发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给仪表或者其他车载人机交互界面,由仪表或者其他车载人机交互界面提醒驾驶员车辆故障信息以及需要执行的操作;同时VCU根据当前车辆状态选择控制方法:当车辆在行驶过程中且车速大于设定阈值时,VCU首先控制MCU进行零功率输出,待车速降到设定阈值时,切断车辆动力系统;当车辆处于静止状态或者车速小于设定阈值时,直接切断车辆动力系统;
车辆VCU在检测到VCU高压互锁回路2发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给仪表或者其他车载人机交互界面,由仪表或者其他车载人机交互界面提醒驾驶员空调系统存在故障,不能使用;同时VCU会通过CAN总线将信息发送给空调控制器或者其它控制空调工作的控制器,切断车辆空调系统,待故障解除后,车辆空调系统继续工作;
车辆VCU在检测到VCU高压互锁回路3发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给仪表或者其他车载人机交互界面,由仪表或者其他车载人机交互界面提醒驾驶员车辆故障信息以及需要执行的操作;同时VCU根据当前车辆状态选择控制方法,当车辆在行驶过程中且车速大于设定阈值时,VCU首先控制MCU进行零功率输出,待车速降到设定阈值时,切断车辆动力系统;当车辆处于静止状态或者车速小于设定阈值时,直接切断车辆动力系统。
优选的,车辆MCU在检测到MCU高压互锁回路发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给VCU以及仪表或者其他车载人机交互界面,由仪表或者其他车载人机交互界面提醒驾驶员车辆故障信息以及需要执行的操作;同时VCU根据当前车辆状态选择控制方法,当车辆在行驶过程中且车速大于设定阈值时,VCU首先控制MCU进行零功率输出,待车速降到设定阈值时,切断车辆动力系统;当车辆处于静止状态或者车速小于设定阈值时,直接切断车辆动力系统。
优选的,车辆BMS在检测到BMS高压互锁回路1发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给VCU以及仪表或者其他车载人机交互界面,由仪表或者其他车载人机交互界面提醒驾驶员车辆故障信息以及需要执行的操作;同时VCU根据当前车辆状态选择控制方法,当车辆在行驶过程中且车速大于设定阈值时,VCU首先控制MCU进行零功率输出,待车速降到设定阈值时,切断车辆动力系统;当车辆处于静止状态或者车速小于设定阈值时,直接切断车辆动力系统;
车辆BMS在检测到BMS高压互锁回路2发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给VCU以及仪表或者其他车载人机交互界面,由仪表或者其他车载人机交互界面提醒驾驶员充电系统存在故障,在车辆行驶过程中,可以正常行驶,但是仪表会提醒驾驶员充电系统存在故障,不能进行充电,需要及时检修。
车辆BMS在检测到BMS高压互锁回路3发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给VCU以及车载人机交互界面,由车载人机交互界面提醒驾驶员电池热管理系统存在故障;车辆BMS根据当前电池的温度以及可充电时电池的温度,提示驾驶员当前是否可以进行充电;在充电过程中,如果电池温度过低,不启动加热装置,同时发送故障,如果电池温度达到可充电温度,电池系统将进行正常充电。
上述过程中,如果同时发生两种或者两种以上高压互锁故障,VCU根据其故障等级,优先执行故障等级高的对应措施,但是仪表上循环显示所有的故障信息,以便让驾驶人员清楚地知道所驾驶车辆的实时状态。
为了便于本领域技术人员进一步理解本发明的技术方案,下面将以具体的实施方式对本发明的技术方案作进一步描述:
一种纯电动汽车高压互锁系统,包括相互独立的多个高压互锁回路用于分别独立地检测不同回路的高压互锁断开故障,便于高压故障原因判断及定位。高压互锁回路通过使用低压信号来检查电动汽车上所有与高压母线相连的各分路,包括整个电池系统、导线、连接器、DCDC、电机控制器、高压接线盒及保护盖等系统回路的电器连接完整性和连续性,根据不同分路故障,采取不同的处理措施。
将各连接器对应连接好,构成了如图1所示高压互锁原理图。
VCU高压互锁回路1,包括高压盒输出接插件S16、S17、S18,DC/DC输入接插件S25,DC/AC1输入接插件S24,DC/AC1输出接插件S26,DC/AC2输入接插件S23,DC/AC2输出接插件S27,转向助力电机输入接插件S28,空压机输入接插件S29;按照功能定义,这些接插件分为三个系统,低压电源系统、转向助力系统、制动助力系统,这三种系统如果出现故障都是能够影像车辆安全性能的。
VCU高压互锁回路2,包括高压盒输出接插件S19、S20,压缩机输入接插件S22,PTC输入接插件S21;按照功能定义,这些接插件都属于空调系统,只影响驾驶舒适性,不影响驾驶安全性。
VCU高压互锁回路3,包括高压盒开盖检测接插件S39,电池包开盖检测接插件S40、S41等等,根据电池包的数量,可以有不同数量的接插件;按照功能定义,这些接插件开盖检测系统,可能会影响整车安全性能。
MCU高压互锁回路,包括高压盒输出接插件S35,电机控制器输入接插件S36,电机控制器输出接插件S37,驱动电机输入接插件S38;根按照功能定义,这些接插件属于电驱动系统,如果出现故障都是能够影像车辆安全性能的。
BMS高压互锁回路1,包括高压盒输入接插件S1、S9,1#电池包正、负极接插件S2、S3,2#电池包正、负极接插件S4、S5,(根据电池包的数量,可以有不同数量的接插件)MSD开关S6;根按照功能定义,这些接插件属于动力电池系统,如果出现故障都是能够影像车辆安全性能的。
BMS高压互锁回路2,包括高压盒输入接插件S30、S34,车载充电机输入接插件S31,车载充电机输出接插件S32;按照功能定义,这些接插件都属于充电系统,只影响车辆充电,不影响驾驶安全性。
BMS高压互锁回路3,包括高压盒接插件S10,1#电池包加热输入接插件S11,1#电池包加热输出接插件S12,2#电池包加热输入接插件S13,2#电池包加热输出接插件S14,根据电池包的数量,可以有不同数量的接插件;按照功能定义,这些接插件属于电池加热系统,可能会影响整车安全性能。
车辆VCU,即整车控制器;是整个汽车的核心控制部件,它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号,并做出相应判断后,控制下层的各部件控制器的动作,驱动整车控制器通过采集司机驾驶信号和车辆状态,通过CAN总线对网络信息进行管理、调度、分析和运算,针对车型的不同配置,进行相应的能量管理,实现整车驱动控制、能量优化控制、制动回馈控制和网络管理等功能;车辆VCU可以通过CAN通讯的方式接收或者检测各高压互锁回路的高压断开,并且根据发生高压断开的高压互锁回路的不同采用不同的安全措施以兼顾高压安全和行驶功能,提高用户体验感,同时方便维修人员查看故障原因;本实施例中,车辆VCU采用的安全措施如下:
车辆VCU在检测到VCU高压互锁回路1发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给仪表或其它车载人机交互界面,由仪表或其它车载人机交互界面提醒驾驶员车辆故障信息(例如:整车三级故障)以及需要执行的操作(例如:请靠边停车)。同时VCU根据当前车辆状态选择控制方法,当车辆在行驶过程中,VCU首先控制MCU(电机控制器)进行零功率输出,待车速降到设定阈值时(例如:5km/h),切断车辆动力系统;当车辆处于静止状态或者车速小于设定阈值时,直接切断车辆动力系统。
车辆VCU在检测到VCU高压互锁回路2发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给仪表或其它车载人机交互界面,由仪表或其它车载人机交互界面提醒驾驶员空调系统存在故障(例如:空调系统故障,不能工作)。同时VCU会通过CAN总线或者其它方式将信息发送给空调控制器或者其它控制空调工作的控制器,停止空调系统工作,待故障解除后,方可继续工作。
车辆VCU在检测到VCU高压互锁回路3发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给仪表或其它车载人机交互界面,由仪表或其它车载人机交互界面提醒驾驶员车辆故障信息(例如:高压系统开盖检测故障)以及需要执行的操作(例如:请靠边停车检查高压系统上盖是否被打开)。同时VCU根据当前车辆状态选择控制方法,当车辆在行驶过程中,VCU首先控制MCU(电机控制器)进行零功率输出,待车速降到设定阈值时(例如:5km/h),切断车辆动力系统;当车辆处于静止状态或者车速小于设定阈值时,直接切断车辆动力系统。
车辆MCU在检测到MCU高压互锁回路1发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给VCU以及仪表或其它车载人机交互界面,由仪表或其它车载人机交互界面提醒驾驶员车辆故障信息(例如:电驱动系统高压互锁故障)以及需要执行的操作(例如:请靠边停车)。同时VCU根据当前车辆状态选择控制方法,当车辆在行驶过程中,VCU首先控制MCU(电机控制器)进行零功率输出,待车速降到设定阈值时(例如:5km/h),切断车辆动力系统;当车辆处于静止状态或者车速小于设定阈值时,直接切断车辆动力系统。
车辆BMS在检测到BMS高压互锁回路1发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给VCU以及仪表或其它车载人机交互界面,由仪表或其它车载人机交互界面提醒驾驶员车辆故障信息(例如:电池系统高压互锁故障)以及需要执行的操作(例如:请靠边停车)。同时VCU根据当前车辆状态选择控制方法,当车辆在行驶过程中,VCU首先控制MCU(电机控制器)进行零功率输出,待车速降到设定阈值(例如:5km/h)时,切断车辆动力系统;当车辆处于静止状态或者车速小于设定阈值时,直接切断车辆动力系统。
车辆BMS在检测到BMS高压互锁回路2发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给VCU以及仪表或其它车载人机交互界面,由仪表或其它车载人机交互界面提醒驾驶员充电系统存在故障(例如:充电系统高压互锁故障,请及时维修。)。在车辆行驶过程中,可以正常行驶,但是仪表会提醒驾驶员充电系统存在故障,不能进行充电,故障排除后才能够进行正常的充电。
车辆BMS在检测到BMS高压互锁回路3发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给VCU以及仪表或其它车载人机交互界面,由仪表或其它车载人机交互界面提醒驾驶员电池热管理系统存在故障(例如:电池加热系统高压互锁故障,请及时维修)。在车辆行驶过程中,可以正常行驶,但是仪表会提醒驾驶员电池热管理系统存在故障,BMS根据当前电池的温度以及可充电时电池的温度(例如:0℃以上),提示驾驶员当前是否可以进行充电。在充电过程中,如果电池温度过低(例如:0℃以下),不启动加热装置,同时发送故障,如果电池温度达到可充电温度,电池系统将进行正常充电。
如果同时发生两种或者两种以上高压互锁故障,VCU根据其故障等级,优先执行故障等级高的对应措施,但是仪表上循环显示所有的故障信息,以便让驾驶人员清楚地知道所驾驶车辆的实时状态。
本发明具有以下有益效果:
本发明将高压互锁故障根据实际对整车行驶过程中的影响,分为了多个高压互锁回路,车辆电控系统根据车辆的行驶状态和高压互锁状态,特别是针对发生互锁断开时的不同的高压部件采取不同的安全处理策略,有助于提高用户体验、延长纯电动汽车电子设备使用寿命;进一步的,所有高压互锁故障都上报仪表,维修人员可以根据仪表显示的不同分路高压互锁故障信息,判断出具体故障分路,方便查找故障原因;同时本发明采用多个控制模块(VCU、BMS、MCU)对高压互锁故障进行监控,这样可以减少单一控制模块的工作量,提高整车故障监控的冗余度,从而提高整车安全性能。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种纯电动汽车高压互锁控制系统,其特征在于:包括
VCU高压互锁回路1,包括DC/DC转换器、DC/AC转换器的高压输入和输出线接插件以及转向油泵电机、空压机的输入接插件;
VCU高压互锁回路2,包括高压配电盒输出到空调压缩机、PTC的高压接插件以及空调压缩机输入接插件、PTC输入接插件;
VCU高压互锁回路3,包括高压盒以及电池包开盖检测;
车辆VCU, 用于检测到VCU高压互锁回路1、VCU高压互锁回路2或VCU高压互锁回路3发生互锁断开时记录故障信息,并将故障信息通过CAN总线发给车载人机交互界面。
2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车高压互锁控制系统,其特征在于:还包括MCU高压互锁回路;所述MCU高压互锁回路包括高压配电盒输出到MCU的高压接插件以及MCU高压输入和输出接插件、电机三相线输入接插件;
车辆MCU,用于检测到MCU高压互锁回路发生互锁断开时记录故障信息,并将故障信息通过CAN总线发给车载人机交互界面。
3.根据权利要求2所述的一种纯电动汽车高压互锁控制系统,其特征在于:还包括BMS高压互锁回路1,所述BMS高压互锁回路1包括电池包之间高压连接线接插件、高压盒总电源输入高压接插件以及电池系统MSD开关;
BMS高压互锁回路2,所述BMS高压互锁回路2包括电池系统快充高压输入接插件、慢充交流电输入接插件、慢充高压输出接插件以及电池系统慢充高压输入接插件;
BMS高压互锁回路3,所述BMS高压互锁回路3包括电池系统加热装置输入、输出接插件以及电池系统冷却装置输入、输出接插件;
车辆BMS,用于在检测到BMS高压互锁回路1、BMS高压互锁回路2或BMS高压互锁回路3发生互锁断开时记录故障信息,并将故障信息通过CAN总线发给车载人机交互界面。
4.利用权利要求3所述的一种纯电动汽车高压互锁控制系统所进行的一种纯电动汽车高压互锁控制方法,其特征在于:
车辆VCU在检测到VCU高压互锁回路1发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给车载人机交互界面,由车载人机交互界面提醒驾驶员车辆故障信息以及需要执行的操作;同时VCU根据当前车辆状态选择控制方法:当车辆在行驶过程中且车速大于设定阈值时,VCU首先控制MCU进行零功率输出,待车速降到设定阈值时,切断车辆动力系统;当车辆处于静止状态或者车速小于设定阈值时,直接切断车辆动力系统;
车辆VCU在检测到VCU高压互锁回路2发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给车载人机交互界面,由车载人机交互界面提醒驾驶员空调系统存在故障,不能使用;同时VCU会通过CAN总线将信息发送给空调控制器,切断车辆空调系统,待故障解除后,车辆空调系统继续工作;
车辆VCU在检测到VCU高压互锁回路3发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给车载人机交互界面,由车载人机交互界面提醒驾驶员车辆故障信息以及需要执行的操作;同时VCU根据当前车辆状态选择控制方法,当车辆在行驶过程中且车速大于设定阈值时,VCU首先控制MCU进行零功率输出,待车速降到设定阈值时,切断车辆动力系统;当车辆处于静止状态或者车速小于设定阈值时,直接切断车辆动力系统。
5.根据权利要求4所述的一种纯电动汽车高压互锁控制方法,其特征在于:
车辆MCU在检测到MCU高压互锁回路发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给VCU以及车载人机交互界面,由车载人机交互界面提醒驾驶员车辆故障信息以及需要执行的操作;同时VCU根据当前车辆状态选择控制方法,当车辆在行驶过程中且车速大于设定阈值时,VCU首先控制MCU进行零功率输出,待车速降到设定阈值时,切断车辆动力系统;当车辆处于静止状态或者车速小于设定阈值时,直接切断车辆动力系统。
6.根据权利要求5所述的一种纯电动汽车高压互锁控制方法,其特征在于:
车辆BMS在检测到BMS高压互锁回路1发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给VCU以及车载人机交互界面,由车载人机交互界面提醒驾驶员车辆故障信息以及需要执行的操作;同时VCU根据当前车辆状态选择控制方法,当车辆在行驶过程中且车速大于设定阈值时,VCU首先控制MCU进行零功率输出,待车速降到设定阈值时,切断车辆动力系统;当车辆处于静止状态或者车速小于设定阈值时,直接切断车辆动力系统;
车辆BMS在检测到BMS高压互锁回路2发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给VCU以及车载人机交互界面,由车载人机交互界面提醒驾驶员充电系统存在故障,不能进行充电,需要及时检修;
车辆BMS在检测到BMS高压互锁回路3发生互锁断开时记录故障信息,将故障定级,并将故障信息通过CAN总线发给VCU以及车载人机交互界面,由车载人机交互界面提醒驾驶员电池热管理系统存在故障;车辆BMS根据当前电池的温度以及可充电时电池的温度,提示驾驶员当前是否可以进行充电;在充电过程中,如果电池温度过低,不启动加热装置,同时发送故障,如果电池温度达到可充电温度,电池系统将进行正常充电。
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