CN102848994B - 一种高压配电箱的控制装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压配电箱的控制装置、系统和方法，所提供的装置包括CAN信号接收单元，用于接收整车控制装置发送的CAN控制信号，将所接收的CAN控制信号发送到信号解析单元；信号解析单元，用于将所述CAN控制信号进行解析，将解析结果发送给控制单元；控制单元，根据解析结果发送控制信号，所述控制信号用于控制一条或多条支路上继电器的通断；还提供了与上述装置相对应的系统和方法，通过CAN网络实现整车控制装置与高压配电箱的控制装置之间的通讯，无需布置复杂的低压传输线，减小整车控制装置的体积，提高数据传输的效率和安全性。

Description

一种高压配电箱的控制装置、系统和方法

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，特别是涉及一种高压配电箱的控制装置、系统和方法。

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，包括：纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车。由于电动汽车与传统汽车相比，对环境的影响相对较小，成为当今研究热点之一。

电动汽车以动力电池作为动力源，电机发电所产生的高压电，经过电机控制器转换后，通过高压配电箱传输至动力电池进行存储；动力电池将所存储的高压电通过高压传输线传输至高压配电箱，高压配电箱将高压电分配给电动汽车中不同的用电设备，例如：电机控制器、DCDC和变频器等。

为了根据整车运行的工况控制电动汽车中各用电设备的通断，在高压配电箱向各用电器传输电能的每条支路上配有一个继电器，每条支路的继电器通过低压传输线与整车控制装置的一个控制信号传输针脚相连。当电动汽车的工况发生变化时，整车控制装置根据工况向一个或多个传输针脚发送控制信号，通过低压传输线将控制信号传输至继电器，控制一条或多条支路上的继电器的通断，进而控制高压配电箱向一个或多个用电设备传输电能。

本领域技术人员使用上述方法控制一条或多条支路上的继电器通断时，有如下缺点：

整车控制装置一般安装在驾驶室或储存箱中，距离高压配电箱中的每条支路上的继电器较远，各支路继电器通过低压传输线与整车控制装置的一个针脚相连，低压传输线布置复杂，容易混乱，各传输线之间还会产生干扰，影响控制信号的传输；

多个针脚导致整车控制装置的体积大，硬件资源多，影响整车控制装置运转的高效性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高压配电箱的控制装置、系统和方法，通过CAN网络实现整车控制装置与高压配电箱的控制装置之间的通讯，无需布置复杂的低压传输线，减小整车控制装置的体积，提高数据传输的效率和安全性。

一种高压配电箱的控制装置，所述装置包括：

CAN信号接收单元，用于接收整车控制装置发送的CAN控制信号，将所接收的CAN控制信号发送到信号解析单元；

信号解析单元，用于将所述CAN控制信号进行解析，将解析结果发送给控制单元；

控制单元，根据解析结果发送控制信号，所述控制信号用于控制一条或多条支路上继电器的通断。

优选的，所述装置进一步包括：

传感信号采集接口，用于采集总线和/或各支路传感器信号，将所采集的传感器信号发送到故障诊断单元；

故障诊断单元，利用故障诊断逻辑分析所接收的传感器信号，当传感器信号异常时，向报警单元发送触发信号和故障代码；

报警单元，进行报警并显示故障代码。

优选的，所述信号采集接口包括：

数字信号采集接口和/或模拟信号采集接口。

优选的，所述装置进一步包括：

一个或多个预留接口，用于高压配电箱的控制装置功能扩展。

一种高压配电控制系统，所述系统包括：

整车控制装置，用于分析整车运行的工作状况生成控制信息，将所述控制信息转换成与CAN协议相适应的协议帧作为CAN控制信号，将所述CAN控制信号发送到高压配电箱的控制装置；

高压配电箱的控制装置，为权利要求1-4任意一项所述的高压配电箱的控制装置。

优选的，所述整车控制装置具体包括：

分析工况单元，用于分析整车运行的工作状况生成控制信息，将控制信息发送到信号转换单元；

信号转换单元，用于将所述控制信息转换成与CAN协议相适应的协议帧作为CAN控制信号，将所述CAN控制信号发送到CAN信号发送单元；

CAN信号发送单元，用于将CAN控制信号发送到高压配电箱的控制装置。

一种高压配电箱的控制方法，所述方法包括：

接收整车控制装置发送的CAN控制信号；

将所述CAN控制信号进行解析；

根据解析结果发送控制信号，所述控制信号用于控制一条或多条支路上继电器的通断。

优选的，所述方法进一步包括：

采集总线和/或各支路传感器信号；

利用故障诊断逻辑分析所接收的传感器信号，当传感器信号异常时，进行报警并显示故障代码。

优选的，所述CAN控制信号为：

整车控制装置分析整车运行的工作状况生成控制信息，将所述控制信息转换成与CAN协议相适应的协议帧作为CAN控制信号。

由上述内容可知，本发明有如下有益效果：

高压配电箱中设置一个控制装置，用于接收整车控制单元通过CAN通讯网络发送的CAN控制信号，对所述CAN控制信号进行解析，根据解析结果发送控制信号，控制一条或多条支路上的继电器的通断，从而控制一个或多个用电器的工作状况，使用CAN网络实现整车控制单元与高压配电箱的控制装置之间的通讯，无需布置复杂的低压传输线，防止各控制信号之间的干扰，提高数据传输的效率和安全性；

减小了整车控制装置的体积，提高了其运转的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明一种高压配电箱的控制装置实施例一结构示意图；

图2为本发明一种高压配电箱的控制装置实施例二结构示意图；

图3为本发明一种高压配电控制系统是实例三结构示意图；

图4为本发明一种高压配电箱的控制方法实施例四流程图。

具体实施方式

本发明公开了一种高压配电箱的控制装置、系统和方法，通过CAN网络实现整车控制装置与高压配电箱的控制装置之间的通讯，无需布置复杂的低压传输线，提高数据传输效率和安全性。

本发明所提供的一种高压配电箱的控制装置，包括：CAN信号接收单元，用于接收整车控制装置发送的CAN控制信号，将所接收的CAN控制信号发送到信号解析单元；信号解析单元，用于将所述CAN控制信号进行解析，将解析结果发送给控制单元；控制单元，根据解析结果发送控制信号，所述控制信号用于控制一条或多条支路上继电器的通断。

本发明所提供的一种高压配电控制系统，包括：整车控制装置和高压配电箱的控制装置。

本发明所提供的一种高压配电箱的控制方法，包括：接收整车控制装置发送的CAN控制信号；将所述CAN控制信号进行解析；根据解析结果发送控制信号，所述控制信号用于控制一条或多条支路上继电器的通断。

下面结合附图对具体实施例进行详细说明。

实施例一

图1为本发明一种高压配电箱的控制装置实施例一结构示意图，具体包括：

CAN信号接收单元101，用于接收整车控制装置发送的CAN控制信号，将所接收的CAN控制信号发送到信号解析单元。

当电动汽车的整车运行的工作状况发生变化时，如：电动汽车刹车、转向、加速或换挡等，整车控制装置对一个或多个用电设备发送控制信号，控制用电设备所在支路连接的继电器的通断。

信号解析单元102，用于将所述CAN控制信号进行解析，将解析结果发送给控制单元。

信号解析单元102根据CAN网络通讯协议解析所接收到的CAN控制信号，解析结果包括所需控制的继电器或与继电器相连的用电设备的编号和所需控制的状态是接通还是切断。

控制单元103，根据解析结果发送控制信号，所述控制信号用于控制一条或多条支路上继电器的通断。

根据解析结果，向控制装置针脚所连接的一条或多条支路发送高电平或低电平，控制继电器的通断，进而控制高压配电箱向用电器传输电能。

由上述内容可知，本发明有如下有益效果：

高压配电箱中设置一个控制装置，用于接收整车控制单元通过CAN通讯网络发送的CAN控制信号，对所述CAN控制信号进行解析，根据解析结果发送控制信号，控制一条或多条支路上的继电器的通断，从而控制一个或多个用电器的工作状况，使用CAN网络实现整车控制单元与高压配电箱的控制装置之间的通讯，无需布置复杂的低压传输线，防止各控制信号之间的干扰，提高数据传输的效率和安全性；

减小了整车控制装置的体积，提高了其运转的效率。

实施例二

图2所示的是本发明一种高压配电箱的控制装置实施例二结构示意图，与实施例一相比，实施例二中，一种高压配电箱的控制装置进一步包括传感信号采集接口、故障诊断单元和报警单元。

CAN信号接收单元101，用于接收整车控制装置发送的CAN控制信号，将所接收的CAN控制信号发送到信号解析单元。

信号解析单元102，用于将所述CAN控制信号进行解析，将解析结果发送给控制单元。

控制单元103，根据解析结果发送控制信号，所述控制信号用于控制一条或多条支路上继电器的通断。

传感信号采集接口201，用于采集总线和/或各支路传感器信号，将所采集的传感器信号发送到故障诊断单元。

所述传感信号采集接口201可以是数字信号采集接口和/或模拟信号采集接口。

传感信号采集接口201可以采集下面所述一种或多种传感器的信号：

各用电设备所在的支路以及总线所配置电压传感器和电流传感器，采集各支路和总线上的电压和电流信号。

在高压配电箱中配置温度传感器，采集高压配电箱中的温度信号。

在发动机上配置转速传感器，采集转速信号。

在电动空气压缩机上配置压力传感器，采集压力信号。

所采集的传感器的信号用于表征用电设备的工作状态，实现对整个电路系统和用电设备的监控。

故障诊断单元202，利用故障诊断逻辑分析所接收的传感器信号，当传感器信号异常时，向报警单元发送触发信号和故障代码。

对所采集的传感器的信号进行分析，当传感器信号异常时，如：电流或电压过大等，表征与传感器相连的用电设备工作异常。

报警单元203，进行报警并显示故障代码。

用电设备工作异常时，根据报警所显示的故障代码可以得知故障的位置和故障类型。

高压配电箱的控制装置还配有一个或多个预留接口，便于功能扩展。

由上述内容可知，本发明还具有以下有益效果：

高压配电箱的控制装置还能采集各支路和/或总线上传感器信号，当传感器信号异常时，报警并发送故障代码，根据故障代码确定故障的位置和故障类型，可以有效的监控用电设备的工作状态，及时解决用电设备故障，保证电动汽车正常运行。

实施例三

图3所示的是本发明一种高压配电控制系统是实例三结构示意图，所述系统包括：

整车控制装置301，用于分析整车运行的工作状况生成控制信息，将所述控制信息转换成与CAN协议相适应的协议帧作为CAN控制信号，将所述CAN控制信号发送到高压配电箱的控制装置。

当电动汽车的整车运行的工作状况发生变化时，如：电动汽车刹车、转向、加速或换挡等，整车控制装置分析整车运行的工作状况，根据预先设定的工作状况所对应的控制命令生成控制信息，控制信息包括对一个或多个用电设备或所在支路的继电器编号和所需控制的状态是接通还是切断。

整车控制装置301具体包括：

分析工况单元303，用于分析整车运行的工作状况生成控制信息，将控制信息发送到信号转换单元。

信号转换单元304，用于将所述控制信息转换成与CAN协议相适应的协议帧作为CAN控制信号，将所述CAN控制信号发送到CAN信号发送单元。

CAN信号发送单元305，用于将CAN控制信号发送到高压配电箱的控制装置。

高压配电箱的控制装置302，为实施例一或实施例二所述的高压配电箱的控制装置。

实施例4

图4为本发明一种高压配电箱的控制方法实施例四流程图，包括：

步骤401：接收整车控制装置发送的CAN控制信号。

所述CAN控制信号具体为：

整车控制装置分析整车运行的工作状况生成控制信息，将所述控制信息转换成与CAN协议相适应的协议帧作为CAN控制信号。

步骤402：将所述CAN控制信号进行解析。

步骤403：根据解析结果发送控制信号，所述控制信号用于控制一条或多条支路上继电器的通断。

所述方法还包括：

步骤501：采集总线和/或各支路传感器信号；

步骤502：利用故障诊断逻辑分析所接收的传感器信号，当传感器信号异常时，进行报警并显示故障代码。

其中，步骤401-403与步骤501-502可以同时执行，没有顺序限制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高压配电箱的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

CAN信号接收单元，用于接收整车控制装置发送的CAN控制信号，将所接收的CAN控制信号发送到信号解析单元；

信号解析单元，用于将所述CAN控制信号进行解析，将解析结果发送给控制单元；

控制单元，根据解析结果发送控制信号，所述控制信号为向控制装置针脚所连接的一条或多条支路发送高电平或低电平，用于控制一条或多条支路上继电器的通断，所述继电器设置在高压配电箱向各用电器传输电能的每条支路上，所述继电器的通断用于控制高压配电箱向一个或多个用电设备传输电能，所述用电设备包括电机控制器、DCDC和变频器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

传感信号采集接口，用于采集总线和/或各支路传感器信号，将所采集的传感器信号发送到故障诊断单元；

故障诊断单元，利用故障诊断逻辑分析所接收的传感器信号，当传感器信号异常时，向报警单元发送触发信号和故障代码；

报警单元，进行报警并显示故障代码。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述信号采集接口包括：

数字信号采集接口和/或模拟信号采集接口。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

一个或多个预留接口，用于高压配电箱的控制装置功能扩展。

5.一种高压配电控制系统，其特征在于，所述系统包括：

整车控制装置，用于分析整车运行的工作状况生成控制信息，将所述控制信息转换成与CAN协议相适应的协议帧作为CAN控制信号，将所述CAN控制信号发送到高压配电箱的控制装置；

高压配电箱的控制装置，为权利要求1-4任意一项所述的高压配电箱的控制装置。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述整车控制装置具体包括：

分析工况单元，用于分析整车运行的工作状况生成控制信息，将控制信息发送到信号转换单元；

信号转换单元，用于将所述控制信息转换成与CAN协议相适应的协议帧作为CAN控制信号，将所述CAN控制信号发送到CAN信号发送单元；

CAN信号发送单元，用于将CAN控制信号发送到高压配电箱的控制装置。

7.一种高压配电箱的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

接收整车控制装置发送的CAN控制信号；

将所述CAN控制信号进行解析；

根据解析结果发送控制信号，所述控制信号为向控制装置针脚所连接的一条或多条支路发送高电平或低电平，用于控制一条或多条支路上继电器的通断，所述继电器设置在高压配电箱向各用电器传输电能的每条支路上，所述继电器的通断用于控制高压配电箱向一个或多个用电设备传输电能，所述用电设备包括电机控制器、DCDC和变频器。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

采集总线和/或各支路传感器信号；

利用故障诊断逻辑分析所接收的传感器信号，当传感器信号异常时，进行报警并显示故障代码。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述CAN控制信号为：

整车控制装置分析整车运行的工作状况生成控制信息，将所述控制信息转换成与CAN协议相适应的协议帧作为CAN控制信号。