CN105270185A - 用于电动车的高压关闭系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于电动车的高压关闭系统和方法，其即使在车辆正在充电时也结合由安全气囊控制单元生成的碰撞检测信号(安全气囊膨胀信号)来执行高压关闭功能。高压关闭系统包含第三电源控制单元，该第三电源控制单元在车辆启动和充电时处于传输电力的可操作状态。安全气囊控制单元通过经由第三电源控制单元接收电力而进行操作，并且配置成当检测到车辆的碰撞发生时生成安全气囊膨胀信号。高压控制单元配置成，响应于接收安全气囊膨胀信号来执行高压关闭功能。

Description

用于电动车的高压关闭系统和方法

技术领域

本公开涉及用于电动车的高压关闭系统和方法，并且更具体地，涉及用于电动车的高压关闭系统和方法，其在充电中发生碰撞时关闭高压，以改善车辆的稳定性。

背景技术

目前，当在车辆的点火开启状态和操作就绪状态期间发生碰撞时，出于安全原因而执行高压关闭功能，并且例如，当通过识别有关安全气囊控制单元(ACU)的碰撞的信息而生成安全气囊膨胀信号时，关闭高压继电器。然而，由于快充电或慢充电在车辆的点火开关关闭(key-off)的状态下执行，所以即使在车辆发生碰撞时，也不执行高压关闭功能，因为在点火开关关闭的情形中，电力不施加至ACU。

考虑到电动车辆的一般的充分快速(例如，25分钟～30分钟)充电和充分慢(例如，5小时～8小时)充电所需的时间和车辆充电的次数(例如，一天一次)，需要用于应对充电时碰撞情况的安全策略。由于车辆内的高压串联断开，会发生车辆起火，而且由于充电中发生碰撞时，高强度电流瞬间流入车辆中，可能发生对人的伤害。因此，用于处理充电时的碰撞情形的安全策略是令人期待的。

在该背景部分中公开的以上信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能包含不构成该国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供用于电动车的高压关闭系统和方法，其可以配置成在车辆正在充电时以及在车辆启动时结合安全气囊控制单元生成的碰撞检测信号(例如，安全气囊膨胀信号)来执行高压关闭功能。

在一个方面，本发明提供用于电动车的关闭高压的系统，其可以包含：碰撞检测单元，其配置成检测在对车辆充电时发生的碰撞；以及高压控制单元，其配置成当碰撞由碰撞检测单元检测到时(即，当接收到碰撞检测单元的碰撞检测信号时)执行高压关闭功能。该系统还可以包含：第三电源控制单元，其配置成在车辆充电时向碰撞检测单元传输有效电力；第一电源控制单元，其配置成当车辆启动时传输电力；安全气囊，其通过经由第一电源控制单元接收的电力而操作；以及事件数据记录仪(EDR)，其通过经由第一电源控制单元接收的电力而操作。

在示例性实施方式中，第三电源控制单元可以与电池充电器连接，并且可以配置成当车辆充电时接收来自电池充电器的电力并处于可操作状态。碰撞检测单元可以包含安全气囊控制单元，该安全气囊控制单元配置成，响应于检测到车辆碰撞而生成安全气囊膨胀信号。更具体地，第三电源控制单元可以配置成经由第三电源继电器来接收电力，该第三电源继电器可以由电池充电器激活(例如，开启)，以在车辆充电时进行操作。此外，第三电源控制单元可以配置成当车辆启动时经由第三电源继电器而接收电力，且第三电源继电器可以由第一电源继电器激活并操作，该第一电源继电器可以在车辆启动时被激活并操作。

第一电源继电器可以在车辆启动时激活，以激活第三电源继电器并向第一电源控制单元供电。安全气囊和EDR可以在车辆启动时与第一电源控制单元连接，并且可以在车辆处于充电时选择性地与第三电源控制单元连接。该系统还可以包含后部碰撞检测单元，其配置成检测在车辆正在充电时车辆后部碰撞的发生。当后部碰撞检测单元检测到后部碰撞时，高压控制单元可以配置成执行高压关闭功能。具体而言，后部碰撞检测单元可以配置成通过第三电源控制单元接收有效电力，以在车辆充电时可进行操作。

在另一方面，本发明提供用于电动车的关闭高压的方法。该方法可以包括：当车辆充电时经由电池充电器来操作第三电源控制单元；经由第三电源控制单元向安全气囊控制单元供电；以及通过高压控制单元结合安全气囊控制单元检测到车辆碰撞时所生成的安全气囊膨胀信号来执行高压关闭功能。

在示例性实施方式中，安全气囊和EDR可以不与第三电源控制单元连接，因此当生成安全气囊膨胀信号时可以不进行操作，或者安全气囊和EDR可以与第三电源控制单元连接，并且结合安全气囊膨胀信号的生成而操作。另外，当车辆启动时，第一电源控制单元可以与第三电源控制单元一起操作，并且可以执行高压关闭功能，同时，安全气囊和EDR可以配置成当生成安全气囊膨胀信号时经由第一电源控制单元来接收电力。

通过上述技术方案，本发明提供以下效果。根据本发明，通过在车辆正在充电时，以及在点火(例如，IGON)情形期间和在车辆的操作就绪情形期间执行高压关闭功能，可以确保碰撞环境情况下的安全策略，并且通过在车辆正在充电中发生碰撞时防止车辆内的高压串联断开和高强度电流瞬间流入车辆，来防止车辆起火或对人造成伤害的可能性或降低其可能性。

如将要理解的，根据车辆的充电状态的不同，本文对“高压”的提及通常是指约120V至500V的电压。

附图说明

当与附图结合时，本发明的以上和其他目的、特征及其他优点将基于以下详细描述而被更加清楚地理解，其中：

图1为示出根据本发明示例性实施方式的用于电动车的关闭系统的配置的示例图；

图2为示出根据本发明示例性实施方式的用于电动车的高压关闭系统的电力动向的示例图；

图3为示出根据本发明示例性实施方式的用于电动车的高压关闭方法的示例性流程图；

图4为示出根据本发明另一示例性实施方式的用于电动车的高压关闭方法的示例性流程图；以及

图5为示出根据本发明另一示例性实施方式的用于电动车的高压关闭方法的示例性流程图。

应当理解，所附的附图并非必然是按比例的，而只是呈现说明本发明的基本原理的各种特征的一定程度的简化表示。本文公开的本发明的具体设计特征，包括，例如，具体尺寸、方向、位置和形状将部分取决于特定的既定用途和使用环境。在附图中，附图标记在附图的几张图中通篇指代本发明的相同或等同部件。

具体实施方式

应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括通常的机动车辆，例如，包括多功能运动车辆(SUV)、公共汽车辆、卡车辆、各种商务车辆的客车辆，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插入式混合电动车辆、氢动力车辆和其他代用燃料车辆(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。本文中提到的混合动力车辆是具有两种或更多种动力来源的车辆，例如同时为汽油动力和电动力的车辆。

尽管示例性实施方式被描述为使用多个单元以执行示例性进程，但应理解的是，示例性进程还可以由一个或多个模块执行。另外，应当理解的是，术语控制单元/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置成对模块进行存储，处理器具体配置成执行该模块以执行将在以下进一步描述的一个或更多进程。

此外，本发明的控制逻辑可以具体表现为，在含有由处理器、控制单元/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非瞬时性计算机可读介质。计算机可读介质的例子包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光数据存储装置。计算机可读记录介质也可以在连接网络的计算机系统中分布，从而计算机可读介质可以通过例如远程信息处理服务器或控制单元局域网络(CAN)以分布方式进行存储并执行。

本文使用的术语仅出于说明具体示例性实施方式的目的，而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种、该”也意在包括复数形式，除非上下文中另外明确指明。还应当理解的是，在说明书中使用的术语“包括、包含、含有”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有结合。

除非特别指出或从上下文清晰得到，本文使用的术语“约”应理解为在本领域的正常容忍范围内，例如在均值的2个标准差内。“约”可以理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非另外从上下文清晰得出，本文中提供的所有数值都被术语“约”修饰。

在下文将详细参考本发明的各个示例性实施方式，实施方式的实例在附图中示出并在以下进行说明。尽管本发明将结合示例性实施方式描述，但应该理解，本说明并非旨在将本发明限制到那些示例性实施方式。相反，本发明意在不仅涵盖示例性实施方式，而且也涵盖包括在由所附权利要求限定的本发明的宗旨和范围内的各种变化、修改、等同和其他示例性实施方式。

在下文中，将描述本发明以使得在本领域技术人员可以容易地实施本发明。众所周知，在车辆启动时，大量的瞬时电流消耗是基本的，使得电池(普通电源)难以应对所有电子负载。因此，车辆的电源可以包含第一点火电源(IG1电源)和第二点火电源(IG2电源)，并且第一点火电源可以用作用于启动车辆、底盘控制单元等的电源，而第二点火电源可以用作主体控制单元(全自动温度控制(FATC)、雨刷等)等的电源。上述机构同样适用于电动车。即，电动车的电源可以包含第一点火电源和第二点火电源。

众所周知，由于电动车在点火开关关闭状态中充电，电力需要供给与充电相关的控制单元。本发明可以结合碰撞检测信号(例如，安全气囊膨胀信号)而执行高压关闭功能，从而确保车辆的稳定性，其中碰撞检测信号在车辆正在充电以及在车辆的启动期间由安全气囊控制单元(ACU)生成。

如图1所示，根据本发明的用于电动车的高压关闭系统可以包含第一电源控制单元1、第三电源控制单元2、安全气囊控制单元3、高压控制单元4、安全气囊5和事件数据记录仪(EDR)6。这些部件可以配置成由控制单元(未示出)操作。

第一电源控制单元1可以配置成当车辆启动时接收电力，从而处于向安全气囊5、EDR6等传输电力的可操作状态。如图2所示，当电动车使用启动按钮启动时，与第一电源控制单元1连接的第一电源继电器7可以通过智能钥匙(SMK)控制单元的操作而激活，以使第一电源控制单元1接收电力，而与第三电源控制单元2连接的第三电源继电器8可以结合第一电源继电器7的操作而激活，以向第三电源控制单元2供电。即，当车辆启动时，第一电源控制单元1和第三电源控制单元2可以配置成同时接收电力以处于可操作状态。第三电源控制单元2可以配置成在车辆充电时进入向安全气囊控制单元3传输电力的可操作状态。

如图2所示，第三电源继电器8可以使用电池充电器9而激活，电池充电器9为例如用于对电池快速充电的电池管理系统(BMS)9a和用于对电池慢充电的车载充电器(OBC)9b，从而使得第三电源控制单元2可以接收电力。第三电源继电器8可以连接到电池充电器9，并且可以在充电时使用电池充电器9而激活并进入操作状态。具体而言，第三电源控制单元2可以配置成在快速充电期间通过与BMS9a连接的继电器8a的操作而接收电力，并且在慢充电期间通过与OBC9b连接的继电器8b的操作而接收电力。即，电力可以在车辆的充电期间供应给与第三电源继电器8连接的第三电源控制单元2，以使接收电力的第三电源控制单元2进入可操作状态。

第三电源控制单元2可以与能够在充电时启动安全气囊控制单元3的电源系统连接，以在车辆充电时操作安全气囊控制单元3，以检测车辆碰撞的发生。安全气囊控制单元3可以包含配置成检测在车辆充电时的碰撞发生的碰撞检测单元，并且可以与第三电源控制单元2连接，当车辆启动和充电时通过经由第三电源控制单元2接收电力而进行操作，并且当检测到车辆碰撞的发生时生成安全气囊膨胀信号(碰撞检测信号)，并且将所生成的安全气囊膨胀信号传输至高压控制单元4。

高压控制单元4可以配置成，在接收到安全气囊控制单元3的安全气囊膨胀信号时执行高压关闭功能，并且可以包含电池管理系统(BMS)或车辆控制单元(VCU)。安全气囊5可以连接到第一电源控制单元1，并且可以配置成当车辆启动时通过第一电源控制单元1来接收电力。安全气囊5可以在车辆充电时选择性地与第三电源控制单元2连接，以使得安全气囊5在与第三电源控制单元2连接时通过第三电源控制单元2接收电力从而可进行操作。

EDR6可以配置成在安全气囊5膨胀时执行在安全气囊控制单元3内储存车辆状态信息的功能。类似于安全气囊5，EDR6可以与第一电源控制单元1连接并且可以配置成当车辆启动时通过第一电源控制单元1接收电力。在车辆充电时，EDR6可以选择性地与第三电源控制单元2连接，以使EDR6在与第三电源控制单元2连接时通过第三电源控制单元2接收电力从而可进行操作。

尽管未在附图中示出，为补充安全气囊控制单元3的碰撞检测功能，可以将配置成检测车辆充电时车辆发生的后部碰撞的后部碰撞检测单元(未示出)包含在内，并且后部碰撞检测单元可以配置成经由第三电源控制单元2(类似于安全气囊控制单元3)接收电池充电器9的电力，从而可进行操作。当后部碰撞检测单元检测后部碰撞时，高压控制单元4可以配置成接收来自后部碰撞检测单元的碰撞检测信号，以执行高压关闭功能。

图3～图5为分别示出根据本发明示例性实施方式的用于电动车的高压关闭方法的示例性流程图。在下文中，将参照图3～图5来描述在车辆启动和充电中发生碰撞时关闭高压的过程。参照图3，当车辆启动时，诸如点火开启(IGON)状态或操作就绪状态，第一电源控制单元1和第三电源控制单元2可以经激活来操作车辆。当在点火开启或操作就绪情况期间发生车辆的碰撞时，可以由安全气囊控制单元3生成安全气囊膨胀信号，并且接收安全气囊膨胀信号的高压控制单元4可以配置成执行高压关闭功能。具体而言，可以操作与第一电源控制单元1连接以接收电力的安全气囊5和EDR6，使得安全气囊5得以膨胀，并且EDR6可以配置成将车辆状态信息储存在安全气囊控制单元3内。

当车辆充电时，第一电源控制单元1可以关闭从而不进行操作，而第三电源控制单元2可以被激活(例如，开启)从而可进行操作。当在车辆的充电状态期间发生碰撞时，可以由安全气囊控制单元3生成安全气囊膨胀信号，并且接收安全气囊膨胀信号的高压控制单元4可以配置成执行高压关闭功能。由于第一电源控制单元1处于非操作状态，安全气囊5和EDR6不会被操作(例如，安全气囊不膨胀，并且EDR不做记录)。当在车辆的点火开关关闭状态期间发生碰撞时，安全气囊控制单元3可以处于休眠状态并且不可以进行操作。

参照图4，当车辆充电时，安全气囊5与第三电源控制单元2连接，而EDR不与第三电源控制单元2连接时，安全气囊5可以处于唤醒状态，但EDR6不处于唤醒状态，从而当由安全气囊控制单元3生成安全气囊膨胀信号时，安全气囊5可以被操作而膨胀，但EDR6不被操作(例如，不做记录)。参照图5，当车辆充电时，安全气囊5和EDR6与第三电源控制单元2连接，从而当由安全气囊控制单元3生成安全气囊膨胀信号时，安全气囊5会膨胀，并且EDR6会根据碰撞的发生将车辆状态信息储存在安全气囊控制单元3内。

该发明已经参照其示例性实施方式进行了详细描述。然而，本领域技术人员将意识到，在不背离本发明的原理和宗旨的情况下，可以在这些示例性实施方式中做出改变，本发明的范围在所附权利要求及其等同物中限定。

Claims (20)

1.一种用于电动车的关闭高压的系统，包含：

存储器，其配置成储存程序指令；以及

控制单元，其配置成执行所述程序指令，所述程序指令在执行时配置成：

操作碰撞检测单元，所述碰撞检测单元配置成检测在对车辆充电时发生的碰撞；以及

操作高压控制单元，所述高压控制单元配置成当碰撞被所述碰撞检测单元检测到时执行高压关闭功能。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述程序指令在执行时还配置成：

操作第三电源控制单元，所述第三电源控制单元配置成当所述车辆充电时向所述碰撞检测单元传输有效电力。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，

所述第三电源控制单元与电池充电器连接，并且配置成在所述车辆充电时从所述电池充电器接收电力并处于可操作状态。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，

所述碰撞检测单元包含安全气囊控制单元，所述安全气囊控制单元配置成当检测到所述车辆的碰撞时生成安全气囊膨胀信号。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述程序指令在执行时还配置成：

操作第一电源控制单元，所述第一电源控制单元在所述车辆启动时能够操作以用于传输电力；

操作安全气囊，所述安全气囊配置成经由所述第一电源控制单元接收电力；以及

操作事件数据记录仪(EDR)，所述事件数据记录仪配置成经由所述第一电源控制单元接收电力。

6.根据权利要求2所述的系统，其中，

所述第三电源控制单元配置成通过第三电源继电器接收电力，所述第三电源继电器配置成通过电池充电器激活，以在所述车辆充电时进行操作。

7.根据权利要求2所述的系统，其中，

所述第三电源控制单元配置成在所述车辆启动时通过所述第三电源继电器接收电力，并且所述第三电源继电器配置成通过第一电源继电器而激活并操作，所述第一电源继电器在所述车辆启动时被激活并操作。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，

所述第一电源继电器在所述车辆启动时被激活，以激活所述第三电源继电器并向第一电源控制单元供电。

9.根据权利要求5所述的系统，其中，

所述安全气囊在所述车辆启动时与第一电源控制单元连接，并且在所述车辆正在充电时选择性地与第三电源控制单元连接。

10.根据权利要求5所述的系统，其中，

所述事件数据记录仪在所述车辆启动时与第一电源控制单元连接，并且在所述车辆正在充电时选择性地与第三电源控制单元连接。

11.根据权利要求1所述的系统，还包含：

后部碰撞检测单元，其配置成检测在所述车辆正在充电时发生的所述车辆的后部碰撞，

当所述后部碰撞检测单元检测到后部碰撞时，所述高压控制单元执行高压关闭功能。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，

所述后部碰撞检测单元通过第三电源控制单元接收有效电力，以在所述车辆充电时进行操作。

13.一种用于电动车的关闭高压的方法，包括以下步骤：

通过控制单元，在车辆充电时通过电池充电器操作第三电源控制单元；

通过所述控制单元，操作所述第三电源控制单元，以向安全气囊控制单元供电；以及

通过所述控制单元，操作高压控制单元，以结合在所述安全气囊控制单元检测到所述车辆的碰撞时所生成的安全气囊膨胀信号来执行高压关闭功能。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，

安全气囊和事件数据记录仪(EDR)不与所述第三电源控制单元连接，并且在生成所述安全气囊膨胀信号时不进行操作。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，安全气囊和事件数据记录仪与所述第三电源控制单元连接，所述方法还包括以下步骤：

通过所述控制单元，响应于所述安全气囊膨胀信号，操作所述第三电源控制单元。

16.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述车辆启动时，第一电源控制单元和所述第三电源控制单元为可操作的，所述方法还包括：

通过所述控制单元，执行高压关闭功能；以及

通过所述控制单元，在生成所述安全气囊膨胀信号时，使用经所述第一电源控制单元接收的电力来操作安全气囊和事件数据记录仪。

17.一种包含由处理器执行的程序指令的非瞬时性计算机可读介质，所述程序指令用于关闭电动车的高压，所述计算机可读介质包含：

操作碰撞检测单元的程序指令，所述碰撞检测单元配置成检测在对车辆充电时发生的碰撞；和

操作高压控制单元的程序指令，所述高压控制单元配置成在由所述碰撞检测单元检测到碰撞时执行高压关闭功能；

在车辆充电时通过电池充电器操作第三电源控制单元的程序指令；

操作所述第三电源控制单元以向安全气囊控制单元供电的程序指令；以及

操作高压控制单元以结合在所述安全气囊控制单元检测到所述车辆的碰撞时所生成的安全气囊膨胀信号来执行高压关闭功能的程序指令。

18.根据权利要求17所述的非瞬时性计算机可读介质，其中，

安全气囊和事件数据记录仪不与所述第三电源控制单元连接，并且在生成所述安全气囊膨胀信号时不进行操作。

19.根据权利要求17所述的非瞬时性计算机可读介质，其中，安全气囊和事件数据记录仪与所述第三电源控制单元连接，所述计算机可读介质还包含：

响应于所述安全气囊膨胀信号来操作所述第三电源控制单元的程序指令。

20.根据权利要求17所述的非瞬时性计算机可读介质，其中，当所述车辆启动时，第一电源控制单元和所述第三电源控制单元为可操作的，所述计算机可读介质还包含：

执行高压关闭功能的程序指令；以及

在生成所述安全气囊膨胀信号时使用经所述第一电源控制单元接收的电力来操作安全气囊和事件数据记录仪的程序指令。