CN106515456A - 一种高压系统集成控制方法、装置及纯电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高压系统集成控制方法、装置及纯电动汽车，其中高压系统集成控制方法应用于主控制器，主控制器集成有直流电源电路、车载充电机电路以及电动暖风系统控制器的功能，该方法包括：接收整车控制器发送的第一控制信号，识别第一控制信号所属的第一功能类别；根据第一控制信号所属的第一功能类别，生成对应的第一指令，并依据第一指令对相应设备执行操作。本发明技术方案简化了高压系统，减少了零部件数量，使得器件之间的布线更为简洁，整个电路的体积缩小，降低了功耗、提高了高压系统的可靠性，且通过将第一控制信号由主控制器统一处理，减少了信号之间的冲突干扰。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种高压系统集成控制方法、装置及纯电动汽车。
背景技术
如图1所示，PEU(Power Electronics Unit，电力电子装置)100集成MCU(Microcontroller Unit，驱动电机控制器)101、OBC(On-board Charger，车载充电机电路)102、PTC controller(电动暖风系统控制器)103、DC/DC(直流电源电路)104及VCU(VehicleControl Unit，整车控制器)105的功能。其中PEU内的MCU与VCU进行信息交互通过三相输出控制电机工作；同时配合整车实施高压泻放(主动放电)。
DC/DC、OBC的内部含有控制器，PTC controller本身具有控制功能，通过高压连接线或者CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线接收或发出控制信号，每个器件的信号处理速度均不同，传输给VCU的信号在处理时容易发生干扰冲突从而引发故障。
发明内容
本发明提供一种高压系统集成控制方法、装置及纯电动汽车，以解决现有技术中高压系统中各个器件的信号处理速度不同，传输至整车控制器的信号在处理时容易发生干扰冲突从而引发故障的问题。
本发明提供一种高压系统集成控制方法，应用于主控制器，所述主控制器集成有直流电源电路、车载充电机电路以及电动暖风系统控制器的功能，所述方法包括：
接收整车控制器发送的第一控制信号，识别所述第一控制信号所属的第一功能类别；
根据所述第一控制信号所属的第一功能类别，生成对应的第一指令，并依据所述第一指令对相应设备执行操作。
其中，在依据所述第一指令对相应设备执行操作之后，所述方法还包括：
接收相应设备反馈的执行结果，将执行结果发送至所述整车控制器。
其中，当所述第一控制信号所属的第一功能类别为直流电源电路功能时；所述根据所述第一控制信号所属的第一功能类别，生成对应的第一指令，并依据所述第一指令对相应设备执行操作的步骤包括：
根据所述第一功能类别生成高低压转换指令；
依据所述高低压转换指令将动力电池的高压转换为低压，为低压负载供电。
其中，当所述第一控制信号所属的第一功能类别为车载充电机电路功能时；所述根据所述第一控制信号所属的第一功能类别，生成对应的第一指令，并依据所述第一指令对相应设备执行操作的步骤包括：
根据所述第一功能类别生成交直流转换指令；
依据所述交直流转换指令将交流充电桩的交流电转换为直流电，为动力电池充电。
其中，当所述第一控制信号所属的第一功能类别为电动暖风系统控制器功能时；所述根据所述第一控制信号所属的第一功能类别，生成对应的第一指令，并依据所述第一指令对相应设备执行操作的步骤包括：
根据所述第一功能类别生成导通指令；
将所述导通指令发送至连接至电动暖风系统与所述主控制器之间的电动暖风回路，使得所述电动暖风回路导通并启动所述电动暖风系统。
其中，当接收到所述整车控制器发送的N个第一控制信号时，所述方法还包括：
识别N个所述第一控制信号所属的N个第一功能类别，并确定每一第一功能类别所归属的优先级；
根据优先级由高到低的顺序对N个第一功能类别进行排序；
将N个第一功能类别按照优先级由高到低的顺序依次生成N个第一指令，并按照优先级由高到低的顺序在排序在前的第一指令执行完成后，处理排序在后的第一指令。
本发明还提供一种高压系统集成控制装置，应用于主控制器，所述主控制器集成有直流电源电路、车载充电机电路以及电动暖风系统控制器的功能，所述装置包括：
接收识别模块，用于接收整车控制器发送的第一控制信号，识别所述第一控制信号所属的第一功能类别；
第一处理模块，用于根据所述第一控制信号所属的第一功能类别，生成对应的第一指令，并依据所述第一指令对相应设备执行操作。
其中，所述装置还包括：
第二处理模块，用于在所述第一处理模块依据所述第一指令对相应设备执行操作之后，接收相应设备反馈的执行结果，将执行结果发送至所述整车控制器。
其中，当所述第一控制信号所属的第一功能类别为直流电源电路功能时；所述第一处理模块包括：
第一生成子模块，用于根据所述第一功能类别生成高低压转换指令；
第一处理子模块，用于依据所述高低压转换指令将动力电池的高压转换为低压，为低压负载供电。
其中，当所述第一控制信号所属的第一功能类别为车载充电机电路功能时；所述第一处理模块包括：
第二生成子模块，用于根据所述第一功能类别生成交直流转换指令；
第二处理子模块，用于依据所述交直流转换指令将交流充电桩的交流电转换为直流电，为动力电池充电。
其中，当所述第一控制信号所属的第一功能类别为电动暖风系统控制器功能时；所述第一处理模块包括：
第三生成子模块，用于根据所述第一功能类别生成导通指令；
第三处理子模块，用于将所述导通指令发送至连接至电动暖风系统与所述主控制器之间的电动暖风回路，使得所述电动暖风回路导通并启动所述电动暖风系统。
其中，当接收到所述整车控制器发送的N个第一控制信号时，所述装置还包括：
第三处理模块，用于识别N个所述第一控制信号所属的N个第一功能类别，并确定每一第一功能类别所归属的优先级；
排序模块，用于根据优先级由高到低的顺序对N个第一功能类别进行排序；
第四处理模块，用于将N个第一功能类别按照优先级由高到低的顺序依次生成N个第一指令，并按照优先级由高到低的顺序在排序在前的第一指令执行完成后，处理排序在后的第一指令。
本发明还提供一种纯电动汽车，所述纯电动汽车包括上述的高压系统集成控制装置。
本发明技术方案的有益效果至少包括：
本发明技术方案，通过将直流电源电路、车载充电机电路以及电动暖风系统控制器集成为一主控制器，利用主控制器来识别第一控制信号所属的第一功能类别，并根据相应的功能类别生成对应的第一指令，依据第一指令对相应设备执行操作，可以减少信号之间的冲突干扰，且本方案通过简化高压系统，减少了零部件数量，使得器件之间的布线更为简洁，整个电路的体积缩小，降低了功耗、提高了高压系统的可靠性，降低了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1表示现有技术中电力电子装置功能框图；
图2表示本发明实施例一提供的高压系统集成控制方法示意图；
图3表示本发明实施例电力电子装置功能框图；
图4表示本发明实施例二提供的高压系统集成控制装置示意图一；
图5表示本发明实施例二提供的高压系统集成控制装置示意图二；
图6表示本发明实施例二提供的高压系统集成控制装置示意图三；
图7表示本发明实施例二提供的高压系统集成控制装置示意图四。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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作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。
实施例一
如图2所示，本发明实施例一提供一种高压系统集成控制方法，应用于主控制器，主控制器集成有直流电源电路、车载充电机电路以及电动暖风系统控制器的功能，该方法包括：
步骤201、接收整车控制器发送的第一控制信号，识别第一控制信号所属的第一功能类别。
其中，如图3所示，电力电子装置100包括：整车控制器105，与整车控制器105连接的主控制器106，以及与整车控制器105连接的驱动电机控制器101。主控制器106将直流电源电路104、车载充电机电路102以及电动暖风系统控制器103整合为一体。
高压系统在汽车领域包括电机、空调、电池和PEU里面的所有器件，高压通常是指汽车蓄电池也就是动力电池的电压240V～420V，本方案中高压系统就是指PEU里面的器件组成的系统。
本发明实施例中集成直流电源电路功能、车载充电机电路功能以及电动暖风系统控制器功能的主控制器接收整成控制器发送的第一控制信号，其中主控制器接收的第一控制信号可以是与直流电源电路功能相关的信号，可以是与车载充电机电路功能相关的信号，也可以是与电动暖风系统控制器功能相关的信号。
因此主控制器在接收到第一控制信号之后，需要对第一控制信号进行识别，确定当前接收到的第一控制信号所归属的第一功能类别。其中主控器在接收第一控制信号之前，根据所集成的直流电源电路功能、车载充电机电路功能以及电动暖风系统控制器功能进行功能类别划分，在接收到第一控制信号之后，确定第一控制信号所归属的第一功能类别。在确定第一控制信号所归属的第一功能类别之后，执行步骤202。
步骤202、根据第一控制信号所属的第一功能类别，生成对应的第一指令，并依据第一指令对相应设备执行操作。
在接收到第一控制信号并确定第一控制信号所归属的第一功能类别之后，根据第一控制信号所属的第一功能类别生成对应的第一指令。
其中当第一控制信号所属的第一功能类别为直流电源电路功能时；根据第一控制信号所属的第一功能类别，生成对应的第一指令，并依据第一指令对相应设备执行操作的步骤包括：根据第一功能类别生成高低压转换指令；依据高低压转换指令将动力电池的高压转换为低压，为低压负载供电。
具体的，在第一控制信号为与直流电源电路功能相关的信号，第一控制信号所属的第一功能类别为直流电源电路功能时，主控制器根据第一功能类别生成高低压转换指令，然后依据高低压转换指令将动力电池的高压转换为低压，然后利用转换后的低压为低压器件供电。
其中，当第一控制信号所属的第一功能类别为车载充电机电路功能时；根据第一控制信号所属的第一功能类别，生成对应的第一指令，并依据第一指令对相应设备执行操作的步骤包括：根据第一功能类别生成交直流转换指令；依据交直流转换指令将交流充电桩的交流电转换为直流电，为动力电池充电。
具体的，在第一控制信号为与车载充电机电路功能相关的信号，第一控制信号所属的第一功能类别为车载充电机电路功能时，主控制器根据第一功能类别生成交直流转换指令，依据交直流转换指令将交流充电桩的交流电转换为直流电，并利用转换后的直流电为动力电池充电。
需要说明的是，主控制器内设置有车载充电机的预充回路，由车载充电机电路的相关功能来实现对预充回路的控制。主控制器利用集成的车载充电机电路功能来检测慢充握手信号，在车辆端的慢充枪处于插入状态时，主控制器获取慢充握手信号，并将当前状态发送至整车控制器。在慢充模式下，集成车载充电机电路功能的主控制器与整车控制器进行信息交互，以控制慢充过程。
在快充模式下时，快充高压回路由整车控制器来控制继电器以实现通断，由整车控制器通过快充CAN总线与快充桩进行信息交互以控制快充充电过程。
其中，当第一控制信号所属的第一功能类别为电动暖风系统控制器功能时；根据第一控制信号所属的第一功能类别，生成对应的第一指令，并依据第一指令对相应设备执行操作的步骤包括：根据第一功能类别生成导通指令；将导通指令发送至连接至电动暖风系统与主控制器之间的电动暖风回路，使得电动暖风回路导通并启动电动暖风系统。
具体的，在第一控制信号为与电动暖风系统控制器功能相关的信号，第一控制信号所属的第一功能类别为电动暖风系统控制器功能时，主控制器根据第一功能类别生成导通指令，将导通指令发送至电动暖风回路，电动暖风回路根据导通指令处于通路状态，使得电动暖风系统与主控制器之间连通，此时主控制器启动了电动暖风系统，电动暖风系统开始进行加热提供热量。
本发明实施例技术方案中，在依据第一指令对相应设备执行操作之后，主控制器还需要接收相应设备反馈的执行结果，将执行结果发送至整车控制器，使得整车控制器来获取相应设备的执行结果。
需要说明的是，主控制器在接收第一控制信号之前，需要对所集成的直流电源电路功能、车载充电机电路功能以及电动暖风系统控制器功能进行功能类别划分。当主控制器同时接收到N个第一控制信号时，需要识别N个第一控制信号所属的N个第一功能类别，并确定每一第一功能类别所归属的优先级；根据优先级由高到低的顺序对N个第一功能类别进行排序；将N个第一功能类别按照优先级由高到低的顺序依次生成N个第一指令，并按照优先级由高到低的顺序在排序在前的第一指令执行完成后，处理排序在后的第一指令。
具体的，在主控器同时接收到3个第一控制信号时，首先识别3个第一控制信号属于的第一功能类别，当3个第一控制信号所属的第一功能类别分别为：直流电源电路功能、车载充电机电路功能以及电动暖风系统控制器功能时，主控制器首先根据预先划分的优先级确定各个第一功能类别的优先级，例如：车载充电机电路功能的优先级高于直流电源电路功能的优先级，直流电源电路功能的优先级高于电动暖风系统控制器功能的优先级。
此时，对3个第一功能类别按照优先级由高到低的顺序排序后为：车载充电机电路功能、直流电源电路功能、电动暖风系统控制器功能。在排序完成后，依据优先级由高到低的顺序，依次根据车载充电机电路功能生成交直流转换指令，根据直流电源电路功能生成高低压转换指令，根据电动暖风系统控制器功能生成导通指令。然后首先依据交直流转换指令将交流充电桩的交流电转换为直流电，并利用转换后的直流电为动力电池充电。在主控制器接收到交流充电桩、动力电池反馈的执行结果之后，将执行结果发送至整车控制器。然后依据高低压转换指令将动力电池的高压转换为低压，为低压负载供电。在主控制器接收到动力电池、低压负载反馈的执行结果之后，将执行结果发送至整车控制器。然后将导通指令发送至连接至电动暖风系统与主控制器之间的电动暖风回路，使得电动暖风回路导通、电动暖风系统启动。
本发明实施例提供的高压系统集成控制方法，首先将直流电源电路、车载充电机电路以及电动暖风系统控制器整合为一个主控制器，所有的控制信号统一由主控制器接收、并在处理后发送给整车控制器，可以减少信号之间的冲突干扰，并且引出线和焊接点的数目也大为减少，整个电路的体积缩小，使的高压系统向着小型化、低功耗和高可靠性方面迈进。且由于整个电路的体积缩小，使得电路在整车上的安装布局的灵活性提高，整车空间可利用性进一步增强。
本发明实施例一，通过将直流电源电路、车载充电机电路以及电动暖风系统控制器集成为一主控制器，利用主控制器来识别第一控制信号所属的第一功能类别，并根据相应的功能类别生成对应的第一指令，依据第一指令对相应设备执行操作，可以减少信号之间的冲突干扰，且本方案通过简化高压系统，减少了零部件数量，使得器件之间的布线更为简洁，整个电路的体积缩小，降低了功耗、提高了高压系统的可靠性，降低了成本。
实施例二
本发明实施例提供一种高压系统集成控制装置，应用于主控制器，主控制器集成有直流电源电路、车载充电机电路以及电动暖风系统控制器的功能，如图4所示，该装置包括：
接收识别模块10，用于接收整车控制器发送的第一控制信号，识别第一控制信号所属的第一功能类别；
第一处理模块20，用于根据第一控制信号所属的第一功能类别，生成对应的第一指令，并依据第一指令对相应设备执行操作。
其中，如图5所示，该装置还包括：
第二处理模块30，用于在第一处理模块20依据第一指令对相应设备执行操作之后，接收相应设备反馈的执行结果，将执行结果发送至整车控制器。
其中，如图6所示，当第一控制信号所属的第一功能类别为直流电源电路功能时；第一处理模块20包括：
第一生成子模块21，用于根据第一功能类别生成高低压转换指令；
第一处理子模块22，用于依据高低压转换指令将动力电池的高压转换为低压，为低压负载供电。
其中，当第一控制信号所属的第一功能类别为车载充电机电路功能时；第一处理模块20包括：
第二生成子模块23，用于根据第一功能类别生成交直流转换指令；
第二处理子模块24，用于依据交直流转换指令将交流充电桩的交流电转换为直流电，为动力电池充电。
其中，当第一控制信号所属的第一功能类别为电动暖风系统控制器功能时；第一处理模块20包括：
第三生成子模块25，用于根据第一功能类别生成导通指令；
第三处理子模块26，用于将导通指令发送至连接至电动暖风系统与主控制器之间的电动暖风回路，使得电动暖风回路导通并启动电动暖风系统。
其中，当接收到整车控制器发送的N个第一控制信号时，如图7所示，该装置还包括：
第三处理模块40，用于识别N个第一控制信号所属的N个第一功能类别，并确定每一第一功能类别所归属的优先级；
排序模块50，用于根据优先级由高到低的顺序对N个第一功能类别进行排序；
第四处理模块60，用于将N个第一功能类别按照优先级由高到低的顺序依次生成N个第一指令，并按照优先级由高到低的顺序在排序在前的第一指令执行完成后，处理排序在后的第一指令。
本发明技术方案，简化了高压系统，减少了零部件数量，同时减少了连接的高压线和CAN总线，使得布置更为简洁，拓扑结构更为简单，保证了控制的可靠性高。进一步的，本发明通过高压系统的集成降低了成本，提高了经济效益；且通过对高压电进行安全设计，提高了高压电的性能和安全性。
本发明实施例二，通过将直流电源电路、车载充电机电路以及电动暖风系统控制器集成为一主控制器，利用主控制器来识别第一控制信号所属的第一功能类别，并根据相应的功能类别生成对应的第一指令，依据第一指令对相应设备执行操作，可以减少信号之间的冲突干扰，且本方案通过简化高压系统，减少了零部件数量，使得器件之间的布线更为简洁，整个电路的体积缩小，降低了功耗、提高了高压系统的可靠性，降低了成本。
实施例三
本发明实施例三提供一种纯电动汽车，其中纯电动汽车包括上述的高压系统集成控制装置。
本发明实施例三提供的纯电动汽车，利用集成直流电源电路功能、车载充电机电路功能以及电动暖风系统控制器功能的主控制器来识别第一控制信号所属的第一功能类别，并根据相应的功能类别生成对应的第一指令，依据第一指令对相应设备执行操作，可以减少信号之间的冲突干扰，且本方案通过简化高压系统，减少了零部件数量，使得器件之间的布线更为简洁，整个电路的体积缩小，降低了功耗、提高了高压系统的可靠性，降低了成本。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。
Claims (13)
1.一种高压系统集成控制方法，应用于主控制器，其特征在于，所述主控制器集成有直流电源电路、车载充电机电路以及电动暖风系统控制器的功能，所述方法包括：
接收整车控制器发送的第一控制信号，识别所述第一控制信号所属的第一功能类别；
根据所述第一控制信号所属的第一功能类别，生成对应的第一指令，并依据所述第一指令对相应设备执行操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在依据所述第一指令对相应设备执行操作之后，所述方法还包括：
接收相应设备反馈的执行结果，将执行结果发送至所述整车控制器。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第一控制信号所属的第一功能类别为直流电源电路功能时；
所述根据所述第一控制信号所属的第一功能类别，生成对应的第一指令，并依据所述第一指令对相应设备执行操作的步骤包括：
根据所述第一功能类别生成高低压转换指令；
依据所述高低压转换指令将动力电池的高压转换为低压，为低压负载供电。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第一控制信号所属的第一功能类别为车载充电机电路功能时；
所述根据所述第一控制信号所属的第一功能类别，生成对应的第一指令，并依据所述第一指令对相应设备执行操作的步骤包括：
根据所述第一功能类别生成交直流转换指令；
依据所述交直流转换指令将交流充电桩的交流电转换为直流电，为动力电池充电。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第一控制信号所属的第一功能类别为电动暖风系统控制器功能时；
所述根据所述第一控制信号所属的第一功能类别，生成对应的第一指令，并依据所述第一指令对相应设备执行操作的步骤包括：
根据所述第一功能类别生成导通指令；
将所述导通指令发送至连接至电动暖风系统与所述主控制器之间的电动暖风回路，使得所述电动暖风回路导通并启动所述电动暖风系统。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当接收到所述整车控制器发送的N个第一控制信号时，所述方法还包括：
识别N个所述第一控制信号所属的N个第一功能类别，并确定每一第一功能类别所归属的优先级；
根据优先级由高到低的顺序对N个第一功能类别进行排序；
将N个第一功能类别按照优先级由高到低的顺序依次生成N个第一指令，并按照优先级由高到低的顺序在排序在前的第一指令执行完成后，处理排序在后的第一指令。
7.一种高压系统集成控制装置，应用于主控制器，其特征在于，所述主控制器集成有直流电源电路、车载充电机电路以及电动暖风系统控制器的功能，所述装置包括：
接收识别模块，用于接收整车控制器发送的第一控制信号，识别所述第一控制信号所属的第一功能类别；
第一处理模块，用于根据所述第一控制信号所属的第一功能类别，生成对应的第一指令，并依据所述第一指令对相应设备执行操作。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二处理模块，用于在所述第一处理模块依据所述第一指令对相应设备执行操作之后，接收相应设备反馈的执行结果，将执行结果发送至所述整车控制器。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当所述第一控制信号所属的第一功能类别为直流电源电路功能时；所述第一处理模块包括：
第一生成子模块，用于根据所述第一功能类别生成高低压转换指令；
第一处理子模块，用于依据所述高低压转换指令将动力电池的高压转换为低压，为低压负载供电。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当所述第一控制信号所属的第一功能类别为车载充电机电路功能时；所述第一处理模块包括：
第二生成子模块，用于根据所述第一功能类别生成交直流转换指令；
第二处理子模块，用于依据所述交直流转换指令将交流充电桩的交流电转换为直流电，为动力电池充电。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当所述第一控制信号所属的第一功能类别为电动暖风系统控制器功能时；所述第一处理模块包括：
第三生成子模块，用于根据所述第一功能类别生成导通指令；
第三处理子模块，用于将所述导通指令发送至连接至电动暖风系统与所述主控制器之间的电动暖风回路，使得所述电动暖风回路导通并启动所述电动暖风系统。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当接收到所述整车控制器发送的N个第一控制信号时，所述装置还包括：
第三处理模块，用于识别N个所述第一控制信号所属的N个第一功能类别，并确定每一第一功能类别所归属的优先级；
排序模块，用于根据优先级由高到低的顺序对N个第一功能类别进行排序；
第四处理模块，用于将N个第一功能类别按照优先级由高到低的顺序依次生成N个第一指令，并按照优先级由高到低的顺序在排序在前的第一指令执行完成后，处理排序在后的第一指令。
13.一种纯电动汽车，其特征在于，所述纯电动汽车包括如权利要求7至12任一项所述的高压系统集成控制装置。
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