CN106541830B - 电动汽车的转向控制系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种电动汽车的转向控制系统和方法，该系统包括：转向电机；转向电机控制器；高压动力电池，与转向电机控制器相连；低压蓄电池；双向DC/DC变换器，其高压输入端与高压动力电池相连，其高压输出端与转向电机控制器相连，其低压输入/输出端与低压蓄电池相连；电池管理器，用于对双向DC/DC变换器进行控制，当电动汽车的高压系统出现异常断电时，电池管理器将升压命令发送至双向DC/DC变换器，以使双向DC/DC变换器根据升压命令将低压蓄电池输出的低压电转换为高压电以给转向电机控制器供电，实现转向电机延时给电动汽车转向提供助力。该系统提升了行车安全性，可以选择性的实现升压功能，避免了不必要的能量损耗。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车的转向控制系统和方法。
背景技术
目前纯电动车或者混合动力电动大巴的转向助力系统大多都是由高压系统供电，通过高压电池包取电，供给转向电机控制器，来驱动转向电机工作，从而达到转向的目的。
相关技术中的一种转向控制方案为：如附图1所示配电方式，整车高压预充成功时，辅助接触器吸合，转向电机控制器开始工作，从而达到转向的目的。降压DC在此处的作用为将整车的高压转化为低压并联在低压蓄电池上，但降压DC的输出电压比低压蓄电池的电压要大，从而实现给低压蓄电池充电的功能。
相关技术中的另一种转向控制方案为：如附图2所示，给整车增加升压DC，通过从低压蓄电池取电，转化为高压供转向电机控制器工作，从而实现转向电机工作的功能。整车启动时，升压DC也正常工作，但其输出电压比整车高压电压小，故当整车高压动力电池电压大于升压DC输出电压时，升压DC仍然在工作，但提供转向电机控制器工作的电流是从高压动力电池输出；只有当高压动力电池电压低于升压DC输出电压时，提供转向电机控制器工作的电流是从升压DC输出。
上述第一种方案存在的问题在于：因整车的电压走向只有从高压到低压，所以当发生高压系统断电时，转向助力系统无法工作，用户较难转动方向盘，会给车辆用户造成恐慌的心理。同时，由于转向助力消失，车辆在断开高压电后，车辆仍有向前行驶的惯性，如果车辆前方有障碍物，则车辆也无法避开，造成车辆损坏，甚至是人员伤亡。
上述第二种方案存在的问题在于：虽然整车增加升压DC后，可以实现整车电压的高压转低压以及低压转高压的功能，但因升压DC处于一直工作状态，当整车在正常行驶时，此时升压DC因为在工作，需要消耗一定的能量，而对于纯电动车来说，其动力的来源在于高压电池，其储存的能量是有限的，所以合理利用能量，是整车的一个技术难点。由于在车辆行驶的过程中，电池电压会有所波动，这样就会导致在不需要升压DC启动的时候升压DC工作了，造成了能量的浪费，同时在升压DC工作的时候会导致蓄电池电压的拉低，又会影响降压DC的工作。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电动汽车的转向控制系统，该控制系统使电动汽车在高压系统出现异常断电时还可以继续转动方向，达到了转向延时的目的，提升了行车的安全性，同时由于双向DC/DC变换器的双向性，可以选择性的实现其升压功能，避免了不必要的能量损耗，实现了整车的节能。
本发明的第二个目的在于提出一种电动汽车的转向控制方法。
为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的电动汽车的转向控制系统，包括：转向电机；转向电机控制器，所述转向电机控制器与所述转向电机相连，所述转向电机控制器用于驱动所述转向电机以给所述电动汽车转向提供助力；高压动力电池，所述高压动力电池与所述转向电机控制器相连以给所述转向电机控制器供电；低压蓄电池；双向DC/DC变换器，所述双向DC/DC变换器的高压输入端与所述高压动力电池相连，所述双向DC/DC变换器的高压输出端与所述转向电机控制器相连，所述双向DC/DC变换器的低压输入/输出端与所述低压蓄电池相连；电池管理器，所述电池管理器用于对所述双向DC/DC变换器进行控制，其中，当所述电动汽车的高压系统出现异常断电时，所述电池管理器将升压命令发送至所述双向DC/DC变换器，以使所述双向DC/DC变换器根据所述升压命令将所述低压蓄电池输出的低压电转换为高压电以给所述转向电机控制器供电，实现所述转向电机延时给所述电动汽车转向提供助力。
根据本发明实施例的电动汽车的转向控制系统，当电动汽车的高压系统出现异常断电时，电池管理器向双向DC/DC变换器发送升压命令，双向DC/DC变换器将低压蓄电池输出的低压电转换为高压电以给转向电机控制器供电，使电动汽车在高压系统出现异常断电时还可以继续转动方向，达到转向延时的目的，提升了行车的安全性，同时由于双向DC/DC变换器的双向性，可以选择性的实现其升压功能，避免了不必要的能量损耗，实现了整车的节能。
为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的电动汽车的转向控制方法，所述电动汽车包括转向电机、转向电机控制器、高压动力电池、低压蓄电池、双向DC/DC变换器和电池管理器，所述转向控制方法，包括以下步骤：所述电池管理器获取所述电动汽车的高压系统的状态；当所述电动汽车的高压系统出现异常断电时，所述电池管理器将升压命令发送至所述双向DC/DC变换器；所述双向DC/DC变换器根据所述升压命令将所述低压蓄电池输出的低压电转换为高压电以给所述转向电机控制器供电，实现所述转向电机延时给所述电动汽车转向提供助力。
根据本发明实施例的电动汽车的转向控制方法，当电动汽车的高压系统出现异常断电时，电池管理器向双向DC/DC变换器发送升压命令，双向DC/DC变换器将低压蓄电池输出的低压电转换为高压电以给转向电机控制器供电，使电动汽车在高压系统出现异常断电时还可以继续转动方向，达到转向延时的目的，提升了行车的安全性，同时由于双向DC/DC变换器的双向性，可以选择性的实现其升压功能，避免了不必要的能量损耗，实现了整车的节能。
附图说明
图1是相关技术中第一种转向控制方案的转向控制系统的方框示意图；
图2是相关技术中第二种转向控制方案的转向控制系统的方框示意图；
图3是根据本发明一个实施例的电动汽车的转向控制系统的方框示意图；
图4A是根据本发明一个具体实施例的电动汽车的高压系统正常工作时的能量流向示意图；
图4B是根据本发明一个具体实施例的电动汽车的高压系统出现异常断电时的能量流向示意图；
图5是根据本发明一个实施例的电动汽车的转向控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图描述本发明实施例的电动汽车的转向控制系统和方法。
图3是根据本发明一个实施例的电动汽车的转向控制系统的方框示意图。如图3所示，本发明实施例的电动汽车的转向控制系统，包括：转向电机10、转向电机控制器20、高压动力电池30、低压蓄电池40、双向DC/DC变换器50和电池管理器60。
其中，转向电机控制器20与转向电机10相连，转向电机控制器20用于驱动转向电机10以给电动汽车转向提供助力。
高压动力电池30与转向电机控制器20相连以给转向电机控制器20供电。
具体地，当电动汽车的高压系统正常工作时，高压动力电池30为转向电机控制器20供电。也就是说，当电动汽车的高压系统正常工作时，转向电机控制器20直接从高压动力电池30取电，其中，能量流向如图4A所示。
双向DC/DC变换器50的高压输入端与高压动力电池30相连，双向DC/DC变换器50的高压输出端与转向电机控制器20相连，双向DC/DC变换器50的低压输入/输出端与低压蓄电池40相连。
电池管理器60用于对双向DC/DC变换器50进行控制，其中，当电动汽车的高压系统出现异常断电时，电池管理器60将升压命令发送至双向DC/DC变换器50，以使双向DC/DC变换器50根据升压命令将低压蓄电池40输出的低压电转换为高压电以给转向电机控制器20供电，实现转向电机10延时给电动汽车转向提供助力。
具体地，当电动汽车的高压系统出现异常断电时，电池管理器60将升压命令发送至双向DC/DC变换器50，双向DC/DC变换器50将低压蓄电池40输出的低压电转换为高压电以持续给转向电机控制器20供电，从而达到转向延时的目的，提高了行车安全性，其中，能量流向如图4B所示。
在本发明的一个实施例中，当电动汽车的高压系统正常工作时，电池管理器60还将降压命令发送至双向DC/DC变换器50，以使双向DC/DC变换器50根据降压命令对高压动力电池30输出的高压电进行降压转换以给低压蓄电池40充电，如图4A所示。
进一步地，双向DC/DC变换器50对高压动力电池30输出的高压电进行降压转换后还为电动汽车的低压系统供电，如图4A所示。
具体地，当电动汽车的高压系统正常工作时，转向电机控制器20从高压动力电池30取电，直接驱动转向电机10工作，此时双向DC/DC变换器50还将高压动力电池30的高压电转化为低压电，给低压蓄电池40充电并给整车低压电器供电。
在本发明的一个实施例中，当电动汽车的高压系统正常退电时，电池管理器60控制双向DC/DC变换器50处于停止工作状态，从而避免了能量的浪费情况。
相对于相关技术中的转向控制系统，本发明实施例中采用了双向DC/DC变换器50，在电路结构上来看，既保证了在电动汽车正常行驶时整车低压的供电，又可以在高压系统意外断电时可以持续为转向电机控制器20供电，使车辆还可以继续转动方向，达到转向延时的目的。
从控制的角度来看，双向DC/DC变换器50易于控制，结构简单，对于整车的布局简便，不需要增加额外的控制。当整车正常行驶时，电池管理器60给双向DC/DC变换器50发送降压命令，双向DC/DC变换器50即开始启动降压功能，满足整车低压的需求，而且双向DC/DC变换器50的承受电压范围广，即当正常行驶中高压动力电池30的电压波动时，双向DC/DC变换器50仍旧输出稳定的电压供整车低压电器工作，从而避免因电压的波动导致低压电器的损坏或影响其使用寿命；当整车的高压系统出现异常断电时，电池管理器60发送升压命令至双向DC/DC变换器50，此时双向DC/DC变换器50启动升压功能，输出稳定的高压继续为转向电机控制器20供电，达到稳定驱动转向电机10的目的，因为有稳定的电压提供，保证了电机的持续工作，避免了因电压的波动导致电机的转动不稳定的因素，提高了转向的稳定性，保证了整车的安全。同时，因DC的控制方便，避免了一些复杂的控制程序，减少了一些误动作，减少了整车因为控制的误操作导致的不必要的能量损耗，达到了整车的低能量消耗，从而达到能量的使用最大化，增加了其续航里程。
本发明实施例的电动汽车的转向控制系统，当电动汽车的高压系统出现异常断电时，电池管理器向双向DC/DC变换器发送升压命令，双向DC/DC变换器将低压蓄电池输出的低压电转换为高压电以给转向电机控制器供电，使电动汽车在高压系统出现异常断电时还可以继续转动方向，达到转向延时的目的，提升了行车的安全性，同时由于双向DC/DC变换器的双向性，可以选择性的实现其升压功能，避免了不必要的能量损耗，实现了整车的节能。
为了实现上述实施例，本发明还提出了一种电动汽车的转向控制方法。
图5是根据本发明一个实施例的电动汽车的转向控制方法的流程图。其中，电动汽车包括转向电机、转向电机控制器、高压动力电池、低压蓄电池、双向DC/DC变换器和电池管理器，如图5所示，本发明实施例的电动汽车的转向控制方法，包括以下步骤：
S1，电池管理器获取电动汽车的高压系统的状态。
具体地，电动汽车的高压系统的状态包括正常工作状态和异常断电状态。
S2，当电动汽车的高压系统出现异常断电时，电池管理器将升压命令发送至双向DC/DC变换器。
具体地，当电动汽车的高压系统出现异常断电时，电池管理器将升压命令发送至双向DC/DC变换器，以开启双向DC/DC变换器的升压功能。
在本发明的一个实施例中，当电动汽车的高压系统正常工作时，高压动力电池为转向电机控制器供电。也就是说，当电动汽车的高压系统正常工作时，转向电机控制器直接从高压动力电池取电。
S3，双向DC/DC变换器根据升压命令将低压蓄电池输出的低压电转换为高压电以给转向电机控制器供电，实现转向电机延时给电动汽车转向提供助力。
具体地，当双向DC/DC变换器接收到升压命令时，将低压蓄电池输出的低压电转换为高压电以持续给转向电机控制器供电，，从而达到转向延时的目的，提高了行车安全性。
在本发明的一个实施例中，还包括：当电动汽车的高压系统正常工作时，电池管理器还将降压命令发送至双向DC/DC变换器，以使双向DC/DC变换器根据降压命令对高压动力电池输出的高压电进行降压转换以给低压蓄电池充电。
进一步地，本发明实施例的转向控制方法，还包括：双向DC/DC变换器对高压动力电池输出的高压电进行降压转换后还为电动汽车的低压系统供电。
具体地，当电动汽车的高压系统正常工作时，转向电机控制器从高压动力电池取电，直接驱动转向电机工作，此时双向DC/DC变换器还将高压动力电池的高压电转化为低压电，给低压蓄电池充电并给整车低压电器供电。
在本发明的一个实施例中，本发明实施例的转向控制方法，还包括：当电动汽车的高压系统正常退电时，电池管理器控制双向DC/DC变换器处于停止工作状态，从而避免了能量的浪费情况。
本发明实施例的电动汽车的转向控制方法，当电动汽车的高压系统出现异常断电时，电池管理器向双向DC/DC变换器发送升压命令，双向DC/DC变换器将低压蓄电池输出的低压电转换为高压电以给转向电机控制器供电，使电动汽车在高压系统出现异常断电时还可以继续转动方向，达到转向延时的目的，提升了行车的安全性，同时由于双向DC/DC变换器的双向性，可以选择性的实现其升压功能，避免了不必要的能量损耗，实现了整车的节能。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种电动汽车的转向控制系统，其特征在于，包括：
转向电机；
转向电机控制器，所述转向电机控制器与所述转向电机相连，所述转向电机控制器用于驱动所述转向电机以给所述电动汽车转向提供助力；
高压动力电池，所述高压动力电池与所述转向电机控制器相连以给所述转向电机控制器供电；
低压蓄电池；
双向DC/DC变换器，所述双向DC/DC变换器的高压输入端与所述高压动力电池相连，所述双向DC/DC变换器的高压输出端与所述转向电机控制器相连，所述双向DC/DC变换器的低压输入/输出端与所述低压蓄电池相连；
电池管理器，所述电池管理器用于对所述双向DC/DC变换器进行控制，其中，当所述电动汽车的高压系统出现异常断电时，所述电池管理器将升压命令发送至所述双向DC/DC变换器，以使所述双向DC/DC变换器根据所述升压命令将所述低压蓄电池输出的低压电转换为高压电以给所述转向电机控制器供电，实现所述转向电机延时给所述电动汽车转向提供助力。
2.如权利要求1所述的电动汽车的转向控制系统，其特征在于，当所述电动汽车的高压系统正常工作时，所述高压动力电池为所述转向电机控制器供电。
3.如权利要求1或2所述的电动汽车的转向控制系统，其特征在于，当所述电动汽车的高压系统正常工作时，所述电池管理器还将降压命令发送至所述双向DC/DC变换器，以使所述双向DC/DC变换器根据所述降压命令对所述高压动力电池输出的高压电进行降压转换以给所述低压蓄电池充电。
4.如权利要求3所述的电动汽车的转向控制系统，其特征在于，所述双向DC/DC变换器对所述高压动力电池输出的高压电进行降压转换后还为所述电动汽车的低压系统供电。
5.如权利要求1所述的电动汽车的转向控制系统，其特征在于，当所述电动汽车的高压系统正常退电时，所述电池管理器控制所述双向DC/DC变换器处于停止工作状态。
6.一种电动汽车的转向控制方法，其特征在于，所述电动汽车包括转向电机、转向电机控制器、高压动力电池、低压蓄电池、双向DC/DC变换器和电池管理器，所述转向控制方法，包括以下步骤：
所述电池管理器获取所述电动汽车的高压系统的状态；
当所述电动汽车的高压系统出现异常断电时，所述电池管理器将升压命令发送至所述双向DC/DC变换器；
所述双向DC/DC变换器根据所述升压命令将所述低压蓄电池输出的低压电转换为高压电以给所述转向电机控制器供电，实现所述转向电机延时给所述电动汽车转向提供助力。
7.如权利要求6所述的电动汽车的转向控制方法，其特征在于，当所述电动汽车的高压系统正常工作时，所述高压动力电池为所述转向电机控制器供电。
8.如权利要求6或7所述的电动汽车的转向控制方法，其特征在于，还包括：
当所述电动汽车的高压系统正常工作时，所述电池管理器还将降压命令发送至所述双向DC/DC变换器，以使所述双向DC/DC变换器根据所述降压命令对所述高压动力电池输出的高压电进行降压转换以给所述低压蓄电池充电。
9.如权利要求8所述的电动汽车的转向控制方法，其特征在于，还包括：
所述双向DC/DC变换器对所述高压动力电池输出的高压电进行降压转换后还为所述电动汽车的低压系统供电。
10.如权利要求6所述的电动汽车的转向控制方法，其特征在于，还包括：
当所述电动汽车的高压系统正常退电时，所述电池管理器控制所述双向DC/DC变换器处于停止工作状态。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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