CN107054096A - 高压电池失效后车辆维持电转向的控制电路及方法 - Google Patents

高压电池失效后车辆维持电转向的控制电路及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107054096A
CN107054096A CN201710252823.7A CN201710252823A CN107054096A CN 107054096 A CN107054096 A CN 107054096A CN 201710252823 A CN201710252823 A CN 201710252823A CN 107054096 A CN107054096 A CN 107054096A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
electricity
controller
electric
battery module
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.)
Granted
Application number
CN201710252823.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107054096B (zh
Inventor
陆海峰
邓跃跃
魏毅
赵向阳
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.)
Tebaijia Power Technology Co ltd
Original Assignee
Elite Power Technology 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 Elite Power Technology Co Ltd filed Critical Elite Power Technology Co Ltd
Priority to CN201710252823.7A priority Critical patent/CN107054096B/zh
Publication of CN107054096A publication Critical patent/CN107054096A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107054096B publication Critical patent/CN107054096B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046—Controlling the motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明涉及汽车安全系统及电气系统技术领域，具体的讲是高压电池失效后车辆维持电转向的控制电路及方法，本发明采用电机控制器将车辆的动能转化为电能，保持了在电机断电的状态下汽车仍然可以坚持转向运作，保证了汽车在突然故障的情况下有充足的时间使车辆转向到一个安全的方向，提高了车辆针对突发状况的安全处理性能，保障了驾驶及乘坐人员的安全。

Description

高压电池失效后车辆维持电转向的控制电路及方法
技术领域
本发明涉及汽车安全系统及电气系统技术领域，具体的讲是高压电池失效后车辆维持电转向的控制电路及方法。
背景技术
2017年开始执行的《电动客车安全技术条件》 要求，车辆在行驶过程中，出现需要整车主动断B级高压电的车辆异常情况时，在车速大于5 km/h时应保持转向系统维持助力状态或至少保持转向助力状态30 s后再断B级电。
对于非紧急故障，电池可以继续维持高压系统供电，等30s后再切断高压。但对于某些紧急情况，电池需要尽快切断高压，以保证自身安全。为此针对这一情况，本发明设计了一种在电池系统断开的情况下，利用电机控制器将车辆的动能转化为电能，供电转向系统工作，直到车速小于5km/h的控制电路及控制方法。
发明内容
本发明突破了现有技术的难题，设计了一种在电池系统断开的情况下，利用电机控制器将车辆的动能转化为电能，供电转向系统工作，直到车速小于5km/h的控制电路及控制方法。
为了达到上述目的，本发明设计了高压电池失效后车辆维持电转向的控制电路,高压电池模块中电源的一端与高压电池模块中主继电器的一端相连，高压电池模块中主继电器的另一端分为两路分别与高压配电盒中电机继电器的一端、高压配电盒中电转向继电器的一端相连，高压配电盒中电机继电器的另一端与电机控制器中电容一的一端相连，电机控制器中电容一的另一端与高压电池模块中电源的另一端相连，高压配电盒中电转向继电器的另一端与电转向控制器中电容二（的一端相连，电转向控制器中电容二（的另一端也与高压电池模块中电源的另一端相连。
所述高压电池模块与电机控制器均与整车控制器相连。
本发明还设计了高压电池失效后车辆维持电转向的控制方法，按照如下步骤进行控制：
步骤1：当车辆在车速＞5km/h的运行中，高压电池模块发生故障时，将断电信号传递给整车控制器；
步骤2：整车控制器收到断电信号后，发送0转矩指令给电机控制器，使电机驱动转矩降为0；
步骤3：当电机驱动转矩降为0后，整车控制器进入电压控制模式；
步骤4：整车控制器进入电压控制模式后，发送信号给高压电池模块，高压电池模块将主继电器断开；
步骤5：电机控制器通过输出负转矩给电容一和电容二（充电，维持电压稳定，给电转向控制器转向工作供电；
步骤6：整车控制器监控到车速＜5km/h的时候，电机控制器和电转向控制器关闭，车辆转向系统停止工作。
所述步骤3中的电压控制模式如下：
步骤a：根据电转向控制器额定功率P、当前电机速度S、电转向电机系统的效率E2以及电机效率E1，利用电用转矩估算公式计算出电用转矩，作为前馈值；
步骤b：根据电转向控制器额定电压和实际电压，通过PID控制，将其输出值作为控制变量；
步骤c：将前馈值与控制变量相加后，经过转矩限幅，将结果信号发送给电机控制器。
所述电用转矩估算公式为。
本发明与现有技术相比，采用电机控制器将车辆的动能转化为电能，保持了在电机断电的状态下汽车仍然可以坚持转向运作，保证了汽车在突然故障的情况下有充足的时间使车辆转向到一个安全的方向，提高了车辆针对突发状况的安全处理性能，保障了驾驶及乘坐人员的安全。
附图说明
图1为本发明的控制电路示意图。
图2为本发明中电压控制控制模式示意图。
图3为本发明实测结果示意图。
参见图1~图3，1为整车控制器，2为高压电池模块，3为高压配电盒，4为电机控制器，5为电转向控制器，6为主继电器，7为电机继电器，8为电转向继电器，9为电容一，10为电容二。
具体实施方式
结合附图，对本发明做进一步描述。
参见图1和图2，本发明设计了高压电池失效后车辆维持电转向的控制电路,高压电池模块2中电源的一端与高压电池模块2中主继电器6的一端相连，高压电池模块2中主继电器6的另一端分为两路分别与高压配电盒3中电机继电器7的一端、高压配电盒3中电转向继电器8的一端相连，高压配电盒3中电机继电器7的另一端与电机控制器4中电容一9的一端相连，电机控制器4中电容一9的另一端与高压电池模块2中电源的另一端相连，高压配电盒3中电转向继电器8的另一端与电转向控制器5中电容二10的一端相连，电转向控制器5中电容二10的另一端也与高压电池模块2中电源的另一端相连。
本发明中高压电池模块2与电机控制器4均与整车控制器1相连。
本发明还设计了高压电池失效后车辆维持电转向的控制方法，按照如下步骤进行控制：
步骤1：当车辆在车速＞5km/h的运行中，高压电池模块2发生故障时，将断电信号传递给整车控制器1；
步骤2：整车控制器1收到断电信号后，发送0转矩指令给电机控制器4，使电机驱动转矩降为0；
步骤3：当电机驱动转矩降为0后，整车控制器1进入电压控制模式；
步骤4：整车控制器1进入电压控制模式后，发送信号给高压电池模块2，高压电池模块2将主继电器6断开；
步骤5：电机控制器4通过输出负转矩给电容一9和电容二10充电，维持电压稳定，给电转向控制器5转向工作供电；
步骤6：整车控制器1监控到车速＜5km/h的时候，电机控制器4和电转向控制器5关闭，车辆转向系统停止工作。
本发明中步骤3中的电压控制模式如下：
步骤a：根据电转向控制器5额定功率P、当前电机速度S、电转向电机系统的效率E2以及电机效率E1，利用电用转矩估算公式计算出电用转矩，作为前馈值；
步骤b：根据电转向控制器5额定电压和实际电压，通过PID控制，将其输出值作为控制变量；
步骤c：将前馈值与控制变量相加后，经过转矩限幅，将结果信号发送给电机控制器4。
本发明中电用转矩估算公式为。
参见图3，当时间为0到3秒时，车辆正常运行。电机输出正转矩驱动车辆前进。电转向母线电压为510V左右，车速达到40km/h。在第3秒时，电池发生严重故障。整车控制器将电机驱动转矩快速降为0后，整车控制器进入电压控制模式，发送负转矩指令给电机控制器。随后，电池管理系统将高压电池断开。
在第3秒到第13秒，整车控制器一直工作在电压控制模式，根据电转向的电压动态调整输出转矩指令。转矩指令在0到-20Nm间动态调整，给直流母线充电。在这个过程中，电转向母线电压维持在500V到550V间，使得电转向系统在高压电池断开的情况下，能继续正常工作。
13秒后，车速下降到5km/h。整车控制器退出电压控制模式，将转矩指令设为0， 这时候由于没有电机能量回馈给直流母线，电转向的母线电压开始持续下降。
综上，在车速大于5km/h 时，根据本发明的方法，就算高压电池断开，电转向系统依然能够依靠电机回馈的能量正常工作。

Claims (5)

1.高压电池失效后车辆维持电转向的控制电路,其特征在于：高压电池模块（2）中电源的一端与高压电池模块（2）中主继电器（6）的一端相连，高压电池模块（2）中主继电器（6）的另一端分为两路分别与高压配电盒（3）中电机继电器（7）的一端、高压配电盒（3）中电转向继电器（8）的一端相连，高压配电盒（3）中电机继电器（7）的另一端与电机控制器（4）中电容一（9）的一端相连，电机控制器（4）中电容一（9）的另一端与高压电池模块（2）中电源的另一端相连，高压配电盒（3）中电转向继电器（8）的另一端与电转向控制器（5）中电容二（10）的一端相连，电转向控制器（5）中电容二（10）的另一端也与高压电池模块（2）中电源的另一端相连。
2.根据权利要求1所述的高压电池失效后车辆维持电转向的控制电路，其特征在于：所述高压电池模块（2）与电机控制器（4）均与整车控制器（1）相连。
3.高压电池失效后车辆维持电转向的控制方法，其特征在于：按照如下步骤进行控制：
步骤1：当车辆在车速＞5km/h的运行中，高压电池模块（2）发生故障时，将断电信号传递给整车控制器（1）；
步骤2：整车控制器（1）收到断电信号后，发送0转矩指令给电机控制器（4），使电机驱动转矩降为0；
步骤3：当电机驱动转矩降为0后，整车控制器（1）进入电压控制模式；
步骤4：整车控制器（1）进入电压控制模式后，发送信号给高压电池模块（2），高压电池模块（2）将主继电器（6）断开；
步骤5：电机控制器（4）通过输出负转矩给电容一（9）和电容二（10）充电，维持电压稳定，给电转向控制器（5）转向工作供电；
步骤6：整车控制器（1）监控到车速＜5km/h的时候，电机控制器（4）和电转向控制器（5）关闭，车辆转向系统停止工作。
4.根据权利要求3所述的高压电池失效后车辆维持电转向的控制方法，其特征在于：所述步骤3中的电压控制模式如下：
步骤a：根据电转向控制器（5）额定功率P、当前电机速度S、电转向电机系统的效率E2以及电机效率E1，利用电用转矩估算公式计算出电用转矩，作为前馈值；
步骤b：根据电转向控制器（5）额定电压和实际电压，通过PID控制，将其输出值作为控制变量；
步骤c：将前馈值与控制变量相加后，经过转矩限幅，将结果信号发送给电机控制器（4）。
5.根据权利要求4所述的高压电池失效后车辆维持电转向的控制方法，其特征在于：所述电用转矩估算公式为。
CN201710252823.7A 2017-04-18 2017-04-18 高压电池失效后车辆维持电转向的控制电路及方法 Active CN107054096B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710252823.7A CN107054096B (zh) 2017-04-18 2017-04-18 高压电池失效后车辆维持电转向的控制电路及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710252823.7A CN107054096B (zh) 2017-04-18 2017-04-18 高压电池失效后车辆维持电转向的控制电路及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107054096A true CN107054096A (zh) 2017-08-18
CN107054096B CN107054096B (zh) 2019-04-30

Family

ID=59601257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710252823.7A Active CN107054096B (zh) 2017-04-18 2017-04-18 高压电池失效后车辆维持电转向的控制电路及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107054096B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111619350A (zh) * 2019-02-27 2020-09-04 北京宝沃汽车有限公司 整车控制方法、整车控制系统和一种车辆
CN112440896A (zh) * 2019-09-04 2021-03-05 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种l3智能驾驶电网系统及车辆
CN113103974A (zh) * 2021-04-15 2021-07-13 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 一种新能源车辆故障安全保护方法和系统
CN115447664A (zh) * 2022-09-05 2022-12-09 摩登汽车有限公司 一种紧急下电时电动转向助力系统控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090212627A1 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Hideki Sakata Car power source apparatus
CN103879443A (zh) * 2012-12-20 2014-06-25 株式会社捷太格特 电动力转向设备
US20150021984A1 (en) * 2013-07-16 2015-01-22 Hyundai Motor Company System and method for controlling energy under interlock of eco-friendly vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090212627A1 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Hideki Sakata Car power source apparatus
CN103879443A (zh) * 2012-12-20 2014-06-25 株式会社捷太格特 电动力转向设备
US20150021984A1 (en) * 2013-07-16 2015-01-22 Hyundai Motor Company System and method for controlling energy under interlock of eco-friendly vehicle

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111619350A (zh) * 2019-02-27 2020-09-04 北京宝沃汽车有限公司 整车控制方法、整车控制系统和一种车辆
CN112440896A (zh) * 2019-09-04 2021-03-05 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种l3智能驾驶电网系统及车辆
CN113103974A (zh) * 2021-04-15 2021-07-13 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 一种新能源车辆故障安全保护方法和系统
CN115447664A (zh) * 2022-09-05 2022-12-09 摩登汽车有限公司 一种紧急下电时电动转向助力系统控制方法
CN115447664B (zh) * 2022-09-05 2023-09-22 摩登汽车有限公司 一种紧急下电时电动转向助力系统控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107054096B (zh) 2019-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107054096A (zh) 高压电池失效后车辆维持电转向的控制电路及方法
KR101262973B1 (ko) 하이브리드 전기 차량의 비상주행 제어시스템 및 그 제어방법
CN107933326B (zh) 一种双源无轨电车电电耦合控制方法及动力装置
KR101997347B1 (ko) 자동차
CN106240390A (zh) 一种纯电动客车动力系统及其低soc时动态优化电能的方法
CN204567343U (zh) 轻型客车双路冗余安全高压设备及其控制系统
WO2019109413A1 (zh) 一种内燃动车组混合供电动力系统及供电方法
WO2016134565A1 (zh) 一种纯电动车并行充电供电系统
WO2013115098A1 (ja) 車速制御装置およびそれを搭載した車両
JP2014121962A (ja) ハイブリッド車の走行モード切換制御装置
CN104842814B (zh) 轻型客车双路冗余安全高压设备及其控制系统与控制方法
JP2015053825A (ja) 車両用電源システム
CN108859775B (zh) 一种制动能量回馈控制电路及功率分配方法
CN106740197A (zh) 电动汽车的能量管理系统
CN108082187A (zh) 一种汽车能量回收的方法及装置
CN102991496B (zh) 用于混合动力汽车的能量回收控制方法和系统
CN110920397A (zh) 一种电动汽车电气系统电机控制器mcu电压泄放方法
CN115610212A (zh) 动力电池可模块化配置的纯电矿用交流自卸车驱动系统
CN105059129A (zh) 复合电源、使用该复合电源的供能系统及电动汽车
CN109131380B (zh) 内燃机车主辅传动系统及内燃机车
CN104139706B (zh) 一种无轨电车及其隔离式供电系统
CN109995306A (zh) 一种电机控制器放电控制方法及装置
CN107499141A (zh) 一种多轴轮边驱动电动汽车用分布式高压系统
CN112572331B (zh) 电动助力转向系统应急供电控制方法
CN212149000U (zh) 一种用于汽车电动助力转向的应急供电装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 201506 Building 2, No. 8158, Tingwei Road, Jinshan District, Shanghai

Patentee after: Tebaijia Power Technology Co.,Ltd.

Address before: 201506 Building 2, No. 8158, Tingwei Road, Jinshan District, Shanghai

Patentee before: TOP GEAR POWERTRAIN TECHNOLOGY Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder