CN108422951A - 轻度混合动力系统的重新供电方法、装置及系统 - Google Patents

轻度混合动力系统的重新供电方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种轻度混合动力系统的重新供电方法、装置及系统，涉及车辆电力控制技术领域，该方法包括：当轻度混合动力系统发生故障导致高压继电器断开后，实时检测轻度混合动力系统的故障是否消除；高压继电器用于控制混动高压电源是否供电；如果故障消除，控制DCDC直流转换器进行预充电；当DCDC直流转换器预充电至预设阈值后，控制高压继电器接合，以使混动高压电源恢复供电。本发明实施例提供的轻度混合动力系统的重新供电方法、装置及系统，可以在混合动力系统高压继电器断开的故障跛行模式下，具备重新恢复高压供电的机制，提高了轻度混合动力系统的安全性和鲁棒性。

Description

轻度混合动力系统的重新供电方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及车辆电力控制技术领域，尤其是涉及一种轻度混合动力系统的重新供电方法、装置及系统。
背景技术
汽车混合动力技术具有制动能量回收、加速助力和调节发动机负荷等功能，可降低整车油耗和排放，因而受到政府和汽车企业大力推广。汽车混合动力技术包括：轻度混合动力与重度混合动力。其中轻度混合动力系统包括BSG、直流电压转换器DCDC、常规电源和混合动力电源等。
在应用上述轻度混合动力技术的车辆，在行驶过程中因电压过高、电流过高、温度过高等故障，可能会出现混动系统的高压电源继电器断开的情况。在这种情况下，混合动力车辆系统将失去高压电源供电，持续消耗常规电源电量，直至常规电源电量耗尽，车辆发动机将熄火停机，并且无法再次起动，存在较大的安全隐患。
针对现有技术中，轻度混合动力系统在失去高压电源供电时，存在安全隐患的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轻度混合动力系统的重新供电方法、装置及系统，在混合动力系统高压继电器断开的情况下，可以重新恢复高压供电提高了轻度混合动力系统的安全性和鲁棒性。
第一方面，本发明实施例提供了一种轻度混合动力系统的重新供电方法，应用于轻度混合动力系统的控制器，包括：当轻度混合动力系统发生故障导致高压继电器断开后，实时检测轻度混合动力系统的故障是否消除；高压继电器用于控制混动高压电源是否供电；如果故障消除，控制DCDC直流转换器进行预充电；当DCDC直流转换器预充电至预设阈值后，控制高压继电器接合，以使混动高压电源恢复供电。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，实时检测轻度混合动力系统的故障是否消除的步骤，包括：实时获取DCDC直流电压转换器、BMS电池控制单元和BSG带驱动起动/发电一体电机的状态信息；状态信息包括故障修复信息和/或运行信息；根据状态信息检测故障是否消除。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，控制DCDC直流转换器进行预充电的步骤，包括：获取混动高压电源的当前电压，并根据当前电压确定DCDC直流转换器预充电的预设阈值；根据预设阈值控制DCDC直流转换器进行预充电。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，在控制DCDC直流转换器进行预充电的步骤之后，还包括：获取DCDC直流转换器预充电的电压值，并判断电压值是否达到预设阈值。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，在控制高压继电器接合的步骤之后，还包括：获取高压继电器的接合状态，并判断高压继电器是否接合。
第二方面，本发明实施例还提供了一种轻度混合动力系统的重新供电装置，应用于轻度混合动力系统的控制器，包括：检测模块，用于当轻度混合动力系统发生故障导致高压继电器断开后，实时检测轻度混合动力系统的故障是否消除；高压继电器用于控制混动高压电源是否供电；预充电模块，用于如果故障消除，控制DCDC直流转换器进行预充电；接合模块，用于当DCDC直流转换器预充电至预设阈值后，控制高压继电器接合，以使混动高压电源恢复供电。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，检测模块还用于：实时获取DCDC直流电压转换器、BMS电池控制单元和BSG带驱动起动/发电一体电机的状态信息；状态信息包括故障修复信息和/或运行信息；根据状态信息检测故障是否消除。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，预充电模块还用于：获取混动高压电源的当前电压，并根据当前电压确定DCDC直流转换器预充电的预设阈值；根据预设阈值控制DCDC直流转换器进行预充电。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，还包括：判断模块，用于获取DCDC直流转换器预充电的电压值，并判断电压值是否达到预设阈值。
第三方面，本发明实施例还提供了一种轻度混合动力系统，包括：混合动力系统控制器、BSG带驱动起动/发电一体电机、DCDC直流转换器、常规电源和混动高压电源；混合动力系统控制器与DCDC直流转换器、BSG带驱动起动/发电一体电机以及混动高压电源分别通信连接；混动电源包括电池控制器、电池包以及由电池控制器控制的高压继电器；高压继电器用于控制混动高压电源是否向外输出电能；混动系统控制器执行第一方面及其各可能的实施方式之一提供的方法。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供的轻度混合动力系统的重新供电方法、装置及系统，在轻度混合动力系统发生故障导致高压继电器断开后，可以实时检测轻度混合动力系统的故障是否消除，在故障消除后，控制DCDC直流转换器进行预充电至预设阈值，控制高压继电器接合以使混动高压电源恢复供电，从而可以在混合动力系统高压继电器断开的故障跛行模式下，具备重新恢复高压供电的机制，提高了轻度混合动力系统的安全性和鲁棒性。
本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的一种轻度混合动力系统的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种轻度混合动力系统的重新供电方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的另一种轻度混合动力系统的重新供电方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的一种轻度混合动力系统的重新供电装置的结构框图；
图5为本发明实施例提供的另一种轻度混合动力系统的重新供电装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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做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。
现有技术仅考虑了轻度混合动力系统车辆，在混合动力系统供电模块均正常工作情况下的供电方法，但未考虑到当轻度混合动力系统供电模块出现故障后的供电恢复机制，这会导致一旦混合动力系统车辆出现高压继电器因发生故障而断开时，系统高压供电被切断，车辆只能由常规电源供电直至常规电源电量消耗殆尽，发动机熄火停机，并无法再次起动。
基于此，本发明实施例提供的一种轻度混合动力系统的重新供电方法、装置及系统，在混合动力系统高压继电器断开的故障跛行模式下，具备了重新恢复高压供电的机制，可以重新恢复高压供电提高了轻度混合动力系统的安全性和鲁棒性。
以下对本发明的实施例进行详细介绍。
实施例1
本发明实施例提供了一种轻度混合动力系统，参见图1所示的轻度混合动力系统的示意图，其中示出了：发动机与BSG带驱动起动/发电一体电机连接；混合动力系统控制器与DCDC直流转换器、BSG带驱动起动/发电一体电机以及混动高压电源分别通信连接。
在图1中以混动高压电源为48v混动高压电源、常规电源为12v常规电源为例进行说明。其中，混动高压电源还可以是48V-120V的电池，混动电源内部的电池控制器与混动系统控制器进行信息交互，发送电池状态和继电器状态等信息，接受电池唤醒、休眠和继电器闭合断开等信息。
在轻度混合动力系统还包括连接各设备的电缆，例如包括：通讯控制网络电缆、常规电网电缆、混动高压电网电缆。混动高压电源包括：电池控制器、电池包以及由电池控制器控制的高压继电器，该高压继电器用于控制混动高压电源是否向外输出电能；电池控制器测量电池包电压和混动电源输出端电压，并计算两者电压差确定是否闭合继电器。混动系统控制器通过图1所示的通讯控制网络分别实现与DCDC直流转换器、BSG带驱动起动/发电一体电机以及48V混动高压电源的通讯。
DCDC直流转换器具有将高压(比如48V)转化为低压(比如12V)的功能，也具有将低压(比如12V)预充升压为高压(比如48V)的功能。预充后依靠其内部电容维持输出端电压，电压预充达到目标值后再缓慢下降。DCDC控制器接收混合动力系统控制器指令按照目标电压进行预充升压。
本发明实施例提供的轻度混合动力系统，包括轻度混合动力系统的故障修复检测模式及故障跛行模式下的混合动力系统高压供电重新上电机制。当轻度混合动力车辆系统因故障导致高压电源继电器断开后，混合动力系统控制器将持续实时检测导致高压电源继电器断开的故障是否修复。如果故障修复，混合动力系统控制器将控制DCDC直流转换器预充电，预充电电压达到高压继电器接合条件时，控制高压继电器接合，混合动力系统恢复高压供电。
实施例2
本发明实施例提供了一种轻度混合动力系统的重新供电方法，应用于轻度混合动力系统的控制器，轻度混合动力系统的结构如上述实施例。
参见图2所示的轻度混合动力系统的重新供电方法的流程图，该方法包括如下步骤：
步骤S202，当轻度混合动力系统发生故障导致高压继电器断开后，实时检测轻度混合动力系统的故障是否消除。
在轻度混合动力系统运行的过程中，可能会出现电压过高、电流过高、温度过高等故障，而导致混动系统高压继电器断开。高压继电器与混动高压电源串联，用于控制混动高压电源是否供电，在高压继电器闭合时才能对外进行电能交互。在高压继电器断开后，系统进入故障跛行模式。
在此模式下，混合动力系统控制器实时检测轻度混合动力系统的故障是否消除。检测故障是否消除可以通过以下方式：
(1)混合动力系统控制器实时获取DCDC直流电压转换器、BMS电池控制单元和BSG带驱动起动/发电一体电机的状态信息。其中，状态信息包括故障修复信息和/或运行信息。
(2)根据状态信息检测故障是否消除。例如可以根据是否获取到上述部件的故障修复信息确定是否消除故障，或者根据其运行信息确定是否正常运行。
步骤S204，如果故障消除，控制DCDC直流转换器进行预充电。
如果故障消除，控制器需要获取混动高压电源的当前电压，并根据当前电压确定DCDC直流转换器预充电的预设阈值。在将高压继电器接合前，需要先对DCDC直流转换器进行预充电，以保证高压继电器接合时混动高压电源的电压与外部混动电网的电压差值在要求范围内，从而保护直流转换器和混动高压电源。主要是确认混动高压电源的端电压与混动高压电源的电池包电压的差值在要求电压值范围以内，如果差值过大则会损坏电器设备。具体地，要求上述差值的范围可以为±2V。
在获取混动高压电源的当前电压后，就可以根据该当前电压确定直流转换器需要预充电至的预设阈值，控制器根据预设阈值控制DCDC直流转换器进行预充电。
步骤S206，当DCDC直流转换器预充电至预设阈值后，控制高压继电器接合，以使混动高压电源恢复供电。
为了保证混动系统运行的安全，在控制高压继电器接合前还可以获取DCDC直流转换器预充电的电压值，并判断电压值是否达到预设阈值。在已达到预设阈值后再控制高压继电器接合。
本发明实施例提供的轻度混合动力系统的重新供电方法，在轻度混合动力系统发生故障导致高压继电器断开后，可以实时检测轻度混合动力系统的故障是否消除，在故障消除后，控制DCDC直流转换器进行预充电至预设阈值，控制高压继电器接合以使混动高压电源恢复供电，从而可以在混合动力系统高压继电器断开的故障跛行模式下，具备重新恢复高压供电的机制，提高了轻度混合动力系统的安全性和鲁棒性。
实施例3
本发明实施例提供了一种轻度混合动力系统的重新供电方法，参见图3所示的轻度混合动力系统的重新供电方法的流程图，该方法包括如下步骤：
步骤S302，轻度混合动力系统在正常运行状态下，实时检测混合动力系统高压继电器是否因故障断开。如果是，执行步骤S304；如果否，继续执行步骤S302。
步骤S304，轻度混合动力系统进入跛行状态。
在该跛行状态下，高压继电器处于断开状态，本发明实施例提供了故障修复检测模式和高压供电重新上电机制。
步骤S306，轻度混合动力系统实时检测导致高压继电器断开的故障是否修复。如果是，执行步骤S308；如果否，继续执行步骤S306。
步骤S308，混合动力系统控制常规电源对DCDC直流电压转换器进行预充电。
步骤S310，混合动力系统检测DCDC直流电压转换器是否完成预充电。如果是，执行步骤S312；如果否，继续执行步骤S310。
步骤S312，混合动力系统控制高压继电器接合。
本发明实施例提供的轻度混合动力系统的重新供电方法，在轻度混合动力系统发生故障导致高压继电器断开后，可以实时检测轻度混合动力系统的故障是否消除，在故障消除后，控制DCDC直流转换器进行预充电至预设阈值，控制高压继电器接合以使混动高压电源恢复供电，从而可以在混合动力系统高压继电器断开的故障跛行模式下，具备重新恢复高压供电的机制，提高了轻度混合动力系统的安全性和鲁棒性。
实施例3
本发明实施例提供了一种轻度混合动力系统的重新供电装置，应用于轻度混合动力系统的控制器。参见图4所示的轻度混合动力系统的重新供电装置的结构框图，该系统包括：
检测模块41，用于当轻度混合动力系统发生故障导致高压继电器断开后，实时检测轻度混合动力系统的故障是否消除；高压继电器用于控制混动高压电源是否供电；
预充电模块42，用于如果故障消除，控制DCDC直流转换器进行预充电；
接合模块43，用于当DCDC直流转换器预充电至预设阈值后，控制高压继电器接合，以使混动高压电源恢复供电。
其中，上述检测模块41还用于：实时获取DCDC直流电压转换器、BMS电池控制单元和BSG带驱动起动/发电一体电机的状态信息；状态信息包括故障修复信息和/或运行信息；根据状态信息检测故障是否消除。
上述预充电模块42还用于：获取混动高压电源的当前电压，并根据当前电压确定DCDC直流转换器预充电的预设阈值；根据预设阈值控制DCDC直流转换器进行预充电。
参见图5所示的轻度混合动力系统的重新供电装置的结构框图，该系统还包括：判断模块51，用于获取DCDC直流转换器预充电的电压值，并判断电压值是否达到预设阈值。
本发明实施例提供的轻度混合动力系统的重新供电装置，在轻度混合动力系统发生故障导致高压继电器断开后，可以实时检测轻度混合动力系统的故障是否消除，在故障消除后，控制DCDC直流转换器进行预充电至预设阈值，控制高压继电器接合以使混动高压电源恢复供电，从而可以在混合动力系统高压继电器断开的故障跛行模式下，具备重新恢复高压供电的机制，提高了轻度混合动力系统的安全性和鲁棒性。
本发明实施例提供的轻度混合动力系统的重新供电装置，与上述实施例提供的轻度混合动力系统的重新供电方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
本发明实施例还提供一种轻度混合动力系统的重新供电设备，包括处理器和机器可读存储介质，机器可读存储介质存储有能够被处理器执行的机器可执行指令，处理器执行机器可执行指令以上述方法。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述实施例提供的装置所用的计算机软件指令。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
上述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种轻度混合动力系统的重新供电方法，其特征在于，应用于轻度混合动力系统的控制器，包括：
当轻度混合动力系统发生故障导致高压继电器断开后，实时检测所述轻度混合动力系统的故障是否消除；所述高压继电器用于控制混动高压电源是否供电；
如果故障消除，控制DCDC直流转换器进行预充电；
当所述DCDC直流转换器预充电至预设阈值后，控制所述高压继电器接合，以使所述混动高压电源恢复供电。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时检测所述轻度混合动力系统的故障是否消除的步骤，包括：
实时获取DCDC直流电压转换器、BMS电池控制单元和BSG带驱动起动/发电一体电机的状态信息；所述状态信息包括故障修复信息和/或运行信息；
根据所述状态信息检测故障是否消除。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制DCDC直流转换器进行预充电的步骤，包括：
获取所述混动高压电源的当前电压，并根据所述当前电压确定所述DCDC直流转换器预充电的预设阈值；
根据所述预设阈值控制所述DCDC直流转换器进行预充电。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制DCDC直流转换器进行预充电的步骤之后，还包括：
获取所述DCDC直流转换器预充电的电压值，并判断所述电压值是否达到预设阈值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制所述高压继电器接合的步骤之后，还包括：
获取所述高压继电器的接合状态，并判断所述高压继电器是否接合。
6.一种轻度混合动力系统的重新供电装置，其特征在于，应用于轻度混合动力系统的控制器，包括：
检测模块，用于当轻度混合动力系统发生故障导致高压继电器断开后，实时检测所述轻度混合动力系统的故障是否消除；所述高压继电器用于控制混动高压电源是否供电；
预充电模块，用于如果故障消除，控制DCDC直流转换器进行预充电；
接合模块，用于当所述DCDC直流转换器预充电至预设阈值后，控制所述高压继电器接合，以使所述混动高压电源恢复供电。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述检测模块还用于：
实时获取DCDC直流电压转换器、BMS电池控制单元和BSG带驱动起动/发电一体电机的状态信息；所述状态信息包括故障修复信息和/或运行信息；
根据所述状态信息检测故障是否消除。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预充电模块还用于：
获取所述混动高压电源的当前电压，并根据所述当前电压确定所述DCDC直流转换器预充电的预设阈值；
根据所述预设阈值控制所述DCDC直流转换器进行预充电。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
判断模块，用于获取所述DCDC直流转换器预充电的电压值，并判断所述电压值是否达到预设阈值。
10.一种轻度混合动力系统，其特征在于，包括：混合动力系统控制器、BSG带驱动起动/发电一体电机、DCDC直流转换器、常规电源和混动高压电源；
所述混合动力系统控制器与所述DCDC直流转换器、所述BSG带驱动起动/发电一体电机以及所述混动高压电源分别通信连接；
所述混动电源包括电池控制器、电池包以及由电池控制器控制的高压继电器；所述高压继电器用于控制所述混动高压电源是否向外输出电能；
所述混动系统控制器执行权利要求1-5任一项所述的方法。
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