CN108482154A - 一种电动汽车控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车控制系统。该控制系统包括动力电池组、蓄电池、电池管理系统和直流转换器，还包括：充电模块，充电模块内设有第一供电模块和第二供电模块，其中，第一供电模块用于对动力电池组充电；第一继电器，第一继电器的第一端与第二供电模块电连接，第二端与电池管理系统电连接，用于在充电阶段导通其第一端与第二端以使电池管理系统上电；第二继电器，第二继电器的第一端与第二供电模块电连接，第二端与直流转换器电连接，用于在充电阶段导通其第一端与第二端以使直流转换器上电；动力电池组或充电模块还用于在充电阶段通过直流转换器给蓄电池充电。本发明实现了动力电池组和蓄电池同时充电，提高了电动汽车的可靠性。

Description

一种电动汽车控制系统
技术领域
本发明实施例涉及车辆控制技术，尤其涉及一种电动汽车控制系统。
背景技术
当前国标规定充电桩充电插座低压电源电压平台为12V，而商用车蓄电池电压为24V，车辆动力电池组充电时，电池管理系统及其他部件使用车载蓄电池供电。
现有技术主要由整车控制器控制直流转换器工作，当车辆动力电池组充电时，钥匙关闭，直流转换器不工作，现有技术主要存在缺点：a)充电时整车下高压，故动力电池组无法给蓄电池充电；b)充电时直流转换器高压接触器断开，整车无高压供电；c)充电时直流转换器低压电断开，直流转换器不工作。但纯电动车辆动力电池组充电时需要加热或制冷(需要动力电池空调工作)，其低压用电来源于蓄电池，受使用恶劣环境影响，若用电过多易造成蓄电池亏电，如果不能及时充电，甚至在动力电池组充满电后车辆无法上高压启动。
发明内容
本发明实施例提供一种电动汽车控制系统，以实现动力电池组和蓄电池同时充电，提高电动汽车的可靠性。
本发明实施例提供了一种电动汽车控制系统，包括动力电池组、蓄电池、电池管理系统和直流转换器，所述电池管理系统和所述直流转换器均分别与所述动力电池组和所述蓄电池电连接，所述电池管理系统还与所述直流转换器电连接，还包括：
充电模块，与外接充电电源电连接，所述充电模块内设置有第一供电模块和第二供电模块，其中，所述第一供电模块用于将所述外接充电电源提供的电流信号转换为第一电流信号传输至所述电池管理系统以对所述动力电池组进行充电；
第一继电器，所述第一继电器的第一端与所述充电模块的第二供电模块电连接，所述第一继电器的第二端与所述电池管理系统电连接，所述第一继电器用于在充电阶段导通其第一端与第二端以使所述第二供电模块给所述电池管理系统上电；
第二继电器，所述第二继电器的第一端与所述充电模块的第二供电模块电连接，所述第二继电器的第二端与所述直流转换器电连接，所述第二继电器用于在所述充电阶段导通其第一端与第二端以使所述第二供电模块给所述直流转换器上电；
所述动力电池组或所述充电模块还用于在充电阶段通过所述直流转换器给所述蓄电池充电。
可选的，还包括：点火开关，所述点火开关分别与所述蓄电池、所述第一继电器的第三端和所述第二继电器的第三端电连接，所述点火开关用于在关闭时断开所述第一继电器的第三端与所述蓄电池的传输路径以使所述电池管理系统与所述蓄电池断开；
所述点火开关还用于在关闭时断开所述第二继电器的第三端与所述蓄电池的传输路径以使所述直流转换器与所述蓄电池断开。
可选的，所述电池管理系统还与所述充电模块通过控制器局域网络CAN总线连接，所述充电模块用于产生充电确认信号并发送给所述电池管理系统；
所述电池管理系统用于在接收到所述充电确认信号时，将所述第一供电模块输出的第一电流信号传输至所述动力电池组进行充电。
可选的，所述电池管理系统还用于在接收到所述充电确认信号时，将所述第一供电模块输出的第一电流信号传输至所述直流转换器以使所述直流转换器将所述第一电流信号转换成第二电流信号并传输至所述蓄电池进行充电。
可选的，还包括：整车控制器，分别与所述蓄电池和所述直流转换器电连接，所述蓄电池用于在所述电动汽车正常行驶时为所述整车控制器和所述直流转换器供电；
所述整车控制器还与所述直流转换器通过CAN总线连接，所述整车控制器用于在所述电动汽车正常行驶时通过所述CAN总线发送控制指令给所述直流转换器，以控制所述直流转换器工作。
可选的，所述整车控制器还与所述直流转换器直接电连接，所述整车控制器还用于在所述CAN总线通讯断开时，通过与所述直流转换器之间的连接线发送控制指令给所述直流转换器，以控制所述直流转换器工作。
可选的，所述第一供电模块的供电电压为750V，所述第二供电模块的供电电压为24V。
可选的，所述第一继电器为延时继电器，用于在所述点火开关关闭第一预设时间后使所述电池管理系统与所述蓄电池断开。
可选的，所述电池管理系统包括电源模块，用于在所述点火开关关闭第二预设时间后使所述电池管理系统下电。
可选的，所述第二继电器为延时继电器，用于在所述点火开关关闭第三预设时间后使所述直流转换器与所述蓄电池断开。
可选的，所述直流转换器包括电源模块，用于在所述点火开关关闭第四预设时间后使所述直流转换器下电。
本发明实施例提供的电动汽车控制系统，在动力电池组充电阶段，通过第一继电器导通充电模块的第二供电模块和电池管理系统以使电池管理系统上电；通过第二继电器导通充电模块的第二供电模块和直流转换器以使直流转换器上电，从而实现充电阶段电池管理系统和直流转换器正常工作，直流转换器将动力电池组或充电模块提供的高压电流信号转换为低压电流信号给蓄电池充电，解决动力电池组充电时由于直流转换器不工作而导致的蓄电池不能同时充电的问题，实现动力电池组和蓄电池同时充电，提高了电动汽车的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的电动汽车控制系统的结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的电动汽车控制系统的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种直流转换器控制判断方法的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种直流转换器控制判断方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1所示为本发明实施例一提供的电动汽车控制系统的结构示意图，该电动汽车控制系统包括动力电池组10、蓄电池20、电池管理系统30和直流转换器40，电池管理系统30和直流转换器40均分别与动力电池组10和蓄电池20电连接，电池管理系统30还与直流转换器40电连接，还包括：充电模块50，与外接充电电源电连接，充电模块50内设置有第一供电模块51和第二供电模块52，其中，第一供电模块51用于将外接充电电源提供的电流信号转换为第一电流信号传输至电池管理系统30以对动力电池组10进行充电；第一继电器60，第一继电器60的第一端与充电模块50的第二供电模块52电连接，第一继电器60的第二端与电池管理系统30电连接，第一继电器60用于在充电阶段导通其第一端与第二端以使第二供电模块52给电池管理系统30上电；第二继电器70，第二继电器70的第一端与充电模块50的第二供电模块52电连接，第二继电器70的第二端与直流转换器40电连接，第二继电器70用于在充电阶段导通其第一端与第二端以使第二供电模块50给直流转换器40上电；动力电池组10或充电模块50还用于在充电阶段通过直流转换器40给蓄电池20充电。
其中，动力电池组10用于为车辆提供动力，例如带动电动机转动以驱动车辆行驶；蓄电池20用于为车辆各控制器、车灯等提供低压电源；电池管理系统30用于监测动力电池组10和蓄电池20的工作状态，例如监测电量状态，判断动力电池组10和蓄电池20是否需要充电、电量是否充满等；第一供电模块51提提供的第一电流信号可以为一个750V的直流信号，用于给动力电池组充电；直流转换器40用于直流电压转换，例如将动力电池组10提供的高压直流电转换成低压直流电给蓄电池20充电。
可以理解的是，车辆的动力电池组充电时，各控制器均下电，当外接充电电源与充电模块50电连接时，集成在充电模块50内的第二供电模块52使第一继电器60的第一端与第二端导通，以使电池管理系统30上电工作；集成在充电模块50内的第二供电模块52使第二继电器70的第一端和第二端导通，以使直流转换器40上电工作。电池管理系统30可以获取动力电池组10和蓄电池20的电量状态，将第一供电模块51提供的高压直流信号传输给动力电池组10进行充电，通过直流转换器40将动力电池组10或充电模块50提供的高压直流信号转换为低压直流信号给蓄电池20充电。
本实施例的技术方案，在动力电池组充电阶段，通过第一继电器导通充电模块的第二供电模块和电池管理系统以使电池管理系统上电；通过第二继电器导通充电模块的第二供电模块和直流转换器以使直流转换器上电，从而实现充电阶段电池管理系统和直流转换器正常工作，直流转换器将动力电池组或充电模块提供的高压电流信号转换为低压电流信号给蓄电池充电，解决动力电池组充电时由于直流转换器不工作而导致的蓄电池不能同时充电的问题，实现动力电池组和蓄电池同时充电，防止蓄电池亏电现象发生，提高了电动汽车的可靠性。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的电动汽车控制系统的结构示意图，本实施例以上述实施例为基础，可选的，该电动汽车控制系统还包括：点火开关80，点火开关80分别与蓄电池20、第一继电器60的第三端和第二继电器70的第三端电连接，点火开关80用于在关闭时断开第一继电器60的第三端与蓄电池20的传输路径以使电池管理系统30与蓄电池20断开；点火开关80还用于在关闭时断开第二继电器70的第三端与蓄电池20的传输路径以使直流转换器40与蓄电池20断开。
可以理解的是，现有技术中，当电动汽车的点火开关80处于关闭状态时，整车下高压，低压控制器如整车控制器、电机控制器等为保证延时下电均将控制器供电接低压常火，某些控制器在下电完成后其电路板依然供电，造成蓄电池电量浪费，甚至导致蓄电池20亏电。通过将点火开关80分别与蓄电池20、第一继电器60的第三端和第二继电器70的第三端电连接，当点火开关80关闭时，及时断开蓄电池20与电池管理系统30、直流转换器40等控制器的供电路径，可以有效防止蓄电池20亏电的发生。
可选的，电池管理系统30还与充电模块50通过控制器局域网络CAN总线90连接，充电模块50用于产生充电确认信号并发送给电池管理系统30；电池管理系统30用于在接收到充电确认信号时，将第一供电模块51输出的第一电流信号传输至动力电池组10进行充电。
当外接充电电源与充电模块50电连接之后，第二供电模块52使电池管理系统30上电以正常工作，充电模块50产生充电确认信号并通过CAN总线90发送给电池管理系统30，电池管理系统30在收到充电确认信号之后，根据动力电池组10的状态，将第一供电模块51输出的第一电流信号传输至动力电池组10进行充电，其中第一电流信号可以为一个750V的直流信号，具体充电电流大小由电池管理系统30确定，本发明实施例对此不作限定。
可选的，电池管理系统30还用于在接收到充电确认信号时，将第一供电模块51输出的第一电流信号传输至直流转换器40以使直流转换器40将第一电流信号转换成第二电流信号并传输至蓄电池20进行充电。
可以理解的是，电池管理系统30还可以获取蓄电池20的状态，例如剩余电量、电压等信息，在动力电池组充电阶段，蓄电池20需要充电时，电池管理系统30可以将第一供电模块51输出的第一电流信号传输至直流转换器40以使直流转换器40将第一电流信号转换成第二电流信号并传输至蓄电池20进行充电。其中，第一电流信号可以为一个750V的直流信号，第二电流信号可以为一个24V的直流信号。
可选的，该电动汽车控制系统还包括：整车控制器100，分别与蓄电池20和直流转换器40电连接，蓄电池20用于在电动汽车正常行驶时为整车控制器100和直流转换器40供电；整车控制器100还与直流转换器40通过CAN总线90连接，整车控制器100用于在电动汽车正常行驶时通过CAN总线90发送控制指令给直流转换器40，以控制直流转换器40工作。
可以理解的是，电动汽车正常运行时，点火开关80处于打开状态，蓄电池20为整车控制器100、直流转换器40等控制器供电，以使整车控制器100、直流转换器40正常工作。具体的，电动汽车正常运行时，当蓄电池20需要充电时，整车控制器100通过CAN总线90发送指令给直流转换器40，直流转换器40可以把动力电池组10提供的高压直流信号转换为低压直流信号，以给蓄电池20充电。
可选的，整车控制器100还与直流转换器40直接电连接，具体的，电动汽车正常运行时，当蓄电池20需要充电时，整车控制器100通过与直流转换器40之间的连接线发送指令给直流转换器40，直流转换器40可以把动力电池组10提供的高压电流信号转换为低压电流信号，以给蓄电池20充电。其中，该控制指令可以为高电平控制信号。可以提高电动汽车控制系统的可靠性。
电动汽车实际运行过程中，CAN总线90可能出现故障导致整车控制器100与直流转换器40通讯失败，则整车控制器100通过与直流转换器40之间的连接线发送控制指令给直流转换器40，以控制直流转换器40工作
可选的，第一供电模块51的供电电压为750V，第二供电模块52的供电电压为24V。
750V满足国标充电标准要求，车载控制器供电电压为24V，设置第一供电模块51的供电电压为750V，第二供电模块52的供电电压为24V，可以提高电动汽车控制系统的通用性。
可选的，第一继电器60为延时继电器，用于在点火开关80关闭第一预设时间后使电池管理系统30与蓄电池20断开。
在具体电动汽车的应用中，可能需要在点火开关80关闭时使电池管理系统30延迟下电，通过设置第一继电器60为延时继电器，例如设置为点火开关80关闭十分钟后断开电池管理系统30与蓄电池20，既能实现延迟下电，又能防止蓄电池20亏电。
可选的，电池管理系统30包括电源模块，用于在点火开关80关闭第二预设时间后使电池管理系统30下电。
可以理解的是，也可以在电池管理系统30内部内置电源模块，以实现电池管理系统30延时下电功能。
可选的，第二继电器70为延时继电器，用于在点火开关80关闭第三预设时间后使直流转换器40与蓄电池20断开。
在具体电动汽车的应用中，可能需要在点火开关80关闭时使直流转换器40延迟下电，通过设置第二继电器70为延时继电器，例如设置为点火开关80关闭十分钟后断开直流转换器40与蓄电池20，既能实现延迟下电，又能防止蓄电池20亏电。
可选的，直流转换器40包括电源模块，用于在点火开关80关闭第四预设时间后使直流转换器40下电。
可以理解的是，也可以在直流转换器40内部内置电源模块，以实现直流转换器40延时下电功能。
本发明实施例中，由于电动汽车点火开关打开和外接充电电源与充电模块电连接时电池管理系统和直流转换器都会同时上电，因此本发明实施例还提供直流转换器控制判断方法，具体如下：
图3所示为本发明实施例提供的一种直流转换器控制判断方法的流程示意图，该方法包括：
检测电池管理系统是否收到充电确认信号；
若电池管理系统收到充电确认信号，则通过电池管理系统控制直流转换器工作，若电池管理系统没有收到充电确认信号，则通过整车控制器控制直流转换器工作。
进一步的，整车控制器通过CAN总线发送控制指令控制直流转换器工作；整车控制器判断CAN总线通信是否失败，若整车控制器判定CAN总线通信失败，则整车控制器通过与直流转换器之间的连接线发送控制指令以控制所述直流转换器工作。
可以理解的是，若电池管理系统收到充电确认信号，则表明外接充电电源与充电模块电连接，此时电动汽车处于充电状态，点火开关关闭，电池管理系统和直流转换器由充电模块的第二供电模块供电，通过整车控制器控制直流转换器工作，例如给蓄电池充电。若电池管理系统没有收到充电确认信号，则表明电动汽车没有处于充电状态，当点火开关打开，电动汽车运行时，蓄电池给整车控制器和直流转换器供电，通过整车控制器控制直流转换器工作。
图4所示为本发明实施例提供的另一种直流转换器控制判断方法的流程示意图，该方法包括：
电池管理系统判断CAN总线上是否接收到整车控制器的心跳信号；
若电池管理系统判定CAN总线上没有整车控制器的心跳信号，则通过电池管理系统控制直流转换器工作；若电池管理系统判定CAN总线上有整车控制器的心跳信号，则通过整车控制器控制直流转换器工作。
进一步的，整车控制器通过CAN总线发送控制指令控制直流转换器工作；整车控制器判断CAN总线通信是否失败，若整车控制器判定CAN总线通信失败，则整车控制器通过与直流转换器之间的连接线发送控制指令以控制所述直流转换器工作。
可以理解的是，整车控制器的心跳信号指的是当整车控制器上电后发送到CAN总线上的一个循环时钟信号，由于电动汽车充电时点火开关关闭，整车控制器不工作，因此电池管理系统判定CAN总线上没有整车控制器的心跳信号时，表明整车控制器未上电工作，即电池管理系统和直流转换器由充电模块供电，电动汽车处于充电状态，通过电池管理系统控制直流转换器工作。当电池管理系统判定CAN总线上有整车控制器的心跳信号时，则表明电动汽车正常运行时，蓄电池给整车控制器和直流转换器供电，通过整车控制器控制直流转换器工作。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种电动汽车控制系统，其特征在于，包括动力电池组、蓄电池、电池管理系统和直流转换器，所述电池管理系统和所述直流转换器均分别与所述动力电池组和所述蓄电池电连接，所述电池管理系统还与所述直流转换器电连接，还包括：
充电模块，与外接充电电源电连接，所述充电模块内设置有第一供电模块和第二供电模块，其中，所述第一供电模块用于将所述外接充电电源提供的电流信号转换为第一电流信号传输至所述电池管理系统以对所述动力电池组进行充电；
第一继电器，所述第一继电器的第一端与所述充电模块的第二供电模块电连接，所述第一继电器的第二端与所述电池管理系统电连接，所述第一继电器用于在充电阶段导通其第一端与第二端以使所述第二供电模块给所述电池管理系统上电；
第二继电器，所述第二继电器的第一端与所述充电模块的第二供电模块电连接，所述第二继电器的第二端与所述直流转换器电连接，所述第二继电器用于在所述充电阶段导通其第一端与第二端以使所述第二供电模块给所述直流转换器上电；
所述动力电池组或所述充电模块还用于在充电阶段通过所述直流转换器给所述蓄电池充电。
2.根据权利要求1所述的电动汽车控制系统，其特征在于，还包括：点火开关，所述点火开关分别与所述蓄电池、所述第一继电器的第三端和所述第二继电器的第三端电连接，所述点火开关用于在关闭时断开所述第一继电器的第三端与所述蓄电池的传输路径以使所述电池管理系统与所述蓄电池断开；
所述点火开关还用于在关闭时断开所述第二继电器的第三端与所述蓄电池的传输路径以使所述直流转换器与所述蓄电池断开。
3.根据权利要求1所述的电动汽车控制系统，其特征在于，所述电池管理系统还与所述充电模块通过控制器局域网络CAN总线连接，所述充电模块用于产生充电确认信号并发送给所述电池管理系统；
所述电池管理系统用于在接收到所述充电确认信号时，将所述第一供电模块输出的第一电流信号传输至所述动力电池组进行充电。
4.根据权利要求3所述的电动汽车控制系统，其特征在于，所述电池管理系统还用于在接收到所述充电确认信号时，将所述第一供电模块输出的第一电流信号传输至所述直流转换器以使所述直流转换器将所述第一电流信号转换成第二电流信号并传输至所述蓄电池进行充电。
5.根据权利要求1所述的电动汽车控制系统，其特征在于，还包括：整车控制器，分别与所述蓄电池和所述直流转换器电连接，所述蓄电池用于在所述电动汽车正常行驶时为所述整车控制器和所述直流转换器供电；
所述整车控制器还与所述直流转换器通过CAN总线连接，所述整车控制器用于在所述电动汽车正常行驶时通过所述CAN总线发送控制指令给所述直流转换器，以控制所述直流转换器工作。
6.根据权利要求5所述的电动汽车控制系统，其特征在于，所述整车控制器还与所述直流转换器直接电连接，所述整车控制器还用于在所述CAN总线通讯断开时，通过与所述直流转换器之间的连接线发送控制指令给所述直流转换器，以控制所述直流转换器工作。
7.根据权利要求1所述的电动汽车控制系统，其特征在于，所述第一供电模块的供电电压为750V，所述第二供电模块的供电电压为24V。
8.根据权利要求2所述的电动汽车控制系统，其特征在于，所述第一继电器为延时继电器，用于在所述点火开关关闭第一预设时间后使所述电池管理系统与所述蓄电池断开。
9.根据权利要求2所述的电动汽车控制系统，其特征在于，所述电池管理系统包括电源模块，用于在所述点火开关关闭第二预设时间后使所述电池管理系统下电。
10.根据权利要求2所述的电动汽车控制系统，其特征在于，所述第二继电器为延时继电器，用于在所述点火开关关闭第三预设时间后使所述直流转换器与所述蓄电池断开。
11.根据权利要求2所述的电动汽车控制系统，其特征在于，所述直流转换器包括电源模块，用于在所述点火开关关闭第四预设时间后使所述直流转换器下电。
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