CN108528227B - 一种电动汽车增程器控制系统、控制方法及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车增程器控制系统、控制方法及电动汽车。控制系统包括：增程器控制器、第一开关、第二开关及第三开关；第一开关的第一端分别与整车低压供电系统的正极以及开启信号输入端连接，第一开关的第二端与增程器控制器连接；第三开关的第一端与整车低压供电系统的正极连接，第三开关的第二端与第一开关的第二端连接；第二开关的第一端分别与自检信号输入端以及开启信号输入端连接，第二开关的第二端与增程器控制器连接；增程器控制器还通过总线与整车控制系统的控制器连接。本发明实施例的增程器控制系统仅由整车提供控制电及与总线通讯连接，把对整车控制系统的改动控制到最小程度，使增程器与各车型的匹配更加便捷。
Description
技术领域
本发明实施例涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车增程器控制系统、控制方法及电动汽车。
背景技术
电动汽车由于具有能效高、无尾气排放及噪音小等优点，在当今世界面临的能源与环境双重危机的情况下，越来越受到人们的重视，近年来已取得重大发展。但是纯电动汽车目前面临锂电池组能量密度不高、电池寿命短等问题，续驶里程不能满足远距离出行和公交车日行驶里程的需要。
为解除人们对纯电动汽车续驶里程较短的“里程焦虑”，增程式电动汽车应运而生。增程式电动汽车是在纯电动汽车上加装一套车载发电机组作为增程器，随时可为车辆补充电能，达到延长车辆续航里程的目的。增程器工作原理为：在锂电池组电量充足时，锂电池组驱动电机，提供整车驱动功率需求，此时增程器不参与工作。当锂电池组电量消耗到一定程度时，增程器启动，增程器对锂电池组进行充电。当锂电池组电量充足时，增程器停止工作，由锂电池组驱动电机，提供整车驱动。
然而目前在加装增程器的过程中，往往需要对原电动汽车的控制系统做较大的改动，增程器的控制系统与原电动汽车的控制系统连接复杂，增程器的加装复杂。
发明内容
本发明提供一种电动汽车增程器控制系统、控制方法及电动汽车，在加装增程器时，对整车控制系统几乎不做改动，使增程器与各车型的匹配更加便捷。
第一方面，本发明实施例提供了一种电动汽车增程器控制系统，其包括：
增程器控制器、第一开关、第二开关及第三开关；
其中，增程器控制器与整车低压供电系统连接，整车低压供电系统用于向增程器控制器供电；
第一开关的第一端分别与整车低压供电系统的正极以及开启信号输入端连接，第一开关的第二端与增程器控制器连接；第三开关的第一端与整车低压供电系统的正极连接，第三开关的第二端与第一开关的第二端连接；第二开关的第一端分别与自检信号输入端以及开启信号输入端连接，第二开关的第二端与增程器控制器连接；
增程器控制器还通过总线与整车控制系统的控制器连接。
可选的，第一开关、第二开关及第三开关分别是第一继电器、第二继电器及第三继电器；第一继电器的常开触点的第一端与整车低压供电系统的正极连接，第一继电器的常开触点的第二端与增程器控制器连接；第三继电器的常开触点的第一端与第一继电器的常开触点的第一端连接，第三继电器的常开触点的第二端与第一继电器的常开触点的第二端连接；第二继电器的常开触点连接在自检信号输入端和增程器控制器之间；第一继电器和第二继电器的线圈并联连接在开启信号输入端与整车低压供电系统的负极之间；第三继电器的线圈的第一端与第一继电器的常开触点的第二端连接，第三继电器的线圈的第二端与增程器控制器连接。
可选的，自检信号输入端为整车低压供电系统的负极。
可选的，该电动汽车增程器控制系统还包括连接在整车低压供电系统的正极与第一开关的第一端之间的急停开关，用于在整车控制系统发生故障时，断开增程器控制系统与整车控制系统的连接。
可选的，该电动汽车增程器控制系统还包括连接在开启信号输入端与第一开关的第一端之间的选择开关，用于选择是否启用增程器控制系统。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电动汽车增程器控制系统的控制方法，该方法由第一方面所述的电动汽车增程器控制系统执行，该方法包括：
在需要启用增程器控制系统时，接收开启信号，闭合第一开关，增程器控制器上电；
闭合第二开关，增程器控制器接收自检信号，启动自检程序；
闭合第三开关；
自检程序完成后，增程器控制系统进入待机状态，等待整车控制系统的控制器通过总线发送启动指令；
在需要关闭增程器控制系统时，开启信号中断，断开第一开关；
断开第二开关，自检信号中断，增程器控制器启动关机程序；
关机完成后，断开第三开关，增程器控制系统与整车控制系统断开。
可选的，增程器控制系统还包括连接在整车低压供电系统的正极与第一开关的第一端之间的急停开关；
该方法还包括：
在整车控制系统发生故障时，断开急停开关，断开增程器控制系统与整车控制系统的连接。
可选的，增程器控制系统还包括连接在开启信号输入端与第一开关的第一端之间的选择开关，
在需要使用增程器控制系统时，该方法还包括：闭合选择开关；
以及，在不需要使用增程器控制系统时，该方法还包括：断开选择开关。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电动汽车，包括第一方面所述的电动汽车增程器控制系统。
本发明实施例的电动汽车增程器控制系统，由整车低压供电系统供电，整车控制系统提供开启信号，并通过总线与整车控制系统进行通讯连接，把对整车控制系统的改动控制到最小程度，使增程器与各车型的匹配更加便捷。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种电动汽车增程器控制系统的结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的一种电动汽车增程器控制系统的结构示意图；
图3是本发明实施例三提供的一种电动汽车增程器控制系统的控制方法的流程图。
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为本发明实施例一提供的一种电动汽车增程器控制系统的结构示意图，参考图1，该控制系统包括：
增程器控制器100、第一开关K1、第二开关K2及第三开关K3；
其中，增程器控制器100与整车低压供电系统连接，整车低压供电系统用于向增程器控制器100供电。增程器控制器100集成在增程器中，在本发明实施例中，增程器可以是燃料电池发动机。
第一开关K1的第一端分别与整车低压供电系统的正极DC+以及开启信号输入端ON连接，第一开关K1的第二端与增程器控制器100连接；第三开关K3的第一端与整车低压供电系统的正极DC+连接，第三开关K3的第二端与第一开关K1的第二端连接；第二开关K2的第一端分别与自检信号输入端G以及开启信号输入端ON连接，第二开关K2的第二端与增程器控制器100连接。
增程器控制器100还通过总线CAN与整车控制系统的控制器(图中未示出)连接。
该增程器控制系统的工作过程如下：
当电动车锂电池组电量低于某一预设值(例如锂电池组电量低于40％)，为避免锂电池组过放电，同时延长电动车续航里程，需要启用增程器。此时，增程器控制系接收来自开启信号输入端ON输入的开启信号，该开启信号可以由整车控制系统发出；在开启信号的控制下，第一开关K1闭合，增程器控制器100完成上电；在增程器控制器100完成上电后，增程器控制器100控制第三开关K3闭合；在第一开关K1闭合的同时，开启信号控制第二开关K2闭合，增程器控制器100接收到自检信号输入端G输入的自检信号，启动自检程序，该自检信号可以是一低电平信号，由整车控制系统发出；在检测到增程器控制系统正常后，增程器控制系统进入待机状态，等待整车控制系统的控制器通过总线CAN向增程器控制器100发送启动指令。
当电动车锂电池组电量充满或高于某一预设值(例如锂电池组电量高于80％)，为避免锂电池组过充电，需要停用增程器。此时，开启信号中断，第一开关K1和第二开关K2断开，自检信号中断，增程器控制器100启动关机程序；在关机完成后，增程器控制器100控制第三开关K3断开，使增程器控制系统与整车控制系统断开连接。
本发明实施例提供的电动汽车增程器控制系统，由整车低压供电系统供电，整车控制系统提供开启信号，并通过总线与整车控制系统进行通讯连接，把对整车控制系统的改动控制到最小程度，使增程器与各车型的匹配更加便捷。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种电动汽车增程器控制系统的结构示意图，参考图2，可选的，在该实施例中，第一开关K1、第二开关K2及第三开关K3分别是第一继电器、第二继电器及第三继电器；第一继电器的常开触点KO1的第一端与整车低压供电系统的正极DC+连接，第一继电器的常开触点KO1的第二端与增程器控制器100连接；第三继电器的常开触点KO3的第一端与第一继电器的常开触点KO1的第一端连接，第三继电器的常开触点KO3的第二端与第一继电器的常开触点KO1的第二端连接；第二继电器的常开触点KO2连接在自检信号输入端G和增程器控制器100之间；第一继电器的线圈KM1和第二继电器的线圈KM2并联连接在开启信号输入端ON与整车低压供电系统的负极DC-之间；第三继电器的线圈KM3的第一端与第一继电器的常开触点KO1的第二端连接，第三继电器的线圈KM3的第二端与增程器控制器100连接。
其中，自检信号输入端G可以是整车低压供电系统的负极DC-。
该增程器控制系统的工作过程如下：
当电动车锂电池组电量低于某一预设值(例如锂电池组电量低于40％)，为避免锂电池组过放电，同时延长电动车续航里程，需要启用增程器。此时，增程器控制系统接收开启信号输入端ON输入的开启信号，第一继电器和第二继电器的线圈KM1和KM2被接通，第一继电器和第二继电器动作，使得二者的常开触点KO1和KO2闭合，增程器控制器100完成上电，同时增程器控制器100接收到整车低压供电系统的负极DC-输入的低电平信号，启动自检程序；在增程器控制器100完成上电后，增程器控制器100控制第三继电器动作，第三继电器的常开触点KO3闭合；在检测到增程器控制系统正常后，增程器控制系统进入待机状态，等待整车控制系统的控制器通过总线CAN向增程器控制器100发送启动指令。
当电动车锂电池组电量充满或高于某一预设值(例如锂电池组电量高于80％)，为避免锂电池组过充电，需要停用增程器。此时，开启信号中断，第一继电器和第二继电器动作，使得二者的常开触点KO1和KO2断开，低电平信号中断，增程器控制器100启动关机程序；在关机完成后，增程器控制器100控制第三继电器动作，其常开触点KO3断开，使增程器控制系统与整车控制系统断开连接。本发明实施例提供的电动汽车增程器控制系统，由整车低压供电系统供电，整车控制系统提供开启信号，并通过总线与整车控制系统进行通讯连接，把对整车控制系统的改动控制到最小程度，使增程器与各车型的匹配更加便捷。此外，采用继电器作为控制开关，控制逻辑和电路设计简单。
可选的，该电动汽车增程器控制系统还包括连接在整车低压供电系统的正极DC+与第一开关的第一端之间的急停开关EM。继续参考图2，急停开关EM连接在整车低压供电系统的正极DC+与第一继电器常开触点KO1的第一端之间。用于在整车控制系统发生故障时，断开急停开关EM，以断开增程器控制系统与整车控制系统的连接。
可选的，该电动汽车增程器控制系统还包括连接在开启信号输入端ON与第一开关的第一端之间的选择开关K4。继续参考图2，选择开关K4连接在开启信号输入端ON和第一继电器的线圈KM1以及第二继电器的线圈KM2之间。在本发明实施例中，开启信号输入端ON可以由一闭锁开关控制，在闭锁状态下，开启信号为一个常通信号，选择开关K4用于选择是否接通开启信号，以此选择是否启用增程器控制系统。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的一种电动汽车增程器控制系统的控制方法的流程图，该方法由实施例一中所述的电动汽车增程器控制系统执行，参考图1和图3，该方法包括以下步骤：
S1：在需要启用增程器控制系统时，接收开启信号，闭合第一开关K1，增程器控制器100上电。
当需要启用增程器控制系统即增程器时，增程器控制系统接收来自开启信号输入端ON输入的开启信号，在开启信号的控制下，闭合第一开关K1，增程器控制器100完成上电。
S2：闭合第二开关K2，增程器控制器100接收自检信号，启动自检程序。
在闭合第一开关K1的同时，在开启信号的控制下，闭合第二开关K2，增程器控制器100接收到自检信号输入端G输入的自检信号，启动自检程序。
S3：闭合第三开关K3。
在增程器控制器100完成上电后，在增程器控制器100的控制下，闭合第三开关K3。
S4：自检程序完成后，增程器控制系统进入待机状态，等待整车控制系统的控制器通过总线CAN发送启动指令。
在检测到增程器控制系统正常后，增程器控制系统进入待机状态，等待整车控制系统的控制器通过总线CAN向增程器控制器100发送启动指令。
S5：在需要关闭增程器控制系统时，开启信号中断，断开第一开关K1。
当需要关闭增程器控制系统，即停用增程器时，开启信号被中断，断开第一开关K1。
S6：断开第二开关K2，自检信号中断，增程器控制器100启动关机程序。
在断开第一开关K1的同时，断开第二开关K2，自检信号中断，增程器控制器100启动关机程序。
S7：关机完成后，断开第三开关K3，增程器控制系统与整车控制系统断开。
在关机完成后，增程器控制器100控制第三开关K3断开，使增程器控制系统与整车控制系统断开连接。
本发明实施例的电动汽车增程器控制系统的控制方法，其控制系统由整车低压供电系统供电，整车控制系统提供开启信号，并通过总线与整车控制系统进行通讯连接，把对整车控制系统的改动控制到最小程度，使增程器与各车型的匹配更加便捷。
可选的，增程器控制系统还包括连接在整车低压供电系统的正极DC+与第一开关的第一端之间的急停开关EM。继续参考图2，急停开关EM连接在整车低压供电系统的正极DC+与第一继电器常开触点KO1的第一端之间。
该方法还包括：
在整车控制系统发生故障时，断开急停开关EM，以断开增程器控制系统与整车控制系统的连接。
可选的，增程器控制系统还包括连接在开启信号输入端ON与第一开关的第一端之间的选择开关K4。继续参考图2，选择开关K4连接在开启信号输入端ON和第一继电器的线圈KM1以及第二继电器的线圈KM2之间。
在需要使用增程器控制系时，该方法还包括：闭合选择开关K4；
以及，在不需要使用增程器控制系统时，该方法还包括：断开选择开关K4。
在本发明实施例中，开启信号输入端ON可以由一闭锁开关控制，在闭锁状态下，开启信号为一个常通信号，选择开关K4用于选择是否接通开启信号，以此选择是否启用增程器控制系统。
本发明实施例还提供了一种电动汽车，包括本发明上述实施例中所述的电动汽车增程器控制系统。
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 (8)
1.一种电动汽车增程器控制系统的控制方法，其特征在于，由电动汽车增程器控制系统执行，所述电动汽车增程器控制系统，包括：
增程器控制器、第一开关、第二开关及第三开关；
其中，所述增程器控制器与整车低压供电系统连接，所述整车低压供电系统用于向增程器控制器供电；
所述第一开关的第一端分别与所述整车低压供电系统的正极以及开启信号输入端连接，所述第一开关的第二端与所述增程器控制器连接；所述第三开关的第一端与所述整车低压供电系统的正极连接，所述第三开关的第二端与所述第一开关的第二端连接；所述第二开关的第一端分别与自检信号输入端以及所述开启信号输入端连接，所述第二开关的第二端与所述增程器控制器连接；
所述增程器控制器还通过总线与整车控制系统的控制器连接；
所述方法包括：
在需要启用增程器控制系统时，接收开启信号，闭合第一开关，增程器控制器上电；
闭合第二开关，增程器控制器接收自检信号，启动自检程序；
闭合第三开关；
自检程序完成后，增程器控制系统进入待机状态，等待整车控制系统的控制器通过总线发送启动指令；
在需要关闭增程器控制系统时，开启信号中断，断开第一开关；
断开第二开关，自检信号中断，增程器控制器启动关机程序；
关机完成后，断开第三开关，增程器控制系统与整车控制系统断开。
2.根据权利要求1所述的电动汽车增程器控制系统的控制方法，其特征在于，所述第一开关、第二开关及第三开关分别是第一继电器、第二继电器及第三继电器；所述第一继电器的常开触点的第一端与所述整车低压供电系统的正极连接，所述第一继电器的常开触点的第二端与所述增程器控制器连接；所述第三继电器的常开触点的第一端与所述第一继电器的常开触点的第一端连接，所述第三继电器的常开触点的第二端与所述第一继电器的常开触点的第二端连接；所述第二继电器的常开触点连接在所述自检信号输入端和所述增程器控制器之间；所述第一继电器和第二继电器的线圈并联连接在所述开启信号输入端与所述整车低压供电系统的负极之间；所述第三继电器的线圈的第一端与所述第一继电器的常开触点的第二端连接，所述第三继电器的线圈的第二端与所述增程器控制器连接。
3.根据权利要求1所述的电动汽车增程器控制系统的控制方法，其特征在于，所述自检信号输入端为所述整车低压供电系统的负极。
4.根据权利要求1所述的电动汽车增程器控制系统的控制方法，其特征在于，还包括连接在所述整车低压供电系统的正极与所述第一开关的第一端之间的急停开关，用于在所述整车控制系统发生故障时，断开增程器控制系统与所述整车控制系统的连接。
5.根据权利要求1所述的电动汽车增程器控制系统的控制方法，其特征在于，还包括连接在所述开启信号输入端与所述第一开关的第一端之间的选择开关，用于选择是否启用增程器控制系统。
6.根据权利要求1所述的电动汽车增程器控制系统的控制方法，其特征在于，增程器控制系统还包括连接在整车低压供电系统的正极与所述第一开关的第一端之间的急停开关；
所述方法还包括：
在所述整车控制系统发生故障时，断开急停开关，断开所述增程器控制系统与所述整车控制系统的连接。
7.根据权利要求5所述的电动汽车增程器控制系统的控制方法，其特征在于，增程器控制系统还包括连接在所述开启信号输入端与所述第一开关的第一端之间的选择开关，
在需要使用增程器控制系统时，所述方法还包括：闭合选择开关；
以及，在不需要使用增程器控制系统时，所述方法还包括：断开选择开关。
8.一种电动汽车，其特征在于，包括电动汽车增程器控制系统和权利要求1-7任一项所述的电动汽车增程器控制系统的控制方法。
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