CN109520203B - 电动冷藏车制冷空调的控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动车技术领域，具体涉及一种电动冷藏车制冷空调的控制系统及控制方法。包括制冷空调、整车直流电源、BMS和VCU，还包括低压电源继电器和高压电源继电器，所述制冷空调通过低压电源继电器和高压电源继电器分别与空调电源和整车直流电源连接，所述VCU的空调电源控制信号输出端与低压电源继电器和高压电源继电器控制端连接，所述BMS和VCU的充电唤醒信号接收端与车辆的充电信号输入端连接。在充电时，整车电池或充电桩给空调提供工作电源，最终保障货箱内部的温度始终满足货物冷冻要求。

Description

电动冷藏车制冷空调的控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及电动车技术领域，具体涉及一种电动冷藏车制冷空调的控制系统及控制方法。

背景技术

目前，纯电动冷藏车的制冷空调都有两种供电方式，第一种是整车电池给空调供电的工作方式，整车直流电源经过空调系统的变频器转换成交流电，供给空调系统的压缩机工作；第二种是备接电源给空调供电的工作方式，民用单相220V或者三相380V备接电源经过空调系统的变频器转换稳压成压三相220V或者380V电压，供给空调系统的压缩机工作。

车辆在行驶过程中，制冷空调按照第一种供电方式工作。现有车辆在停车不论是否在充电，空调接备接电源，制冷空调都会按照第二种供电方式工作。车辆在停车充电并且空调无备接电源时，无法实现制冷空调供电，制冷空调停机，导致冷冻产品在车辆充电时解冻变质。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种能够实现充电唤醒，保证车辆在无备接电源时仍可对制冷空调供电的电动冷藏车制冷空调的控制系统及控制方法。

本发明一种电动冷藏车制冷空调的控制系统，其技术方案为：包括制冷空调、整车直流电源、BMS和VCU，还包括低压电源继电器和高压电源继电器，所述制冷空调通过低压电源继电器和高压电源继电器分别与空调电源和整车直流电源连接，所述VCU的空调电源控制信号输出端与低压电源继电器和高压电源继电器控制端连接，所述BMS和VCU的充电唤醒信号接收端与车辆的充电信号输入端连接；

当所述BMS和VCU的充电唤醒信号接收端接收到充电信号时，所述空调电源控制信号输出端输出信号接通低压电源继电器和高压电源继电器。

较为优选的，还包括ON档唤醒延时控制电路，所述ON档唤醒延时控制电路连接在空调电源与所述BMS和VCU的ON档唤醒信号输入端之间，所述制冷空调的整车供电信号输出端与ON档唤醒延时控制电路的控制端连接，所述ON档唤醒延时控制电路的控制端控制所述空调电源与所述BMS和VCU的ON档唤醒信号输入端之间的信号通断。

较为优选的，所述ON档唤醒延时控制电路包括第一空调继电器、第二空调继电器、第三空调继电器和第四空调继电器；

所述第一空调继电器的线圈与制冷空调的整车供电信号输出端连接，所述第一空调继电器的触点一端与空调电源连接，另一端分别与第二空调继电器的触点一端和第三空调继电器的触点一端连接，所述第三空调继电器的触点另一端与第二空调继电器的触点另一端、第三空调继电器的线圈、第四空调继电器的常开触点及线圈连接，所述第二空调继电器的线圈与车辆的充电信号输入端连接，所述第四空调继电器的常闭触点与车辆的电源ON档连接，所述第四空调继电器的公共触点与BMS和VCU的ON档唤醒信号输入端连接。

较为优选的，所述低压电源继电器的线圈和高压电源继电器的线圈均与BMS和VCU的空调电源控制信号输出端连接，所述低压电源继电器的触点两端分别与空调电源和空调面板电源输入端连接，所述高压电源继电器的触点两端分别与整车直流电源和空调变频器连接。

较为优选的，所述制冷空调的变频器连接有备接电源接线端子，所述制冷空调的备电供电信号输出端与VCU的备电供电信号输入端连接；

当VCU接收到备电供电信号时，所述空调电源控制信号停止输出。

较为优选的，所述VCU输出空调电源控制信号之前，进行以下检测：

整车没有严重故障；

没有电池单体电压过低报警；

没有SOC过低二级报警；

仅当以上检测全部通过时，所述VCU允许输出空调电源控制信号。

本发明一种电动冷藏车制冷空调的控制方法，其技术方案为：制冷空调通过低压电源继电器和高压电源继电器分别与空调电源和整车直流电源连接，车辆下电充电时，车辆VCU控制低压电源继电器和高压电源继电器接通，实现制冷空调整车供电。

较为优选的，所述车辆VCU控制低压电源继电器和高压电源继电器接通之前，进行以下检测：

整车没有严重故障；

没有电池单体电压过低报警；

没有SOC过低二级报警；

仅当以上检测全部通过时，允许所述VCU控制低压电源继电器和高压电源继电器接通。

本发明的有益效果为：本发明能够实现车辆在充电时以及充电完成后，开启或者保持开启制冷空调正常工作。

1、增加了制冷空调高低压电源接触器和空调工作状态信号输出，实现在充电时，整车电池或充电桩给空调提供工作电源，最终保障货箱内部的温度始终满足货物冷冻要求；

2、只要空调没有按照整车供电模式工作，在任何其他的情况下，空调都能采用备接电源工作模式，并且VCU控制断开或者保持断开制冷空调高低压电源接触器的控制线圈电源，切断空调高低压电源回路，保护整车电气安全；

3、增加BMS和VCU的ON档唤醒延时控制电路，实现了在充电结束前如果开启空调工作，充电结束后，不用人为操作，也不论车钥匙是否打开，BMS和VCU能保持唤醒正常工作的状态，空调也能保持正常工作的状态；

5、智能控制减少了空调的启停次数，降低了空调频繁启停过程中的电能消耗，延长了空调的使用寿命。

附图说明

图1为本发明电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图所示，本发明一种电动冷藏车制冷空调的控制系统包括：BMS(电池管理系统)、VCU(整车控制器)、制冷空调、整车直流电源、低压电源继电器、高压电源继电器和ON档唤醒延时控制电路。制冷空调包括空调面板和空调DCAC变频器。制冷空调可输出空调工作输出信号1(整车供电信号)和空调工作输出信号2(备电供电信号)。ON档唤醒延时控制电路包括第一空调继电器、第二空调继电器、第三空调继电器和第四空调继电器。第一空调继电器的线圈与制冷空调的整车供电信号输出端连接，所述第一空调继电器的触点一端与空调电源连接，另一端分别与第二空调继电器的触点一端和第三空调继电器的触点一端连接，所述第三空调继电器的触点另一端与第二空调继电器的触点另一端、第三空调继电器的线圈、第四空调继电器的常开触点及线圈连接，所述第二空调继电器的线圈与车辆的充电信号输入端连接，所述第四空调继电器的常闭触点与车辆的电源ON档连接，所述第四空调继电器的公共触点与BMS和VCU的ON档唤醒信号输入端连接。低压电源继电器的线圈和高压电源继电器的线圈均与BMS和VCU的空调电源控制信号输出端连接，所述低压电源继电器的触点两端分别与空调电源和空调面板电源输入端连接，所述高压电源继电器的触点两端分别与整车直流电源和空调变频器连接。

电动冷藏车通过充电桩充电，充电桩连接整车后，充电桩输出低压唤醒信号，唤醒BMS和VCU控制模块。BMS是电池的管理控制器，采集电池的单体电压、SOC(电池剩余电量)等信息，并计算判定电池当前是存在的故障种类和级别，并将相关信息发送给VCU，在充电时，充电桩会给BMS发送唤醒电源信号，BMS还将与充电桩通讯，按照充电的国家标准，控制管理充电过程。

空调控制面板是空调系统的管理控制器以及启动关闭开关，本发明中空调控制面板为不具备CAN通讯功能的空调面板。空调在整车电池或充电桩供电工作时，输出低压电源“空调工作输出信号1”，空调在备接电源供电时，输出低压电源“空调工作输出信号2”。空调工作模式不同，操作空调面板的方式也不一样，当空调采用整车电池或充电桩的电源供电工作时，只需按下空调面板的电源键；当空调采用备接电源供电工作时，需要按下空调面板的“AC”键，再按下空调面板的电源键。

空调面板不带CAN通讯功能时，整车没有严重故障且没有电池单体电压过低报警且没有SOC过低二级报警且(整车系统高压已上电ready或者有充电信号)，VCU判断以上条件都满足时，VCU输出制冷空调电源控制信号，制冷空调高低压电源接触器闭合，空调面板低压电得电，电池或者充电桩的高压电输出给空调变频器，按下空调电源开关，空调开始工作；整车有严重故障或者有SOC过低二级报警或者有单体过低报警或者空调工作信号1由ON→OFF或者VCU有空调工作信号2有输入，VCU判断以上条件任意满足一条时，VCU停止输出制冷空调电源控制信号，空调高低压断电并停止工作。

当空调工作时插抢充电或者插抢充电时打开空调开关空调工作，充电唤醒信号唤醒BMS和VCU的同时，空调面板输出的空调工作输出信号1电源控制BMS和VCU的ON档唤醒信号也得电，当充电结束后A+停止输出，只要空调不关机，BMS和VCU仍然继续处于ON档唤醒的工作状态，直到按下空调面板电源键关机或者VCU满足条件停止输出制冷空调电源控制信号，空调停机，同时BMS以及VCU休眠后关机。

本系统工作过程如下：

1、关闭制冷空调面板电源开关，空调停机。

2、整车不下高压电，停车插抢充电：

充电柜的A+信号输出到BMS、VUC的充电唤醒输入端，同时A+信号输出到空调继电器2的线圈，空调继电器2闭合后，常电输出到空调继电器1常开输入端，由于空调工作后空调继电器1已经闭合，空调继电器1常开输出端电源输出到空调继电器2常开输入端，由于空调继电器2已经闭合，空调继电器2常开闭合，常开输出端电源输出给空调继电器3的线圈和常开输入端，空调继电器3闭合后，空调继电器1的常开输出端电源给到了空调继电器3的常开输出端，经过空调继电器3的常开开关，电源给到空调继电器3的线圈、空调继电器4的线圈和常开输入端，空调继电器4得电常开闭合，空调继电器4的常开输出端电源输出到BMS、VCU的ON档唤醒输入端。

3、停车关闭车辆钥匙，整车低压高压电源断电，制冷空调停机，插抢充电：

充电桩A+信号输出到BMS、VCU的充电唤醒输入端，BMS、VCU被唤醒，VCU根据BMS以及其他设备的输出信息，确定整车没有严重故障且没有电池单体电压过低报警且没有SOC过低二级报警后,VCU输出空电源调控制信号，此时或者之前，如果制冷空调接备接电源，按下空调面板上的“AC”按键，空调面板输出空调工作输出信号2电源给VCU，VCU会立即停止输出空调电源控制信号，空调将以备接电源模式工作。空调备接电源没有输出的情况下，VCU输出的空电源调控制信号给到低压电源继电器和高压电源接触器的线圈，低压电源继电器闭合后，常电电源输入到空调面板的输入端，高压继电器闭合后，电池的高压电输出到空调变频器的输入端，按下制冷空调面板电源开关，空调开始工作，同时空调面板输出空调工作输出信号1，此信号输出到空调继电器1的线圈，继电器闭合，同时空调工作输出信号1输出到VCU的输入端。

其中，第二种状况(整车不下高压电，停车插抢充电)和第三种状况(停车关闭车辆钥匙，整车低压高压电源断电，制冷空调停机，插抢充电)在整车电池充满后，均按以下流程工作：

停止充电，A+信号停止输出，此时空调继电器2常开断开，由于空调仍然在工作，空调工作输出信号1仍然在输出电源，空调继电器1、空调继电器3、空调继电器4不间断持续工作，BMS、VCU保持ON档唤醒状态，制冷空调继续工作，直到关闭制冷空调面板电源开关或者整车所有低压常电电源备切断，空调停止工作；或者整车电池电量低或者电池电压低一级报警或者整车有严重故障时，VCU停止输出制冷空调电源控制信号，空调系统高低压电源失电，空调停机。空调工作输出信号1停止输出，空调继电器1、空调继电器3、空调继电器4都断电，继电器常开开关断开，BMS、VCU的ON档唤醒信号断电，BMS、VCU开始休眠关机。

在以上过程中只要空调没有以整车供电模式开机工作，均可按照备接电源模式供电工作，空调接备接电源后，先按下空调面板“AC”开关，空调面板输出空调工作输出信号2电源到VCU的输入端，VCU收到信号后会立即停止或者保持停止输出空调电源控制信号，使得空调系统的高低压电源与整车的高低压电源处于断开状态，保护整车电气安全。此时在按下空调面板的电源开关，空调将以备接电源模式开始工作。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种电动冷藏车制冷空调的控制系统，包括制冷空调、整车直流电源、BMS和VCU，其特征在于：还包括低压电源继电器和高压电源继电器，所述制冷空调通过低压电源继电器和高压电源继电器分别与空调电源和整车直流电源连接，所述VCU的空调电源控制信号输出端与低压电源继电器和高压电源继电器控制端连接，所述BMS和VCU的充电唤醒信号接收端与车辆的充电信号输入端连接；

当所述BMS和VCU的充电唤醒信号接收端接收到充电信号时，所述空调电源控制信号输出端输出信号接通低压电源继电器和高压电源继电器；

还包括ON档唤醒延时控制电路，所述ON档唤醒延时控制电路连接在空调电源与所述BMS和VCU的ON档唤醒信号输入端之间，所述制冷空调的整车供电信号输出端与ON档唤醒延时控制电路的控制端连接，所述ON档唤醒延时控制电路的控制端控制所述空调电源与所述BMS和VCU的ON档唤醒信号输入端之间的信号通断；

所述ON档唤醒延时控制电路包括第一空调继电器、第二空调继电器、第三空调继电器和第四空调继电器；

所述第一空调继电器的线圈与制冷空调的整车供电信号输出端连接，所述第一空调继电器的触点一端与空调电源连接，另一端分别与第二空调继电器的触点一端和第三空调继电器的触点一端连接，所述第三空调继电器的触点另一端与第二空调继电器的触点另一端、第三空调继电器的线圈、第四空调继电器的常开触点及线圈连接，所述第二空调继电器的线圈与车辆的充电信号输入端连接，所述第四空调继电器的常闭触点与车辆的电源ON档连接，所述第四空调继电器的公共触点与BMS和VCU的ON档唤醒信号输入端连接；

所述低压电源继电器的线圈和高压电源继电器的线圈均与BMS和VCU的空调电源控制信号输出端连接，所述低压电源继电器的触点两端分别与空调电源和空调面板电源输入端连接，所述高压电源继电器的触点两端分别与整车直流电源和空调变频器连接。

2.根据权利要求1所述的电动冷藏车制冷空调的控制系统，其特征在于：所述制冷空调的变频器连接有备接电源接线端子，所述制冷空调的备电供电信号输出端与VCU的备电供电信号输入端连接；

当VCU接收到备电供电信号时，所述空调电源控制信号停止输出。

3.根据权利要求1所述的电动冷藏车制冷空调的控制系统，其特征在于，所述VCU输出空调电源控制信号之前，进行以下检测：

整车没有严重故障；

没有电池单体电压过低报警；

没有SOC过低二级报警；

仅当以上检测全部通过时，所述VCU允许输出空调电源控制信号。

4.一种如权利要求1～3中任意一项所述的电动冷藏车制冷空调的控制系统的控制方法，其特征在于：制冷空调通过低压电源继电器和高压电源继电器分别与空调电源和整车直流电源连接，车辆下电充电时，车辆VCU控制低压电源继电器和高压电源继电器接通，实现制冷空调整车供电。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于：所述车辆VCU控制低压电源继电器和高压电源继电器接通之前，进行以下检测：

整车没有严重故障；

没有电池单体电压过低报警；

没有SOC过低二级报警；

仅当以上检测全部通过时，允许所述VCU控制低压电源继电器和高压电源继电器接通。