CN111923734A

CN111923734A - 一种对纯电动汽车大集成架构主负继电器的控制方法

Info

Publication number: CN111923734A
Application number: CN202010679787.4A
Authority: CN
Inventors: 徐凯; 危波; 郑凯; 金力; 王建平; 刘振兴; 徐远; 王为才; 汪斌
Original assignee: Dongfeng Automobile Co Ltd
Current assignee: Dongfeng Automobile Co Ltd
Priority date: 2020-07-15
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2020-11-13

Abstract

一种对纯电动汽车大集成架构主负继电器的控制方法，当BMS出现极限故障时，先由BMS向VCU发送请求断开主负继电器指令，再由VCU进行目标扭矩清零、停止使能MCU、停止发ready状态，以及停止使能高压附件，然后VCU——PDU——BMS之间进行断开附件继电器、主驱继电器的往复请求与反馈，直至BMS经VCU向PDU发送断开主负继电器指令，最后由PDU断开主负继电器。本设计不仅能在极端情况下及时终止主负继电器，从而及时终止电池继续充电或放电，而且应用范围较广。

Description

一种对纯电动汽车大集成架构主负继电器的控制方法

技术领域

本发明涉及一种主负继电器的控制方法，属于纯电动汽车控制领域，尤其涉及一种对纯电动汽车大集成架构主负继电器的控制方法。

背景技术

目前纯电动汽车零部件开始集成化设计，多合一控制器将纯电动汽车里各高压配电集成一体设计，包括主正、主负、电池加热、附件等各类继电器，这样不仅利于整车布置，也可以减少连接器和线束数量，降低整车成本，但此设计方案可能会带来整车的一些安全隐患，如主负继电器由BMS直接控制变成了间接控制，增加了控制失效的概率，而对主负继电器的控制失效，则意味着极端情况（如极限欠压、过压、过温等）下无法及时终止电池继续充电或放电，可能会导致严重的安全事故。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的极端情况下无法及时终止主负继电器的缺陷与问题，提供一种极端情况下能够及时终止主负继电器的对纯电动汽车大集成架构主负继电器的控制方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种对纯电动汽车大集成架构主负继电器的控制方法，所述大集成架构包括VCU、BMS与多合一控制器，所述多合一控制器包括MCU与PDU；

所述VCU通过一号CAN线、二号CAN线与OBD的两端相连接，所述一号CAN线上位于VCU、OBD之间的部位与BMS相连接，所述二号CAN线上位于VCU、OBD之间的部位与MCU、PDU相连接，MCU、PDU相互并联；

所述控制方法包括以下步骤：当BMS极限故障时，BMS向VCU发送请求断开主负继电器指令，VCU收到指令之后，先进行VCU目标扭矩清零、停止使能MCU、停止发ready状态，再当整车车速降到预定速度后，停止使能高压附件，然后VCU向PDU发送请求断开附件继电器、主驱继电器的指令，PDU收到指令之后，PDU先断开附件继电器、主驱继电器，再向VCU发送附件继电器、主驱继电器已断开的反馈，VCU收到反馈之后，VCU回复BMS允许断开主负继电器，BMS收到允许断开主负继电器指令后，BMS向VCU发送断开主负继电器指令，VCU将该指令转发给PDU，最后由PDU断开主负继电器，此高压下电过程完成，本控制方法结束。

所述多合一控制器还包括DCDC控制器、油泵控制器、气泵控制器与绝缘检测仪，所述二号CAN线上位于VCU、OBD之间的部位与DCDC控制器、油泵控制器、气泵控制器、绝缘检测仪相连接，且MCU、PDU、DCDC控制器、油泵控制器、气泵控制器、绝缘检测仪相互并联；

所述一号CAN线上位于VCU、OBD之间的部位与仪表、车载充电机相连接，且BMS、仪表、车载充电机相互并联。

所述停止使能高压附件中的高压附件包括DCDC控制器、油泵控制器、气泵控制器。

所述进行VCU目标扭矩清零、停止使能MCU、停止发ready状态是指：MCU先收到VCU目标扭矩清零请求，再由MCU进行扭矩清零，然后MCU收到停止使能MCU请求，再由MCU停止使能MCU。

所述VCU收到反馈之后，VCU回复BMS允许断开主负继电器是指：若PDU在1000ms内未向VCU发送附件继电器、主驱继电器已断开的反馈，VCU则直接回复BMS允许断开主负继电器。

当PDU向VCU发送附件继电器、主驱继电器已断开的反馈时，该反馈同时发送至MCU，此时，若已停止停止使能MCU，则收到反馈的MCU进行主动放电操作。

所述当整车车速降到预定速度后是指当整车车速降到≤1km/h后。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种对纯电动汽车大集成架构主负继电器的控制方法中，当BMS出现极限故障时，先由BMS向VCU发送请求断开主负继电器指令，再由VCU进行目标扭矩清零、停止使能MCU、停止发ready状态，以及停止使能高压附件，然后VCU——PDU——BMS之间进行断开附件继电器、主驱继电器的往复请求与反馈，直至BMS经VCU向PDU发送断开主负继电器指令，最后由PDU断开主负继电器，此高压下电过程完成，整个操作过程步骤清晰，前后衔接性强，能使整车在BMS出现极端故障时，仍能及时终止主负继电器，从而对整车采取安全保护的下电操作，安全有效的保证了车辆安全，对整车的故障工况具有安全保护作用，同时对纯电动汽车零部件的集成化有积极的推动作用，此外，本控制方法在整车正常行驶或充电中都能应用，适应范围较广。因此，本发明不仅能在极端情况下及时终止主负继电器，从而及时终止电池继续充电或放电，而且应用范围较广。

附图说明

图1是本发明的控制流程图。

图2是图1中BMS的控制流程图。

图3是图1中VCU的控制流程图。

图4是图1中MCU、PDU的控制流程图。

图5是本发明中大集成架构的CAN连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1—图5，一种对纯电动汽车大集成架构主负继电器的控制方法，所述大集成架构包括VCU、BMS与多合一控制器，所述多合一控制器包括MCU与PDU；

本发明的原理说明如下：

参见图5，本发明中的BMS和多合一控制器位于不同的CAN网，VCU作为网关，BMS只能通过VCU间接控制主负继电器。本发明中的主负继电器属于多合一控制器内部。

本发明中的VCU是指整车控制器，BMS是指电池管理系统，MCU是指电机控制器，PDU是指高压控制板，OBD是指车载自动诊断系统。

实施例1：

参见图1—图5，一种对纯电动汽车大集成架构主负继电器的控制方法，所述大集成架构包括VCU、BMS与多合一控制器，所述多合一控制器包括MCU与PDU；所述VCU通过一号CAN线、二号CAN线与OBD的两端相连接，所述一号CAN线上位于VCU、OBD之间的部位与BMS相连接，所述二号CAN线上位于VCU、OBD之间的部位与MCU、PDU相连接，MCU、PDU相互并联；

所述控制方法包括以下步骤：当BMS极限故障时，BMS向VCU发送请求断开主负继电器指令，VCU收到指令之后，先进行VCU目标扭矩清零、停止使能MCU、停止发ready状态，再当整车车速降到≤1km/h后，停止使能高压附件，然后VCU向PDU发送请求断开附件继电器、主驱继电器的指令，PDU收到指令之后，PDU先断开附件继电器、主驱继电器，再向VCU发送附件继电器、主驱继电器已断开的反馈，VCU收到反馈之后，VCU回复BMS允许断开主负继电器，BMS收到允许断开主负继电器指令后，BMS向VCU发送断开主负继电器指令，VCU将该指令转发给PDU，最后由PDU断开主负继电器，此高压下电过程完成，本控制方法结束。

实施例2：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

实施例3：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

实施例4：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述控制方法还包括BMS与VCU通信故障下的控制工艺；所述BMS与VCU通信故障下的控制工艺是指：在BMS与VCU通讯丢失20s后，判断BMS与VCU通信故障，随后，VCU进行VCU目标扭矩清零、停止使能MCU、停止发ready状态，再当整车车速降到≤1km/h后，停止使能高压附件（高压附件包括DCDC控制器、油泵控制器、气泵控制器），然后VCU向PDU发送请求断开附件继电器、主驱继电器的指令，PDU收到指令之后，PDU先断开附件继电器、主驱继电器，再向VCU发送附件继电器、主驱继电器已断开的反馈，VCU收到反馈之后，VCU先回复BMS允许断开主负继电器，若持续3s没有收到BMS发送的主负断开指令，VCU则直接向PDU发送断开主负继电器的指令，收到指令的PDU断开主负继电器，此高压下电过程完成，本控制方法结束。

实施例5：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述控制方法还包括MCU与VCU通信故障下的控制工艺；所述MCU与VCU通信故障下的控制工艺是指：

在MCU与VCU通讯丢失2s后，判断MCU与VCU通信故障，随后，MCU自行进行目标扭矩清零、关闭IGBT操作，再当MCU与VCU通讯丢失60s后，MCU停止发ready状态，然后当整车车速降到≤1km/h后，MCU先停止运行高压附件，再断开附件继电器、主驱继电器，然后进行主动放电操作，再断开主负继电器，此高压下电过程完成，本控制方法结束。

实施例6：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述控制方法还包括VCU或多合一程序失效下的控制工艺，该控制工艺包括：当BMS极限故障时，BMS向VCU发送请求断开主负继电器的指令，若VCU没有响应，BMS则在5s后向VCU发送极限故障标志位，发送之后，若BMS在35s内没收到VCU发出的允许断开主负继电器的反馈，则由BMS直接向主负继电器发出硬线高电平信号，以直接切断主负继电器，此高压下电完成，本控制方法结束。

实施例7：

基本内容同实施例6，不同之处在于：

在BMS向VCU发送极限故障标志位之后，在BMS直接向主负继电器发出硬线高电平信号之前的时间段内：

VCU先将收到的极限故障标志位转发给MCU，再由MCU进行扭矩清零操作，当整车车速降到≤1km/h后，MCU停止允许高压附件，然后断开附控继电器、主驱继电器，再主动放电。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims

1.一种对纯电动汽车大集成架构主负继电器的控制方法，所述大集成架构包括VCU、BMS与多合一控制器，所述多合一控制器包括MCU与PDU，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种对纯电动汽车大集成架构主负继电器的控制方法，其特征在于：所述多合一控制器还包括DCDC控制器、油泵控制器、气泵控制器与绝缘检测仪，所述二号CAN线上位于VCU、OBD之间的部位与DCDC控制器、油泵控制器、气泵控制器、绝缘检测仪相连接，且MCU、PDU、DCDC控制器、油泵控制器、气泵控制器、绝缘检测仪相互并联；

3.根据权利要求2所述的一种对纯电动汽车大集成架构主负继电器的控制方法，其特征在于：所述停止使能高压附件中的高压附件包括DCDC控制器、油泵控制器、气泵控制器。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种对纯电动汽车大集成架构主负继电器的控制方法，其特征在于：所述进行VCU目标扭矩清零、停止使能MCU、停止发ready状态是指：MCU先收到VCU目标扭矩清零请求，再由MCU进行扭矩清零，然后MCU收到停止使能MCU请求，再由MCU停止使能MCU。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种对纯电动汽车大集成架构主负继电器的控制方法，其特征在于：所述VCU收到反馈之后，VCU回复BMS允许断开主负继电器是指：若PDU在1000ms内未向VCU发送附件继电器、主驱继电器已断开的反馈，VCU则直接回复BMS允许断开主负继电器。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种对纯电动汽车大集成架构主负继电器的控制方法，其特征在于：当PDU向VCU发送附件继电器、主驱继电器已断开的反馈时，该反馈同时发送至MCU，此时，若已停止停止使能MCU，则收到反馈的MCU进行主动放电操作。

7.根据权利要求1、2或3所述的一种对纯电动汽车大集成架构主负继电器的控制方法，其特征在于：所述当整车车速降到预定速度后是指当整车车速降到≤1km/h后。