CN112072630B - 一种汽车高压配电系统的控制装置、方法和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车高压配电系统的控制装置、方法和汽车，该装置包括：第一控制单元，在能量输入侧和能量输出侧正常运行的情况下，为能量输入单元提供运行控制信号；以及，在能量输出侧出现异常的情况下，为能量输入单元提供保护控制信号，控制能量输入侧进入保护状态；第二控制单元，在能量输入侧和能量输出侧正常运行的情况下，为能量输出单元提供运行控制信号；以及，在能量输入侧出现异常的情况下，为能量输出侧提供保护控制信号，控制所述能量输出侧进入保护状态。本发明的方案，可以解决PDU中所有继电器信号由一块控制芯片控制存在安全风险大的问题，达到提升PDU控制的安全性的效果。

Description

一种汽车高压配电系统的控制装置、方法和汽车

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种汽车高压配电系统的控制装置、方法和汽车，尤其涉及一种动力域控制器高压控制分配装置、方法和汽车。

背景技术

在新能源汽车高压系统中，高压配电盒(PDU)中所有继电器信号皆由一块控制芯片控制，一旦该一块控制芯片或继电器出现异常情况，将会影响汽车的安全性。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种汽车高压配电系统的控制装置、方法和汽车，以解决PDU中所有继电器信号由一块控制芯片控制存在安全风险大的问题，达到提升PDU控制的安全性的效果。

本发明提供一种汽车高压配电系统的控制装置，包括：能量输入单元、能量输出单元、第一控制单元和第二控制单元；所述第一控制单元连接至所述能量输入单元，所述第二控制单元连接至所述能量输出单元，所述第一控制单元与所述第二控制单元之间能够通讯；所述能量输入单元和所述第一控制单元，构成能量输入侧；所述能量输出单元和所述第二控制单元，构成能量输出侧；其中，所述第一控制单元，被配置为在所述能量输入侧和所述能量输出侧正常运行的情况下，为所述能量输入单元提供运行控制信号；以及，在所述能量输出侧出现异常的情况下，为所述能量输入单元提供保护控制信号，控制所述能量输入侧进入保护状态；所述第二控制单元，被配置为在所述能量输入侧和所述能量输出侧正常运行的情况下，为所述能量输出单元提供运行控制信号；以及，在所述能量输入侧出现异常的情况下，为所述能量输出侧提供保护控制信号，控制所述能量输出侧进入保护状态。

在一些实施方式中，所述第一控制单元控制所述能量输入侧进入保护状态，包括：若所述汽车未处于充电状态，则确定所述第二控制单元是否出现异常；并在所述第二控制单元出现异常的情况下，控制所述能量输入单元中的电池接入开关断开，以切断电源。

在一些实施方式中，所述能量输入单元，包括：空气开关组、电池加热模块和至少一个充电模块；至少一个充电模块，包括：第一充电模块和/或第二充电模块；所述第一控制单元控制所述能量输入侧进入保护状态，还包括：若所述汽车处于充电状态，则确定当前充电接口；以及，在所述当前充电接口接通所述能量输入单元中的第一充电模块的情况下，控制所述第一充电模块的控制开关断开，以停止所述第一充电模块的充电；在所述当前充电接口接通所述能量输入单元中的第二充电模块的情况下，控制所述第二充电模块的控制开关断开，以停止所述第二充电模块的充电。

在一些实施方式中，所述能量输出单元，包括：主驱模块；所述第二控制单元控制所述能量输出侧进入保护状态，包括：若所述第二控制单元与所述第一控制单元之间的通讯出现异常，则控制所述能量输出单元中主驱模块的控制开关断开，以控制所述能量输出单元中的主驱模块断电。

在一些实施方式中，所述能量输出单元，还包括：空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块；所述第二控制单元控制所述能量输出侧进入保护状态，还包括：控制所述能量输出单元中空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块的控制开关断开，以控制所述能量输出单元中的空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块断电。

与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种汽车，包括：以上所述的汽车高压配电系统的控制装置。

与上述汽车相匹配，本发明再一方面提供一种汽车高压配电系统的控制方法，包括：通过第一控制单元，在能量输入侧和能量输出侧正常运行的情况下，为所述能量输入侧的能量输入单元提供运行控制信号；以及，在所述能量输出侧出现异常的情况下，为所述能量输入单元提供保护控制信号，控制所述能量输入侧进入保护状态；通过第二控制单元，在所述能量输入侧和所述能量输出侧正常运行的情况下，为所述能量输出侧的能量输出单元提供运行控制信号；以及，在所述能量输入侧出现异常的情况下，为所述能量输出侧提供保护控制信号，控制所述能量输出侧进入保护状态。

在一些实施方式中，所述通过第一控制单元控制所述能量输入侧进入保护状态，包括：若所述汽车未处于充电状态，则确定所述第二控制单元是否出现异常；并在所述第二控制单元出现异常的情况下，控制所述能量输入单元中的电池接入开关断开，以切断电源。

在一些实施方式中，所述能量输入单元，包括：空气开关组、电池加热模块和至少一个充电模块；至少一个充电模块，包括：第一充电模块和/或第二充电模块；所述通过第一控制单元控制所述能量输入侧进入保护状态，还包括：若所述汽车处于充电状态，则确定当前充电接口；以及，在所述当前充电接口接通所述能量输入单元中的第一充电模块的情况下，控制所述第一充电模块的控制开关断开，以停止所述第一充电模块的充电；在所述当前充电接口接通所述能量输入单元中的第二充电模块的情况下，控制所述第二充电模块的控制开关断开，以停止所述第二充电模块的充电。

在一些实施方式中，所述能量输出单元，包括：主驱模块；所述通过第二控制单元控制所述能量输出侧进入保护状态，包括：若所述第二控制单元与所述第一控制单元之间的通讯出现异常，则控制所述能量输出单元中主驱模块的控制开关断开，以控制所述能量输出单元中的主驱模块断电。

在一些实施方式中，所述能量输出单元，还包括：空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块；所述通过第二控制单元控制所述能量输出侧进入保护状态，还包括：控制所述能量输出单元中空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块的控制开关断开，以控制所述能量输出单元中的空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块断电。

由此，本发明的方案，通过将高压配电控制系统分为能量输入部分和能量输出部分，并采用能相互通讯的两块控制芯片，分别对能量输入部分和能量输出部分进行控制，解决PDU中所有继电器信号由一块控制芯片控制存在安全风险大的问题，达到提升PDU控制的安全性的效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的汽车高压配电系统的控制装置的一实施例的结构示意图；

图2为动力域控制器的一实施例的PDU控制示意图；

图3为动力域控制器的另一实施例的PDU控制示意图；

图4为动力域控制器的一实施例的电气结构示意图；

图5为动力域控制器的一实施例的控制流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅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。

根据本发明的实施例，提供了一种汽车高压配电系统的控制装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该汽车高压配电系统的控制装置可以应用在汽车的高压配电控制系统的控制方面，所述汽车高压配电系统的控制装置，能够包括：能量输入单元、能量输出单元、第一控制单元(如第一控制芯片)和第二控制单元(如第二控制芯片)。所述第一控制单元连接至所述能量输入单元，所述第二控制单元连接至所述能量输出单元，所述第一控制单元与所述第二控制单元之间能够通讯。所述能量输入单元和所述第一控制单元，构成能量输入侧。所述能量输出单元和所述第二控制单元，构成能量输出侧。

具体地，所述第一控制单元，被配置为在所述能量输入侧和所述能量输出侧正常运行的情况下，控制所述能量输入单元，即为所述能量输入单元提供运行控制信号；以及，在所述能量输出侧出现异常的情况下，为所述能量输入单元提供保护控制信号，控制所述能量输入侧进入保护状态，以实现对所述能量输入侧和所述能量输出侧的保护。

在一些实施方式中，所述第一控制单元在所述能量输出侧出现异常的情况下，控制所述能量输入侧进入保护状态，包括：若所述汽车未处于充电状态，则确定所述第二控制单元是否出现异常；并在所述第二控制单元出现异常的情况下，控制所述能量输入单元中的电池接入开关(如电池继电器PLY5)断开，以切断电源，即切断由电池接入开关接入的电池的供电。当然，在所述第二控制单元未出现异常的情况下，继续确定所述第二控制单元是否出现异常。

例如：在能量输出侧异常的情况下，汽车状态不为充电模式，则需要判断是否为第二控制芯片异常，若第二控制芯片异常，则断开电池接入继电器RLY5，断开电池输入路径，保证电池的安全。

在一些实施方式中，所述能量输入单元，包括：空气开关组、电池加热模块和至少一个充电模块；至少一个充电模块，包括：第一充电模块和/或第二充电模块。所述第一控制单元在所述能量输出侧出现异常的情况下，控制所述能量输入侧进入保护状态，还包括：若所述汽车处于充电状态，则确定当前充电接口；以及，在所述当前充电接口接通所述能量输入单元中的第一充电模块的情况下，控制所述第一充电模块的控制开关(如继电器RLY3和RLY4)断开，以停止所述第一充电模块的充电；在所述当前充电接口接通所述能量输入单元中的第二充电模块的情况下，控制所述第二充电模块的控制开关(如继电器RLY6)断开，以停止所述第二充电模块的充电。

例如：在能量输出侧异常的情况下，如果汽车状态为充电模式，再对充电接口进行判断：若为第一充电模块(如第一快充模块)端口充电模式，则断开第一充电模块(如第一快充模块)继电器RLY3和RLY4，停止第一充电模块(如第一快充模块)；若为第二充电模块(如第二快充模块)端口充电模式，则断开第二充电模块(如第二快充模块)继电器RLY6，停止第二充电模块(如第二快充模块)。

由此，若输出端(即能量输出侧)任何一个部分出现异常，第一控制芯片首先迅速断开电池输入继电器RLY5，可以及时切断电源，保护电池不被后面电路影响；若异常出现在充电时期，第一控制芯片也可以及时断开第一充电模块(如第一快充模块)继电器RLY3或RLY4、以及第二充电模块(如第二快充模块)继电器RLY6，避免由于输出失常，短路等导致的电池自然问题，提高了整个新能源汽车的可靠性。

具体地，所述第二控制单元，被配置为在所述能量输入侧和所述能量输出侧正常运行的情况下，控制所述能量输出单元，即为所述能量输出单元提供运行控制信号；以及，在所述能量输入侧出现异常的情况下，为所述能量输出侧提供保护控制信号，控制所述能量输出侧进入保护状态，以实现对所述能量输入侧和所述能量输出侧的保护。

其中，可以设置监控单元。所述监控单元，被配置为在所述高压配电系统正常运行的情况下，监控所述高压配电系统的运行状态；以在所述高压配电系统的运行状态出现异常的情况下，确定是所述能量输入侧还是所述能量输出侧出现异常。例如：正常运行时，时刻监控控制器运行状态，当出现异常则进入异常检测流程。在控制器运行状态出现异常的情况下，判断异常侧是能量输入侧异常还是能量输出侧异常。

例如：将高压配电继电器控制信号，分为高压配电输入部分(即供电侧)控制信号和高压配电输出部分(即负载侧)控制信号，第一控制芯片提供高压配电输入部分(即供电侧)控制信号，第二控制芯片提供高压配电输出部分(即负载侧)控制信号，第一控制芯片和第二控制芯片之间能够进行通讯。将能量输入侧和能量输出侧两个部分分别使用不同的多核控制芯片进行控制，可以提高系统安全性、可靠性、降低成本、提高系统效率，且结构简单，可以成为新能源汽车动力系统的一种发展趋势。

由此，通过将高压配电控制系统分为能量输入与能量输出两个部分，将其分开进行控制，可以有效提高高压配电控制系统的可靠性和安全性。

在一些实施方式中，所述能量输出单元，包括：主驱模块。所述第二控制单元在所述能量输入侧出现异常的情况下，控制所述能量输出侧进入保护状态，包括：若所述第二控制单元与所述第一控制单元之间的通讯出现异常，则控制所述能量输出单元中主驱模块的控制开关(如主驱继电器K11)断开，以控制所述能量输出单元中的主驱模块断电。

例如：在能量输入侧异常的情况下，判断第一控制芯片是否有异常，如果有异常，则断开主驱继电器K11，保证汽车的平稳停车。

在一些实施方式中，所述能量输出单元，还包括：空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块。所述第二控制单元在所述能量输入侧出现异常的情况下，控制所述能量输出侧进入保护状态，还包括：控制所述能量输出单元中空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块的控制开关断开，以控制所述能量输出单元中的空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块断电。

例如：如果能量输入端任何一个部分出现异常，如第一控制芯片损坏，能量输入侧继电器失效一直闭合，但两个控制芯片之间的通信发生错误，第二控制芯片此时可以启动保护模式，首先迅速断开能量输出侧的主驱继电器K11，断开主驱设备(如断开主驱继电器K11，可以使电机停止运行)，确保新能源汽车平稳停车，提高新能源汽车的安全性，其他设备可以根据具体情况选择性切断，避免其他故障。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过将高压配电控制系统分为能量输入与能量输出两个部分，将其分开进行控制，解决了高压配电集中控制中，若输入或输出任意一端失常导致控制芯片失控，另一端就会随之失控的问题，从而可以有效提高高压配电控制系统的可靠性和安全性。

根据本发明的实施例，还提供了对应于汽车高压配电系统的控制装置的一种汽车。该汽车可以包括：以上所述的汽车高压配电系统的控制装置。

电动大巴属于使用电能行驶的交通工具，随着能源危机和环境问题的日益突出，发展高效、节能、低噪声、零排放的清洁型电动汽车已成为国内外汽车工业发展的必然趋势，节能环保、安全可靠的纯电动汽车越来越受到人们的关注。

动力域控制系统将动力系统控制器关键部件全部涵盖，主电机驱动(MCU)、油泵控制(EPS)、气泵控制(ACM)、高压配电控制(PDU)、电池管理(BMS)、整车控制(VCU)、减速箱换挡控制(TCU)控制器，实现了动力系统的中央集成化、安全化设计。

其中高压配电盒简称配电控制，英文简称PDU(Power Distribution Unit)。通过母排及线束将高压元器件电连接，为新能源汽车高压系统提供充放电控制、高压部件上电控制、电路过载短路保护、高压采样、低压控制等功能等，保护和监控高压系统的运行。供电合理直接影响电池状态，保证新能源车的安全。一些方案中PDU所有继电器信号皆由一块控制芯片控制，一旦出现异常情况(如芯片失控、监测继电器状态错误等)，将会出现汽车失控，甚至自燃的危险。

图2为动力域控制器的一实施例的PDU控制示意图。在图2所示的例子中，将高压配电的所有控制信号集中于一块控制芯片进行处理，该方法最大的缺点在于：如果能量输入侧出现异常，如主控芯片失控，继电器不动作，一直闭合，能量输出端会一直带电，会造成人员安全问题；又如能量输出侧出现异常，某个驱动控制器不正常工作，供电一直导通，可能出现母线短路，迅速发热，从而引起电池自燃的情况。对于新能源汽车而言，电池自燃是较为常见且非常危险问题。

对于图2中的控制芯片也可能是使用两个控制芯片，但是只使用其中一个作为PDU信号的控制器芯片，结果也是一样的。

在一些实施方式中，本发明的方案，提供一种动力域控制器高压控制分配方法，采取了将高压配电控制系统分为能量输入与能量输出两个部分，将其分开进行控制，解决了高压配电集中控制中，若输入或输出任意一端失常导致控制芯片失控，另一端就会随之失控的问题，从而可以有效提高高压配电控制系统的可靠性和安全性。

图3为动力域控制器的另一实施例的PDU控制示意图。在图3所示的例子中，将高压配电继电器控制信号，分为高压配电输入部分(即供电侧)控制信号和高压配电输出部分(即负载侧)控制信号。第一控制芯片提供高压配电输入部分(即供电侧)控制信号，第二控制芯片提供高压配电输出部分(即负载侧)控制信号。第一控制芯片和第二控制芯片之间能够进行通讯。

图4为动力域控制器的一实施例的电气结构示意图。如图4所示的动力域控制器，包括：电池、能量输入侧、能量输出侧、BMS模块、第一控制芯片、第二控制芯片和驱动模块。电池、能量输入侧和能量输出侧依次连接。第一控制芯片连接至能量输入侧的PDU输入侧，第一控制芯片还经BMS模块连接至电池。第二控制芯片与第一控制芯片相连。第二控制芯片还连接至能量输出侧的PDU输出侧。第二控制芯片还经驱动模块连接至能量输出侧的主驱部分。

在图4所示的例子中，能量输入侧(即高压配电输入部分)，包括：第一空气开关、第二空气开关、第一保险管F1、第二保险管F2、第一继电器RLY1、第二继电器RLY2、第三继电器RLY3、第四继电器RLY4、第五继电器RLY5和第六继电器RLY6。

其中，电池的第一输出端，经第一空气开关和第二保险管F2后连接至能量输出侧的第一输入端。电池的第二输出端，经第五继电器RLY5后连接至能量输出侧的第二输入端。第一继电器RLY1的第一端连接至第一空气开关与第二保险管之间的公共线路中，第一继电器RLY1的第二端连接至电池加热模块的第一端。第二继电器RLY2的第一端连接至第二空气开关与第五继电器RLY5之间的公共线路中，第二继电器RLY2的第二端连接至电池加热模块的第二端。第三继电器RLY3的第一端经第一保险管F1后连接至第一空气开关与第二保险管之间的公共线路中，第三继电器RLY3的第二端连接至第一充电模块(如第一快充模块)。第四继电器RLY4的第一端连接至第二空气开关与第五继电器RLY5之间的公共线路中，第四继电器RLY4的第二端连接至第一充电模块(如第一快充模块)。第二充电模块(如第二快充模块)的第一端经第六继电器RLY6连接至第二保险管F2输出侧的线路中，第二充电模块(如第二快充模块)的第二端连接至第五继电器RLY5输出侧的电路中。

在图4所示的例子中，第一继电器RLY1和第二继电器RLY2为电池加热继电器，第三继电器RLY3和第四继电器RLY4为第一充电模块(如第一快充模块)继电器，第五继电器RLY5为电池接入继电器，第六继电器RLY6为第二充电模块(如第二快充模块)继电器。

在图4所示的例子中，能量输出侧(即高压配电输出部分)，包括：控制部分和主驱部分。控制部分，包括：第三保险管R3、第四保险管F4、第五保险管F5、第六保险管F6、第三开关K3、DC-DC模块、第五开关K5和第六开关K6。主驱部分，包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管D1、第二二极管D2、第十开关K10、第十一开关K11、第二十开关K20、第二十一开关K21、第二十保险管F20、第二十一保险管F21。

其中，空调模块的第一端经第五开关K5和第五保险管F5后连接至能量输入侧的第一输出线路中，空调模块的第二端连接至能量输入侧的第二输出线路中。加热模块的第一端经第六开关K6和第六保险管F6后连接至能量输入侧的第一输出线路中，加热模块的第二端连接至能量输入侧的第二输出线路中。除霜模块的第一端经第三开关K3和第三保险管F3后连接至能量输入侧的第一输出线路中，除霜模块的第二端连接至能量输入侧的第二输出线路中。第四保险管F4的第一端连接至能量输入侧的第一输出线路中，第四保险管F4的第二端经DC-DC模块后连接至能量输入侧的第二输出线路中。低压电池模块连接至DC-DC模块。第二电阻R2的第一端连接至能量输入侧的第一输出线路中，第二电阻R2的第二端连接至第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极经第二十开关K20和第二十一保险管F21后连接至油泵模块的第一端。油泵模块的第二端连接至能量输入侧的第二输出线路中。第二电阻R2的第一端还经第二十一开关K21和第二十保险管F20后连接至气泵模块的第一端，气泵模块的第二端连接至能量输入侧的第二输出线路中。第二十开关K20和第二十一保险管F21的公共端、以及第二十一开关K21和第二十保险管F20的公共端，相连。第一电阻R1的第一端连接至能量输入侧的第一输出线路中，第一电阻R1的第二端连接至第一二极管D1的阳极，第一二极管D1的阴极经第十开关K10后连接至主驱模块的第一端，主驱模块的第二端连接至能量输入侧的第二输出线路中。第一电阻R1的第一端还经第十一开关K11后连接至主驱模块的第一端。

在图4所示的例子中，第十开关K10为主驱预充继电器，第十一开关K11为主驱主回路继电器，第二十开关K20为辅驱预充继电器，第二十一开关K21为辅驱主回路继电器，第三开关K3为除霜继电器，第五开关K5为空调继电器，第六开关K6为加热控制器。

其中，高压配电控制部分，包括：RLY1、RLY2、RLY3、RLY4、RLY5、RLY6、K10、K11、K20、K21、K3、K5、K6等继电器的控制，主要用于控制各个支路的供电情况。为了区别输入与输出，图4中RLY为能量输入端继电器(即供电侧继电器)，K为能量输出端继电器(即负载侧继电器)。

F1、F10、F2、F20、F21、F3、F4、F5、F6为各支路的保险管，用于保护各支路电流安全，防止各支路出现过流情况。

R1、D1和R2、D2为主驱和辅驱的预充电阻和预充二极管，预充电阻用于降低继电器闭合瞬间的瞬间电流对母线电容的冲击，预充二极管用于防止电机造成的反充问题。

图4所示的例子中，动力域控制器，将能量输入侧和能量输出侧两个部分分别使用不同的多核控制芯片进行控制，可以提高系统安全性、可靠性、降低成本、提高系统效率，且结构简单，可以成为新能源汽车动力系统的一种发展趋势。

图5为动力域控制器的一实施例的控制流程示意图。如图5所示，动力域控制器的控制流程，可以包括：

步骤1、正常运行时，时刻监控控制器运行状态，当出现异常则进入异常检测流程。例如：第一控制芯片对系统的能量管理信息进行实时监测，第二控制芯片对驱动设备的状态进行实时监测。

步骤2、在控制器运行状态出现异常的情况下，判断异常侧是能量输入侧异常还是能量输出侧异常，如果为能量输入侧异常则执行步骤3，如果为能量输出侧异常则执行步骤4。

步骤3、在能量输入侧异常的情况下，判断第一控制芯片是否有异常，如果有异常，则断开主驱继电器K11，保证汽车的平稳停车。例如：在判断第一控制芯片是否有异常时，可以通过与第二控制芯片通信校验以及自检的方式(如看门狗、定时器定时等方式)进行判断。

具体地，如果能量输入端任何一个部分出现异常，如第一控制芯片损坏，能量输入侧继电器失效一直闭合，但两个控制芯片之间的通信发生错误，第二控制芯片此时可以启动保护模式，首先迅速断开能量输出侧的主驱继电器K11，断开主驱设备(如断开主驱继电器K11，可以使电机停止运行)，确保新能源汽车平稳停车，提高新能源汽车的安全性，其他设备可以根据具体情况选择性切断，避免其他故障。

例如：若此时为了节约电池，不需要空调，可以断开继电器K5；若出现了转向问题，就应该及时切断继电器K20，断开油泵助力电机。

步骤4、在能量输出侧异常的情况下，则需要进入汽车状态的判断：

在能量输出侧异常的情况下，如果汽车状态为充电模式，再对充电接口进行判断：若为第一充电模块(如第一快充模块)端口充电模式，则断开第一充电模块(如第一快充模块)继电器RLY3和RLY4，停止第一充电模块(如第一快充模块)；若为第二充电模块(如第二快充模块)端口充电模式，则断开第二充电模块(如第二快充模块)继电器RLY6，停止第二充电模块(如第二快充模块)。

例如：对汽车状态的判断，可以包括：控制器与充电桩之间有一个CAN通信，当控制器接受到来自充电桩的CAN通信时，会自动断开能量输出侧的驱动部分。因为充电与行车为新能源中的互锁逻辑，从安全性出发，软硬件都会对该状态进行相关的处理。

在能量输出侧异常的情况下，汽车状态不为充电模式，则需要判断是否为第二控制芯片异常，若第二控制芯片异常，则断开电池接入继电器RLY5，断开电池输入路径，保证电池的安全。

例如：在判断是否为第二控制芯片异常时，可以通过与第一控制芯片通信校验以及自检的方式(如看门狗、定时器定时等方式)进行判断。

具体地，若输出端(即能量输出侧)任何一个部分出现异常，第一控制芯片首先迅速断开电池输入继电器RLY5，可以及时切断电源，保护电池不被后面电路影响；若异常出现在充电时期，第一控制芯片也可以及时断开第一充电模块(如第一快充模块)继电器RLY3或RLY4、以及第二充电模块(如第二快充模块)继电器RLY6，避免由于输出失常，短路等导致的电池自然问题，提高了整个新能源汽车的可靠性。

由于本实施例的汽车所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过将高压配电控制系统分为能量输入与能量输出两个部分，将其分开进行控制，可以确保新能源汽车平稳停车，提高新能源汽车的安全性。

根据本发明的实施例，还提供了对应于汽车的一种汽车高压配电系统的控制方法。该汽车高压配电系统的控制方法可以应用在汽车的高压配电控制系统的控制方面，所述汽车高压配电系统的控制方法，能够包括以下至少一种控制过程。

第一种控制过程：通过第一控制单元，在能量输入侧和能量输出侧正常运行的情况下，控制所述能量输入单元，即为所述能量输入侧的能量输入单元提供运行控制信号。以及，在所述能量输出侧出现异常的情况下，为所述能量输入单元提供保护控制信号，控制所述能量输入侧进入保护状态，以实现对所述能量输入侧和所述能量输出侧的保护。

在一些实施方式中，所述通过第一控制单元在所述能量输出侧出现异常的情况下，控制所述能量输入侧进入保护状态，包括：若所述汽车未处于充电状态，则确定所述第二控制单元是否出现异常；并在所述第二控制单元出现异常的情况下，控制所述能量输入单元中的电池接入开关(如电池继电器PLY5)断开，以切断电源。当然，在所述第二控制单元未出现异常的情况下，继续确定所述第二控制单元是否出现异常。

例如：在能量输出侧异常的情况下，汽车状态不为充电模式，则需要判断是否为第二控制芯片异常，若第二控制芯片异常，则断开电池接入继电器RLY5，断开电池输入路径，保证电池的安全。

在一些实施方式中，所述能量输入单元，包括：空气开关组、电池加热模块和至少一个充电模块；至少一个充电模块，包括：第一充电模块和/或第二充电模块。所述通过第一控制单元在所述能量输出侧出现异常的情况下，控制所述能量输入侧进入保护状态，还包括：若所述汽车处于充电状态，则确定当前充电接口；以及，在所述当前充电接口接通所述能量输入单元中的第一充电模块的情况下，控制所述第一充电模块的控制开关(如继电器RLY3和RLY4)断开，以停止所述第一充电模块的充电；在所述当前充电接口接通所述能量输入单元中的第二充电模块的情况下，控制所述第二充电模块的控制开关(如继电器RLY6)断开，以停止所述第二充电模块的充电。

例如：在能量输出侧异常的情况下，如果汽车状态为充电模式，再对充电接口进行判断：若为第一充电模块(如第一快充模块)端口充电模式，则断开第一充电模块(如第一快充模块)继电器RLY3和RLY4，停止第一充电模块(如第一快充模块)；若为第二充电模块(如第二快充模块)端口充电模式，则断开第二充电模块(如第二快充模块)继电器RLY6，停止第二充电模块(如第二快充模块)。

由此，若输出端(即能量输出侧)任何一个部分出现异常，第一控制芯片首先迅速断开电池输入继电器RLY5，可以及时切断电源，保护电池不被后面电路影响；若异常出现在充电时期，第一控制芯片也可以及时断开第一充电模块(如第一快充模块)继电器RLY3或RLY4、以及第二充电模块(如第二快充模块)继电器RLY6，避免由于输出失常，短路等导致的电池自然问题，提高了整个新能源汽车的可靠性。

第二种控制过程：通过第二控制单元，在所述能量输入侧和所述能量输出侧正常运行的情况下，控制所述能量输出单元，即为所述能量输出侧的能量输出单元提供运行控制信号；以及，在所述能量输入侧出现异常的情况下，为所述能量输出侧提供保护控制信号，控制所述能量输出侧进入保护状态，以实现对所述能量输入侧和所述能量输出侧的保护。

其中，可以设置监控单元。所述监控单元，被配置为在所述高压配电系统正常运行的情况下，监控所述高压配电系统的运行状态；以在所述高压配电系统的运行状态出现异常的情况下，确定是所述能量输入侧还是所述能量输出侧出现异常。例如：正常运行时，时刻监控控制器运行状态，当出现异常则进入异常检测流程。在控制器运行状态出现异常的情况下，判断异常侧是能量输入侧异常还是能量输出侧异常。

例如：将高压配电继电器控制信号，分为高压配电输入部分(即供电侧)控制信号和高压配电输出部分(即负载侧)控制信号，第一控制芯片提供高压配电输入部分(即供电侧)控制信号，第二控制芯片提供高压配电输出部分(即负载侧)控制信号，第一控制芯片和第二控制芯片之间能够进行通讯。将能量输入侧和能量输出侧两个部分分别使用不同的多核控制芯片进行控制，可以提高系统安全性、可靠性、降低成本、提高系统效率，且结构简单，可以成为新能源汽车动力系统的一种发展趋势。

由此，通过将高压配电控制系统分为能量输入与能量输出两个部分，将其分开进行控制，可以有效提高高压配电控制系统的可靠性和安全性。

在一些实施方式中，所述能量输出单元，包括：主驱模块。所述通过第二控制单元在所述能量输入侧出现异常的情况下，控制所述能量输出侧进入保护状态，包括：若所述第二控制单元与所述第一控制单元之间的通讯出现异常，则控制所述能量输出单元中主驱模块的控制开关(如主驱继电器K11)断开，以控制所述能量输出单元中的主驱模块断电。

例如：在能量输入侧异常的情况下，判断第一控制芯片是否有异常，如果有异常，则断开主驱继电器K11，保证汽车的平稳停车。

在一些实施方式中，所述能量输出单元，还包括：空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块。所述通过第二控制单元在所述能量输入侧出现异常的情况下，控制所述能量输出侧进入保护状态，还包括：控制所述能量输出单元中空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块的控制开关断开，以控制所述能量输出单元中的空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块断电。

例如：如果能量输入端任何一个部分出现异常，如第一控制芯片损坏，能量输入侧继电器失效一直闭合，但两个控制芯片之间的通信发生错误，第二控制芯片此时可以启动保护模式，首先迅速断开能量输出侧的主驱继电器K11，断开主驱设备(如断开主驱继电器K11，可以使电机停止运行)，确保新能源汽车平稳停车，提高新能源汽车的安全性，其他设备可以根据具体情况选择性切断，避免其他故障。

由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述汽车的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过将高压配电控制系统分为能量输入与能量输出两个部分，将其分开进行控制，可以避免由于输出失常，短路等导致的电池自然问题，提高了整个新能源汽车的可靠性。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，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权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种汽车高压配电系统的控制装置，其特征在于，包括：能量输入单元、能量输出单元、第一控制单元和第二控制单元；所述第一控制单元连接至所述能量输入单元，所述第二控制单元连接至所述能量输出单元，所述第一控制单元与所述第二控制单元之间能够通讯；所述能量输入单元和所述第一控制单元，构成能量输入侧；所述能量输出单元和所述第二控制单元，构成能量输出侧；其中，

所述第一控制单元，被配置为在所述能量输入侧和所述能量输出侧正常运行的情况下，为所述能量输入单元提供运行控制信号；以及，在所述能量输出侧出现异常的情况下，为所述能量输入单元提供保护控制信号，控制所述能量输入侧进入保护状态；

所述第二控制单元，被配置为在所述能量输入侧和所述能量输出侧正常运行的情况下，为所述能量输出单元提供运行控制信号；以及，在所述能量输入侧出现异常的情况下，为所述能量输出侧提供保护控制信号，控制所述能量输出侧进入保护状态；

其中，所述能量输入单元，包括：空气开关组、电池加热模块和至少一个充电模块；至少一个充电模块，包括：第一充电模块和/或第二充电模块；

所述第一控制单元控制所述能量输入侧进入保护状态，还包括：若所述汽车处于充电状态，则确定当前充电接口；以及，在所述当前充电接口接通所述能量输入单元中的第一充电模块的情况下，控制所述第一充电模块的控制开关断开，以停止所述第一充电模块的充电；在所述当前充电接口接通所述能量输入单元中的第二充电模块的情况下，控制所述第二充电模块的控制开关断开，以停止所述第二充电模块的充电。

2.根据权利要求1所述的汽车高压配电系统的控制装置，其特征在于，所述第一控制单元控制所述能量输入侧进入保护状态，包括：

若所述汽车未处于充电状态，则确定所述第二控制单元是否出现异常；并在所述第二控制单元出现异常的情况下，控制所述能量输入单元中的电池接入开关断开，以切断电源。

3.根据权利要求1或2所述的汽车高压配电系统的控制装置，其特征在于，所述能量输出单元，包括：主驱模块；

所述第二控制单元控制所述能量输出侧进入保护状态，包括：

若所述第二控制单元与所述第一控制单元之间的通讯出现异常，则控制所述能量输出单元中主驱模块的控制开关断开，以控制所述能量输出单元中的主驱模块断电。

4.根据权利要求3所述的汽车高压配电系统的控制装置，其特征在于，

所述能量输出单元，还包括：空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块；

所述第二控制单元控制所述能量输出侧进入保护状态，还包括：

控制所述能量输出单元中空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块的控制开关断开，以控制所述能量输出单元中的空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块断电。

5.一种汽车，其特征在于，包括：如权利要求1至4中任一项所述的汽车高压配电系统的控制装置。

6.一种如权利要求5所述的汽车高压配电系统的控制方法，其特征在于，包括：

通过第一控制单元，在能量输入侧和能量输出侧正常运行的情况下，为所述能量输入侧的能量输入单元提供运行控制信号；以及，在所述能量输出侧出现异常的情况下，为所述能量输入单元提供保护控制信号，控制所述能量输入侧进入保护状态；

通过第二控制单元，在所述能量输入侧和所述能量输出侧正常运行的情况下，为所述能量输出侧的能量输出单元提供运行控制信号；以及，在所述能量输入侧出现异常的情况下，为所述能量输出侧提供保护控制信号，控制所述能量输出侧进入保护状态；

其中，所述能量输入单元，包括：空气开关组、电池加热模块和至少一个充电模块；至少一个充电模块，包括：第一充电模块和/或第二充电模块；

所述通过第一控制单元控制所述能量输入侧进入保护状态，还包括：若所述汽车处于充电状态，则确定当前充电接口；以及，在所述当前充电接口接通所述能量输入单元中的第一充电模块的情况下，控制所述第一充电模块的控制开关断开，以停止所述第一充电模块的充电；在所述当前充电接口接通所述能量输入单元中的第二充电模块的情况下，控制所述第二充电模块的控制开关断开，以停止所述第二充电模块的充电。

7.根据权利要求6所述的汽车高压配电系统的控制方法，其特征在于，所述通过第一控制单元控制所述能量输入侧进入保护状态，包括：

若所述汽车未处于充电状态，则确定所述第二控制单元是否出现异常；并在所述第二控制单元出现异常的情况下，控制所述能量输入单元中的电池接入开关断开，以切断电源。

8.根据权利要求6或7所述的汽车高压配电系统的控制方法，其特征在于，所述能量输出单元，包括：主驱模块；

所述通过第二控制单元控制所述能量输出侧进入保护状态，包括：

若所述第二控制单元与所述第一控制单元之间的通讯出现异常，则控制所述能量输出单元中主驱模块的控制开关断开，以控制所述能量输出单元中的主驱模块断电。

9.根据权利要求8所述的汽车高压配电系统的控制方法，其特征在于，

所述能量输出单元，还包括：空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块；

所述通过第二控制单元控制所述能量输出侧进入保护状态，还包括：

控制所述能量输出单元中空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块的控制开关断开，以控制所述能量输出单元中的空调模块、加热模块、除霜模块、低压电池模块、油泵模块和气泵模块中的至少一个模块断电。

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