CN113173054A - 纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，整车控制器VCU通过CAN线报文通信控制水暖PTC工作开启与关闭，根据VCU指令水暖PTC控制高压用电部分进行加热工作；整车控制器VCU结合整车状态，通过控制水暖PTC满足在充电及行车时的使用要求；整车控制器VCU引入实时的水暖PTC使用功率，实时分配电池包使用功率。本发明纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，整车控制器VCU实现控制水暖PTC工作后，可以实现在整车上下电过程中遵循高压上下电流程，保护高压电网中的器件，延长使用寿命；实现在整车慢充或快充过程，关闭大功率用电器，确保电池包能够按需充电；在开启水暖PTC取热过程中，有效控制目标温度，有效节约电能。

Description

纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法
技术领域
本发明涉及一种电动汽车控制方法，具体的说，是涉及一种纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法。
背景技术
基于目前国家政策及市场需求，基础设施的逐步完善，阻挡纯电动汽车发展的难题将越来越少。得益于城市化进程、乡镇连接、小企业发展、大型公共交通的便利，解决最后几公里或几十公里的问题将会给纯电动小型Bus车带来一波需求红利。
如图1为现有技术中电动Bus车水暖PTC的控制拓扑图，在整车已上高压状态下，只需按下后暖风开关物理按键便可以打开后暖风PTC加热并同时开启水泵及风扇进行乘员仓供暖。现有技术方案有成本优势，但实际实施后整车存在带载下高压情况易损坏其它用电部件，不符合高压设计规范。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种确保电池包能够按需充电，保护高压电网中的元器件器件，延长元器件器件使用寿命的纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，
整车控制器VCU通过CAN线报文通信控制水暖PTC工作开启与关闭，根据VCU指令水暖PTC控制高压用电部分进行加热工作；
整车控制器VCU结合整车状态，通过控制水暖PTC满足在充电及行车时的使用要求；
整车控制器VCU引入实时的水暖PTC使用功率，实时分配电池包使用功率。
一种纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，
步骤S100，开始；
步骤S101，VCU采集暖风开关状态；
步骤S102，暖风开关处于开状态，执行步骤S102，暖风开关处于关闭态执行步骤S111；
步骤S103，VCU采集高压状态，高压状态正常，执行步骤S103，高压状态不正常，执行步骤S111；
步骤S104，VCU采集水PCT状态，水PCT正常，执行步骤S104，水PCT故障，执行步骤S111；
步骤S105，判断开启调节是否满足，开启调节满足执行步骤S105，开启调节不满足执行步骤S111；
步骤S106，允许开启水PCT，同时执行步骤S107和步骤S1012；
步骤S107，CAN线发送目标水温给水PTC,同步开启水泵和风扇；
步骤S108，水PTC开启加热，在接近目标水温时开启PID调节用电功率；
步骤S109，根据环境温度及车速，计算并标定目标水温；
步骤S110，判断是否达到目标水温，达到目标水温执行步骤S109，未达到目标水温，执行步骤S106；
步骤S111，不允许水PCT工作，返回步骤S102；
步骤S112，功率上报能量管理模块，核实功率，返回步骤S102；
步骤S113，结束。
优选的，根据开关状态控制水PTC、水泵及风扇工作状态。
优选的，水PTC低压供电为VCU所控的CG电，水PTC高压工作允许信号由VCU通过CAN线报文独立控制。
优选的，水泵和风扇通过钥匙所控的IG电供电，控制水泵和风扇的继电器由VCU控制。
优选的，水PTC高压上下电由VCU控制在整车高压上下电内；整车上了高压后才允许水PTC开启高压工作，钥匙下电时，VCU控制水PTC关闭高压工作后才关闭整车高压，实现高压上下电时序。
优选的，水暖PTC接入CAN线，并发送实时请求功率给VCU，VCU根据实时请求功率分配电池包总功率，形成闭环控制。
优选的，水暖PTC的开启条件根据电池包SOC及放电功率在充电及行车下分别做出限制开启，可根据实际整车状态修正其中参数。
优选的，限制开启条件包括允许开启条件和不允许开启条件，分别为：
允许开启调节为：
慢充时，电池包SOC≥25%；
快充时，电池包SOC＞30%；
Rdady及其它状态时，电池包SOC放电功率＞20Kw且持续60s；
不允许开启（关闭）条件为：
慢充时，电池包SOC＜25%且本次充电过程中不再允许开启；
快充时，电池包SOC＜25%；
Rdady及其它状态时，电池包SOC放电功率＜15Kw且持续10s。
本发明相对现有技术的有益效果：
本发明纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，整车控制器VCU实现控制水暖PTC工作后，可以实现在整车上下电过程中遵循高压上下电流程，保护高压电网中的器件，延长使用寿命。
本发明纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，实现在整车慢充或快充过程，关闭大功率用电器，确保电池包能够按需充电。
本发明纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，可以实现在电池包放电功率极低时，关闭大功率用电器，确保车辆能够行车。
本发明纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，可以在开启水暖PTC取热过程中，有效控制目标温度，有效节约电能。
附图说明
图1为现有的电动Bus车水暖PTC的控制拓扑图
图2为本发明的水暖PTC控制拓扑图
图3为本发明中水暖PTC的VCU控制逻辑图
图4为本发明中水暖PTC根据目标温度的加热图
图5为本发明中后水暖PTC的高压上下电时序图
图6为本发明后暖风系统布置简图。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明：
装配在纯电动Bus车上的水暖PTC能给冬日的Bus带来纯正温暖；为了实现水暖PTC尽快加入纯电Bus的高压系统中，最便利的是利用现在VCU控制其高压工作时机，以满足高压用电器上下电时序要求并能够充分降低对整车其它零部件的影响。
附图2-6可知，一种纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，
步骤S100，开始；
步骤S101，VCU采集暖风开关状态；
步骤S102，暖风开关处于开状态，执行步骤S102，暖风开关处于关闭态执行步骤S111；
步骤S103，VCU采集高压状态，高压状态正常，执行步骤S103，高压状态不正常，执行步骤S111；
步骤S104，VCU采集水PCT状态，水PCT正常，执行步骤S104，水PCT故障，执行步骤S111；
步骤S105，判断开启调节是否满足，开启调节满足执行步骤S105，开启调节不满足执行步骤S111；
步骤S106，允许开启水PCT，同时执行步骤S107和步骤S1012；
步骤S107，CAN线发送目标水温给水PTC,同步开启水泵和风扇；
步骤S108，水PTC开启加热，在接近目标水温时开启PID调节用电功率；
步骤S109，根据环境温度及车速，计算并标定目标水温；
步骤S110，判断是否达到目标水温，达到目标水温执行步骤S109，未达到目标水温，执行步骤S106；
步骤S111，不允许水PCT工作，返回步骤S102；
步骤S112，功率上报能量管理模块，核实功率，返回步骤S102；
步骤S113，结束。
根据开关状态控制水PTC、水泵及风扇工作状态。
水PTC低压供电为VCU所控的CG电，水PTC高压工作允许信号由VCU通过CAN线报文独立控制。
水泵和风扇通过钥匙所控的IG电供电，控制水泵和风扇的继电器由VCU控制。
水PTC高压上下电由VCU控制在整车高压上下电内；整车上了高压后才允许水PTC开启高压工作，钥匙下电时，VCU控制水PTC关闭高压工作后才关闭整车高压，实现高压上下电时序。
水暖PTC接入CAN线，并发送实时请求功率给VCU，VCU根据实时请求功率分配电池包总功率，形成闭环控制。
水暖PTC的开启条件根据电池包SOC及放电功率在充电及行车下分别做出限制开启，可根据实际整车状态修正其中参数。
限制开启条件包括允许开启条件和不允许开启条件，分别为：
允许开启调节为：
慢充时，电池包SOC≥25%；
快充时，电池包SOC＞30%；
Rdady及其它状态时，电池包SOC放电功率＞20Kw且持续60s；
不允许开启（关闭）条件为：
慢充时，电池包SOC＜25%且本次充电过程中不再允许开启；
快充时，电池包SOC＜25%；
Rdady及其它状态时，电池包SOC放电功率＜15Kw且持续10s。
本发明相对现有技术的有益效果：
本发明纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，整车控制器VCU实现控制水暖PTC工作后，可以实现在整车上下电过程中遵循高压上下电流程，保护高压电网中的器件，延长使用寿命。
本发明纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，实现在整车慢充或快充过程，关闭大功率用电器，确保电池包能够按需充电。
本发明纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，可以实现在电池包放电功率极低时，关闭大功率用电器，确保车辆能够行车。
本发明纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，可以在开启水暖PTC取热过程中，有效控制目标温度，有效节约电能。
如图2水暖PTC控制拓扑图，VCU采集暖风开关状态，根据开关状态控制水PTC、水泵及风扇工作。
水PTC低压供电改为VCU所控的CG电，其高压工作允许信号由VCU通过CAN线报文独立控制。水泵及风扇仍通过钥匙所控的IG电供电，其继电器由VCU控制。如此，VCU可以实现控制水PTC、水泵及风扇的工作状态。
如图5，水PTC高压上下电由VCU控制在整车高压上下电内，即整车上了高压后才允许水PTC开启高压工作，钥匙下电时，VCU控制水PTC关闭高压工作后才关闭整车高压，实现高压上下电时序。
如图3为水暖PTC的VCU控制过程：
VCU需判断后暖风开关状态、整车高压是否正常、水PTC是否有故障、是否满足开启条件，若不满足其中之一便不允许开启水PTC。
为了满足电池包及整车行车需求，水暖PTC的开启条件有定制，根据电池包SOC及放电功率在充电及行车下分别做出部分限制开启，可根据实际整车状态修正其中参数。
整车控制器VCU允许开启PTC后，同时发送目标水温给PTC控制器。目标水温由VCU根据环境温度及车速计算拟合得到，再经实车标定后修改参数，开启水PTC同步开启水泵及风扇，如图6，水泵驱动水介质在水PTC与散热器间进行循环，风扇将散热器内热量与空气快速换热后散致乘员仓内，以提高仓内温度。
如图4为水暖PTC根据目标温度的加热图，根据拟定68℃为目标水温，开启水PTC进行加热，约59s时水PTC功率增长至最大6Kw，随着加热功率上升，暖风系统运行，水PTC进出口水温变化有序。大功率加热途中，进出口水温温差较大，水温上升至目标水温后，降低加热功率至3~4Kw，进出口水温温差维持恒定，持续维持仓内温度。
水暖PTC接入CAN线，并发送实时请求功率给VCU，VCU根据实时请求功率分配电池包总功率，形成闭环控制。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明的技术方案范围内。

Claims (9)

1.一种纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，其特征在于：
整车控制器VCU通过CAN线报文通信控制水暖PTC工作开启与关闭，根据VCU指令水暖PTC控制高压用电部分进行加热工作；
整车控制器VCU结合整车状态，通过控制水暖PTC满足在充电及行车时的使用要求；
整车控制器VCU引入实时的水暖PTC使用功率，实时分配电池包使用功率。
2.一种纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，其特征在于：
步骤S100，开始；
步骤S101，VCU采集暖风开关状态；
步骤S102，暖风开关处于开状态，执行步骤S102，暖风开关处于关闭态执行步骤S111；
步骤S103，VCU采集高压状态，高压状态正常，执行步骤S103，高压状态不正常，执行步骤S111；
步骤S104，VCU采集水PCT状态，水PCT正常，执行步骤S104，水PCT故障，执行步骤S111；
步骤S105，判断开启调节是否满足，开启调节满足执行步骤S105，开启调节不满足执行步骤S111；
步骤S106，允许开启水PCT，同时执行步骤S107和步骤S1012；
步骤S107，CAN线发送目标水温给水PTC,同步开启水泵和风扇；
步骤S108，水PTC开启加热，在接近目标水温时开启PID调节用电功率；
步骤S109，根据环境温度及车速，计算并标定目标水温；
步骤S110，判断是否达到目标水温，达到目标水温执行步骤S109，未达到目标水温，执行步骤S106；
步骤S111，不允许水PCT工作，返回步骤S102；
步骤S112，功率上报能量管理模块，核实功率，返回步骤S102；
步骤S113，结束。
3.根据权利要求2所述纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，其特征在于：根据开关状态控制水PTC、水泵及风扇工作状态。
4.根据权利要求2所述纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，其特征在于：水PTC低压供电为VCU所控的CG电，水PTC高压工作允许信号由VCU通过CAN线报文独立控制。
5.根据权利要求2所述纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，其特征在于：水泵和风扇通过钥匙所控的IG电供电，控制水泵和风扇的继电器由VCU控制。
6.根据权利要求2所述纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，其特征在于：水PTC高压上下电由VCU控制在整车高压上下电内；整车上了高压后才允许水PTC开启高压工作，钥匙下电时，VCU控制水PTC关闭高压工作后才关闭整车高压，实现高压上下电时序。
7.根据权利要求2所述纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，其特征在于：水暖PTC接入CAN线，并发送实时请求功率给VCU，VCU根据实时请求功率分配电池包总功率，形成闭环控制。
8.根据权利要求2所述纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，其特征在于：水暖PTC的开启条件根据电池包SOC及放电功率在充电及行车下分别做出限制开启，可根据实际整车状态修正其中参数。
9.根据权利要求8所述纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法，其特征在于：限制开启条件包括允许开启条件和不允许开启条件，分别为：
允许开启调节为：
慢充时，电池包SOC≥25%；
快充时，电池包SOC＞30%；
Rdady及其它状态时，电池包SOC放电功率＞20Kw且持续60s；
不允许开启条件为：
慢充时，电池包SOC＜25%且本次充电过程中不再允许开启；
快充时，电池包SOC＜25%；
Rdady及其它状态时，电池包SOC放电功率＜15Kw且持续10s。
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