CN113665361A - 一种车辆高压供电系统及其控制方法、车辆 - Google Patents

一种车辆高压供电系统及其控制方法、车辆 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种车辆高压供电系统及其控制方法、系统，所述方法包括：所述高压供电系统具有多种工作模式，包括高压上电模式、车间供电模式和应急驱动模式，所述高压供电系统包括隔离开关和多个接触器，所述隔离开关用于切换所述高压供电系统的工作模式，所述方法、系统及车辆，采用多种模式供电不仅提高了供电系统的可靠性，而通过高压直接驱动负载而不是电压降级驱动负载还能提高供电效率，节省成本，减小车辆的重量。

Description

一种车辆高压供电系统及其控制方法、车辆
技术领域
本发明涉及车辆领域，更具体地涉及车辆的高压供电。
背景技术
轨道交通技术高速发展使得各地运行的轨道交通系统日益增加，而现有的车辆供电模式单一，无法满足各种情况的要求，尤其实在出现紧急情况下，单一供电方式降无法保证供电的可靠性。
因此，现有技术中存在列车的供电模式单一的问题，导致供电系统不可靠。
发明内容
考虑到上述问题而提出了本发明。本发明提供了一种车辆高压供电系统及其控制方法、车辆以至少解决上述问题之一。
根据本发明的第一方面，提供了一种车辆高压供电系统的控制方法，所述高压供电系统具有多种工作模式，包括高压上电模式、车间供电模式和应急驱动模式，所述高压供电系统包括隔离开关和多个接触器，所述隔离开关用于切换所述高压供电系统的工作模式，所述方法包括：
步骤S1,检测所述车辆高压供电系统中的各个接触器是否正常；
步骤S2,如果所述各个接触器均正常，则判断车辆的车速是否小于车速阈值；
步骤S3,如果所述车速小于所述车速阈值，则检测是否存在车间电源连接信号；如果所述车速大于或等于所述车速阈值，则进入步骤S6；
步骤S4,如果检测到存在所述车间电源连接信号，则进入车间电源模式；如果没有检测到所述车间电源连接信号，则检测所述隔离开关的位置状态；
步骤S5，如果所述隔离开关的位置状态为切除位置，则控制所述各个接触器断开；如果所述隔离开关的位置状态为车间位置，则进入车间电源模式；
步骤S6，判断所述隔离开关的位置状态是否为运行位置；
步骤S7，如果所述隔离开关的位置状态为运行状态，则判断车辆是否收到应急驱动命令；
步骤S8，如果车辆收到应急驱动指令，则判断车速是否小于速度阈值；如果车速小于速度阈值，则结束；如果车速大于或等于速度阈值，则进入应急驱动模式；
如果车辆没有收到应急驱动指令，则判断所述车辆是否处于高压上电状态；
步骤S9，如果所述车辆没有处于高压上电状态且收到高压上电指令，则进入高压上电模式。
根据本发明的第二方面，提供了基于第一方面所述方法的车辆高压供电系统，其特征在于，车辆包括多个车间，所述系统包括：
供电轨，用于提供第一直流电压，包括正极供电轨和负极供电轨；
车间电源连接器，用于提供第二直流电压，包括车间电源正极输出端和车间电源负极输出端；
每个所述车间均包括车辆高压供电装置，所述车辆高压供电装置包括：
高压配电装置，所述高压配电装置的第一输入端通过断路器与所述供电轨连接，用于在车辆处于高压上电模式时，向所述车辆供电；
牵引动力装置，所述牵引动力装置与所述高压配电装置的输出端连接；
车间配电装置，所述车间配电装的输入端与所述车间电源连接器连接，所述车间配电装的输出端于所述高压配电装置的第二输入端连接，用于在车辆处于车间供电模式时，向所述车辆供电；
车载储能装置，所述车载储能装置的输入端通过接触器与所述高压配电装置的输出端连接，所述车载储能装置的输出端于牵引动力装置连接，用于在车辆处于应急驱动模式时，向所述车辆供电。
根据本发明的第三方面，提供了一种车辆，所述车辆包括根据本发明实施例的车辆高压供电系统。
根据本发明的车辆高压供电系统及其控制方法、车辆，采用多种模式供电不仅提高了供电系统的可靠性，而通过高压直接驱动负载而不是电压降级驱动负载还能提高供电效率，节省成本，减小车辆的重量。
附图说明
通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1是根据本发明实施例的车辆高压供电装置的示意性框图；
图2是根据本发明实施例的车辆高压供电装置及系统的示例；
图3是根据本发明实施例的车辆高压供电系统的控制方法的示意性原理图；
图4是根据本发明实施例的车辆高压供电系统的控制方法的示例；
图5是根据本发明实施例的车辆高压供电系统的示意性框图；
图6是根据本发明实施例的一种车辆的示意性框图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。
参见图1，图1示出了根据本发明实施例的车辆高压供电装置的示意性框图。其中，车辆高压供电装置100包括：
高压配电装置120，所述高压配电装置的第一输入端通过断路器与所述供电轨连接，用于在车辆处于高压上电模式时，向所述车辆供电；
牵引动力装置130，所述牵引动力装置与所述高压配电装置的输出端连接；
车间配电装置140，所述车间配电装的输入端与所述车间电源连接器连接，所述车间配电装的输出端于所述高压配电装置的第二输入端连接，用于在车辆处于车间供电模式时，向所述车辆供电；
车载储能装置160，所述车载储能装置的输入端通过接触器与所述高压配电装置的输出端连接，所述车载储能装置的输出端于牵引动力装置连接，用于在车辆处于应急驱动模式时，向所述车辆供电。
其中，根据本发明实施例的车辆高压供电系统的控制方法，通过在不同情况下向车辆提供不同的供电模式，实现了车辆的多模式供电，不仅提高了供电系统的可靠性，而通过高压直接驱动负载而不是电压降级驱动负载还能提高供电效率，节省成本，减小车辆的重量。
可选地，所述车辆高压供电装置100还包括：
电连接装置110，用于从直流电源获取第一直流电压。
可选地，所述电连接装置110包括电连接装置正极和电连接装置负极。
在一些实施例中，所述电连接装置110可以包括集电靴。进一步地，所述集电靴包括正极集电靴和负极集电靴。
在一个实施例中，电连接装置正极为正极集电靴，电连接装置负极为负极集电靴。
可选地，所述直流电源可以包括供电轨。进一步地，所述供电轨包括正极供电轨和负极供电轨。
可选地，所述高压配电装置120包括：第一输入端和输出端。
在一些实施例中，所述第一输入端包括第一输入端正极和第一输入端负极。
在一个实施例中，所述高压配电装置120的第一输入端正极与电连接装置的正极连接，所述高压配电装置120的第一输入端负极与电连接装置的负极连接。
可选地，所述车辆高压供电装置100包括：过流保护装置150，所述过流保护装置150连接于所述电连接装置110和所述高压配电装置120之间。
在一些实施例中，所述过流保护装置150包括熔断器。
在一些实施例中，所述过流保护装置150可以包括：第一过流保护装置151，所述第一过流保护装置151连接于所述电连接装置正极与所述高压配电装置120的第一输入端正极之间。
在一个实施例中，第一过流保护装置151连接于集电靴正极和高压配电装置120的第一输入端正极之间。
在一些实施例中，所述过流保护装置150可以包括：第二过流保护装置152，所述第二过流保护装置152连接于所述电连接装置负极与所述高压配电装置120的第一输入端负极之间。
在一个实施例中，第二过流保护装置152连接于集电靴负极和高压配电装置120的第一输入端负极之间。
可选地，所述高压配电装置120可以包括：第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，其中，所述第一开关的一端作为(或连接至)所述高压配电装置的第一输入端正极，所述第一开关的另一端与所述第二开关的输入端正极连接，所述第二开关的输出端正极与所述第三开关的一端连接，所述第三开关的另一端作为(或连接至)所述高压配电装置的输出端正极；所述第二开关的输入端负极作为(或连接至)所述高压配电装置的第一输入端负极，所述第二开关的输出端负极与所述第四开关的一端连接，所述第四开关的另一端作为(或连接至)所述高压配电装置的输出端负极。
在一些实施例中，所述第一开关、所述第三开关和所述第四开关中至少一个可以包括接触器。
在一些实施例中，所述第一开关可以是断路器。
在一些实施例中，所述第三开关和/第四开关或可以是接触器。
在一些实施例中，所述第二开关可以是隔离开关。进一步地，所述隔离开关包括二极三位隔离开关。其中，所述二极三位隔离开关包括正负两极和三个位置状态。
在一些实施例中，所述二极三位隔离开关包括：第一位置、第二位置和第三位置。进一步地，所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置可以分别是运行位置、车间位置、切除位置。
在一些实施例中，所述高压配电装置120的第一输入端正极即(或连接至)第一开关的输入端，第一开关的输出端与二极三位隔离开关的第一位置(运行位置)的正极输入端连接，二极三位隔离开关的第一位置(运行位置)的正极输出端连接至第三开关的输入端，所述第三开关的输出端为所述高压配电装置120的输出端正极；所述第一输入端负极即(或连接至)二极三位隔离开关的第一位置(运行位置)的负极输入端连接，二极三位隔离开关的第一位置(运行位置)的负极输出端连接至第四开关的输入端，所述第四开关的输出端为所述高压配电装置120的输出端负极。
在一些实施例中，所述高压配电装置120还可以包括：漏电检测装置，位于所述高压配电装置的第一输入端负极与地之间，用于检测所述车辆高压供电装置100的漏电状态。
可选地，所述高压配电装置120还包括：第二输入端，用于获取所述第二直流电压，其中，所述第二输入端与所述车间电源配电装置140的输出端。
在一些实施例中，所述车间电源包括车间电源正极和车间电源负极。
在一些实施例中，所述高压配电装置120的第二输入端正极与二极三位隔离开关的第二位置(车间位置)的正极输入端连接，所述高压配电装置120的第二输入端负极与二极三位隔离开关的第二位置(车间位置)的负极输入端连接，二极三位隔离开关的第二位置(位置)的正极输出端与二极三位隔离开关的第一位置(运行位置)的正极输出端连接，二极三位隔离开关的第二位置(车间位置)的负极输出端与二极三位隔离开关的第一位置(运行位置)的负极输出端连接。
可选地，所述牵引动力装置130包括：牵引逆变器，输入端与所述高压配电装置连接，输出端与牵引电机连接。
其中，牵引逆变器控制电池/电网与牵引电机之间能量传输、控制牵引电机。
在一些实施例中，所述牵引动力装置130可以包括：
前牵引逆变器，连接于所述高压配电装置120的输出端；
前牵引电机，连接于所述前牵引逆变器的输出端。
在一些实施例中，所述牵引动力装置130可以包括：
后牵引逆变器，连接于所述高压配电装置120的输出端；
后牵引电机，连接于所述后牵引逆变器的输出端。
可选地，所述车间电源配电装置140可以包括：
车间电源输入端正极，所述车间电源输入端正极与车间电源的正极连接；
车间电源输入端负极，所述车间电源输入端负极与车间电源的负极连接；
车间电源过流保护装置，连接于所述车间电源输入端正极和相邻的所述车间电源输入端正极之间，和/或所述车间电源输入端正极和所述车间电源输出端正极之间。
在一些实施例中，所述车间电源配电装置140的输出端正极与所述隔离开关的第二位置(车间位置)的输入端正极连接，所述车间电源配电装置140的第二位置(车间位置)的输出端负极与所述隔离开关的输入端负极连接。
可选地，所述车辆高压供电装置100还可以包括车载储能装置160，所述车载储能装置的输入端通过接触器与所述高压配电装置的输出端连接，所述车载储能装置的输出端于牵引动力装置连接，用于在车辆处于应急驱动模式时，向所述车辆供电。
在一些实施例中，所述车载储能装置160包括：
高压电源管理装置161，连接于所述高压配电装置120的输出端；
辅助变流装置162，连接于所述高压电源管理装置161的输出端；
车载储能电池配电装置163，连接于所述辅助变流装置162的输出端；
车载储能电池164，连接于所述车载储能电池配电装置163的输出端。
在一些实施例中，所述车载储能电池164的输出端通过应急驱动回路连接至所述高压电源管理装置161的第二输入端，通过所述高压电源管理装置161的第一输入/输出端所述用于在应急情况下向负载130供电。进一步地，所述第一输入/输出端连接至所述高压配电装置120的输出端。
其中，所述高压电源管理装置161的输入/输出端可以从所述高压配电装置120的输出端获取电能，通过辅助变流器162和车载储能电池配电装置163对车载储能电池164进行充电；当应急情况下，车载储能电池164的输出端通过应急驱动回路连接至所述高压电源管理装置161，所述高压电源管理装置161的输入/输出端输出电能，向负载130供电。
其中，高压电源管理控制器可以包括DC-DC双向电压变换功能及整车控制功能，DC-DC双向电压变换功能既能将整车1500V DC转换为750V DC为整车提供750V DC电源，又能反向将690V DC升压到1500V DC在应急驱动模式下为牵引逆变器供电。
辅助变流器将750V DC转换为690V DC，将750V DC转换为110V DC、24V DC为整车提供110V DC、24V DC电压并为110V蓄电池、24V蓄电池充电。
车载储能电池配电箱控制车载储能电池充放电。车载储能电池在应急驱动时为整车提供电力。车载储能电池应急驱动回路正极与高压电压管理控制器连接，车载储能电池应急驱动回路负极与高压电压管理控制器负极连接。
参见图2，图2示出了根据本发明实施例的车辆高压供电装置及其系统的示例。其中，车辆高压供电装置包括：
正极集电靴和负极集电靴，用于提供第一直流电压(如1500V)；其中，所述正极集电靴通过熔断器箱A与高压配电箱的第一输入端正极连接；所述负极集电靴通过熔断器箱B与所述高压配电箱的第一输入端负极连接；
其中，在连接正极集电靴与高压配电箱的正极线束上设置了熔断器箱A，熔断器箱A内部配置了集电靴熔断器FU1对集电靴正极线束进行过流保护；此外，在连接负极集电靴与高压配电箱的负极线束上设置了熔断器箱B，熔断器箱B作为线束转接的装置。
高压配电箱，用于向车辆内部的设备提供电能；所述高压配电箱包括第一输入端、第二输入端和输出端；
其中，所述第一输入端正极与开关HSCB的一端连接，开关HSCB的另一端与二极三位隔离开关QS1的第一位置(运行)的正极输入端连接，二极三位隔离开关QS1的第一位置(运行)的正极输出端连接至正极接触器KM1的输入端，所述正极接触器KM1的输出端为所述高压配电箱的输出端正极；
所述第一输入端负极连接至二极三位隔离开关QS1的第一位置(运行)的负极输入端连接，二极三位隔离开关QS1的第一位置(运行)的负极输出端连接至负极接触器KM2的输入端，所述负极接触器KM2的输出端为所述高压配电箱的输出端负极；
车间电源配电箱，用于向所述高压配电箱提供第二直流电压；其中，所述车间电源配电箱的输出端正极与所述高压配电箱的第二输入端正极连接，所述车间电源配电箱的输出端负极与所述高压配电箱的第二输入端负极连接；
其中，所述高压配电箱的第二输入端正极与二极三位隔离开关QS1的第二位置(车间)的正极输入端连接，所述高压配电箱的第二输入端负极与二极三位隔离开关QS1的第二位置(车间)的负极输入端连接，二极三位隔离开关QS1的第二位置(车间)的正极输出端与二极三位隔离开关QS1的第一位置(运行)的正极输出端连接，二极三位隔离开关QS1的第二位置(车间)的负极输出端与二极三位隔离开关QS1的第一位置(运行)的负极输出端连接；
所述二极三位隔离开关QS1还包括第三位置(切除)；
所述高压配电箱的第一输入端负极通过漏电检测模块接地；
所述高压配电箱的输出端正极和输出端负极分别连接至两个牵引逆变器的输入端和高压电源管理控制器的第一输入/输出端；所述两个牵引逆变器的输出端分别连接至牵引电机，所述牵引电机用于驱动车辆行驶；
其中，高压配电箱具有线路供电、运行、切除三种模式。高压配电箱内部配置二极三位隔离开关QS1来实现各回路的隔离以及实现线路供电、运行、切除模式的切换。线路供电模式，高压配电箱通过熔断器箱A、熔断器箱B连接线路导电轨正极、负极，高压配电箱在将电源分配至负载；运行模式，车间电源配电箱将车间电源传递至高压配电箱，再分配至高压配电箱负载；切除模式，将高压配电箱与供电线路隔离。
高压配电箱负极电路与车体之间设置了漏电检测模块，当高压正极对车体漏电时，漏电电压经漏电检测模块传递至高压负极。漏电检测模块采集到漏电电压超过设定值且超过设定时间时，高压电源管理控制器控制断开高速断路器、正极接触器、负极接触器。
高压配电箱内设置了正极接触器KM1、负极接触器KM2，在漏电、短路等故障工况下，整车控制该节车断开正极接触器KM1、负极接触器KM2，将高压配电箱与供电线路隔离，从而将该节车隔离，防止故障扩散。
高压配电箱后端负载有牵引逆变器、高压电源管理控制。牵引逆变器、高压电源管理控制并联在高压配电箱正极接触器KM1、负极接触器KM2后端。
高压配电箱将隔离开关位置信息，正极接触器KM1、负极接触器KM2通断及自检信息，高速断路器HSCB通断信息、漏电检测模块信息传递至中央控制单元CCU。
所述高压电源管理控制器的输出端连接至辅助变流器的输入端，所述辅助变流器的输出端连接至车载储能电池配电箱的输入端，所述车载储能电池配电箱的输出端与车载储能电池的输入端连接，所述车载储能电池的输出端与所述高压电源管理控制器的第二输入端连接。
再次参见图2，本发明实施例还提供了一种车辆高压供电系统，车辆包括多个车间，所述系统包括：
供电轨，用于提供第一直流电压，包括正极供电轨和负极供电轨；
车间电源连接器，用于提供第二直流电压，包括车间电源正极输出端和车间电源负极输出端；
每个所述车间均包括根据本发明实施例的车辆高压供电装置。
可选地，所述多个车间包括：头部车间和尾部车间，其中，所述头部车间和所述尾部车间中的所述正极集电靴均连接至所述正极供电轨，所述负极集电靴均连接至所述负极供电轨；
所述头部车间和所述尾部车间中所述车间电源配电箱的输入端正极均与所述车间电源连接器的车间电源正极输出端连接，所述车间电源配电箱的输入端负极均与所述车间电源连接器的车间电源负极输出端连接；且所述头部车间中的车间电源配电箱与所述尾部车间中的车间电源配电箱连接。
在一些实施例中，所述车辆高压供电系统还包括：至少一个中间车间，所述至少一个中间车间位于所述头部车间和所述尾部车间之间，且每个中间车间均包括根据本发明实施例提供的车辆高压供电装置；
其中，所述中间车间中的所述正极集电靴均连接至所述正极供电轨，所述负极集电靴均连接至所述负极供电轨；
所述中间车间中所述车间电源配电箱与所述头部车间和所述尾部车间中所述车间电源配电箱串联连接。
如图2所示，在头部车间和尾部车间设置车间电源配电箱-Mc，中间车设置车间电源配电箱-M。车间电源配电箱-Mc设置有车间电源插座，在车间电源模式下与车间电源连接器连接，接受车间电源电力。车间电源配电箱-M不设置车电源插座。车间电源配电箱将车间电源配电箱-Mc车间电源插座连接信息传递至中央控制单元CCU。
车间电源配电箱-Mc在与车间电源配电箱-M贯通回路正极设置了熔断器FU1，在与高压配电箱车间位连接正极回路设置了熔断器FU2。熔断器FU1、熔断器FU2在保护回路免受大电流过流伤害。
车间电源配电箱-M在与车间电源配电箱-MC贯通回路正极设置了熔断器FU3，在与高压配电箱车间位连接正极回路设置了熔断器FU4。熔断器FU3、熔断器FU4在保护回路免受大电流过流伤害。
车间电源配电箱-Mc与车间电源配电箱-M功能和结构均不同，可以使得系统性价比更高。
可选地，所述供电轨是单轨。进一步地，所述车辆高压供电系统适用于单轨系统。更进一步地，所述车辆高压供电系统适用于1500V跨坐式单轨系统。
其中，车辆高压供电系统可以包括多个车间，每节车间都具有牵引电机，每节车都为动车。在故障时，可切除故障车动力，其他节可正常工作，这样动力损失较小。应了解，车辆可以根据需要或运载力设置车间的数量，在此不做限制。
如图2所示，车辆高压供电系统包括熔断器箱A、熔断器箱B、车间电源连接器、车间电源配电箱-Mc、车间电源配电箱-M、高压配电箱、高压电源管理控制器牵引逆变器、牵引电机、辅助变流器、车载储能电池配电箱、车载储能电池。
车辆高压供电系统具有车间电源供电(车间电源模式)、供电轨供电(高压上电模式)、车载储能电池供电(应急驱动模式)三种供电制式。车辆在运行模式时采用车间电源给车辆高压供电系统进行供电，车辆在运行模式时采用供电轨给车辆高压供电系统进行供电，应急驱动模式采用车载储能电池给车辆高压供电系统进行供电。车辆高压供电系统还具有车间电源、漏电检测及救援、高压上电、应急驱动、紧急牵引、高压上电多种工作模式。CCU作为整车信息交流单元，通过判断高压隔离开关状态、上电按钮、退电按钮、应急驱动按钮、车间电源开关信号、漏电报警信号等信息，CCU综合判断车辆应该进入何种模式。其中车辆通讯中断，车辆可考虑进入紧急牵引采用硬线方式控制车辆。其他模式车辆均通讯正常。
在一些实施例中，所述车辆高压供电系统还包括：中央控制单元。其中，所述中央控制单元CCU(Central Control Unit，CCU)向车辆内部的至少部分设备发送指令和/或接收至少部分设备的信息。
在一些实施例中，所述中央控制单元CCU可以通过软件、硬件、固件或者其组合实现，可以使用电路、单个或多个为特定用途集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、数字信号处理装置(Digital Signal Processing Device，DSPD)、可编程逻辑装置(Programmable LogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。
应了解，根据本发明实施例的车辆高压供电系统可以基于本发明实施例的车辆高压供电系统的控制方法进行控制。
参见图3，图3示出了根据本发明实施例的车辆高压供电系统的控制方法的示意性流程图。其中，车辆高压供电系统的控制方法300包括：
步骤S310,检测所述车辆高压供电系统中的各个接触器是否正常；
步骤S320,如果所述各个接触器均正常，则判断车辆的车速是否小于车速阈值；
步骤S330,如果所述车速小于所述车速阈值，则检测是否存在车间电源连接信号；如果所述车速大于或等于所述车速阈值，则进入步骤S360；
步骤S340,如果检测到存在所述车间电源连接信号，则进入车间电源模式；如果没有检测到所述车间电源连接信号，则检测所述隔离开关的位置状态；
步骤S350，如果所述隔离开关的位置状态为切除位置，则控制所述各个接触器断开；如果所述隔离开关的位置状态为车间位置，则进入车间电源模式；
步骤S360，判断所述隔离开关的位置状态是否为运行位置；
步骤S370，如果所述隔离开关的位置状态为运行状态，则判断车辆是否收到应急驱动命令；
步骤S380，如果车辆收到应急驱动指令，则判断车速是否小于速度阈值；如果车速小于速度阈值，则结束；如果车速大于或等于速度阈值，则进入应急驱动模式；
如果车辆没有收到应急驱动指令，则判断所述车辆是否处于高压上电状态；
步骤S390，如果所述车辆没有处于高压上电状态且收到高压上电指令，则进入高压上电模式。
应了解，上述“步骤S310”-“步骤S390”仅为区分不同的步骤，并不旨在限定上述步骤的顺序，上述步骤的顺序可以根据需要进行调整，在此对步骤的顺序不做限制。此外，所述车速阈值和所述速度阈值可以相同，也可以不同，在此不做限制。
其中，车辆高压供电系统中可以隔离开关的位置判断车辆处于车间供电模式、运行模式或切除模式中的哪一种工作模式，具体来说，切除位置的优先级高于车间位置，车间位置的优先权高于运行位置。当CCU检测到头尾车间中任一车间电源配电装置的车间电源连接信号时，进入车间电源模式。同时，切除位置、车间位置的检测仅在车辆低速(＜1km/h)的情况下进行，这样可以排除高速情况下出现误检和误动作。
可选地，所述速度阈值可以是1km/h。应了解，该速度阈值可以根据需要进行设置，在此不做限制。
可选地，在所述步骤S310之前，所述方法还包括：
判断车辆高压供电系统中的每个车间的车辆高压供电装置中的各个接触器是否接收中央控制单元CCU的低压上电信号；
如果确定各个接触器接收到中央控制单元CCU的低压上电信号，则检测所述车辆高压供电系统中的各个接触器是否正常。
可选地，在所述步骤S310中，检测所述车辆高压供电系统中的各个接触器是否正常，可以包括：
如果确定各个接触器接收到中央控制单元CCU的低压上电信号，则各个接触器开始进行自检；如果确定各个接触器没有接收到中央控制单元CCU的低压上电信号，则结束。
可选地，在所述步骤S320中，如果所述各个接触器均正常可以包括：如果各个接触器自检通过，不存在没有断开的接触器。
可选地，在所述步骤S320中，在判断车辆的车速是否小于车速阈值之前，所述方法还包括：
检测所述系统是否存在漏电；
如果检测到所述系统存在漏电情况，则进入漏电检测及救援流程；如果没有检测到漏电情况，则判断车辆的车速是否小于车速阈值。
其中，进入整车各模式需在各个负载、接触器自检完成无故障且无漏电的情况下进行。
可选地，在所述步骤S390中，所述方法还包括：如果没有收到高压上电指令则结束。
可选地，所述方法还包括：
如果车辆处于高压上电状态，则判断车辆是否收到紧急牵引硬线信号；
如果收到紧急牵引硬线信号则进入紧急牵引模式。
进一步地，所述方法还包括：
如果没有收到紧急牵引硬线信号则判断是否收到高压退电指令；
如果没有收到高压退电指令，则进入高压配电接触器、牵引逆变器工作流程；
如果收到高压退电指令，则进入高压退电模式，退出高压供电。
参见图4，图4示出了根据本发明实施例的车辆高压供电系统的控制方法的示例。所述车辆高压供电系统的控制方法，包括：
首先，判断车辆高压供电系统中的每个车间的车辆高压供电装置中的各个接触器是否接收中央控制单元CCU的低压上电信号(如，低压上电成功报文)；
如果确定各个接触器接收到中央控制单元CCU的低压上电信号，则各个接触器开始进行自检；如果确定各个接触器没有接收到中央控制单元CCU的低压上电信号，则结束；
然后，各个接触器自检完毕后，判断判断各个接触器的自检是否通过，以及判断各个接触器是否断开；
如果各个接触器中有接触器自检没通过或没有断开，则自检没通过的接触器或没有断开的接触器所在的高压配电箱向中央控制单元发送故障信息(如自检故障以及相关故障保温)，结束；
如果各个接触器自检通过，不存在没有断开的接触器，则检测系统是否存在漏电；
接着，如果检测到系统存在漏电情况，则进入漏电检测及救援流程，通过进一步漏电检测确定漏电位置以便进行故障排除；如果没有检测到漏电情况，则检测车辆的车速是否＜第一速度阈值；
接着，如果车速＜第一速度阈值，则中央控制单元CCU检测是否存在头部车间或尾部车间的电源连接信号(如，头部车间或尾部车间的车间电源连接器与车间电源连接)；
如果存在头部车间或尾部车间的电源连接信号，则进入车间电源模式，由车间电源向车辆供电；
如果不存在任何电源连接信号，则判断隔离开关是否处于切除位置，如果隔离开关处于切除位置则控制所以接触器断开，结束；如果隔离开关不处于切除位置，则判断隔离开关是否处于车间位置；
如果隔离开关处于开关位置，则进入车间电源模式，由车间电源向车辆供电；如果隔离开关不处于开关位置，则判断隔离开关是否处于运行位置；
如果车速≥第一速度阈值，则判断隔离开关是否处于运行位置；
接着，如果隔离开关不处于运行位置，则结束；如果隔离开关处于运行位置，则判断车辆是否收到应急驱动命令；
接着，如果车辆收到应急驱动指令，则判断车速是否＜第二速度阈值；如果车速＜第二速度阈值，则结束；如果车速≥第二速度阈值，则进入应急驱动模式，由系统中的车载储能电池通过高压电源管理控制器向车辆供电；
如果车辆没有收到应急驱动指令，则判断车辆是否处于高压(如1500V)上电状态；
如果车辆没有处于压上电状态，则判断车辆是否收到高压上电指令；如果没有收到高压上电指令则结束，如果收到则进入高压上电流程，由供电轨通过集电靴和高压配电箱向车辆供电；
如果车辆处于高压上电状态，则判断车辆是否收到紧急牵引硬线信号；如果收到紧急牵引硬线信号则进入紧急牵引模式；如果没有收到紧急牵引硬线信号则判断是否收到高压退电指令；
如果没有收到高压退电指令，则进入高压配电接触器、牵引逆变器工作流程；如果收到高压退电指令，则进入高压退电模式，退出高压供电。
需要说明的是，本实施例中的第一速度阈值和第二速度阈值可以相同也可以不相同，在此不做限制。
根据本发明实施例，还提出了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机执行时实现本发明实施例提供的所述车辆高压供电系统的控制方法。
参见图5，图5示出了根据本发明实施例的车辆高压供电系统的示意性框图。如图5所示，所述车辆高压供电系统500包括：
存储器510、处理器520及存储在所述存储器510上且在所述处理器520上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例的所述车辆高压供电系统的控制方法。
根据本发明实施例，参见图6，图6示出了根据本发明实施例的一种车辆的示意性框图。如图6所示，一种车辆600，包括根据本发明实施例所述的车辆高压供电系统610。
根据本发明实施例的车辆及其高压供电装置、系统及其控制方法，采用多种模式供电不仅提高了供电系统的可靠性，而通过高压直接驱动负载而不是电压降级驱动负载还能提高供电效率，节省成本，减小车辆的重量。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种车辆高压供电系统的控制方法，其特征在于，所述高压供电系统具有多种工作模式，包括高压上电模式、车间供电模式和应急驱动模式，所述高压供电系统包括隔离开关和多个接触器，所述隔离开关用于切换所述高压供电系统的工作模式，所述方法包括：
步骤S1,检测所述车辆高压供电系统中的各个接触器是否正常；
步骤S2,如果所述各个接触器均正常，则判断车辆的车速是否小于车速阈值；
步骤S3,如果所述车速小于所述车速阈值，则检测是否存在车间电源连接信号；如果所述车速大于或等于所述车速阈值，则进入步骤S6；
步骤S4,如果检测到存在所述车间电源连接信号，则进入车间电源模式；如果没有检测到所述车间电源连接信号，则检测所述隔离开关的位置状态；
步骤S5，如果所述隔离开关的位置状态为切除位置，则控制所述各个接触器断开；如果所述隔离开关的位置状态为车间位置，则进入车间电源模式；
步骤S6，判断所述隔离开关的位置状态是否为运行位置；
步骤S7，如果所述隔离开关的位置状态为运行状态，则判断车辆是否收到应急驱动命令；
步骤S8，如果车辆收到应急驱动指令，则判断车速是否小于速度阈值；如果车速小于速度阈值，则结束；如果车速大于或等于速度阈值，则进入应急驱动模式；
如果车辆没有收到应急驱动指令，则判断所述车辆是否处于高压上电状态；
步骤S9，如果所述车辆没有处于高压上电状态且收到高压上电指令，则进入高压上电模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述方法还包括：
判断车辆高压供电系统中的每个车间的车辆高压供电装置中的各个接触器是否接收中央控制单元的低压上电信号；
如果确定各个接触器接收到中央控制单元的低压上电信号，则各个接触器开始进行自检；如果确定各个接触器没有接收到中央控制单元的低压上电信号，则结束。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，如果所述各个接触器均正常包括：各个接触器自检通过且处于断开状态。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，在判断车辆的车速是否小于车速阈值之前，所述方法还包括：
检测所述系统是否存在漏电；
如果检测到所述系统存在漏电情况，则进入漏电检测及救援流程；如果没有检测到漏电情况，则判断车辆的车速是否小于所述车速阈值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在步骤S9之前还包括：
如果车辆处于高压上电状态，则判断车辆是否收到紧急牵引硬线信号；
如果收到紧急牵引硬线信号则进入紧急牵引模式。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果没有收到紧急牵引硬线信号则判断是否收到高压退电指令；
如果没有收到高压退电指令，则进入高压配电接触器、牵引逆变器工作流程；
如果收到高压退电指令，则进入高压退电模式，退出高压供电。
7.一种基于权利要求1-6中任一项所述方法的车辆高压供电系统，其特征在于，车辆包括多个车间，所述系统包括：
供电轨，用于提供第一直流电压，包括正极供电轨和负极供电轨；
车间电源连接器，用于提供第二直流电压，包括车间电源正极输出端和车间电源负极输出端；
每个所述车间均包括车辆高压供电装置，所述车辆高压供电装置包括：
高压配电装置，所述高压配电装置的第一输入端通过断路器与所述供电轨连接，用于在车辆处于高压上电模式时，向所述车辆供电；
牵引动力装置，所述牵引动力装置与所述高压配电装置的输出端连接；
车间配电装置，所述车间配电装的输入端与所述车间电源连接器连接，所述车间配电装的输出端于所述高压配电装置的第二输入端连接，用于在车辆处于车间供电模式时，向所述车辆供电；
车载储能装置，所述车载储能装置的输入端通过接触器与所述高压配电装置的输出端连接，所述车载储能装置的输出端于牵引动力装置连接，用于在车辆处于应急驱动模式时，向所述车辆供电。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述高压配电装置包括：断路器、隔离开关、第一接触器和第二接触器，其中，
所述断路器的一端作为所述高压配电装置的第一输入端正极，所述断路器的另一端与所述隔离开关的输入端正极连接，所述隔离开关的输出端正极与所述第一接触器的一端连接，所述第二接触器的另一端作为所述高压配电装置的输出端正极；
所述隔离开关的输入端负极作为所述高压配电装置的第一输入端负极，所述隔离开关的输出端负极与所述第二接触器的一端连接，所述第二接触器的另一端作为所述高压配电装置的输出端负极。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述隔离开关包括二极三位隔离开关，所述二极三位隔离开关包括第一位置、第二位置和第三位置；其中，
所述高压配电装置的第一输入端正极连接至断路器的输入端，断路器的输出端与二极三位隔离开关的第一位置的正极输入端连接，二极三位隔离开关的第一位置的正极输出端连接至第一接触器的输入端，所述第一接触器的输出端为所述高压配电装置的输出端正极；所述高压配电装置的第一输入端负极连接至二极三位隔离开关的第一位置的负极输入端连接，二极三位隔离开关的第一位置的负极输出端连接至第二接触器的输入端，所述第二接触器的输出端为所述高压配电装置的输出端负极。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述高压配电装置的第二输入端正极与二极三位隔离开关的第二位置的正极输入端连接，所述高压配电装置的第二输入端负极与二极三位隔离开关的第二位置的负极输入端连接，二极三位隔离开关的第二位置的正极输出端与二极三位隔离开关的第一位置的正极输出端连接，二极三位隔离开关的第二位置的负极输出端与二极三位隔离开关的第一位置的负极输出端连接。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的系统，其特征在于，所述高压配电装置还包括：漏电检测装置，位于所述高压配电装置的第一输入端负极与地之间，用于检测所述车辆高压供电装置的漏电状态。
12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述车载储能装置包括：
高压电源管理装置，连接于所述高压配电装置的输出端；
辅助变流装置，连接于所述高压电源管理装置的输出端；
车载储能电池配电装置，连接于所述辅助变流装置的输出端；
车载储能电池，连接于所述车载储能电池配电装置的输出端。
13.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求7-12中任一项所述的车辆高压供电系统。
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