CN114056097A - 电动车上下电控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电动车上下电控制方法、系统、介质及电动车，所述方法包括：根据电动车的运行状态信息生成上电指令或下电指令；根据所述上电指令控制所述电动车的电力系统上电或根据所述下电指令控制所述电动车的电力系统下电。本申请提供的电动车上下电控制方法，通过上下电指令控制电力系统上电或下电，能够更加精准的控制电动车高压系统并快速响应，提高上下电控制的准确性和有效性，保障电池寿命的同时保障电动车控制系统安全稳定。

Description

电动车上下电控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电动车控制技术领域，尤其涉及一种电动车上下电控制方法及系统。

背景技术

随着经济发展，人类社会汽车保有量呈现爆发式增长，传统燃油汽车使用化石燃料排出汽车尾气是导致温室效应的主要原因，因此，世界各国都越来越重视新能源电动汽车的研发。通常，电动汽车具有一套高压系统和低压控制系统，由低压控制系统控制高压系统的上下电过程。

电动汽车高压系统的上下电过程中存在大电流冲击，上下电的时序非常重要，时序不当会造成高压触点打火烧蚀、高压保险烧断等故障，严重时甚至会造成高压触点熔合在一起，导致无法断电，造成事故。因此，如何保障电动汽车高压系统的安全，提升高压系统的使用寿命，成为相关工作人员亟待解决的技术问题之一。

发明内容

基于此，有必要针对上述背景技术中的问题，提供一种电动车上下电控制方法及系统，以解决电动汽车上下电控制不当造成事故的问题，保障新能源电动车的安全。

本申请的第一方面提供一种电动车上下电控制方法，包括：

根据电动车的运行状态信息生成上电指令或下电指令；

根据所述上电指令控制所述电动车的电力系统上电或根据所述下电指令控制所述电动车的电力系统下电。

于上述实施例中的上下电控制方法中，通过获取电动车的运行状态信息生成上电指令或下电指令，能准确判断电动车的是否具备上电或下电准备状态，通过上下电控制方法生成相应的上下电指令，从而控制电动车电力系统上电或下电。通过上下电指令控制电力系统上电或下电，能够更加精准的控制电动车高压系统并快速响应，提高上下电控制的准确性和有效性，保障电池寿命的同时保障电动车控制系统安全稳定。

在其中一个实施例中，所述运行状态包括上电准备状态，所述上电准备状态包括车辆处于静止状态且START档触发、各个系统无影响高压上电的故障、高压继电器无粘连故障、充电枪未连接、车辆处于空档、整车无严重绝缘故障中至少一种；

若所述上电准备状态均正常，判断所述电动车处于可上电状态，并生成所述上电指令。

在其中一个实施例中，所述根据所述上电指令控制所述电动车的电力系统上电的步骤包括：

整车控制装置HCU根据所述上电指令，向电池管理系统BMS发送主负继电器吸合指令，所述BMS吸合所述主负继电器并将所述主负继电器的吸合状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述主负继电器的吸合状态信息生成直流变换继电器吸合指令并发送给多合一控制器，所述多合一控制器控制所述直流变换继电器吸合并将所述直流变换继电器的吸合状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据直流变换继电器的吸合状态信息控制直流变换控制器开始工作，所述直流变换控制器将对应的正常工作状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述直流变换控制器的正常工作状态信息生成附件继电器吸合指令并发送给所述多合一控制器，所述多合一控制器控制附件预充继电器吸合进行预充电，当附件回路母线电压值达到第一预设电压阈值时，所述多合一控制器控制所述附件继电器吸合并断开所述附件预充继电器，并将所述附件继电器的吸合状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述附件继电器的吸合状态信息控制油泵控制器及气泵控制器开始工作，所述油泵控制及所述气泵控制器将对应的正常工作状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述油泵控制的正常工作状态信息及所述气泵控制器的正常工作状态信息生成主正继电器吸合指令并发送给所述多合一控制器，所述多合一控制器控制预充继电器吸合进行预充电，当主回路母线电压值达到第二预设电压阈值时，所述多合一控制器驱动主正继电器吸合并断开所述预充继电器，并将所述主正继电器的吸合状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述主正继电器的吸合状态信息控制电机控制器MCU工作，所述MCU将对应的正常工作状态信息反馈给所述HCU，上电完成。

在其中一个实施例中，所述运行状态包括下电准备状态，所述下电准备状态包括车辆点火开关处于OFF档、系统出现影响高压上电的故障、高压继电器有粘连故障、充电枪连接信号有效、整车有严重绝缘故障中至少一种；

若所述下电准备状态出现上述至少一种情况，判断所述电动车处于可下电状态，并生成所述下电指令。

在其中一个实施例中，所述根据所述下电指令控制所述电动车的电力系统下电的步骤包括：

所述HCU根据所述下电指令控制所述MCU停止工作，在动力电机转速低于第一预设转速阈值时，判定允许下电，所述MCU将允许下电信号反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述允许下电信号生成主正继电器断开指令并发送给所述多合一控制器，所述多合一控制器断开所述主正继电器断开，并将所述主正继电器的断开状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述主正继电器的断开状态信息控制所述油泵控制器及所述气泵控制器停止工作，所述油泵控制器及所述气泵控制器将对应的停止工作状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述油泵控制器的停止工作状态信息及所述气泵控制器的停止工作状态信息生成附件继电器断开指令并发送给所述多合一控制器，所述多合一控制器控制所述附件继电器断开，并将所述附件继电器的断开状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述附件继电器的断开状态信息控制所述直流变换控制器停止工作，所述直流变换控制器将对应的停止工作状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述直流变换控制器的停止工作状态信息生成直流变换继电器断开指令并发送给所述多合一控制器，所述多合一控制器控制所述直流变换继电器断开，并将所述直流变换继电器的断开状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述直流变换继电器的断开状态信息生成主负继电器断开指令并发送给所述BMS，所述BMS控制所述主负继电器断开，并将所述主负继电器的断开状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述主负继电器的断开状态信息生成MCU主动放电指令并发送给所述MCU，所述MCU主动放电，下电完成。

上述电动车上下电控制方法，可以在上电之初充分考虑车辆是否处于静止状态且START档触发、各个系统是否无影响高压上电的故障、高压继电器是否无粘连故障、充电枪是否未连接、车辆是否处于空档、整车是否无严重绝缘故障等众多安全因素考虑进入，一旦在上电的过程中检测到安全因素并确认，则将退出上高压电流程；而且在高压上电完成之后检测是否有上述安全因素中至少一种情况产生，一旦安全因素产生并确认，系统则判断处于可下电状态并执行下电指令。以上电动车上下电控制方法可避免整车由于安全因素产生时未及时下高压或有安全因素仍上高压导致的安全隐患。

本申请的第二方面提供一种电动车上下电系统，用于对所述电动车进行上下电控制，包括：电源模块、多合一控制器及整车控制装置HCU，所述电源模块用于为所述上下电系统提供电能；所述多合一控制器，与所述电源模块电连接，用于通过内部继电器的通断以控制所述电动车的上电或下电动作；所述整车控制装置HCU，与所述电源模块及所述多合一控制器均通信连接，用于根据所述上电指令控制所述电动车的电力系统上电或根据所述下电指令控制所述电动车的电力系统下电。

上述实施例提供的电动车上下电系统中，通过设置的整车控制装置HCU，一方面控制电源模块为动力电池提供快充、加热及水冷却功能，保障动力电池始终工作在合理的工作温度范围内，从而有效的提升动力电池的使用寿命；另一方面，整车控制装置HCU控制多合一控制器工作，控制内部继电器按照预设的时序进行通断，使电动车高压系统安全有序的上下电，从而保证行车安全。

在其中一个实施例中，所述电源模块包括：

动力电池；

快充单元，用于为所述动力电池快速充电，被配置为：

包括串联连接的第一正继电器、第一熔断器及快充模块；

电池水冷单元，与所述快充单元并联连接，用于为所述动力电池提供水冷散热，以使所述动力电池工作在预设的温度范围内，被配置为：

包括串联连接的第二正继电器、第二熔断器及电池水冷模块；

电池加热单元，与所述电池水冷单元并联连接，用于为所述动力电池加热，以使所述动力电池工作在预设的温度范围内，被配置为：

包括串联连接的第三正继电器、第三熔断器及电池加热模块；

主负继电器，所述电源模块通过所述主负继电器与所述多合一控制器电连接。

在其中一个实施例中，所述多合一控制器包括：

主回路单元，被配置为：一端与动力电池正极电连接，另一端与所述主负继电器电连接，用于控制车载动力系统工作，为车辆提供行驶动力；

附件电路单元，被配置为：一端与动力电池正极电连接，另一端与所述主负继电器电连接，用于为车载附件设备供电，以向电动车提供转向和制动助力；或

为驾驶室提供制冷和制热；所述附件设备包括油泵电机、气泵电机、空调压缩机及PTC系统中至少一种；

直流变换电路单元，连接于动力电池和车载蓄电池组成的回路中，用于将动力电池输出的第一直流信号转换为第二直流信号，为所述蓄电池充电。

在其中一个实施例中，所述主回路单元包括主正继电器、预充继电器、预充电阻、第四熔断器及电机控制器；

所述主正继电器被配置为：第一端与动力电池正极及所述预充继电器的第一端均电连接，第二端与所述第四熔断器的第一端电连接；

所述预充继电器的第二端通过所述预充电阻与所述主正继电器的第二端电连接；

所述电机控制器用于控制动力电机正常工作，为所述电动车提供行驶动力，被配置为：与所述第四熔断器的第二端及所述主负继电器的第二端均电连接。

在其中一个实施例中，所述附件电路单元包括附件继电器、附件预充继电器、附件预充电阻、第五熔断器、第六熔断器、第七熔断器、第八熔断器、油泵控制器及气泵控制器；

所述附件继电器被配置为：第一端与动力电池正极及所述附件预充继电器的第一端均电连接，第二端与所述第五熔断器的第一端、所述第六熔断器的第一端、所述第七熔断器的第一端及所述第八熔断器的第一端均电连接；

所述附件预充继电器的第二端通过所述附件预充电阻与所述附件继电器的第二端连接；

所述油泵控制器用于控制车载油泵电机正常工作，为所述电动车提供转向助力，被配置为：与所述第五熔断器的第二端及所述主负继电器的第二端均电连接；

所述气泵控制器用于控制车载气泵电机正常工作，为所述电动车提供刹车助力，被配置为：与所述第六熔断器的第二端及所述主负继电器的第二端均电连接。

在其中一个实施例中，所述直流变换电路单元包括直流变换继电器、第十一熔断器及直流变换控制器；

所述直流变换控制器用于将电源输出的第一直流信号转换为第二直流信号，为所述蓄电池充电，被配置为：与所述直流变换继电器及所述第十一熔断器串联连接在动力电池回路中。

在其中一个实施例中，所述多合一控制器还包括：

上装电路单元，连接于动力电池和车载上装系统组成的回路中，用于为上装系统供电，被配置为：

包括上装继电器、上装预充继电器、上装预充电阻及第九熔断器，所述上装预充继电器及所述上装预充电阻组成的串联支路与所述上装继电器并联连接，再通过所述第九熔断器与所述车载上装系统电连接；

燃电电路单元，连接于动力电池和车载燃电系统组成的回路中，用于为燃电系统供电，被配置为：

包括燃电继电器、燃电预充继电器、燃电预充电阻及第十熔断器，所述燃电预充继电器及所述燃电预充电阻组成的串联支路与所述燃电继电器并联连接，再通过所述第十熔断器与所述车载燃电系统电连接。

在其中一个实施例中，所述整车控制装置HCU包括：

指令获取模块，用于获取所述上电指令或所述下电指令；

控制模块，用于根据所述上电指令控制所述电动车的电力系统上电或根据所述下电指令控制所述电动车的电力系统下电。

附件高压回路、上装高压回路、燃电高压回路、DC/DC回路均为独立回路，互不影响，安全可靠，便于控制。在动力电池充电时可以实现上装系统持续工作，例如具备搅拌或是冷链功能的新能源电动车。

附件高压回路、上装高压回路、燃电高压回路均具有预充回路，使整个高压系统更加安全，避免了整车上电瞬间大电流冲击，有效的保护高压回路中所有的电气件。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例中提供的一种电动车上下电控制方法的流程示意图；

图2为本申请一实施例中提供的一种根据上电指令控制电动车的电力系统上电的流程示意图；

图3为本申请一实施例中提供的一种根据下电指令控制电动车的电力系统下电的流程示意图；

图4为本申请一实施例中提供的一种电动车上下电系统的架构示意图；

图5为本申请一实施例中提供的一种电动车上下电系统的结构原理示意图；

图6为本申请一实施例中提供的一种整车控制装置HCU的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一正继电器称为第二正继电器，且类似地，可将第二正继电器称为第一正继电器。第一正继电器和第二正继电器两者都是正继电器，但其不是同一正继电器。

可以理解，以下实施例中的“电连接”，如果被电连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电电连接”、“通信电连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

新能源汽车由动力电池提供动力，通过电机驱动车轮行驶。电机控制器用来驱动电动汽车上的主电机，一般是接收整车控制器的信号，控制汽车主电动机的启动、运行、调速、停止。一般新能源商用车的高压系统包括动力电池系统、动力电机系统、高压油泵/气泵系统、空调系统、DC/DC控制器、充电设备、高压配电装置等。现有的新能源商用车高压拓扑不具备电池水冷系统或电池加热系统，影响电池的使用性能和寿命；部分容性负载高压回路不带预充，启动电流过大时会影响高圧回路的安全可靠运行；且功能不同的高压回路之间不独立，不同功能之间会相互影响等。

基于此，本申请提供了一种新能源电动车用高压拓扑结构及上下电控制策略，能够安全可靠地实现高压系统能量分配及高压上下电控制，确保高压系统各项功能的安全合理的实现，延长电池使用寿命，整车更加安全。下面将通过具体实施例做详细说明。

在其中一个实施例中，如图1所示，提供一种电动车上下电控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤220，根据电动车的运行状态信息生成上电指令或下电指令；

其中，所述运行状态包括上电准备状态，所述上电准备状态包括车辆处于静止状态且START档触发、各个系统无影响高压上电的故障、高压继电器无粘连故障、充电枪未连接、车辆处于空档、整车无严重绝缘故障中至少一种；所述运行状态还包括下电准备状态，所述下电准备状态包括车辆点火开关处于OFF档、系统出现影响高压上电的故障、高压继电器有粘连故障、充电枪连接信号有效、整车有严重绝缘故障中至少一种。

具体地，若上电准备状态均正常，判断电动车处于可上电状态，并生成上电指令；若下电准备状态出现上述至少一种情况，判断电动车处于可下电状态，并生成下电指令。

步骤240，根据上电指令控制电动车的电力系统上电或根据下电指令控制电动车的电力系统下电。

于上述实施例中的上下电控制方法中，通过获取电动车的运行状态信息生成上电指令或下电指令，能准确判断电动车的是否具备上电或下电准备状态，通过上下电控制方法生成相应的上下电指令，从而控制电动车电力系统上电或下电，通过上下电指令控制电力系统上电或下电，能够更加精准的控制电动车高压系统并快速响应，提高上下电控制的准确性和有效性，保障电池寿命的同时保障电动车控制系统安全稳定。

在其中一个实施例中，如图2所示，根据上电指令控制所述电动车的电力系统上电的步骤包括：

步骤2402，整车控制装置HCU根据上电指令，向电池管理系统BMS发送主负继电器吸合指令，BMS吸合所述主负继电器并将主负继电器的吸合状态信息反馈给所述HCU；

步骤2404，HCU根据主负继电器的吸合状态信息生成直流变换继电器吸合指令并发送给多合一控制器，多合一控制器控制直流变换继电器吸合并将直流变换继电器的吸合状态信息反馈给HCU；

步骤2406，HCU根据直流变换继电器的吸合状态信息控制直流变换控制器开始工作，直流变换控制器将对应的正常工作状态信息反馈给HCU；

步骤2408，HCU根据直流变换控制器的正常工作状态信息生成附件继电器吸合指令并发送给多合一控制器，多合一控制器控制附件预充继电器吸合进行预充电，当附件回路母线电压值达到第一预设电压阈值时，多合一控制器控制附件继电器吸合并断开附件预充继电器，并将附件继电器的吸合状态信息反馈给HCU；

步骤2410，HCU根据附件继电器的吸合状态信息控制油泵控制器及气泵控制器开始工作，油泵控制及气泵控制器将对应的正常工作状态信息反馈给HCU；

步骤2412，HCU根据油泵控制的正常工作状态信息及气泵控制器的正常工作状态信息生成主正继电器吸合指令并发送给多合一控制器，多合一控制器控制预充继电器吸合进行预充电，当主回路母线电压值达到第二预设电压阈值时，多合一控制器驱动主正继电器吸合并断开预充继电器，并将主正继电器的吸合状态信息反馈给HCU；

步骤2414，HCU根据主正继电器的吸合状态信息控制电机控制器MCU工作，MCU将对应的正常工作状态信息反馈给HCU，上电完成。

在其中一个实施例中，如图3所示，根据下电指令控制电动车的电力系统下电的步骤包括：

步骤2401，HCU根据下电指令控制MCU停止工作，在动力电机转速低于第一预设转速阈值时，判定允许下电，MCU将允许下电信号反馈给HCU；

步骤2403，HCU根据允许下电信号生成主正继电器断开指令并发送给多合一控制器，多合一控制器断开主正继电器断开，并将主正继电器的断开状态信息反馈给HCU；

步骤2405，HCU根据主正继电器的断开状态信息控制油泵控制器及气泵控制器停止工作，油泵控制器及气泵控制器将对应的停止工作状态信息反馈给HCU；

步骤2407，HCU根据油泵控制器的停止工作状态信息及气泵控制器的停止工作状态信息生成附件继电器断开指令并发送给多合一控制器，多合一控制器控制附件继电器断开，并将附件继电器的断开状态信息反馈给HCU；

步骤2409，HCU根据附件继电器的断开状态信息控制直流变换控制器停止工作，直流变换控制器将对应的停止工作状态信息反馈给HCU；

步骤2411，HCU根据直流变换控制器的停止工作状态信息生成直流变换继电器断开指令并发送给多合一控制器，多合一控制器控制直流变换继电器断开，并将直流变换继电器的断开状态信息反馈给HCU；

步骤2413，HCU根据直流变换继电器的断开状态信息生成主负继电器断开指令并发送给BMS，BMS控制主负继电器断开，并将主负继电器的断开状态信息反馈给HCU；

步骤2415，HCU根据主负继电器的断开状态信息生成MCU主动放电指令并发送给MCU，MCU主动放电，下电完成。

在其中一个实施例中，如图4所示，提供一种电动车上下电系统，用于对电动车进行上下电控制，包括电源模块10、多合一控制器20及整车控制装置HCU 30；电源模块10用于为上下电系统提供电能；多合一控制器20与电源模块10电连接，用于通过内部继电器的通断以控制电动车的上下电动作；整车控制装置HCU 30与电源模块10及多合一控制器20均通信连接，用于根据上下电指令生成对应的控制信号，以控制电源模块10及多合一控制器20动作。

上述实施例提供的电动车上下电系统中，通过设置的整车控制装置HCU，一方面控制电源模块为动力电池提供快充、加热及水冷却功能，保障动力电池始终工作在合理的工作温度范围内，从而有效的提升动力电池的使用寿命；另一方面，整车控制装置HCU控制多合一控制器工作，控制内部继电器按照预设的时序进行通断，使电动车高压系统安全有序的上下电，从而保证行车安全。

在其中一个实施例中，如图5所示，电源模块10包括动力电池104、快充单元101、电池水冷单元102及电池加热单元103。

快充单元101，用于为动力电池快速充电，包括串联连接的第一正继电器K1+、第一熔断器FU1及快充模块；电池水冷单元102，与快充单元101并联连接，用于为动力电池提供水冷散热，以使动力电池工作在预设的温度范围内，包括串联连接的第二正继电器K2+、第二熔断器FU2及电池水冷模块；电池加热单元103，与电池水冷单元102并联连接，用于为动力电池加热，以使动力电池工作在预设的温度范围内，包括串联连接的第三正继电器K3+、第三熔断器FU3及电池加热模块；电源模块10通过主负继电器K4-与多合一控制器20电连接。

电源模块用于为整车提供电能，快充系统为车辆进行直流充电，且由于动力电池对工作环境温度要求较高，当动力电池温度较低或较高时，会影响动力电池的使用性能，所以需要电池水冷系统在动力电池温度过高的时候对电池进行冷却，电池加热系统在动力电池温度过低的时候对电池进行加热。

在一些实施例中，当需要对车辆进行充电时，首先，闭合第一正继电器K1+，使第一熔断器FU1及快充模块接入充电电路为动力电池进行充电；当动力电池温度较高时，闭合第二正继电器K2+，使第二熔断器FU2及电池水冷模块接入电路为电池进行水冷降温；当动力电池温度较低时，闭合第三正继电器K3+，使第三熔断器FU3及电池加热模块接入电路，为电池进行加热升温。通过以上控制可以使动力电池安全充电，并控制动力电池工作温度在稳定范围，保证动力电池的安全可靠使用，并延长动力电池的寿命，提高了整车的安全。

在其中一个实施例中，多合一控制器20包括主回路单元201、附件电路单元202及直流变换电路单元203；主回路单元201一端与动力电池正极电连接，另一端与主负继电器电连接，用于控制车载动力系统工作，为车辆提供行驶动力；附件电路单元202一端与动力电池正极电连接，另一端与主负继电器电连接，用于为车载附件设备供电，以向电动车提供转向和制动助力；或为驾驶室提供制冷和制热；附件设备包括油泵电机、气泵电机、空调压缩机及PTC系统中至少一种；直流变换电路单元203，连接于动力电池和车载蓄电池组成的回路中，用于将动力电池输出的第一直流信号转换为第二直流信号，为蓄电池充电。

具体地，主回路单元201包括主正继电器K4+、预充继电器S1、预充电阻R1、第四熔断器FU4及电机控制器；主正继电器K4+第一端与动力电池正极及预充继电器S1的第一端均电连接，第二端与第四熔断器FU4的第一端电连接；预充继电器S1的第二端通过预充电阻R1与主正继电器K4+的第二端电连接；电机控制器用于控制动力电机正常工作，为电动车提供行驶动力，电机控制器与第四熔断器FU4的第二端及主负继电器K4-的第二端均电连接。

进一步地，在主回路单元201中，电机控制器用于控制动力电机正常工作，为电动车提供行驶动力。其工作过程为：首先，闭合预充继电器S1，使预充电阻R1接入电路为电机控制器进行预充电，当动力电机电压升至预设范围时，投入主正继电器K4+，同时断开预充继电器S1，实现动力电机的安全上电。

具体地，附件电路单元202包括附件继电器K5+、附件预充继电器S2、附件预充电阻R2、第五熔断器FU5、第六熔断器FU6、第七熔断器FU7、第八熔断器FU8、油泵控制器及气泵控制器；附件继电器202第一端与动力电池正极及附件预充继电器S2的第一端均电连接，第二端与第五熔断器FU5的第一端、第六熔断器FU6的第一端、第七熔断器FU7的第一端及第八熔断器FU8的第一端均电连接；附件预充继电器S2的第二端通过附件预充电阻R2与附件继电器K5+的第二端连接；油泵控制器用于控制车载油泵电机正常工作，为电动车提供转向助力，油泵控制器与第五熔断器FU5的第二端及主负继电器K4-的第二端均电连接；气泵控制器用于控制车载气泵电机正常工作，为电动车提供刹车助力，气泵控制器与第六熔断器FU6的第二端及主负继电器K4-的第二端均电连接。

进一步地，附件回路用于为车载附件设备供电，以向电动车提供转向和制动助力，或为驾驶室提供制冷和制热，与之相应的附件设备包括油泵电机、气泵电机、空调压缩机及PTC系统中至少一种。在附件电路202中，例如，汽车转向时的工作过程为：首先，闭合附件预充继电器S2，使附件预充电阻R2接入附件电路202为油泵电机进行预充电，当油泵电机电压升至预设范围时，投入附件继电器K5+，同时断开附件预充继电器S2，从而实现油泵电机安全上电。刹车制动、驾驶室制冷及制热等过程与汽车转向过程同理。

具体地，直流变换电路单元203包括直流变换继电器K8+、第十一熔断器FU11及直流变换控制器；直流变换控制器用于将电源输出的第一直流信号转换为第二直流信号，为蓄电池充电，直流变换控制器与直流变换继电器及第十一熔断器串联连接在动力电池回路中。

具体地，多合一控制器20还包括上装电路单元204及燃电电路单元205；上装电路单元204连接于动力电池和车载上装系统组成的回路中，用于为上装系统供电，包括上装继电器K6+、上装预充继电器S3、上装预充电阻R3及第九熔断器FU9，上装预充继电器S3及上装预充电阻R3组成的串联支路与上装继电器K6+并联连接，再通过第九熔断器FU9与车载上装系统电连接。

进一步地，在一些实施例中，在上装系统为搅拌系统的新能源卡车中，搅拌系统的工作过程为：首先，闭合上装预充继电器S3，使上装预充电阻R3接入上装电路204为上装电机进行预充电，当上装电机电压升至预设范围时，投入上装继电器K6+，同时断开上装预充继电器S3，从而实现上装电机安全上电。

具体地，燃电电路单元205连接于动力电池和车载燃电系统组成的回路中，用于为燃电系统供电，包括燃电继电器K7+、燃电预充继电器S4、燃电预充电阻R4及第十熔断器FU10，燃电预充继电器S4及燃电预充电阻R4组成的串联支路与燃电继电器K7+并联连接，再通过第十熔断器FU10与车载燃电系统电连接。

进一步地，在一些实施例中，燃电系统的工作过程为：首先，闭合燃电预充继电器S4，使燃电预充电阻R4接入燃电电路205为燃电系统进行预充电，当燃电系统电压升至预设范围时，投入燃电继电器K7+，同时断开燃电预充继电器S4，从而实现燃电电机安全上电。

直流变换电路单元203有单独的继电器，充电时附件回路202和主回路单元201不用上高压电，只需要闭合直流变换电路单元203独立回路就可以为电池管理系统(BMS)持续提供低压电源，保证了充电的稳定性。附件回路202、上装电路204和燃电电路205具有预充回路，高压上电时，预充回路给相应的高压回路进行预充，保证了高压回路的安全，延长了高压电气件的寿命。同时，上装系统具有独立的高压回路，在动力电池充电时可以实现上装系统持续工作，例如，对具备搅拌或是冷链功能的新能源电动车而言，上装系统独立的高压回路设置尤为重要。

在其中一个实施例中，如图6所示，整车控制装置HCU 30包括指令获取模块301及控制模块302；指令获取模块301用于获取上电指令或下电指令；控制模块302用于根据上电指令控制电动车的电力系统上电或根据下电指令控制电动车的电力系统下电。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

请注意，上述实施例仅出于说明性目的而不意味对本发明的限制。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种电动车上下电控制方法，其特征在于，包括：

根据电动车的运行状态信息生成上电指令或下电指令；

根据所述上电指令控制所述电动车的电力系统上电或根据所述下电指令控制所述电动车的电力系统下电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行状态包括上电准备状态，所述上电准备状态包括车辆处于静止状态且START档触发、各个系统无影响高压上电的故障、高压继电器无粘连故障、充电枪未连接、车辆处于空档、整车无严重绝缘故障中至少一种；

若所述上电准备状态均正常，判断所述电动车处于可上电状态，并生成所述上电指令。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述上电指令控制所述电动车的电力系统上电的步骤包括：

整车控制装置HCU根据所述上电指令，向电池管理系统BMS发送主负继电器吸合指令，所述BMS吸合所述主负继电器并将所述主负继电器的吸合状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述主负继电器的吸合状态信息生成直流变换继电器吸合指令并发送给多合一控制器，所述多合一控制器控制所述直流变换继电器吸合并将所述直流变换继电器的吸合状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据直流变换继电器的吸合状态信息控制直流变换控制器开始工作，所述直流变换控制器将对应的正常工作状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述直流变换控制器的正常工作状态信息生成附件继电器吸合指令并发送给所述多合一控制器，所述多合一控制器控制附件预充继电器吸合进行预充电，当附件回路母线电压值达到第一预设电压阈值时，所述多合一控制器控制所述附件继电器吸合并断开所述附件预充继电器，并将所述附件继电器的吸合状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述附件继电器的吸合状态信息控制油泵控制器及气泵控制器开始工作，所述油泵控制及所述气泵控制器将对应的正常工作状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述油泵控制的正常工作状态信息及所述气泵控制器的正常工作状态信息生成主正继电器吸合指令并发送给所述多合一控制器，所述多合一控制器控制预充继电器吸合进行预充电，当主回路母线电压值达到第二预设电压阈值时，所述多合一控制器驱动主正继电器吸合并断开所述预充继电器，并将所述主正继电器的吸合状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述主正继电器的吸合状态信息控制电机控制器MCU工作，所述MCU将对应的正常工作状态信息反馈给所述HCU，上电完成。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述运行状态包括下电准备状态，所述下电准备状态包括车辆点火开关处于OFF档、系统出现影响高压上电的故障、高压继电器有粘连故障、充电枪连接信号有效、整车有严重绝缘故障中至少一种；

若所述下电准备状态出现上述至少一种情况，判断所述电动车处于可下电状态，并生成所述下电指令。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述下电指令控制所述电动车的电力系统下电的步骤包括：

所述HCU根据所述下电指令控制所述MCU停止工作，在动力电机转速低于第一预设转速阈值时，判定允许下电，所述MCU将允许下电信号反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述允许下电信号生成主正继电器断开指令并发送给所述多合一控制器，所述多合一控制器断开所述主正继电器断开，并将所述主正继电器的断开状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述主正继电器的断开状态信息控制所述油泵控制器及所述气泵控制器停止工作，所述油泵控制器及所述气泵控制器将对应的停止工作状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述油泵控制器的停止工作状态信息及所述气泵控制器的停止工作状态信息生成附件继电器断开指令并发送给所述多合一控制器，所述多合一控制器控制所述附件继电器断开，并将所述附件继电器的断开状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述附件继电器的断开状态信息控制所述直流变换控制器停止工作，所述直流变换控制器将对应的停止工作状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述直流变换控制器的停止工作状态信息生成直流变换继电器断开指令并发送给所述多合一控制器，所述多合一控制器控制所述直流变换继电器断开，并将所述直流变换继电器的断开状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述直流变换继电器的断开状态信息生成主负继电器断开指令并发送给所述BMS，所述BMS控制所述主负继电器断开，并将所述主负继电器的断开状态信息反馈给所述HCU；

所述HCU根据所述主负继电器的断开状态信息生成MCU主动放电指令并发送给所述MCU，所述MCU主动放电，下电完成。

6.一种电动车上下电系统，其特征在于，用于对所述电动车进行上下电控制，包括：

电源模块，用于为所述上下电系统提供电能；

多合一控制器，与所述电源模块电连接，用于通过内部继电器的通断以控制所述电动车上电或下电；

整车控制装置HCU，与所述电源模块及所述多合一控制器均通信连接，用于根据所述上电指令控制所述电动车的电力系统上电或根据所述下电指令控制所述电动车的电力系统下电。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电源模块包括：

动力电池；

快充单元，用于为所述动力电池快速充电，被配置为：

包括串联连接的第一正继电器、第一熔断器及快充模块；

电池水冷单元，与所述快充单元并联连接，用于为所述动力电池提供水冷散热，以使所述动力电池工作在预设的温度范围内，被配置为：

包括串联连接的第二正继电器、第二熔断器及电池水冷模块；

电池加热单元，与所述电池水冷单元并联连接，用于为所述动力电池加热，以使所述动力电池工作在预设的温度范围内，被配置为：

包括串联连接的第三正继电器、第三熔断器及电池加热模块；

主负继电器，所述电源模块通过所述主负继电器与所述多合一控制器电连接。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述多合一控制器包括：

主回路单元，被配置为：一端与动力电池正极电连接，另一端与所述主负继电器电连接，用于控制车载动力系统工作，为车辆提供行驶动力；

附件电路单元，被配置为：一端与动力电池正极电连接，另一端与所述主负继电器电连接，用于为车载附件设备供电，以向电动车提供转向和制动助力；或

为驾驶室提供制冷和制热；所述附件设备包括油泵电机、气泵电机、空调压缩机及PTC系统中至少一种；

直流变换电路单元，连接于动力电池和车载蓄电池组成的回路中，用于将动力电池输出的第一直流信号转换为第二直流信号，为所述蓄电池充电。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述主回路单元包括主正继电器、预充继电器、预充电阻、第四熔断器及电机控制器；

所述主正继电器被配置为：第一端与动力电池正极及所述预充继电器的第一端均电连接，第二端与所述第四熔断器的第一端电连接；

所述预充继电器的第二端通过所述预充电阻与所述主正继电器的第二端电连接；

所述电机控制器用于控制动力电机正常工作，为所述电动车提供行驶动力，被配置为：与所述第四熔断器的第二端及所述主负继电器的第二端均电连接。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述附件电路单元包括附件继电器、附件预充继电器、附件预充电阻、第五熔断器、第六熔断器、第七熔断器、第八熔断器、油泵控制器及气泵控制器；

所述附件继电器被配置为：第一端与动力电池正极及所述附件预充继电器的第一端均电连接，第二端与所述第五熔断器的第一端、所述第六熔断器的第一端、所述第七熔断器的第一端及所述第八熔断器的第一端均电连接；

所述附件预充继电器的第二端通过所述附件预充电阻与所述附件继电器的第二端连接；

所述油泵控制器用于控制车载油泵电机正常工作，为所述电动车提供转向助力，被配置为：与所述第五熔断器的第二端及所述主负继电器的第二端均电连接；

所述气泵控制器用于控制车载气泵电机正常工作，为所述电动车提供刹车助力，被配置为：与所述第六熔断器的第二端及所述主负继电器的第二端均电连接。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述直流变换电路单元包括直流变换继电器、第十一熔断器及直流变换控制器；

所述直流变换控制器用于将电源输出的第一直流信号转换为第二直流信号，为所述蓄电池充电，被配置为：与所述直流变换继电器及所述第十一熔断器串联连接在动力电池回路中。

12.根据权利要求8-11任一项所述的系统，其特征在于，所述多合一控制器还包括：

上装电路单元，连接于动力电池和车载上装系统组成的回路中，用于为上装系统供电，被配置为：

包括上装继电器、上装预充继电器、上装预充电阻及第九熔断器，所述上装预充继电器及所述上装预充电阻组成的串联支路与所述上装继电器并联连接，再通过所述第九熔断器与所述车载上装系统电连接；

燃电电路单元，连接于动力电池和车载燃电系统组成的回路中，用于为燃电系统供电，被配置为：

包括燃电继电器、燃电预充继电器、燃电预充电阻及第十熔断器，所述燃电预充继电器及所述燃电预充电阻组成的串联支路与所述燃电继电器并联连接，再通过所述第十熔断器与所述车载燃电系统电连接。

13.根据权利要求8-11任一项所述的系统，其特征在于，所述整车控制装置HCU包括：

指令获取模块，用于获取所述上电指令或所述下电指令；

控制模块，用于根据所述上电指令控制所述电动车的电力系统上电或根据所述下电指令控制所述电动车的电力系统下电。

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