CN114987212A - 一种电动汽车高压下电的控制方法、装置、计算机设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电动汽车高压下电的控制方法，通过判断所述高压故障信息的故障类别，从而执行不同下电策略，当所述高压故障信息的故障类别符合第一故障类别时，执行正常高压下电，当所述高压故障信息的故障类别符合第二故障类别时，执行紧急高压下电，从逻辑判断、信号交互、控制时序多个方面出发，完善了电动汽车的高压下电过程，避免了下电逻辑简单、时序错乱而产生的动力系统故障和高压安全风险，既能保证驾乘人员的人身安全又能保证各高压电力负载的运行安全，此外，采用故障和碰撞管理机制，能够快速切断高压电，进一步提高电动汽车的安全性。

Description

一种电动汽车高压下电的控制方法、装置、计算机设备

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车高压下电的控制方法。

背景技术

电动汽车快速发展，为解决环境问题和能源危机提供了新的方向，也成为汽车行业当前以及未来发展的趋势。无论是老牌传统车企，还是新兴造车势力，纷纷布局电动汽车市场，给行业发展和技术升级带来了源源不断的动力。随之而来的是，由于不同企业的技术储备和创新能力不同，电动汽车技术发展中表现出了一定的不透明性和混乱性。其中，关于电动汽车高压下电的相关技术就存在下电逻辑相对简单，下电流程缺乏完善定义，下电过程高压器件工作状态未纳入设计范畴，故障、紧急情况下电考虑不全等问题，这就带来了一定的隐患，影响驾驶体验、行车及人身安全。

在已有的关于电动汽车高压下电的专利中，有对不同故障工况下的下电进行设计的，但仍未能有效解决上述问题，存在一定的高压安全风险。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供了一种电动汽车高压下电的控制方法，从逻辑判断、信号交互、控制时序多个方面出发，完善了电动汽车的高压下电过程，避免了下电逻辑简单、时序错乱而产生的动力系统故障和高压安全风险，既能保证驾乘人员的人身安全又能保证各高压电力负载的运行安全。此外，采用故障和碰撞管理机制，能够快速切断高压电，进一步提高电动汽车的安全性。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种电动汽车高压下电的控制方法，所述方法包括：

监测车辆的高压故障信息；

当监测到所述高压故障信息时，判断所述高压故障信息的故障类别；

当所述高压故障信息的故障类别符合第一故障类别时，执行正常高压下电，其中，所述第一故障类别为车辆有下电停车信号且车辆车速小于阈值V，或者车辆出现一般下高压故障；

当所述高压故障信息的故障类别符合第二故障类别时，执行紧急高压下电，其中，所述第二故障类别为车辆发生碰撞故障或者车辆出现紧急下高压故障。

优选的，所述执行正常高压下电，包括：

禁止高压器件工作，并接受高压器件反馈的工作状态；

当高压器件反馈为非工作状态时，发送下高压请求给BMS，当BMS监测到电池输出电流小于规定值时，BMS控制电池主正、主负继电器断开并反馈其高压断开状态；

当高压器件反馈为工作状态时，延迟时间T后，发送下高压请求给BMS，当BMS监测到电池输出电流小于规定值时，BMS控制电池主正、主负继电器断开并反馈其高压断开状态；

当接受到BMS反馈的高压断开状态后，发送电容泄放请求给MCU，MCU接收电容泄放请求后，控制电机控制器电容进行主动放电，正常高压下电完成。

优选的，所述执行紧急高压下电，包括：

直接发送下高压请求给BMS，BMS接收下高压请求后，BMS立即控制电池主正、主负继电器断开并反馈其高压断开状态；

当接受到BMS反馈的高压断开状态后，发送电容泄放请求给MCU，MCU接收电容泄放请求后，控制电机控制器电容进行主动放电，紧急高压下电完成。

优选的，所述一般下高压故障为车辆车速小于阈值V时的高压互锁故障或/和绝缘故障。

优选的，所述紧急下高压故障为BMS五级故障、MCU四级故障、BMS严重故障以及MCU严重故障中的一种或几种。

优选的，所述当所述高压故障信息的故障类别符合第二故障类别时，执行紧急高压下电，包括：

当所述第二故障类别为车辆发生碰撞故障时，SRS检测并确认碰撞信号；

当接收到确认的碰撞信号后，执行紧急高压下电。

本发明实施例还提供了一种电动汽车高压下电的控制装置，包括：

监测模块，用于监测车辆的高压故障信息；

判断模块，用于当监测到所述高压故障信息时，判断所述高压故障信息的故障类别；

第一执行模块，用于当所述高压故障信息的故障类别符合第一故障类别时，执行正常高压下电；

第二执行模块，用于当所述高压故障信息的故障类别符合第二故障类别时，执行紧急高压下电。

本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中所述处理器用于运行所述计算机程序时，实现所述的控制方法。

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时，实现所述的控制方法。

上述实施例所提供的电动汽车高压下电的控制方法，对电动汽车的高压下电过程做出了明确的设计，对下电过程各控制系统的信号交互和处理动作做出了明确的规定，并对可能出现的故障做了冗余设计，提升了功能安全。同时建立健全高压下电管理机制，针对高压器件、整车故障、碰撞工况，提出了两种高压下电流程，满足不同情况下的高压下电需求。综上，采用本发明的控制方法能够优化高压下电的过程控制，有效提升电动汽车的安全性能。

附图说明

图1为本发明一实施例所提供的电动汽车高压下电的控制方法的系统架构图；

图2为本发明一实施例所提供的电动汽车高压下电的控制方法的执行流程图；

图3为本发明一实施例所提供的电动汽车高压下电的控制方法的步骤流程示意图；

图4为本发明一实施例所提供的电动汽车高压下电的控制装置的结构示意图；

图5为本发明一实施例所提供的计算机设备的结构示意图.

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明实施例中提供的一种电动汽车高压下电的控制方法，属于电动汽车技术领域，应用场景可以为：电动汽车的高压下电控制场景中。可以理解的是，现有技术中，动汽车快速发展，为解决环境问题和能源危机提供了新的方向，也成为汽车行业当前以及未来发展的趋势。无论是老牌传统车企，还是新兴造车势力，纷纷布局电动汽车市场，给行业发展和技术升级带来了源源不断的动力。随之而来的是，由于不同企业的技术储备和创新能力不同，电动汽车技术发展中表现出了一定的不透明性和混乱性。其中，关于电动汽车高压下电的相关技术就存在下电逻辑相对简单，下电流程缺乏完善定义，下电过程高压器件工作状态未纳入设计范畴，故障、紧急情况下电考虑不全等问题，这就带来了一定的隐患，影响驾驶体验、行车及人身安全。在已有的关于电动汽车高压下电的专利中，有对不同故障工况下的下电进行设计的，但仍未能有效解决上述问题，存在一定的高压安全风险。

基于此，如何提高电动车高压下电的安全性能成为了亟需解决的技术问题。

需要指出的是，该方法由计算机设备执行。需要说明的是，这里的计算机设备是指任何具有计算处理功能的设备，包括但不限于固定终端设备或者移动终端设备。该固定终端设备可以包括但不限于台式电脑或者计算机设备等，该移动终端设备可以包括但不限于手机、平板电脑、穿戴式设备或者笔记本电脑等。

以下结合附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步的详细阐述。

参考图3，本发明实施例提供一种电动汽车高压下电的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S31：监测车辆的高压故障信息；

步骤S32：当监测到所述高压故障信息时，判断所述高压故障信息的故障类别；

步骤S33：当所述高压故障信息的故障类别符合第一故障类别时，执行正常高压下电，其中，所述第一故障类别为车辆有下电停车信号且车辆车速小于阈值V，或者车辆出现一般下高压故障；

步骤S34：当所述高压故障信息的故障类别符合第二故障类别时，执行紧急高压下电，其中，所述第二故障类别为车辆发生碰撞故障或者车辆出现紧急下高压故障。

需要说明的是，上述控制方法基于车辆高压下电的控制系统，如图1所示，为该系统的结构示意图，该系统主要包括车身控制系统BCM、车身稳定系统ESP、安全气囊控制系统SRS、整车控制系统VCU、空调系统、电池管理系统BMS、电机控制器MCU。上述控制方法基于该控制系统通过各控制系统间的信号交互，实现整车高压下电的控制。

在一些实施例中，对于执行步骤S31前，如图2所示，需要整车控制系统VCU采集如下关键信号，作为控制流程图的输入，用于高压下电的条件判断，需要采集的关键信号包括：

1)整车有下电停车信号且车速小于规定值。

所述车速信号由ESP采集，并发给VCU。对于无ESP配置的车辆，车速信号可由防抱死控制系统ABS发出。当ESP或ABS出现故障无法发送有效车速时，VCU接收MCU发出的电机转速计算实时车速。本发明不对车速信号来源做明确限制，凡是能准确反映整车车速的均可作为系统输入。所述车速规定值为不危机行车安全的最低车速，可通过道路测试标定，或参照相关法规中的车速值V。

所述整车下电停车信号由BCM发出，用于监控驾驶员的下电意图。下电停车信号与车速小于规定值条件同时存在，避免了高速行车中高压下电危及行车安全。

2)整车出现预设故障II，如高压互锁故障、绝缘故障、其它的一般下高压故障，且车速小于规定值。

所述预设故障是VCU在整车故障管理中定义的故障，故障等级包括I、II、III。VCU负责部分故障的诊断，同时接收其它控制器发送的故障信号，完成整车故障的分级、处理。其中故障I对应整车不下高压的故障，整车伴有报警、文字提示、限功率等处理动作。故障II对应一般下高压故障，如高压互锁故障、绝缘故障等，整车执行下高压动作，并伴有报警和文字提示等。故障III对应紧急下高压故障，对应高频率或高损害的较严重故障，整车需要立即执行下高压动作，同时有报警和文字提示。本处所述故障均为示例性说明，详细故障名称、诊断措施不做具体展开，强调的是因为故障而执行下高压的机制。需要说明的是，上述条件中所述车速小于规定值条件，同样是为了避免高速行车中高压下电风险。

3)整车出现预设故障III，如设定的紧急下高压故障，所述紧急下高压故障为BMS五级故障、MCU四级故障、BMS严重故障以及MCU严重故障中的一种或几种。

4)整车检测到碰撞信号，确认发生碰撞。

在一些实施例中，参考图2，若车辆出现上述实施例关键信号中的1)和2)，则VCU控制执行正常(一般)高压下电流程，主要过程如下：

1)高压附件停机控制

VCU与各高压器件通讯，发送禁止使能信号，让所有高压器件停止工作。如高压空调系统关闭，AC、PTC停止工作；驱动电机退出使能状态；DCDC停止工作，不再给小蓄电池供电等。各高压器件同时反馈自身的工作状态给VCU，用于VCU对高压附件停机完成的判断。

VCU接收各高压器件工作状态，若各高压器件均反馈为非工作状态，则高压器件停机完成，继续进行下一步。若有高压器件无反馈或反馈为工作状态，系统可等待一定时间T，超时后则继续强制执行下一步。系统等待时间由高压器件停机时间确定，用于高压器件通讯异常、工作异常或停机异常的情况。

2)高压继电器断开控制

VCU发送下高压请求给BMS。BMS接收下高压请求后，监测电池输出电流小于规定值时或电流一直不小于10A但过了1秒时，控制电池主正、主负继电器断开，并反馈高压断开状态给VCU。

3)电容泄放控制

VCU接收BMS发送的高压断开状态后，发送电容泄放请求给MCU。MCU接收电容泄放请求后，控制电机控制器电容进行主动放电，减少高压泄露的风险，保证下电后回路的高压安全，下高压完成。

在一些实施例中，参考图2，若车辆出现上述实施例关键信号中的3)和4)，VCU控制执行紧急高压下电流程，主要过程如下：

1)高压继电器断开控制

VCU直接发送下高压请求给BMS，BMS接收下高压请求后，BMS立即控制电池主正、主负继电器断开，并反馈高压断开状态给VCU。在紧急高压下电流程中，BMS不用判断电池输出电流，也不用等待规定时间，而是立即控制断开高压继电器。在出现紧急下高压故障或发生碰撞时，高压安全风险优先级高于车速条件，故不监测车速状况，直接控制高压下电。对于整车车速条件，驾驶员可通过车辆滑行或刹车制动减速，实现一定程度上的车速控制。

2)电容泄放控制

VCU接收BMS发送的高压断开状态后，发送电容泄放请求给MCU。MCU接收电容泄放请求后，控制电机控制器电容进行主动放电，减少高压泄露的风险，保证下电后回路的高压安全，下高压完成。

总的来说，在本申请中，采用上述步骤实现了电动汽车高压下电的控制。本实施例中从逻辑判断、信号交互、控制时序多个方面出发，完善了电动汽车的高压下电过程，避免了下电逻辑简单、时序错乱而产生的动力系统故障和高压安全风险，既能保证驾乘人员的人身安全又能保证各高压电力负载的运行安全。此外，采用故障和碰撞管理机制，能够快速切断高压电，进一步提高电动汽车的安全性。

如图4所示，本发明实施例还提供了一种电动汽车高压下电的控制装置，包括：

监测模块41，用于监测车辆的高压故障信息；

判断模块42，用于当监测到所述高压故障信息时，判断所述高压故障信息的故障类别；

第一执行模块43，用于当所述高压故障信息的故障类别符合第一故障类别时，执行正常高压下电；

第二执行模块44，用于当所述高压故障信息的故障类别符合第二故障类别时，执行紧急高压下电。

在一些实施例中，所述第一执行模块43，具体用于：

禁止高压器件工作，并接受高压器件反馈的工作状态；

当高压器件反馈为非工作状态时，发送下高压请求给BMS，当BMS监测到电池输出电流小于规定值时，BMS控制电池主正、主负继电器断开并反馈其高压断开状态；

当高压器件反馈为工作状态时，延迟时间T后，发送下高压请求给BMS，当BMS监测到电池输出电流小于规定值时，BMS控制电池主正、主负继电器断开并反馈其高压断开状态；

当接受到BMS反馈的高压断开状态后，发送电容泄放请求给MCU，MCU接收电容泄放请求后，控制电机控制器电容进行主动放电，正常高压下电完成。

在一些实施例中，所述第二执行模块44，具体用于：

直接发送下高压请求给BMS，BMS接收下高压请求后，BMS立即控制电池主正、主负继电器断开并反馈其高压断开状态；

当接受到BMS反馈的高压断开状态后，发送电容泄放请求给MCU，MCU接收电容泄放请求后，控制电机控制器电容进行主动放电，紧急高压下电完成。

还包括碰撞故障检确认测模块，用于：

当所述第二故障类别为车辆发生碰撞故障时，SRS检测并确认碰撞信号；

当接收到确认的碰撞信号后，执行紧急高压下电。

这里需要指出的是：以上装置项的描述，与上述方法项描述是类似的，同方法的有益效果描述，不做赘述。对于本发明装置实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述。

如图5所示，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括处理器51和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器52，其中所述处理器用于运行所述计算机程序时，实现应用于所述的方法。

在一些实施例中，本发明实施例中的存储器52可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double DataRate SDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DRRAM)。本文描述的系统和方法的存储器52旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

而处理器51可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器51中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器51可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器52，处理器51读取存储器52中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

在一些实施例中，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、数字信号处理设备(DSP Device，DSPD)、可编程逻辑设备(ProgrammableLogic Device，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。

对于软件实现，可通过执行本文所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。

本发明又一实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机可读存储介质存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器51执行时，可实现应用于所述方法的步骤。例如，如图3所示的方法中的一个或多个。

在一些实施例中，所述计算机存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但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。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种电动汽车高压下电的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

监测车辆的高压故障信息；

当监测到所述高压故障信息时，判断所述高压故障信息的故障类别；

当所述高压故障信息的故障类别符合第一故障类别时，执行正常高压下电，其中，所述第一故障类别为车辆有下电停车信号且车辆车速小于阈值V，或者车辆出现一般下高压故障；

当所述高压故障信息的故障类别符合第二故障类别时，执行紧急高压下电，其中，所述第二故障类别为车辆发生碰撞故障或者车辆出现紧急下高压故障。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行正常高压下电，包括：

禁止高压器件工作，并接受高压器件反馈的工作状态；

当高压器件反馈为非工作状态时，发送下高压请求给BMS，当BMS监测到电池输出电流小于规定值时，BMS控制电池主正、主负继电器断开并反馈其高压断开状态；

当高压器件反馈为工作状态时，延迟时间T后，发送下高压请求给BMS，当BMS监测到电池输出电流小于规定值时，BMS控制电池主正、主负继电器断开并反馈其高压断开状态；

当接受到BMS反馈的高压断开状态后，发送电容泄放请求给MCU，MCU接收电容泄放请求后，控制电机控制器电容进行主动放电，正常高压下电完成。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行紧急高压下电，包括：

直接发送下高压请求给BMS，BMS接收下高压请求后，BMS立即控制电池主正、主负继电器断开并反馈其高压断开状态；

当接受到BMS反馈的高压断开状态后，发送电容泄放请求给MCU，MCU接收电容泄放请求后，控制电机控制器电容进行主动放电，紧急高压下电完成。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一般下高压故障为车辆车速小于阈值V时的高压互锁故障或/和绝缘故障。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述紧急下高压故障为BMS五级故障、MCU四级故障、BMS严重故障以及MCU严重故障中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述高压故障信息的故障类别符合第二故障类别时，执行紧急高压下电，包括：

当所述第二故障类别为车辆发生碰撞故障时，SRS检测并确认碰撞信号；

当接收到确认的碰撞信号后，执行紧急高压下电。

7.一种电动汽车高压下电的控制装置，包括：

监测模块，用于监测车辆的高压故障信息；

判断模块，用于当监测到所述高压故障信息时，判断所述高压故障信息的故障类别；

第一执行模块，用于当所述高压故障信息的故障类别符合第一故障类别时，执行正常高压下电；

第二执行模块，用于当所述高压故障信息的故障类别符合第二故障类别时，执行紧急高压下电。

8.一种计算机设备，其特征在于，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中所述处理器用于运行所述计算机程序时，实现权利要求1至6任一项所述的控制方法。

9.一种计算机存储介质，其特征在于，存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6中任一项所述的控制方法。

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