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原文传递一种纯电动商用车用高压拓扑结构及上下电控制方法

专利名称：	一种纯电动商用车用高压拓扑结构及上下电控制方法
摘要：	本发明公开了一种纯电动商用车用高压拓扑结构及上下电控制方法，所述纯电动商用车用高压拓扑结构包括动力电池系统、动力电机系统、油泵和气泵系统、DC/DC系统、空调系统、充电系统、高压配电装置和整车控制装置；所述动力电池系统用于为整车提供电能；所述动力电机系统用于实现整车的驱动行驶；所述油泵和气泵系统用于实现助力和制动功能；所述DC/DC系统用于实现低压供电功能；所述空调系统用于实现制冷和制热；所述充电系统用于实现车辆直流充电；所述高压配电装置用于实现高压回路的通断，短路保护以及高压系统能量的分配；所述整车控制装置用于获取整车和各系统状态，并执行高压系统上下电流程。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	中国第一汽车股份有限公司
发明人：	慈伟程;吕文佳;刘芷彤;李威
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910549051.2
公开号：	CN110303905A
代理机构：	北京青松知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	郑青松
分类号：	B60L50/60(2019.01);B;B60;B60L;B60L50
申请人地址：	130011 吉林省长春市长春汽车经济技术开发区东风大街8899号
主权项：	1.一种纯电动商用车用高压拓扑结构，其特征在于，包括动力电池系统、动力电机系统、油泵和气泵系统、DC/DC系统、空调系统、充电系统、高压配电装置和整车控制装置；所述动力电机系统、油泵和气泵系统、DC/DC系统、空调系统和充电系统分别通过高压线束和高压配电装置与动力电池系统连接；所述动力电池系统、动力电机系统、油泵和气泵系统和DC/DC系统均能与整车控制装置进行交互；所述动力电池系统用于为整车提供电能；所述动力电机系统用于实现整车的驱动行驶；所述油泵和气泵系统用于实现助力和制动功能；所述DC/DC系统用于实现低压供电功能；所述空调系统用于实现制冷和制热；所述充电系统用于实现车辆直流充电；所述高压配电装置用于实现高压回路的通断，短路保护以及高压系统能量的分配；所述整车控制装置用于获取整车和各系统状态，并执行高压系统上下电流程。 2.根据权利要求1所述的纯电动商用车用高压拓扑结构，其特征在于，所述动力电池系统包括动力电池和电池控制装置；所述动力电池是高压系统的能量来源，用于为整车提供电能；所述电池控制装置用于监测并上报动力电池状态。 3.根据权利要求1所述的纯电动商用车用高压拓扑结构，其特征在于，所述动力电机系统包括动力电机和电机控制器；所述动力电机用于为整车提供动力输出；所述电机控制器用于将动力电池的直流电按照整车需求转化为交流电提供给动力电机，同时监测并上报动力电机系统状态。 4.根据权利要求1所述的纯电动商用车用高压拓扑结构，其特征在于，所述油泵和气泵系统包括油泵系统和气泵系统；所述油泵系统包括油泵控制器和油泵电机；所述气泵系统包括气泵控制器和气泵电机；所述油泵控制器和气泵控制器用于将动力电池的直流电转化为交流电提供给油泵和气泵电机，并同时监测并上报油泵和气泵系统状态；所述油泵电机用于提供油压；所述气泵电机用于压缩气体。 5.根据权利要求1所述的纯电动商用车用高压拓扑结构，其特征在于，所述DC/DC系统包括DC/DC；所述DC/DC用于将动力电池高压电转化为24V低压电，同时监测并上报自身状态。 6.根据权利要求1所述的纯电动商用车用高压拓扑结构，其特征在于，所述空调系统包括空调压缩机和电加热装置；所述空调压缩机用于通过压缩制冷剂实现制冷功能；所述电加热装置用于加热空气或液体，实现制热功能。 7.根据权利要求1所述的纯电动商用车用高压拓扑结构，其特征在于，所述充电系统包括直流充电连接设备；所述直流充电连接设备用于连接非车载充电设备进行直流充电。 8.根据权利要求1所述的纯电动商用车用高压拓扑结构，其特征在于，所述高压配电装置用于实现高压回路的通断，短路保护以及高压系统能量的分配，包括主正继电器、主负继电器、预充电阻、预充继电器、附件继电器、充电继电器和空调继电器。 9.根据权利要求1所述的纯电动商用车用高压拓扑结构，其特征在于，所述整车控制装置用于与电池控制装置、电机控制器、油泵控制器、气泵控制器和DC/DC等进行交互，根据整车状态与各系统状态，判断整车上下电条件，并控制上下电流程。 10.一种纯电动商用车用高压拓扑结构，其特征在于，包括主回路、附件回路、DC/DC回路、充电回路和空调回路；所述主回路、附件回路、DC/DC回路、充电回路和空调回路并联。 11.根据权利要求10所述的纯电动商用车用高压拓扑结构，其特征在于，所述主回路用于整车驱动行驶，包括动力电机系统、预充继电器、预充电阻、主正继电器、动力电池系统和主负继电器；所述动力电机系统通过主正继电器和主负继电器连接至电路中；所述主正继电器与预充继电器和预充电阻组成的预充回路并联。 12.根据权利要求10所述的纯电动商用车用高压拓扑结构，其特征在于，所述附件回路用于为车辆行驶提供转向助力功能和制动功能，包括油泵系统、气泵系统、附件继电器、动力电池系统和主负继电器；所述油泵系统和气泵系统并联，并通过附件继电器和主负继电器连接至电路中。 13.根据权利要求10所述的纯电动商用车用高压拓扑结构，其特征在于，所述DC/DC回路用于实现低压供电功能，包括DC/DC系统、主负继电器和动力电池系统；所述DC/DC系统通过主负继电器连接至电路中。 14.根据权利要求10所述的纯电动商用车用高压拓扑结构，其特征在于，所述充电回路用于实现直流充电功能，包括充电系统、充电继电器、主负继电器和动力电池系统；所述充电系统通过充电继电器和主负继电器连接至电路中。 15.根据权利要求10所述的纯电动商用车用高压拓扑结构，其特征在于，所述空调回路用于实现制冷/制热功能，包括空调压缩机、电加热系统、空调继电器、主负继电器和动力电池系统；所述空调压缩机和电加热装置并联，并通过空调继电器和主负继电器连接至电路中。 16.一种如权利要求1-15之一所述的纯电动商用车用高压拓扑结构的上下电控制方法，其特征在于，包括行驶模式高压上电流程、行驶模式高压下电流程、充电模式高压上电流程和充电模式高压下电流程。 17.根据权利要求16所述的纯电动商用车用高压拓扑结构的上下电控制方法，其特征在于，所述行驶模式高压上电流程包括以下步骤： S101、点火开关状态打到ON档(或START档)； S102、判断车辆是否满足行驶模式高压上电条件；若满足，则执行S103，否则跳转至S119； S103、控制主负继电器闭合； S104、判断主负继电器是否闭合；若闭合，则执行S105，否则跳转至S119； S105、整车控制装置使能DC/DC； S106、判断DC/DC是否上报工作状态；如正常工作，则执行S107，否则跳转至S108； S107、控制附件继电器闭合，之后跳转至S109； S108、控制主负继电器断开，之后跳转至S119； S109、判断附件继电器是否闭合；若闭合，则执行S110；否则跳转至S119； S110、整车控制装置使能油泵控制器/气泵控制器； S111、判断油泵控制器/气泵控制器是否上报工作状态；若正常工作，执行S112；否则执行S113； S112、控制预充继电器闭合，之后跳转至S114； S113、控制附件继电器断开，之后跳转至S119； S114、判断是否满足预充完成条件；若满足，则执行S115；否则执行S116； S115、控制主正继电器闭合，延迟一定时间后控制预充继电器断开，之后跳转至S117； S116、控制预充继电器断开，之后跳转至S119； S117、判断主正继电器是否闭合；若闭合，则执行S118；否则跳转至S119； S118、整车控制装置发送使能信号给电机控制器； S119、行驶模式高压上电流程结束。 18.根据权利要求17所述的纯电动商用车用高压拓扑结构的上下电控制方法，其特征在于，步骤S102中，车辆满足行驶模式高压上电条件为：(1)车辆处于静止状态；(2)系统无影响高压上电的故障；(3)继电器触点无粘连；(4)无严重绝缘故障；(5)充电枪未连接。 19.根据权利要求17所述的纯电动商用车用高压拓扑结构的上下电控制方法，其特征在于，步骤S114中，所述预充完成条件为：规定时间内，电机控制器直流侧电压与电池电压的压差小于设定值。 20.根据权利要求16所述的纯电动商用车用高压拓扑结构的上下电控制方法，其特征在于，所述行驶模式高压下电流程包括以下步骤： S201、在车辆静止时，当满足行驶模式高压下电条件时，行驶模式高压下电功能激活； S202、整车控制装装置禁止使能电机控制器； S203、判断电机控制器是否上报停止工作状态，且主回路电流是否为0；若是，则执行S204；若不是，延迟一定时间后强制执行S204； S204、控制主正继电器断开； S205、判断下电原因；若因为点火开关处于OFF档或充电枪连接，则执行S206；若因为系统故障，则执行S207； S206、整车控制装置禁止使能油泵控制器/气泵控制器，之后跳转至S208； S207、判断发生故障的回路是否断开；若已经断开，则跳转至S216；否则执行S206； S208、判断油泵控制器/气泵控制器是否上报停止工作状态，且附件回路电流是否为0；若是，则执行S209；若不是，则延迟一定时间后强制执行S209； S209、控制附件继电器断开； S210、判断下电原因；若因为点火开关处于OFF档，则执行S211；若因为充电枪连接，则执行S212；若因为系统故障，则执行S213； S211、整车控制装置禁止使能DC/DC，之后执行S214； S212、判断是否满足充电模式上电条件；若满足，则跳转至S216，之后执行充电模式上电流程；若不满足，则执行S211； S213、判断发生故障回路是否断开；若已经断开，则跳转至S216；否则执行S211； S214、判断DC/DC是否上报停止工作状态，且DC/DC回路电流是否为0；若是，则执行S215；若不是，则延迟一定时间后强制执行S215； S215、控制主负继电器断开； S216、行驶模式高压下电流程结束。 21.根据权利要求20所述的纯电动商用车用高压拓扑结构的上下电控制方法，其特征在于，步骤S201中，当满足以下任一激活条件时，行驶模式高压下电流程开始：(1)点火开关处于OFF档；(2)系统出现严重故障；(3)充电枪连接。 22.根据权利要求16所述的纯电动商用车用高压拓扑结构的上下电控制方法，其特征在于，所述充电模式高压上电流程包括以下步骤： S301、连接充电枪； S302、判断车辆是否满足充电模式高压上电条件；若满足，则执行S303；否则跳转至S310； S303、控制主负继电器闭合； S304、判断主负继电器是否闭合；若闭合，则执行S305；否则跳转至S310； S305、整车控制装置使能DC/DC； S306、判断DC/CD是否上报工作状态；若正常工作，则执行S307；否则执行S308； S307、控制充电继电器闭合，之后执行S309； S308、控制主负继电器断开，之后跳转至S310； S309、地面充电设备开始输出，电池控制装置发送电池处于正常充电状态的信号给整车控制装置； S310、充电模式高压上电流程结束。 23.根据权利要求22所述的纯电动商用车用高压拓扑结构的上下电控制方法，其特征在于，步骤S302中，充电模式高压上电的条件为：(1)整车处于静止驻车状态；(2)系统无影响高压上电的故障；(3)继电器触点无粘连；(4)无严重绝缘故障；(5)充电枪连接正常；(6)充电口温度正常；(7)整车控制装置接收到电池控制装置发送的充电请求指令。 24.根据权利要求16所述的纯电动商用车用高压拓扑结构的上下电控制方法，其特征在于，所述充电模式高压下电流程包括以下步骤： S401、在车辆静止时，当满足充电模式高压下电流程条件时，充电模式高压下电功能激活； S402、整车控制装置发送给电池控制装置禁止充电指令； S403、电池控制装置控制地面充电设备停止输出； S404、检测充电电流为是否为0；若是，则执行S405；若不是，则延迟一定时间后强制执行S405； S405、控制充电继电器断开； S406、整车控制装置禁止使能DC/DC； S407、判断DC/DC是否上报停止工作状态，且DC/DC回路电流为0；若是，则执行S408；若不是，则延迟一定时间后强制执行S408； S408、控制主负继电器断开； S409、充电模式高压下电流程结束。 25.根据权利要求24所述的纯电动商用车用高压拓扑结构的上下电控制方法，其特征在于，步骤S401中，当满足以下任一激活条件时，充电模式高压下电流程开始：(1)系统出现严重故障；(2)整车出现严重绝缘故障；(3)充电枪连接异常；(4)充电口温度过高；(5)电池控制装置发送充电完成信号或停止充电请求。
所属类别：	发明专利