輕型客車雙路冗余安全高壓設(shè)備及其控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種輕型客車雙路冗余安全高壓設(shè)備及其控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，石油能源日益枯竭，環(huán)保壓力愈加沉重，汽車的設(shè) 計(jì)、制造技術(shù)在日益提高過程中，以輕型客車為首的新能源汽車成為了汽車工業(yè)研宄和開 發(fā)的重點(diǎn)。
[0003] 輕型客車是以電力為能源，由電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的車輛，由于電力的來源多種多樣，許 多可再生的清潔能源都可以轉(zhuǎn)化為電能，所以輕型客車可以減少對(duì)石油等不可再生能源的 依賴，減少?gòu)U棄的排放；輕型客車的關(guān)鍵部位是為其提供動(dòng)力的電池，目前輕型客車日常使 用的電池有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰電池；鉛酸電池、鎳鎘電池會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二 次污染，正在逐漸淡出市場(chǎng)，鎳氫電池在溫度超過40°C時(shí)充放電功率會(huì)大幅降低；而鋰電 池能量密度比較高，因此，目前市場(chǎng)上為輕型客車提供動(dòng)力的電池以鋰電池為主。
[0004] 然而，現(xiàn)有技術(shù)中，輕型客車通常采用單路電池包直接對(duì)輕型客車供電，同時(shí)，未 對(duì)所述電池包配套管理系統(tǒng)，當(dāng)所述電池包發(fā)生故障時(shí)，輕型客車立即停止運(yùn)行，如此，該 輕型客車不能保證駕駛員和乘客的安全，存在嚴(yán)重的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種輕型客車雙路冗余安全高壓設(shè)備及其控制系統(tǒng)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的之一，本實(shí)用新型提供了一種輕型客車雙路冗余安全高 壓設(shè)備，所述輕型客車雙路冗余安全高壓設(shè)備包括：動(dòng)力電池組；
[0007] 通過高壓電纜連接于所述動(dòng)力電池組的正負(fù)極之間的電源管理系統(tǒng)單元、電機(jī)控 制器、高壓附件；
[0008] 整車控制器，所述整車控制器連接于所述電源管理系統(tǒng)單元；
[0009] 驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接于所述電機(jī)控制器；
[0010] 其中，所述動(dòng)力電池組包括至少兩組并聯(lián)的電池包，且在所述輕型客車雙路冗余 安全高壓系統(tǒng)運(yùn)行中，至少有一組電池包為所述電源管理系統(tǒng)單元、整車控制器、電機(jī)控制 器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、高壓附件提供電力。
[0011] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述高壓附件包括：直流轉(zhuǎn)直流變壓器、空調(diào)暖風(fēng) 加熱模塊、空調(diào)壓縮機(jī)控制器、打氣泵變頻器、轉(zhuǎn)向泵變頻器、充電接口、高壓保險(xiǎn)絲、預(yù)充 電阻、電流傳感器。
[0012] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述高壓附件還包括靠近所述電池組正極設(shè)置的 手拉斷電開關(guān)，以及靠近所述電池組負(fù)極設(shè)置的高壓繼電器。
[0013] 為實(shí)現(xiàn)上述目的之一，本實(shí)用新型提供了一種輕型客車雙路冗余安全高壓設(shè)備的 控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
[0014] 監(jiān)測(cè)模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述輕型客車雙路冗余安全高壓設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)；
[0015] 處理模塊，用于接收所述運(yùn)行參數(shù)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)的所述運(yùn)行參數(shù)調(diào)整所述輕型客 車雙路冗余安全高壓設(shè)備的運(yùn)行功率。
[0016] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述處理模塊具體用于：根據(jù)監(jiān)測(cè)的所述運(yùn)行參 數(shù)判斷所述輕型客車雙路冗余安全高壓設(shè)備的報(bào)警類型，以及對(duì)應(yīng)該報(bào)警類型的報(bào)警級(jí) 別；
[0017] 根據(jù)確定的所述報(bào)警類型的報(bào)警級(jí)別調(diào)整所述輕型客車雙路冗余安全高壓設(shè)備 的運(yùn)行功率。
[0018] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，每個(gè)運(yùn)行參數(shù)均對(duì)應(yīng)報(bào)警閾值、取消閾值；
[0019] 所述處理模塊還用于判斷接收到的任一個(gè)運(yùn)行參數(shù)是否達(dá)到報(bào)警閾值或取消閾 值；
[0020] 若所述處理模塊判斷接收到的任一個(gè)運(yùn)行參數(shù)達(dá)到報(bào)警閾值或取消閾值，則根據(jù) 報(bào)警閾值或取消閾值的持續(xù)時(shí)間確定報(bào)警類型及報(bào)警級(jí)別。
[0021] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述運(yùn)行參數(shù)包括：電壓參數(shù)、電流參數(shù)、溫度參 數(shù)、電量參數(shù)、電阻參數(shù)、BMU參數(shù)、VMS參數(shù)中的至少一個(gè)；
[0022] 所述報(bào)警類型包括：?jiǎn)误w過壓報(bào)警、單體欠壓報(bào)警、單體壓差報(bào)警、電池總電壓高 報(bào)警、電池總電壓低報(bào)警、電池總電壓壓差報(bào)警、電池高溫報(bào)警、電池低溫報(bào)警、電池溫差報(bào) 警、電池S0C低報(bào)警、電池回充電流超限制報(bào)警、電池放電電流超限制報(bào)警、電池充電電流 超限制報(bào)警、電池PACK絕緣電阻低報(bào)警、MSD故障報(bào)警、BMU內(nèi)部通訊故障報(bào)警、VMS與整 車通訊丟失故障報(bào)警、整車供電24V異常報(bào)警中的至少一個(gè)。
[0023] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述處理模塊具體用于：根據(jù)所述電壓參數(shù)確定 的報(bào)警類型為單體過壓報(bào)警、單體欠壓報(bào)警、單體壓差報(bào)警、電池總電壓高報(bào)警、電池總電 壓低報(bào)警、電池總電壓壓差報(bào)警、MSD故障報(bào)警、整車供電24V異常報(bào)警其中之一；
[0024] 根據(jù)所述電流參數(shù)確定的報(bào)警類型為電池充電電流超限制報(bào)警；
[0025] 根據(jù)所述溫度參數(shù)確定的報(bào)警類型為電池高溫報(bào)警、電池低溫報(bào)警、電池溫差報(bào) 警其中之一；
[0026] 根據(jù)所述電量參數(shù)確定的報(bào)警類型為電池S0C低報(bào)警、電池回充電流超限制報(bào) 警、電池放電電流超限制報(bào)警其中之一；
[0027] 根據(jù)所述電阻參數(shù)確定的報(bào)警類型為電池PACK絕緣電阻低報(bào)警；
[0028] 根據(jù)所述BMU參數(shù)確定的報(bào)警類型為BMU內(nèi)部通訊故障報(bào)警；
[0029] 根據(jù)所述VMS參數(shù)確定的報(bào)警類型為VMS與整車通訊丟失故障報(bào)警。
[0030] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述報(bào)警級(jí)別為至少2級(jí)。
[0031] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述報(bào)警級(jí)別共為3級(jí)，分別為1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)；
[0032] 所述處理模塊若判定報(bào)警級(jí)別為1級(jí)，則將所述運(yùn)行功率調(diào)整為預(yù)設(shè)運(yùn)行功率， 同時(shí)，保障所述輕型客車雙路冗余安全高壓設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行；
[0033] 若判定報(bào)警級(jí)別為2級(jí)，則將所述運(yùn)行功率調(diào)整為0,并請(qǐng)求停止運(yùn)行所述輕型客 車雙路冗余安全高壓設(shè)備；
[0034] 若判定報(bào)警級(jí)別為3級(jí)，則將所述運(yùn)行功率調(diào)整為0,并發(fā)出損害電池性能故障報(bào) 警；
[0035] 所述預(yù)設(shè)運(yùn)行功率小于等于所述輕型客車雙路冗余安全高壓設(shè)備正常工作時(shí)運(yùn) 行功率的50%。
[0036] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型的輕型客車雙路冗余安 全高壓設(shè)備及其控制系統(tǒng)，設(shè)置至少兩組并聯(lián)的電池包給整個(gè)輕型客車供電，當(dāng)其中一路 電池包發(fā)生故障后，其它電池包仍能保證所述輕型客車按照預(yù)設(shè)的額定功率的運(yùn)行，給發(fā) 生電力故障的輕型客車預(yù)留充足的時(shí)間到達(dá)安全位置，進(jìn)而保障駕駛者與乘客的安全。
【附圖說明】
[0037] 圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施方式提供的輕型客車雙路冗余高壓設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施方式提供的輕型客車雙路冗余高壓設(shè)備的控制方法流 程不意圖；
[0039] 圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施方式提供的輕型客車雙路冗余高壓設(shè)備的控制系統(tǒng)的 模塊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 以下將結(jié)合附圖所示的【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并 不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的 變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0041] 如圖1所示，本發(fā)明提供的輕型客車雙路冗余安全高壓設(shè)備包括：動(dòng)力電池組11、 電源管理系統(tǒng)單元12,整車控制器13,電機(jī)控制器14,驅(qū)動(dòng)電機(jī)15,高壓附件(未標(biāo)識(shí))，高 壓電纜(未標(biāo)識(shí));電源管理系統(tǒng)單元12,電機(jī)控制器14,所述高壓附件通過所述高壓電纜連 接于動(dòng)力電池組11的正負(fù)極之間；整車控制器13連接于電源管理系統(tǒng)單元12,用于控制 輕型客車雙路冗余安全高壓系統(tǒng)10的運(yùn)行；驅(qū)動(dòng)電機(jī)15連接于電機(jī)控制器14,通過電機(jī) 控制器13控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)14的開閉。
[0042] 其中，動(dòng)力電池組11包括至少兩組并聯(lián)的電池包，在所述輕型客車雙路冗余安全 高壓設(shè)備運(yùn)行中，至少有一組電池包為電源管理系統(tǒng)單元12、整車控制器13、電機(jī)控制器 14、驅(qū)動(dòng)電機(jī)15、高壓附件提供電力。
[0043] 本發(fā)明一實(shí)施方式中，所述高壓附件包括：并聯(lián)設(shè)置的直流轉(zhuǎn)直流變壓器161、空 調(diào)暖風(fēng)加熱模塊162、空調(diào)壓縮機(jī)控制器163、打氣泵變頻器164、轉(zhuǎn)向泵變頻器165、充電接 口 166 ;分別與直流變壓器161、空調(diào)暖風(fēng)加熱模塊162、空調(diào)壓縮機(jī)控制器163、打氣泵變頻 器164、轉(zhuǎn)向泵變頻器165串聯(lián)設(shè)置的多個(gè)高壓保險(xiǎn)絲167,與高壓保險(xiǎn)絲167串聯(lián)設(shè)置的 預(yù)充電阻168,以及連接于電源管理系統(tǒng)單元12的電流傳感器169。
[0044] 在部分所述高壓附件充電過程中，電源管理系統(tǒng)單元12控制預(yù)充過程，防止由于 上電瞬間電流沖擊過大而導(dǎo)致燒毀所述高壓附件。本實(shí)施方式中，采用設(shè)置預(yù)充電阻168， 在充電過程中限制濾波電容的充電電流，以保護(hù)與其串聯(lián)設(shè)置的直流變壓器161、空調(diào)暖風(fēng) 加熱模塊162、空調(diào)壓縮機(jī)控制器163、打氣泵變頻器164、轉(zhuǎn)向泵變頻器165、高壓保險(xiǎn)絲 167〇
[0045] 本發(fā)明一實(shí)施方式中，所述高壓附件還包括：靠近動(dòng)力電池組11正極設(shè)置的手拉 斷電開關(guān)170,以及靠近動(dòng)力電池組11負(fù)極設(shè)置的高壓繼電器171，高壓繼電器171通過電 源管理系統(tǒng)單元12控制，確保高壓電路的安全。
[0046] 本發(fā)明一具體示例中，動(dòng)力電池組11包括兩組并聯(lián)的電池包；所述電池包以 battery標(biāo)識(shí)，電源管理系統(tǒng)單元以BWU標(biāo)識(shí)，整車控制器以VMS標(biāo)識(shí)，電機(jī)控制器以MCU 標(biāo)識(shí)，電流傳感器以Currentssensor標(biāo)識(shí)，預(yù)充電阻以PerCh標(biāo)識(shí)，直流轉(zhuǎn)直流變壓器以 DC-DC標(biāo)識(shí)，空調(diào)暖風(fēng)加熱模塊以PTC標(biāo)識(shí)，空調(diào)壓縮機(jī)控制器以AC標(biāo)識(shí)，打氣泵變頻器以 BrakingSys標(biāo)識(shí)，轉(zhuǎn)向泵變頻器以SteeringSys標(biāo)識(shí)，高壓保險(xiǎn)絲以Fuse標(biāo)識(shí)，充電接口 以ChargingConnector標(biāo)識(shí)，手拉斷電開關(guān)以MSD標(biāo)識(shí)。
[0047] 本發(fā)明的輕型客車雙路冗余安全高壓設(shè)備，通過至少兩組并聯(lián)的電池包給整個(gè)輕 型客車雙路冗余安全高壓設(shè)備供電，當(dāng)任一路電池包發(fā)生故障后，仍有其它電池包保證所 述輕型客車按照預(yù)設(shè)的額定功率的運(yùn)行，給發(fā)生電力故障的輕型客車預(yù)留充足的時(shí)間到達(dá) 安全位置，進(jìn)而保障駕駛者與乘客的安全。
[0048] 結(jié)合圖3所示，本發(fā)明一實(shí)施方式的輕型客車雙路冗余安全高壓設(shè)備的控制系 統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括