用于超級(jí)電容純電動(dòng)客車(chē)的高壓控制管理系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于超級(jí)電容純電動(dòng)客車(chē)的高壓控制管理系統(tǒng)，上電自檢控制系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)客車(chē)高壓控制管理系統(tǒng)的自檢，高壓接通控制系統(tǒng)用于檢測(cè)高壓控制管理系統(tǒng)中各主要部件的初始狀態(tài)以確定該部件是否可以正常起動(dòng)和工作；高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)，在超級(jí)電容組被動(dòng)力總成控制單元喚醒后，高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)用于不間斷地監(jiān)控高壓電氣電路的狀態(tài)；高壓斷開(kāi)控制系統(tǒng)根據(jù)高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)的監(jiān)控結(jié)果，進(jìn)行對(duì)整車(chē)故障的失效處理。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)于高壓電路絕緣故障、高壓互鎖故障、接地故障、預(yù)充電故障等高壓故障的監(jiān)測(cè)，能很好地滿足新能源客車(chē)的實(shí)時(shí)性控制要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于超級(jí)電容純電動(dòng)客車(chē)的高壓控制管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于超級(jí)電容純電動(dòng)客車(chē)的高壓控制管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有純電動(dòng)車(chē)輛高壓電路安全保護(hù)措施都具備手動(dòng)高壓開(kāi)關(guān)(維修檢查時(shí)斷開(kāi)高壓)，自動(dòng)斷路器(當(dāng)電流過(guò)大或短路時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)高壓電，斷開(kāi)后可手動(dòng)閉合)和熔斷器(保險(xiǎn))。為防高壓電沖擊，現(xiàn)有系統(tǒng)都有預(yù)充電功能。高壓控制模塊一般都具備預(yù)充電、高低壓保護(hù)、絕緣監(jiān)測(cè)功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種用于超級(jí)電容純電動(dòng)客車(chē)的高壓控制管理系統(tǒng)，其通過(guò)對(duì)高壓控制管理系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制，提高了車(chē)輛安全性、保護(hù)了用戶(hù)的安全。
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
一種用于超級(jí)電容純電動(dòng)客車(chē)的高壓控制管理系統(tǒng)，高壓控制管理系統(tǒng)包括上電自檢控制系統(tǒng)、聞壓接通控制系統(tǒng)、聞壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)、聞壓斷開(kāi)控制系統(tǒng)以及超級(jí)電各組，
上電自檢控制系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)客車(chē)高壓控制管理系統(tǒng)的自檢；
高壓接通控制系統(tǒng)用于檢測(cè)高壓控制管理系統(tǒng)中各主要部件的初始狀態(tài)以確定該部件是否可以正常起動(dòng)和工作，然后動(dòng)力總成控制單元才會(huì)依據(jù)車(chē)輛控制單元傳遞的信息以決定是否指令高壓控制管理系統(tǒng)接通超級(jí)電容組；
高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)，在超級(jí)電容組被動(dòng)力總成控制單元喚醒后，高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)用于不間斷地監(jiān)控高壓電氣電路的狀態(tài)；
高壓斷開(kāi)控制系統(tǒng)根據(jù)高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)的監(jiān)控結(jié)果，進(jìn)行對(duì)整車(chē)故障的失效處理。
[0005]對(duì)于上述技術(shù)方案，發(fā)明人還有進(jìn)一步的優(yōu)化實(shí)施方案。
[0006]作為優(yōu)化，在客車(chē)點(diǎn)火工作后整車(chē)控制器EV⑶自檢，整車(chē)控制器EV⑶自檢完成后，客車(chē)中的24V電源給各控制器供電，當(dāng)高壓控制管理系統(tǒng)(ADM)的24V低壓電源管腳的電平狀態(tài)由OV電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?4V電壓時(shí)，啟動(dòng)高壓控制管理系統(tǒng)的自檢過(guò)程，高壓控制管理系統(tǒng)的自檢除了自身控制器的初始化外，同時(shí)對(duì)高壓電路進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)、接地監(jiān)測(cè)、互鎖環(huán)路監(jiān)測(cè)和系統(tǒng)電壓監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果和優(yōu)先級(jí)決定狀態(tài)線的輸出狀態(tài)，若高壓系統(tǒng)正常，則輸出斷開(kāi)狀態(tài)，等待整車(chē)控制器EVCU的指令接通；若檢測(cè)到故障，則輸出相應(yīng)的故障狀態(tài)；若同時(shí)存在多個(gè)故障，則根據(jù)各故障狀態(tài)的緊急嚴(yán)重程度，按優(yōu)先級(jí)輸出。
[0007]作為優(yōu)化，高壓控制管理系統(tǒng)ADM完成上電自檢后，高壓接通控制系統(tǒng)檢測(cè)整車(chē)控制系統(tǒng)中各主要部件的初始狀態(tài)以決定該部件是否可以正常起動(dòng)和工作，然后動(dòng)力總成控制單元才會(huì)依據(jù)車(chē)輛控制單元傳遞的信息以決定是否指令A(yù)DM接通超級(jí)電容組。
[0008]進(jìn)一步，整車(chē)控制系統(tǒng)無(wú)故障時(shí)，動(dòng)力總成控制器控制高壓控制管理系統(tǒng)ADM接通高壓的過(guò)程中，要同時(shí)滿足以下條件:
點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于啟動(dòng)位置或充電開(kāi)關(guān)處于啟動(dòng)位置；
動(dòng)力總成控制器自檢完成；
電機(jī)控制器自檢完成，處于待機(jī)狀態(tài)；
電機(jī)處于非使能狀態(tài)；
超級(jí)電容高壓未接通；
若無(wú)充電請(qǐng)求則超級(jí)電容最大放電電流不低于某一數(shù)值；
若無(wú)充電請(qǐng)求則超級(jí)電容電壓不低于最低限值；
系統(tǒng)24V蓄電池電壓不能過(guò)低；
動(dòng)力總成對(duì)ADM的co_and命令處于高電平狀態(tài)；
檔位處于駐車(chē)檔或空檔。
[0009]作為優(yōu)化，高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)，在超級(jí)電容組被動(dòng)力總成控制單元喚醒后，高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)用于不間斷地監(jiān)控高壓電氣電路的狀態(tài)。
[0010]進(jìn)一步，高壓斷開(kāi)控制系統(tǒng)根據(jù)高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)的監(jiān)控結(jié)果，進(jìn)行對(duì)整車(chē)故障的失效處理，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生“嚴(yán)重故障”時(shí)動(dòng)力總成控制單元調(diào)整動(dòng)力總成各部件的工作狀態(tài)以使超級(jí)電容組的輸入輸出功率盡快降至最小，然后再指令A(yù)DM斷開(kāi)超級(jí)電容組正負(fù)端的高壓接觸器；但當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生“危險(xiǎn)故障”時(shí)動(dòng)力總成控制單元立即指令電機(jī)禁止使能，接著馬上命令A(yù)DM斷開(kāi)超級(jí)電容組正負(fù)端的高壓接觸器，然后才開(kāi)始調(diào)整動(dòng)力總成各零部件的工作狀態(tài)。
[0011]更進(jìn)一步，在失效處理過(guò)程中根據(jù)產(chǎn)生故障的部件、故障的性質(zhì)和故障的影響等執(zhí)行不同的失效控制策略，同時(shí)點(diǎn)亮車(chē)輛儀表板上的“盡快維修”或“立即維修”指示燈以
警告駕駛?cè)藛T。
[0012]另外，具體監(jiān)測(cè)情況處理包括以下三個(gè)方面:
高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到高壓電源端電壓出現(xiàn)了超壓欠壓故障、高壓互鎖環(huán)路出現(xiàn)了故障或高壓控制管理系統(tǒng)ADM工作電源出現(xiàn)了故障，動(dòng)力總成控制單元?jiǎng)t將指令高壓控制管理系統(tǒng)ADM斷開(kāi)高壓電路；
高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到高壓電路出現(xiàn)了絕緣故障，動(dòng)力總成控制單元將盡快降低車(chē)輛行駛速度以便指令高壓控制管理系統(tǒng)ADM斷開(kāi)高壓電路；
高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到高壓電路出現(xiàn)了接地故障，ADM將自動(dòng)斷開(kāi)高壓電路，同時(shí)動(dòng)力總成控制單元也指令A(yù)DM斷開(kāi)高壓電路。
[0013]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明描述了一種用于超級(jí)電容純電動(dòng)客車(chē)的高壓控制管理系統(tǒng)，其從新能源客車(chē)高壓電安全及其標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，通過(guò)對(duì)高壓控制管理系統(tǒng)ADM中各部件的監(jiān)測(cè)與通斷控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于高壓電路絕緣故障、高壓互鎖故障、接地故障、預(yù)充電故障等高壓故障的監(jiān)測(cè)，并制定了高壓電安全管理控制策略。高壓電接通及斷開(kāi)響滿足國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)的要求，其工作穩(wěn)定、準(zhǔn)確可靠，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，能很好地滿足新能源客車(chē)的實(shí)時(shí)性控制要求。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述: 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中高壓控制管理系統(tǒng)的狀態(tài)優(yōu)先等級(jí)表；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中高壓接通控制系統(tǒng)的響應(yīng)控制指令時(shí)序邏輯圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例中高壓接通控制系統(tǒng)的接通流程圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例中高壓控制管理系統(tǒng)的各狀態(tài)間的邏輯關(guān)系圖；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例中高壓斷開(kāi)控制系統(tǒng)高壓正常斷開(kāi)流程如圖5所示 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中高壓斷開(kāi)控制系統(tǒng)在故障關(guān)機(jī)狀態(tài)下斷開(kāi)高壓的流程圖；
圖7為本發(fā)明實(shí)施例中高壓斷開(kāi)控制系統(tǒng)在緊急故障狀態(tài)下斷開(kāi)高壓的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說(shuō)明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。
[0016]實(shí)施例:
本實(shí)施例一種用于超級(jí)電容純電動(dòng)客車(chē)的高壓控制管理系統(tǒng)，高壓控制管理系統(tǒng)包括上電自檢控制系統(tǒng)、聞壓接通控制系統(tǒng)、聞壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)、聞壓斷開(kāi)控制系統(tǒng)以及超級(jí)電容組，
上電自檢控制系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)客車(chē)高壓控制管理系統(tǒng)的自檢；
高壓接通控制系統(tǒng)用于檢測(cè)高壓控制管理系統(tǒng)中各主要部件的初始狀態(tài)以確定該部件是否可以正常起動(dòng)和工作，然后動(dòng)力總成控制單元才會(huì)依據(jù)車(chē)輛控制單元傳遞的信息以決定是否指令高壓控制管理系統(tǒng)接通超級(jí)電容組；
高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)，在超級(jí)電容組被動(dòng)力總成控制單元喚醒后，高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)用于不間斷地監(jiān)控高壓電氣電路的狀態(tài)；
高壓斷開(kāi)控制系統(tǒng)根據(jù)高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)的監(jiān)控結(jié)果，進(jìn)行對(duì)整車(chē)故障的失效處理。
[0017]每個(gè)控制系統(tǒng)的具體控制方法及流程如下:
1.上電自檢控制系統(tǒng)
在客車(chē)點(diǎn)火工作后整車(chē)控制器EV⑶自檢，整車(chē)控制器EV⑶自檢完成后，客車(chē)中的24V電源給各控制器供電，當(dāng)高壓控制管理系統(tǒng)(ADM，以下簡(jiǎn)稱(chēng)ADM)的24V低壓電源管腳的電平狀態(tài)由OV電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?4V電壓時(shí)，啟動(dòng)高壓控制管理系統(tǒng)的自檢過(guò)程，高壓控制管理系統(tǒng)的自檢除了自身控制器的初始化外，同時(shí)對(duì)高壓電路進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)、接地監(jiān)測(cè)、互鎖環(huán)路監(jiān)測(cè)和系統(tǒng)電壓監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果和優(yōu)先級(jí)決定狀態(tài)線的輸出狀態(tài)，若高壓系統(tǒng)正常，則輸出斷開(kāi)狀態(tài)，等待整車(chē)控制器EVCU的指令接通；若檢測(cè)到故障，則輸出相應(yīng)的故障狀態(tài)；若同時(shí)存在多個(gè)故障，則根據(jù)各故障狀態(tài)的緊急嚴(yán)重程度，按優(yōu)先級(jí)輸出。各個(gè)狀態(tài)的優(yōu)先等級(jí)如圖1所示。
[0018]2.聞壓接通控制系統(tǒng)
聞壓控制管理系統(tǒng)ADM完成上電自檢后，聞壓接通控制系統(tǒng)檢測(cè)整車(chē)控制系統(tǒng)中各王要部件的初始狀態(tài)以決定該部件是否可以正常起動(dòng)和工作，然后動(dòng)力總成控制單元才會(huì)依據(jù)車(chē)輛控制單元傳遞的信息以決定是否指令A(yù)DM接通超級(jí)電容組。
[0019]整車(chē)控制系統(tǒng)無(wú)故障時(shí)，動(dòng)力總成控制器控制高壓控制管理系統(tǒng)ADM接通高壓的過(guò)程中，要同時(shí)滿足以下條件:
點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于啟動(dòng)位置或充電開(kāi)關(guān)處于啟動(dòng)位置；
動(dòng)力總成控制器自檢完成；
電機(jī)控制器自檢完成，處于待機(jī)狀態(tài)；
電機(jī)處于非使能狀態(tài)；
超級(jí)電容高壓未接通；
若無(wú)充電請(qǐng)求則超級(jí)電容最大放電電流不低于某一數(shù)值；
若無(wú)充電請(qǐng)求則超級(jí)電容電壓不低于最低限值；
系統(tǒng)24V蓄電池電壓不能過(guò)低；
動(dòng)力總成對(duì)ADM的co_and命令處于高電平狀態(tài)；
檔位處于駐車(chē)檔或空檔。
[0020]以上條件都滿足后，EV⑶可以開(kāi)始發(fā)出Command及Wake_up命令控制ADM接通高壓，指令邏輯如圖1所示。EV⑶初始化時(shí)把COMMAND拉高，EV⑶初始化結(jié)束后，拉高WAKEUP，ADM接到WAKEUP高電平脈沖后，開(kāi)始自檢，ADM啟動(dòng)自檢后，EVCU把WAKEUP拉低。在判斷所有使能條件成立后，EV⑶先把WAKEUP拉高，再把COMMAND拉低，開(kāi)始高壓電的接通過(guò)程。相應(yīng)控制指令的時(shí)序邏輯圖如圖2所示。
[0021]當(dāng)ADM從WAKE_UP、ADM_Command_Input線收到接通高壓系統(tǒng)的指令后，均會(huì)自動(dòng)執(zhí)行預(yù)充電過(guò)程。如果在此過(guò)程中高壓電路的端電壓在最大預(yù)充電時(shí)間內(nèi)不超過(guò)高壓電源電壓的10%，此時(shí)高壓系統(tǒng)肯定出現(xiàn)了故障，ADM將自動(dòng)斷開(kāi)高壓電路，同時(shí)動(dòng)力總成控制單元也指令A(yù)DM斷開(kāi)高壓電路，并不再試圖使ADM接通高壓電路；如果在此過(guò)程中高壓電路的端電壓在最大預(yù)充電時(shí)間內(nèi)超過(guò)10%的高壓電源電壓，但沒(méi)有超過(guò)90%的高壓電源電壓，則動(dòng)力總成控制單元及ADM認(rèn)為高壓電路上電過(guò)程不正常，有必要再執(zhí)行一次高壓電路的預(yù)充電過(guò)程，為此ADM及動(dòng)力總成控制單元均指令斷開(kāi)高壓電路，動(dòng)力總成控制器在延遲一段時(shí)間后再指令A(yù)DM接通高壓電路；如果動(dòng)力總成控制單元在一段時(shí)間內(nèi)監(jiān)測(cè)到ADM出現(xiàn)了 3次預(yù)充電故障，并且未能使ADM完成高壓電路的接通過(guò)程，則動(dòng)力總成控制單元將禁止ADM執(zhí)行接通過(guò)程一段時(shí)間以便使預(yù)充電電阻得以冷卻；如果在此過(guò)程中高壓電路的端電壓在最大預(yù)充電時(shí)間內(nèi)超過(guò)90%的高壓電源電壓，則動(dòng)力總成控制單元認(rèn)為高壓電路的預(yù)充電過(guò)程完成，ADM可以完成高壓電路的接通過(guò)程了。在上述過(guò)程中ADM用狀態(tài)線的不同編碼(如圖1所示)表示預(yù)充電過(guò)程的不同狀態(tài)，正常情況下高壓接通的過(guò)程如圖3所示。
[0022]3.高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)
高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)，在超級(jí)電容組被動(dòng)力總成控制單元喚醒后，高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)用于不間斷地監(jiān)控高壓電氣電路的狀態(tài)。
[0023]具體監(jiān)測(cè)情況處理包括以下三個(gè)方面:
高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到高壓電源端電壓出現(xiàn)了超壓欠壓故障、高壓互鎖環(huán)路出現(xiàn)了故障或高壓控制管理系統(tǒng)ADM工作電源出現(xiàn)了故障，動(dòng)力總成控制單元?jiǎng)t將指令高壓控制管理系統(tǒng)ADM斷開(kāi)高壓電路；
高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到高壓電路出現(xiàn)了絕緣故障，動(dòng)力總成控制單元將盡快降低車(chē)輛行駛速度以便指令高壓控制管理系統(tǒng)ADM斷開(kāi)高壓電路；
高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到高壓電路出現(xiàn)了接地故障，ADM將自動(dòng)斷開(kāi)高壓電路，同時(shí)動(dòng)力總成控制單元也指令A(yù)DM斷開(kāi)高壓電路。
[0024]A)絕緣監(jiān)測(cè) 執(zhí)行條件:
RUNl向ADM供電，ADM電源管腳處于24VDC的電壓狀態(tài)。
[0025]執(zhí)行過(guò)程:
ADM持續(xù)監(jiān)測(cè)超級(jí)電容高壓正負(fù)極管腳各自相對(duì)公共地管腳的電壓及高壓正負(fù)極管腳間的電壓，并比較高壓正極與地，負(fù)極與地及高壓正負(fù)極電壓的關(guān)系，如果高壓兩極與地的電壓大于30%的高壓正負(fù)極的電壓，但小于70%的高壓正負(fù)極電壓，則保持狀態(tài)線狀態(tài)不變，否則按如圖1所示的優(yōu)先等級(jí)將狀態(tài)線變?yōu)?11。
[0026]B)接地監(jiān)測(cè) 執(zhí)行條件:
RUNl向ADM供電，ADM電源管腳處于24VDC的電壓狀態(tài)。
[0027]執(zhí)行過(guò)程:
ADM持續(xù)監(jiān)測(cè)高壓繼電器返回端與參考地之間的電壓，如果此電壓小于4.5VDC的電壓，則保持狀態(tài)線狀態(tài)不變，如果大于5.5VDC的電壓，則按圖1所示的優(yōu)先等級(jí)將狀態(tài)線變?yōu)?110。
[0028]C)互鎖環(huán)路監(jiān)測(cè) 執(zhí)行條件:
RUNl向ADM供電，ADM電源管腳處于24VDC的電壓狀態(tài)。
[0029]執(zhí)行過(guò)程:
ADM的電源管腳產(chǎn)生20mA的恒流源，并在返回管腳上持續(xù)監(jiān)測(cè)該恒定電流在內(nèi)部電阻上產(chǎn)生的電壓降，如果該電壓降大于2VDC的電壓，則保持狀態(tài)線狀態(tài)不變，否則按如圖1所示的優(yōu)先等級(jí)將狀態(tài)線變?yōu)?11。
[0030]D)系統(tǒng)電壓監(jiān)測(cè) 執(zhí)行條件:
RUNl向ADM供電，ADM電源管腳處于24VDC的電壓狀態(tài)。
[0031]執(zhí)行過(guò)程:
ADM持續(xù)監(jiān)測(cè)高壓正負(fù)極管腳間的電壓，如果高壓電壓小于190VDC或大于460VDC的電壓時(shí)，則表明高壓電路系統(tǒng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的電壓故障，ADM將按規(guī)定改變狀態(tài)線A、B、C的輸出狀態(tài)，按如圖1所示的優(yōu)先等級(jí)將狀態(tài)線變?yōu)?01。
[0032]在動(dòng)力總成控制器EVCU的控制下，ADM各個(gè)狀態(tài)之間的邏輯關(guān)系如圖4所示。
[0033]4.高壓斷開(kāi)控制系統(tǒng)
高壓系統(tǒng)的斷電可分為正常狀況下的關(guān)機(jī)及系統(tǒng)故障狀態(tài)下的關(guān)機(jī)，高壓斷開(kāi)控制系統(tǒng)根據(jù)高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)的監(jiān)控結(jié)果，進(jìn)行對(duì)整車(chē)故障的失效處理。
[0034]I)正常關(guān)機(jī)控制策略
當(dāng)車(chē)輛的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于停機(jī)位置時(shí)，正常情況下，動(dòng)力總成控制器先要把對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩命令降為零，才能斷開(kāi)高壓繼電器；如果動(dòng)力池組過(guò)熱或驅(qū)動(dòng)電機(jī)溫度過(guò)高，且24VDC蓄電池電量不足時(shí)，若此時(shí)高壓電路沒(méi)有故障，動(dòng)力總成控制器將不斷開(kāi)高壓，繼續(xù)給24VDC蓄電池供電以提供對(duì)超級(jí)電容組及電機(jī)冷卻系統(tǒng)的穩(wěn)定電源。另外，若點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于停機(jī)狀態(tài)，EV⑶還要根據(jù)車(chē)速情況決定指令A(yù)DM斷開(kāi)超級(jí)電容組。此時(shí)的高壓正常斷開(kāi)流程如圖5所示。
[0035]系統(tǒng)無(wú)故障時(shí)，動(dòng)力總成控制器斷開(kāi)高壓時(shí)，要滿足以下條件:
點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉位置或充電開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉位置；
電機(jī)的扭矩已經(jīng)清零；
超級(jí)電容高壓繼電器處于接通狀態(tài)；
對(duì)電機(jī)的高壓掉電延時(shí)已完成；
車(chē)速小于某一限值；
電機(jī)及其逆變器溫度低于某一限值；
超級(jí)電容無(wú)散熱要求或超級(jí)電容有散熱要求但24V低壓蓄電池的電量高于某一水平； 系統(tǒng)24V蓄電池電壓不低于某一限值；
動(dòng)力總成對(duì)ADM的co_and命令處于低電平狀態(tài)。
[0036]2)故障關(guān)機(jī)控制策略
在新能源客車(chē)的起動(dòng)、運(yùn)行和停機(jī)過(guò)程中動(dòng)力總成控制單元持續(xù)檢測(cè)動(dòng)力總成中各零部件的工作狀態(tài)，在監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)零部件的故障信息后立即進(jìn)入失效處理過(guò)程，在失效處理過(guò)程中根據(jù)產(chǎn)生故障的部件、故障的性質(zhì)和故障的影響等執(zhí)行不同的失效控制策略，同時(shí)點(diǎn)亮車(chē)輛儀表板上的“盡快維修”或“立即維修”指示燈以警告駕駛?cè)藛T。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生“嚴(yán)重故障”時(shí)動(dòng)力總成控制單元調(diào)整動(dòng)力總成各部件的工作狀態(tài)以使超級(jí)電容組的輸入輸出功率盡快降至最小，然后再指令A(yù)DM斷開(kāi)超級(jí)電容組正負(fù)端的高壓接觸器；但當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生“危險(xiǎn)故障”時(shí)動(dòng)力總成控制單元立即指令電機(jī)禁止使能，接著馬上命令A(yù)DM斷開(kāi)超級(jí)電容組正負(fù)端的高壓接觸器，然后才開(kāi)始調(diào)整動(dòng)力總成各零部件的工作狀態(tài)。
[0037]在每種控制策略中均設(shè)立了不同的控制邏輯和控制步驟，并根據(jù)故障的嚴(yán)重程度將故障分成“警告故障”、“一般故障”和“危險(xiǎn)故障”3個(gè)等級(jí)，對(duì)不同等級(jí)的故障碼采用不同的失效控制策略。同時(shí)將故障分成“盡快維修故障”和“立即維修故障”，然后點(diǎn)亮車(chē)輛儀表板的指示燈以警告駕駛員。圖6為動(dòng)力總成控制器在故障關(guān)機(jī)狀態(tài)下斷開(kāi)高壓的流程圖，圖7為動(dòng)力總成控制器在緊急故障狀態(tài)下斷開(kāi)高壓的流程圖。
[0038]當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生“嚴(yán)重故障”時(shí)動(dòng)力總成控制單元調(diào)整動(dòng)力總成各部件的工作狀態(tài)以使超級(jí)電容組的輸入輸出功率盡快降至最小，然后再指令A(yù)DM斷開(kāi)超級(jí)電容組正負(fù)端的高壓接觸器；但當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生“危險(xiǎn)故障”時(shí)動(dòng)力總成控制單元立即指令電機(jī)禁止使能，接著馬上命令A(yù)DM斷開(kāi)超級(jí)電容組正負(fù)端的高壓接觸器，然后才開(kāi)始調(diào)整動(dòng)力總成各零部件的工作狀態(tài)。
[0039]在失效處理過(guò)程中根據(jù)產(chǎn)生故障的部件、故障的性質(zhì)和故障的影響等執(zhí)行不同的失效控制策略，同時(shí)點(diǎn)亮車(chē)輛儀表板上的“盡快維修”或“立即維修”指示燈以警告駕駛?cè)藛T。
[0040]上述實(shí)例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于超級(jí)電容純電動(dòng)客車(chē)的高壓控制管理系統(tǒng)，其特征在于，高壓控制管理系統(tǒng)包括上電自檢控制系統(tǒng)、聞壓接通控制系統(tǒng)、聞壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)、聞壓斷開(kāi)控制系統(tǒng)以及超級(jí)電容組， 上電自檢控制系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)客車(chē)高壓控制管理系統(tǒng)的自檢； 高壓接通控制系統(tǒng)用于檢測(cè)高壓控制管理系統(tǒng)中各主要部件的初始狀態(tài)以確定該部件是否可以正常起動(dòng)和工作，然后動(dòng)力總成控制單元才會(huì)依據(jù)車(chē)輛控制單元傳遞的信息以決定是否指令高壓控制管理系統(tǒng)接通超級(jí)電容組； 高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)，在超級(jí)電容組被動(dòng)力總成控制單元喚醒后，高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)用于不間斷地監(jiān)控高壓電氣電路的狀態(tài)； 高壓斷開(kāi)控制系統(tǒng)根據(jù)高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)的監(jiān)控結(jié)果，進(jìn)行對(duì)整車(chē)故障的失效處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超級(jí)電容純電動(dòng)客車(chē)的高壓控制管理系統(tǒng)，其特征在于，在客車(chē)點(diǎn)火工作后整車(chē)控制器EV⑶自檢，整車(chē)控制器EV⑶自檢完成后，客車(chē)中的24V電源給各控制器供電，當(dāng)高壓控制管理系統(tǒng)(ADM)的24V低壓電源管腳的電平狀態(tài)由OV電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?4V電壓時(shí)，啟動(dòng)高壓控制管理系統(tǒng)的自檢過(guò)程，高壓控制管理系統(tǒng)的自檢除了自身控制器的初始化外，同時(shí)對(duì)高壓電路進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)、接地監(jiān)測(cè)、互鎖環(huán)路監(jiān)測(cè)和系統(tǒng)電壓監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果和優(yōu)先級(jí)決定狀態(tài)線的輸出狀態(tài)，若高壓系統(tǒng)正常，則輸出斷開(kāi)狀態(tài)，等待整車(chē)控制器EVCU的指令接通；若檢測(cè)到故障，則輸出相應(yīng)的故障狀態(tài)；若同時(shí)存在多個(gè)故障，則根據(jù)各故障狀態(tài)的緊急嚴(yán)重程度，按優(yōu)先級(jí)輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超級(jí)電容純電動(dòng)客車(chē)的高壓控制管理系統(tǒng)，其特征在于，聞壓控制管理系統(tǒng)ADM完`成上電自檢后，聞壓接通控制系統(tǒng)檢測(cè)整車(chē)控制系統(tǒng)中各王要部件的初始狀態(tài)以決定該部件是否可以正常起動(dòng)和工作，然后動(dòng)力總成控制單元才會(huì)依據(jù)車(chē)輛控制單元傳遞的信息以決定是否指令A(yù)DM接通超級(jí)電容組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于超級(jí)電容純電動(dòng)客車(chē)的高壓控制管理系統(tǒng)，其特征在于，整車(chē)控制系統(tǒng)無(wú)故障時(shí)，動(dòng)力總成控制器控制高壓控制管理系統(tǒng)ADM接通高壓的過(guò)程中，要同時(shí)滿足以下條件: 點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于啟動(dòng)位置或充電開(kāi)關(guān)處于啟動(dòng)位置； 動(dòng)力總成控制器自檢完成； 電機(jī)控制器自檢完成，處于待機(jī)狀態(tài)； 電機(jī)處于非使能狀態(tài)； 超級(jí)電容高壓未接通； 若無(wú)充電請(qǐng)求則超級(jí)電容最大放電電流不低于某一數(shù)值； 若無(wú)充電請(qǐng)求則超級(jí)電容電壓不低于最低限值； 系統(tǒng)24V蓄電池電壓不能過(guò)低； 動(dòng)力總成對(duì)ADM的co_and命令處于高電平狀態(tài)； 檔位處于駐車(chē)檔或空檔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超級(jí)電容純電動(dòng)客車(chē)的高壓控制管理系統(tǒng)，其特征在于，高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)，在超級(jí)電容組被動(dòng)力總成控制單元喚醒后，高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)用于不間斷地監(jiān)控高壓電氣電路的狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的用于超級(jí)電容純電動(dòng)客車(chē)的高壓控制管理系統(tǒng)，其特征在于，高壓斷開(kāi)控制系統(tǒng)根據(jù)高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)的監(jiān)控結(jié)果，進(jìn)行對(duì)整車(chē)故障的失效處理，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生“嚴(yán)重故障”時(shí)動(dòng)力總成控制單元調(diào)整動(dòng)力總成各部件的工作狀態(tài)以使超級(jí)電容組的輸入輸出功率盡快降至最小，然后再指令A(yù)DM斷開(kāi)超級(jí)電容組正負(fù)端的高壓接觸器；但當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生“危險(xiǎn)故障”時(shí)動(dòng)力總成控制單元立即指令電機(jī)禁止使能，接著馬上命令A(yù)DM斷開(kāi)超級(jí)電容組正負(fù)端的高壓接觸器，然后才開(kāi)始調(diào)整動(dòng)力總成各零部件的工作狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于超級(jí)電容純電動(dòng)客車(chē)的高壓控制管理系統(tǒng)，其特征在于，在失效處理過(guò)程中根據(jù)產(chǎn)生故障的部件、故障的性質(zhì)和故障的影響等執(zhí)行不同的失效控制策略，同時(shí)點(diǎn)亮車(chē)輛儀表板上的“盡快維修”或“立即維修”指示燈以警告駕駛?cè)藛T。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于超級(jí)電容純電動(dòng)客車(chē)的高壓控制管理系統(tǒng)，其特征在于，具體監(jiān)測(cè)情況處理包括以下三個(gè)方面: 高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到高壓電源端電壓出現(xiàn)了超壓欠壓故障、高壓互鎖環(huán)路出現(xiàn)了故障或高壓控制管理系統(tǒng)ADM工作電源出現(xiàn)了故障，動(dòng)力總成控制單元?jiǎng)t將指令高壓控制管理系統(tǒng)ADM斷開(kāi)高壓電路； 高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到高壓電路出現(xiàn)了絕緣故障，動(dòng)力總成控制單元將盡快降低車(chē)輛行駛速度以便指令高壓控制管理系統(tǒng)ADM斷開(kāi)高壓電路； 高壓電路狀態(tài)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到高壓電路出現(xiàn)了接地故障，ADM將自動(dòng)斷開(kāi)高壓電路，同時(shí)動(dòng)力總成控制單元也指令A(yù)DM斷開(kāi)高壓電路。
【文檔編號(hào)】B60L3/00GK103600662SQ201310561211
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】熊金峰, 張衛(wèi)林, 魏長(zhǎng)河 申請(qǐng)人:金龍聯(lián)合汽車(chē)工業(yè)（蘇州）有限公司