一种串联混合动力车辆高压上下电控制策略

摘要

本发明针对柴油发电机组和电池组两动力源串联混合动力车辆提出了一种串联混合动力车辆高压上下电控制策略，该策略包括正常上电、正常下电和紧急下电三种模式，在正常上电模式下，需要判断柴油发电机组和电池组的故障状态，根据不同的故障状况采取对应的上电措施；下电过程分为正常下电和紧急下电，若系统上电过程中没有出现使整车停机的故障，则下电过程进行正常下电模式，反之进行紧急下电模式。

说明书

技术领域

本发明属于混合动力汽车技术领域，特别涉及一种串联混合动力车辆高压上下电控制策略。

背景技术

随着能源与环境问题的日益严峻，汽车行业正经历着从传统汽车到新能源汽车的更新换代，而混合动力汽车由于兼顾纯电动和传统车的优势，成为了汽车行业发展的一个重要趋势，其中的串联混合动力汽车可实现发动机的高效运行，且电机驱动形式灵活，在汽车行业得到了较多应用和发展。为保证行车安全，提升行车体验，设计一个安全合理的串联混合动力汽车高压上下电控制策略十分重要。

现有的高压上下电控制策略如中国专利CN 105774589A，公开日为2016年4月20日，在上电过程只有一个动力源，这种策略的最大弊端就是容错率低，一旦这个唯一的动力源发生停机故障，上电过程便无法进行，整车也将无法行驶。基于此，本发明提出了一种高压上下电控制策略，采用的电子电气架构存在两个动力源，这两个动力源可以单独为整车上电，也可以同时上电，保证了整车在其中一个动力源发生停机故障时，依然可以在另一个动力源的作用下正常上电，提高了上下电过程的容错率。

发明内容

本发明旨在解决当前高压上下电策略容错率低的问题，提出了一种双动力源上电的策略，避免了整车在唯一的动力源发生停机故障时，上电过程无法进行从而导致整车无法行驶的情况。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一种串联混合动力车辆高压上下电控制策略，采用如下技术方案：

一种串联混合动力车辆高压上下电控制策略，包括正常上电模式、正常下电模式和紧急下电模式。

根据本发明的一个实施例，所述正常上电模式，上电步骤为初始化、低压上电、高压自检、驱动电机继电器闭合、预充、解除预充、辅助继电器闭合、高压上电完成，其中的预充和解除预充过程为上电过程的主要环节，这两个环节针对柴油发电机组和电池组的停机故障情况采用不同的方法，若柴油发电机组和电池组均无停机故障，则预充过程为发电机预充继电器闭合和BMS预充继电器闭合，解除预充过程为BMS主正继电器闭合、BMS预充继电器断开、发电机主继电器闭合和发电机预充继电器断开；若柴油发电机组发生停机故障而电池组良好，则预充过程为BMS预充继电器闭合，解除预充过程为BMS主正继电器闭合和BMS预充继电器断开，该情况下不对柴油发电机组的继电器进行任何操作；若电池组发生停机故障而柴油发电机组良好，则预充过程为发电机预充继电器闭合，解除预充过程为发电机主继电器闭合和发电机预充继电器断开，该情况下不对电池组的继电器进行任何操作。

根据本发明的一个实施例，所述正常下电模式，下电过程依次为准备下电、辅助继电器断开、等待断电、主正继电器断开、主负继电器断开、驱动电机继电器断开和下电完成，其中若柴油发电机组和电池组均无停机故障，则主正继电器断开过程进行的操作为电池组主正继电器断开和发电机主继电器断开，若柴油发电机组发生停机故障而电池组良好，则主正继电器断开过程进行的操作为电池组主正继电器断开，若电池组发生停机故障而柴油发电机组良好，则主正继电器断开过程进行的操作为发电机主继电器断开；其中主负继电器断开过程只进行电池组主负继电器断开，发电机不存在主负继电器。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的一种串联混合动力车辆高压上下电控制策略的流程图；

图2为本发明实施例所适用的一种高压电气原理图以及对各继电器的描述；

图3为本发明实施例进行离线测试时对各步骤进行的模式定义；

图4为本发明实施例在柴油发电机组和电池组均无停机故障时进行高压上下电离线测试的结果；

图5为本发明实施例在柴油发电机组发生停机故障而电池组良好时进行高压上下电离线测试的结果；

图6为本发明实施例在电池组发生停机故障而柴油发电机组良好时进行高压上下电离线测试的结果；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

由于串联混合式混合动力汽车的基本工作结构和工作原理为本领域技术人员所悉知的，因此在此不再一一赘述。

下面参考附图来描述根据本发明实施例的一种串联混合动力车辆高压上下电控制策略，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本发明所述的一种串联混合动力车辆高压上下电控制策略，包括正常上电模式、正常下电模式和紧急下电模式三种模式。

所述正常上电模式，上电步骤为初始化、低压上电、高压自检、驱动电机继电器闭合、预充、解除预充、辅助继电器闭合、高压上电完成，其中的预充和解除预充过程为上电过程的主要环节，这两个环节针对柴油发电机组和电池组的停机故障情况采用不同的方法，若柴油发电机组和电池组均无停机故障，则预充过程为发电机预充继电器闭合和BMS预充继电器闭合，解除预充过程为BMS主正继电器闭合、BMS预充继电器断开、发电机主继电器闭合和发电机预充继电器断开；若柴油发电机组发生停机故障而电池组良好，则预充过程为BMS预充继电器闭合，解除预充过程为BMS主正继电器闭合和BMS预充继电器断开，该情况下不对柴油发电机组的继电器进行任何操作；若电池组发生停机故障而柴油发电机组良好，则预充过程为发电机预充继电器闭合，解除预充过程为发电机主继电器闭合和发电机预充继电器断开，该情况下不对电池组的继电器进行任何操作。

所述正常下电模式，下电过程依次为准备下电、辅助继电器断开、等待断电、主正继电器断开、主负继电器断开、驱动电机继电器断开和下电完成，其中若柴油发电机组和电池组均无停机故障，则主正继电器断开过程进行的操作为电池组主正继电器断开和发电机主继电器断开，若柴油发电机组发生停机故障而电池组良好，则主正继电器断开过程进行的操作为电池组主正继电器断开，若电池组发生停机故障而柴油发电机组良好，则主正继电器断开过程进行的操作为发电机主继电器断开；其中主负继电器断开过程只进行电池组主负继电器断开，发电机不存在主负继电器。

图2上半部分所示为本高压上下电控制策略所适用的一种高压电气原理图，下半部分为对各该高压电气原理图中所用继电器的描述。

在对本发明的高压上下电控制策略进行离线测试前，首先对各步骤进行模式定义，令初始化过程为模式1，低压上电过程为模式2，依次类推，沿着上电路径定义好每个过程的模式值，定义完上电路径之后再紧接定义下电路径，最终各步骤的模式定义情况如图3所示。定义完各模式之后开始离线测试，首先进行柴油发电机组和电池组均无停机故障时的上下电离线测试，结果如图4所示，模拟的钥匙开启时间为第1s至第15s，可见该情况下上电过程和下电过程均表现正常合理符合预期要求；然后进行柴油发电机组发生停机故障而电池组良好时的上下电离线测试，结果如图5所示，可见上电过程没有经过模式5、模式9和模式10，由图3可知这三个模式分别代表发电机预充继电器闭合过程、发电机主继电器闭合过程发电机预充继电器断开过程，可见该情况下上电过程和下电过程均表现正常合理符合预期要求；接着进行电池组发生停机故障而柴油发电机组良好时的上下电离线测试，结果如图6所示，可见上电过程没有经过模式6、模式7和模式8，由图3可知这三个模式分别代表BMS预充继电器闭合过程、BMS主继电器闭合过程和BMS预充继电器断开过程，可见该情况下上电过程和下电过程均表现正常合理符合预期要求。