电动车辆的转向动力系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动车技术领域，特别涉及一种电动车辆的转向动力系统以及一种电动车辆的转向动力系统的控制方法。
【背景技术】
[0002]目前电动车辆的转向助力系统大多都是由电动车辆上的高压系统供电，这样有利于提高转向助力系统的性能。但是，当发生高压系统突然断电时，会导致转向助力系统无法工作，使得用户较难转动方向盘，从而会给车辆驾驶带来一定的安全隐患。
【发明内容】
[0003]本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
[0004]为此，本发明的一个目的在于提出了一种电动车辆的转向动力系统，在高压系统异常断电时通过借助电容组的短时供电来保证电动车辆的转向电机工作，从而提高了电动车辆的驾驶安全性，充分满足用户的需要。
[0005]本发明的另一个目的在于提出了一种电动车辆的转向动力系统的控制方法。
[0006]为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的一种电动车辆的转向动力系统，包括:转向电机；转向电机控制器，所述转向电机控制器与所述转向电机相连以控制所述转向电机；高压动力电池，所述高压动力电池用于输出第一电压的高压电；由至少一个电容构成的电容组；双向DC-DC转换器，所述双向DC-DC转换器在所述电动车辆的高压系统进行工作后进行降压工作，将所述高压动力电池输出的第一电压的高压电转换为第二电压的低压电，以给所述电容组充电，并在所述电动车辆的高压系统出现异常断电时进行升压工作，将所述电容组输出的所述第二电压的低压电转换为所述第一电压的高压电，以给所述转向电机控制器供电。
[0007]根据本发明实施例的电动车辆的转向动力系统，在电动车辆的高压系统正常工作后，双向DC-DC转换器进行降压工作，将高压动力电池输出的第一电压的高压电转换为第二电压的低压电给电容组充电，完成电容组能量的存储，而在电动车辆的高压系统出现异常断电时，双向DC-DC转换器进行升压工作，将电容组输出的第二电压的低压电转换为第一电压的高压电给转向电机控制器供电，使得转向电机在高压系统异常断电后仍能够短时工作，避免电动车辆的高压系统异常断电时方向盘难以转动而带来的安全隐患，提高了电动车辆的驾驶安全性，充分满足用户的需要。
[0008]根据本发明的一个实施例，所述转向电机控制器包括直流母线电容和逆变器，所述直流母线电容并联在所述逆变器的直流输入端，所述转向电机控制器还用于实时检测所述直流母线电容的电压。
[0009]根据本发明的一个实施例，电动车辆的转向动力系统还包括:转向接触器，所述转向接触器的一端与所述高压动力电池的一端相连；二极管，所述二极管与所述转向接触器串联，其中，所述二极管的阳极与所述转向接触器的另一端相连，所述二极管的阴极分别与所述直流母线电容的一端、所述双向DC-DC转换器的第一端相连，所述直流母线电容的另一端和所述双向DC-DC转换器的第二端分别与所述高压动力电池的另一端相连，所述双向DC-DC转换器的第三端和第四端并联在所述电容组的两端；串联的转向预充接触器和预充电阻，所述转向预充接触器和预充电阻串联后与串联的所述二极管和转向接触器并联；放电接触器，所述放电接触器的一端与所述高压动力电池的一端相连，所述放电接触器的另一端通过负载与所述高压动力电池的另一端相连。
[0010]并且，根据本发明的一个实施例，电动车辆的转向动力系统还包括:电容信息检测器，所述电容信息检测器用于检测所述电容组的状态信息，其中，所述状态信息包括所述电容组的总电压信息和所述电容组中单个电容的电压信息；电池管理器，所述电池管理器、所述转向电机控制器、所述双向DC-DC转换器和所述电容信息检测器之间通过CAN总线进行通信，当所述电动车辆正常退电时，所述电池管理器通过所述CAN总线发出所述电动车辆的退电通知信息，并控制所述电动车辆的高压供电回路断开，所述转向电机控制器检测到所述直流母线电容的电压持续下降。
[0011]根据本发明的一个实施例，在所述电动车辆的高压系统进行工作后，所述高压动力电池给所述转向电机控制器供电，同时所述电池管理器控制所述双向DC-DC转换器进行降压工作，以使所述高压动力电池通过所述双向DC-DC转换器给所述电容组充电，并在所述电容信息检测器检测到所述电容组的总电压超过第一预设值或者所述电容组中单个电容的电压超过第二预设值时，所述电池管理器控制所述双向DC-DC转换器停止降压工作，以及在所述直流母线电容的电压小于所述第一预设电压且所述电池管理器未发出所述退电通知信息时，所述电池管理器判断所述电动车辆的高压系统出现异常断电，并控制所述双向DC-DC转换器进行升压工作。
[0012]其中，在本发明的实施例中，所述电容组由多个电容串联构成。
[0013]为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种电动车辆的转向动力系统的控制方法，所述转向动力系统包括转向电机、转向电机控制器、高压动力电池、由至少一个电容构成的电容组和双向DC-DC转换器，所述控制方法包括以下步骤:在所述电动车辆的高压系统进行工作后，控制所述高压动力电池给所述转向电机控制器供电，同时控制所述双向DC-DC转换器进行降压工作，以使所述高压动力电池通过所述双向DC-DC转换器给所述电容组充电；当判断所述电动车辆的高压系统出现异常断电时，控制所述双向DC-DC转换器进行升压工作，以使所述电容组通过所述双向DC-DC转换器给所述转向电机控制器供电。
[0014]根据本发明的一个实施例，所述转向电机控制器包括直流母线电容和逆变器，所述直流母线电容并联在所述逆变器的直流输入端，所述控制方法还包括:所述转向电机控制器实时检测所述直流母线电容的电压，并通过CAN总线与所述双向DC-DC转换器和电池管理器进行通信，以将检测到的所述直流母线电容的电压发送给所述双向DC-DC转换器和电池管理器；当所述电动车辆正常退电时，所述电池管理器通过所述CAN总线发出所述电动车辆的退电通知信息，并控制所述电动车辆的高压供电回路断开，所述转向电机控制器检测到所述直流母线电容的电压持续下降；当所述直流母线电容的电压小于所述第一预设电压且所述电池管理器未发出所述退电通知信息时，所述电池管理器判断所述电动车辆的高压系统出现异常断电，并控制所述双向DC-DC转换器进行升压工作。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述控制方法还包括:检测所述电容组的状态信息，其中，所述状态信息包括所述电容组的总电压信息和所述电容组中单个电容的电压信息；当所述电容组的总电压超过第一预设值或者所述电容组中单个电容的电压超过第二预设值时，所述电池管理器控制所述双向DC-DC转换器停止降压工作。
[0016]根据本发明实施例的电动车辆的转向动力系统的控制方法，在检测到直流母线电容的电压小于第一预设电压且电池管理器未发出电动车辆的退电通知信息时，电池管理器判断电动车辆的高压系统出现异常断电，并控制双向DC-DC转换器开始工作，以将电容组输出的第二电压的低压电转换为第一电压的高压电以给转向电机控制器供电，使得转向电机在高压系统异常断电后仍能够短时工作，避免电动车辆的高压系统异常断电时方向盘难以转动而带来的安全隐患，提高了电动车辆的驾驶安全性，充分满足用户的需要。
[0017]本发明附加的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】
[0018]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0019]图1为根据本发明一个实施例的电动车辆的转向动力系统的原理框图；
[0020]图2为根据本发明一个实施例的电动车辆的转向动力系统的通信网络示意图；
[0021]图3为根据本发明一个实施例的双向DC-DC转换器工作于降压模式时的工作原理图；
[0022]图4为根据本发明一个实施例的双向DC-DC转换器工作于升压模式时的工作原理图；
[0023]图5为根据本发明一个实施例的电动车辆的转向动力系统的工作流程图；以及
[0024]图6为根据本发明实施例的电动车辆的转向动力系统的控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025]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，而不能解释为对本发明的限制。
[0026]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此夕卜，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0027]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0028]下面参照附图来描述根据本发明实施例