无状态反馈的纯电动汽车低压蓄电池直流充电机控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种无状态反馈的纯电动汽车直流充电机控制方法，实现对无状态反馈的纯电动汽车低压蓄电池直流充电机的有效控制的同时，引入电压蓄电池电压反馈，实现低压蓄电池直流充电机的工作状态进行故障诊断。本发明的有益效果为：既能够实现高压动力电池的安全管理，同时也能够实现对低压蓄电池和低压蓄电池直流充电机的故障诊断。
【专利说明】无状态反馈的纯电动汽车低压蓄电池直流充电机控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电动汽车充电【技术领域】，尤其涉及一种无状态反馈的纯电动汽车低压蓄电池直流充电机控制方法。
【背景技术】
[0002]随着国际原油资源的日益紧张和环境污染造成对车辆排放的要求日益严格，新能源车辆逐渐成为了各大汽车厂商的一大核心研发方向。在“十二五”计划中，新能源汽车的发展成为国家的重点发展项目，得到了国家的高度重视和大力的支持。国家高技术研究发展计划(863计划)中也把新能源汽车及相关项目做为重点，全力支持新能源汽车及相关产业的发展。在各种优惠政策和激励手段的引领下，全球的电动汽车示范推广项目蓬勃开展，私人消费市场日趋活跃，各方面对电动汽车的市场预期大大加强。
[0003]作为新能源汽车，特别是纯电动汽车的关键部件，车载电源一直以来都扮演着非常重要的角色。动力电池组，作为整车唯一动力源，需要提供给驱动电机、空调系统的空压缩机、动力转向系统的油泵、制动系统的真空泵、低压蓄电池直流充电机；而低压蓄电池，需要动力电池组通过低压蓄电池直流充电机进行充电，为整车弱电控制系统，冷却系统、显示仪表、灯光照明、助力转向电机、雨刮电机、安全气囊及后视镜调节电机等提供电源等信号装置等提供工作电源。而低压蓄电池的充电状态由整车控制器根据整车的运行工况控制低压蓄电池直流充电机来完成。
[0004]目前，常见的低压蓄电池直流充电机有带状态反馈和不带状态两种类型，对于带状态反馈的低压蓄电池直流充电机，常见的控制方法为:整车控制器根据高压动力电池电量大小确定低压蓄电池直流充电机的工作状态，然后用低压蓄电池直流充电机的反馈信息作为依据对低压蓄电池直流充电机进行故障诊断和工作状态调整；对于无状态反馈的低压蓄电池直流充电机，现有的技术基本都是开环控制方法，整车控制器无法获取反馈信息，因而无法进行低压蓄电池直流充电机故障诊断。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种状态反馈的纯电动汽车低压蓄电池直流充电机控制方法，以克服现有技术存在的上述不足。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案来实现:
一种无状态反馈的纯电动汽车直流充电机控制方法，包括以下步骤:
步骤I)整车控制器通过硬件接口或整车CAN网络接收制动踏板信号、车辆档位状态、启动信号、高压动力电池状态、车速信号、充电枪信号；
步骤2)整车控制器判定当车辆处于静止状态、车辆档位处在空挡、驾驶员踩下制动踏板、无急停开关按下、无充电枪信号，有启动信号，有判定驾驶员有高压上电请求，整车控制器系统高压上电，当电机母线电压上升并接近于电池电压后，整车控制器判定系统高压上电成功； 步骤3)整车控制器比较当前的高压电池电量和直流充电机使能工作的高压电池电量阀值，判定是否具备直流充电机使能工作的条件；
步骤4)若直流充电机使能，则整车控制器将采集到的低压蓄电池电压进行低通滤波处理；
步骤5)在直流充电机充电故障检测时间内，整车控制器将滤波后的低压蓄电池电压和低压蓄电池充电故障阀值进行比较，判定直流充电机是否有故障；以及
步骤6)在行车过程中，整车控制器都始终将滤波后的低压蓄电池电压作为反馈信号，同步骤5)进行直流充电机故障检测。
[0007]进一步的，所述步骤I)中高压动力电池状态包括电量状态、电压状态以及电流状态。
[0008]进一步的，所述步骤2 )中，整车控制器判定系统高压上电成功，电机母线电压上升并接近于电池电压的具体比例为90%。
[0009]进一步的,所述步骤3)中，若当前的高压电池电量大于直流充电机使能工作的高压电池电量阀值，直流充电机使能，否则直流充电机不使能。
[0010]进一步的，所述步骤3)中，高压电池电量阀值具体为10%。
[0011]进一步的，所述步骤4)中，低压蓄电池电压上升时，选取滤波常数为Tl ;低压蓄电池电压下降时，选取滤波常数为T2。
[0012]进一步的，所述步骤4)中，低压蓄电池电压上升的滤波常数值具体为0.5秒；低压蓄电池电压下降的滤波常数值具体为2秒。
[0013]进一步的，所述步骤5)中，若滤波后的低压蓄电池电压一直小于低压蓄电池充电故障阀值，则判定直流充电机故障，关闭直流充电机使能，并报直流充电机故障信息，否则，直流充电机正常使能工作。
[0014]进一步的，所述步骤5)中，低压蓄电池直流充电机故障检测时间值具体为10秒；低压蓄电池充电故障阀值具体为12伏特。
[0015]本发明的有益效果为:本发明可以通过引入蓄电池电压信号，在低压蓄电池直流充电机无状态反馈的情况下，解决了低压蓄电池直流充电机充电状态监测问题，同时解决了低压蓄电池直流充电机的故障诊断问题。另外，在低压蓄电池电压上升和下降时用不同的信号滤波常数，达到低压蓄电池直流充电机使能工作时蓄电池电压快速上升，避免低压蓄电池直流充电机工作后蓄电池因负载突变而下降导致整车控制器误诊断问题出现，增加了整车控制系统的高压动力电池和低压蓄电池的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
[0017]图1是本发明实施例所述的无状态反馈的纯电动汽车直流充电机控制方法的控制流程图；
图2是本发明实施例所述的无电压反馈情况下低压蓄电池电压变化与低压蓄电池直流充电机使能工作状态示意图；
图3是本发明实施例所述的有电压反馈但无电压滤波情况下低压蓄电池电压变化与低压蓄电池直流充电机使能工作状态示意图； 图4是本发明实施例所述的有电压反馈也有电压滤波情况下低压蓄电池电压变化与低压蓄电池直流充电机使能工作状态示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图1-4所示，本发明实施例所述的一种无状态反馈的纯电动汽车低压蓄电池直流充电控制方法，当车辆处于高压上电状态、根据高压动力电池电量和低压蓄电池的电压，按照以下步骤对低压蓄电池直流充电机进行控制:
步骤I)整车控制器通过硬件接口或整车CAN网络接收制动踏板信号、车辆档位状态、启动信号、高压动力电池状态(电量、电压、电流)、车速信号、充电枪信号；
步骤2)整车控制器判定当车辆处于静止状态、车辆档位处在空挡、驾驶员踩下制动踏板、无急停开关按下、无充电枪信号，有启动信号，有判定驾驶员有高压上电请求，整车控制器系统高压上电，当电机母线电压上升并接近于电池电压90%后，整车控制器判定系统高压上电成功；
步骤3)整车控制器比较当前的高压电池电量和低压蓄电池直流充电机使能工作的高压电池电量阀值，判定是否具备低压蓄电池直流充电机使能工作的条件，若当前的高压电池电量大于10%后，低压蓄电池直流充电机使能；否则低压蓄电池直流充电机不使能；
步骤4)整车控制器将采集到的低压蓄电池电压进行低通滤波处理，低压蓄电池电压上升时，选取滤波常数为0.2秒；低压蓄电池电压下降时，选取滤波常数为2秒；
步骤5 )在IOs内，整车控制器将滤波后的低压蓄电池电压和12伏特进行比较，判定低压蓄电池直流充电机是否有故障；若滤波后的低压蓄电池电压一直小于12伏特时，则判定低压蓄电池直流充电机故障，关闭低压蓄电池直流充电机使能，并报低压蓄电池直流充电机故障信息；反之，低压蓄电池直流充电机正常使能工作；
步骤6 )在行车过程中，整车控制器都始终将滤波后的低压蓄电池电压作为反馈信号，同步骤5)进行低压蓄电池直流充电机故障检测。
[0019]图2为无电压反馈，在tl时刻低压蓄电池直流充电机从正常到故障时，低压蓄电池电压异常的情况，在该种情形下，整车无法进行低压蓄电池直流充电机故障监测，而一直让低压蓄电池直流充电机使能工作；图3为有电压反馈，但无电压滤波，由于电压波动导致低压蓄电池直流充电机频繁在工作和不工作之间切换，这样会影响低压蓄电池直流充电机和低压蓄电池的使用状态，也会影响其使用寿命；图4为有电压反馈，也有电压滤波，蓄电池电压波动时，低压蓄电池直流充电机不会频繁的进行开关切换，直到t2时刻，蓄电池电压一直掉到10伏特，且持续一段2秒后，整车控制器才判定低压蓄电池直流充电机或低压蓄电池故障。最大限度的保证了低压蓄电池直流充电机和低压蓄电池的正常工作。
[0020]本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种无状态反馈的纯电动汽车直流充电机控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I)整车控制器通过硬件接口或整车CAN网络接收制动踏板信号、车辆档位状态、启动信号、高压动力电池状态、车速信号、充电枪信号； 步骤2)整车控制器判定当车辆处于静止状态、车辆档位处在空挡、驾驶员踩下制动踏板、无急停开关按下、无充电枪信号，有启动信号，有判定驾驶员有高压上电请求，整车控制器系统高压上电，当电机母线电压上升并接近于电池电压后，整车控制器判定系统高压上电成功； 步骤3)整车控制器比较当前的高压电池电量和直流充电机使能工作的高压电池电量阀值，判定是否具备直流充电机使能工作的条件； 步骤4)若直流充电机使能，则整车控制器将采集到的低压蓄电池电压进行低通滤波处理； 步骤5)在直流充电机充电故障检测时间内，整车控制器将滤波后的低压蓄电池电压和低压蓄电池充电故障阀值进行比较，判定直流充电机是否有故障；以及 步骤6)在行车过程中，整车控制器都始终将滤波后的低压蓄电池电压作为反馈信号，同步骤5)进行直流充电机故障检测。
2.根据权利要求1所述的无状态反馈的纯电动汽车直流充电机控制方法，其特征在于:所述步骤I)中高压动力电池状态包括电量状态、电压状态以及电流状态。
3.根据权利要求1所述的一种无状态反馈的纯电动汽车低压蓄电池直流充电机控制方法，其特征在于:所述步骤2)中，整车控制器判定系统高压上电成功，电机母线电压上升并接近于电池电压的具体比例为90%。
4.根据权利要求1所述的一种无状态反馈的纯电动汽车低压蓄电池直流充电机控制方法，其特征在于:所述步骤3)中，若当前的高压电池电量大于直流充电机使能工作的高压电池电量阀值，直流充电机使能，否则直流充电机不使能。
5.根据权利要求1所述的一种无状态反馈的纯电动汽车低压蓄电池直流充电机控制方法，其特征在于:所述步骤3)中，高压电池电量阀值具体为10%。
6.根据权利要求1所述的一种无状态反馈的纯电动汽车低压蓄电池直流充电机控制方法，其特征在于:所述步骤4)中，低压蓄电池电压上升时，选取滤波常数为Tl ;低压蓄电池电压下降时，选取滤波常数为T2。
7.根据权利要求6所述的一种无状态反馈的纯电动汽车低压蓄电池直流充电机控制方法，其特征在于:所述步骤4)中，低压蓄电池电压上升的滤波常数值具体为0.5秒；低压蓄电池电压下降的滤波常数值具体为2秒。
8.根据权利要求1所述的一种无状态反馈的纯电动汽车低压蓄电池直流充电机控制方法，其特征在于:所述步骤5)中，若滤波后的低压蓄电池电压一直小于低压蓄电池充电故障阀值，则判定直流充电机故障，关闭直流充电机使能，并报直流充电机故障信息，否则，直流充电机正常使能工作。
9.根据权利要求8所述的一种无状态反馈的纯电动汽车低压蓄电池直流充电机控制方法，其特征在于:所述步骤5)中，低压蓄电池直流充电机故障检测时间值具体为10秒；低压蓄电池充电故障阀值具体为12伏特。
【文档编号】B60L11/18GK103754129SQ201410003325
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】李忠志, 张君鸿, 姜炜, 王帅宇 申请人:北京智行鸿远汽车技术有限公司