車輛的高壓回路的控制方法及系統、車輛與流程

本發明涉及汽車制造技術領域，特別涉及一種車輛的高壓回路的控制方法及系統、車輛。

背景技術：

目前的純電動汽車或混合動力汽車中動力電池的主接觸器通常只由BMS(Battery Management System電池管理系統)或VMS(vehicle management Syetem，整車控制器)單獨控制。絕大部分是由BMS控制，少部分由VMS控制。目前，相關技術中公開了一些動力電池故障時候的接觸器控制方案，如一種動力電池發生故障時電動汽車電池管理系統預報接觸器斷開時間的方法。但尚未有BMS故障時對動力電池主接觸器的控制方案。

也就是說，目前的純電動汽車或混合動力汽車中，動力電池的主接觸器若僅由BMS控制，當BMS故障時，整車將無法閉合主接觸器連通高壓回路，導致車輛無法繼續行駛，也即行車可靠性不高。

技術實現要素：

本發明旨在至少在一定程度上解決上述相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種車輛的高壓回路的控制方法，該方法能夠對車輛的高壓回路進行冗余控制，進而提高了行車的可靠性。

本發明的另一個目的在于提供一種車輛的高壓回路的控制系統。

本發明的又一個目的在于提供一種車輛。

為了實現上述目的，本發明第一方面的實施例提出了一種車輛的高壓回路的控制方法，所述車輛包括電池管理系統、動力電池及整車控制器，所述方法包括以下步驟：檢測所述電池管理系統是否存在故障；當檢測到所述電池管理系統存在故障而不能控制高壓回路的正常上電時，所述整車控制器判斷是否接收到用戶輸入的強制上電指令；如果是，則當所述車輛不存在強制下高壓故障時，進一步判斷所述動力電池的荷電狀態是否高于預設值；如果所述動力電池的荷電狀態高于所述預設值，則所述整車控制器控制所述高壓回路上電以使所述車輛進入跛行模式。

根據本發明實施例的車輛的高壓回路的控制方法，在電池管理系統故障而不能控制高壓回路正常上電時，判斷整車控制器是否接收到用戶輸入的強制上電指令，如果在接收到強制上電指令、車輛不存在強制下高壓故障及動力電池的荷電狀態高于預設值時，由整車控制器控制高壓回路上電以使車輛進入跛行模式。也即，該方法能夠對車輛的高壓回路進行冗余控制，在電池管理系統故障時由整車控制器實現對高壓回路的控制，實現車輛跛行行駛功能，從而提高了行車的可靠性。

另外，根據本發明上述實施例的車輛的高壓回路的控制方法還可以具有如下附加的技術特征：

在一些示例中，還包括：如果所述動力電池的荷電狀態低于所述預設值，則所述整車控制器不響應所述強制上電指令。

在一些示例中，其中，在所述車輛進入跛行模式之后，還包括：對所述車輛進行限速和限功率操作，以使所述車輛的速度低于預設速度，所述動力電池的充放電功率低于預設功率。

在一些示例中，所述預設值為15％～20％，所述預設速度為20～25km/h，所述預設功率為所述動力電池最大充放電功率的一半。

本發明第二方面的實施例還提供了一種車輛的高壓回路的控制系統，包括：檢測模塊、電池管理系統及整車控制器，其中，所述檢測模塊用于檢測所述電池管理系統是否存在故障；所述整車控制器用于在電池管理系統存在故障而不能控制高壓回路的正常上電時，判斷是否接收到用戶輸入的強制上電指令，并在接收到所述強制上電指令且所述車輛不存在強制下高壓故障時，進一步判斷所述動力電池的荷電狀態是否高于預設值，并在所述動力電池的荷電狀態高于預設值時，控制所述高壓回路上電以使所述車輛進入跛行模式。

根據本發明實施例的車輛的高壓回路的控制系統，在電池管理系統故障而不能控制高壓回路正常上電時，判斷整車控制器是否接收到用戶輸入的強制上電指令，如果在接收到強制上電指令、車輛不存在強制下高壓故障及動力電池的荷電狀態高于預設值時，由整車控制器控制高壓回路上電以使車輛進入跛行模式。也即，該控制系統能夠對車輛的高壓回路進行冗余控制，在電池管理系統故障時由整車控制器實現對高壓回路的控制，實現車輛跛行行駛功能，從而提高了行車的可靠性。

另外，根據本發明上述實施例的車輛的高壓回路的控制系統還可以具有如下附加的技術特征：

在一些示例中，所述整車控制器還用于在所述動力電池的荷電狀態低于所述預設值，不響應所述強制上電指令。

在一些示例中，所述整車控制器還用于：在所述車輛進入跛行模式之后，對所述車輛進行限速和限功率操作，以使所述車輛的速度低于預設速度，所述動力電池的充放電功率低于預設功率。

在一些示例中，所述預設值為15％～20％，所述預設速度為20～25km/h，所述預設功率為所述動力電池最大充放電功率的一半。

在一些示例中，還包括：強制上電開關，所述強制上電開關用于在閉合時，向所述整車控制器發送強制上電指令。

本發明第三方面的實施例還提供了一種車輛，該車輛包括本發明第二方面實施例所述的車輛的高壓回路的控制系統。因此，該車輛能夠對高壓回路進行冗余控制，在電池管理系統故障時由整車控制器實現對高壓回路的控制，實現車輛跛行行駛功能，從而提高了行車的可靠性。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本發明一個實施例的車輛的高壓回路的控制方法的總體流程圖；

圖2是根據本發明一個實施例的車輛的高壓回路的控制方法的總體原理示意圖；

圖3是根據本發明一個實施例的車輛的高壓回路的控制方法的詳細流程圖；以及

圖4是根據本發明一個實施例的車輛的高壓回路的控制系統的結構框圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

以下結合附圖描述根據本發明實施例的車輛的高壓回路的控制方法及系統、車輛。

圖1是根據本發明一個實施例的車輛的高壓回路的控制方法的總體流程圖。圖2是根據本發明一個實施例的車輛的高壓回路的控制方法的總體原理圖。其中，本發明實施例中的車輛例如包括電池管理系統BMS、動力電池和整車控制器VMS。

如圖1所示，并結合圖2，該方法包括以下步驟：

步驟S1：檢測電池管理系統是否存在故障。

步驟S2：當檢測到電池管理系統存在故障而不能控制高壓回路的正常上電時，整車控制器判斷是否接收到用戶輸入的強制上電指令。結合圖2所示，在本發明的一個實施例中，該車輛例如包括強制上電開關，當用戶閉合(觸發)該強制上電開關時，向整車控制器發送強制上電指令，進而表明用戶希望整車高壓回路上電的意圖。

步驟S3：如果是(即整車控制器接收到用戶輸入的強制上電指令)，則當車輛不存在強制下高壓故障時，進一步判斷動力電池的荷電狀態是否高于預設值。

步驟S4：如果動力電池的荷電狀態高于預設值，則整車控制器控制高壓回路上電以使車輛進入跛行模式。具體地，整車控制器控制動力電池主接觸器閉合，以使高壓回路上電。其中，預設值根據實際需求預先設定，在具體示例中，預設值例如為15％～20％。

因此，該方法能夠對車輛的高壓回路進行冗余控制，在電池管理系統故障時由整車控制器實現對高壓回路的控制，實現車輛跛行行駛功能，從而提高了行車的可靠性。

在本發明的一個實施例中，在步驟S2中，如果檢測到電池管理系統不存在故障，則由電池管理系統控制高壓回路正常上電。即BMS無故障時，由BMS控制動力電池主接觸器閉合以使高壓回路上電。

進一步地，在步驟上述步驟S3中，如果動力電池荷電狀態低于預設值，則整車控制器不響應強制上電指令。即，當動力電池荷電狀態不足時，整車控制器不響應強制上電指令，不對高壓回路上電。

進一步地，在車輛進入跛行模式之后，還包括：整車控制器對車輛進行限速和限功率控制，以使車輛的速度低于預設速度，以及使動力電池的充放電功率低于預設功率，防止在BMS通信故障時，接收不到電池信息，導致電池過流、過壓等故障，提高了行車安全性。其中，預設速度和預設功率均根據實際需求而預先設定，在具體示例中，預設速度例如為20～25km/h，預設功率例如為動力電池最大充放電功率的一半。

結合圖2所示，本發明實施例的方法的主要原理可概述為：對動力電池主接觸器實現冗余控制，即在BMS正常時，按照原有策略控制動力電池主接觸器，進而控制高壓回路的通斷；在BMS故障時，按照駕駛員意圖(是否接收到強制上電指令)，決定是否由VMS來實現對主接觸器的控制，從而實現跛行行駛功能，提高了行車的可靠性。

為了便于理解，以下結合圖2和圖3，以具體的示例來對本發明上述實施例的車輛的高壓回路的控制方法做進一步詳細描述。

如圖2所示，例如，本發明的實施例增加了供駕駛員選擇使用的強制上電開關以及VMS主接觸器控制線路。在BMS故障時，通過該強制上電開關來反映駕駛員的強制上電意圖，從而方便駕駛員更明確的控制，正常時不響應此開關的信號，防止誤操作。在VMS接收到強制上電指令后，做出邏輯判斷直接控制主接觸器的閉合。而在正常情況下(BMS無故障)， 整車控制器不響應強制上電開關的指令，由BMS來控制主接觸器的閉合。

結合圖3，在該示例中，該方法的詳細步驟例如包括：

步驟1.高壓連通情況下接觸器斷開，KL15重新上電開始。

步驟2.判斷整車是否有強制斷高壓故障(即強制下高壓故障)，如果有強制斷高壓故障則不響應駕駛員的重新上電指令，如果沒有強制斷高壓故障則執行步驟3。

步驟3.通過BMS的Life值判斷BMS是否有通信故障，如果BMS沒有通信故障則可以響應駕駛員的重新上電指令，由BMS控制主負接觸器的閉合，并響應START信號重新上高壓，如果BMS有通信故障，則等待駕駛員的強制上電指令。

步驟4.判斷強制上電開關狀態，如果駕駛員選擇開啟強制上電開關則繼續判斷動力電池荷電狀態SOC，如果駕駛員沒有選擇開啟強制上電開關，則不響應駕駛員的重新上電指令。

步驟5.判斷斷高壓前一時刻動力電池SOC是否大于15％(即預設值)，如果SOC不大于15％，則不響應駕駛員的重新上電指令，如果SOC大于15％，則響應KL15指令，由VMS發出主負接觸器的閉合控制指令，閉合主負接觸器。

步驟6.閉合主負接觸器后等待START指令，接到START信號后，VMS發出預充、正負接觸器的控制指令，對整車進行高壓上電，從而實現車輛跛行行駛功能。

步驟7.整車上電成功后，對整車做限速及限功率處理，整車速度不能高于20km/h(即預設速度)，電池最大充放電功率不能高于原來最大充放電功率的50％(即預設功率)，防止在BMS通信故障時，接收不到電池信息，導致電池過流、過壓等故障，提高了行車安全性。

綜上，根據本發明實施例的車輛的高壓回路的控制方法，在電池管理系統故障而不能控制高壓回路正常上電時，判斷整車控制器是否接收到用戶輸入的強制上電指令，如果在接收到強制上電指令、車輛不存在強制下高壓故障及動力電池的荷電狀態高于預設值時，由整車控制器控制高壓回路上電以使車輛進入跛行模式。也即，該方法能夠對車輛的高壓回路進行冗余控制，在電池管理系統故障時由整車控制器實現對高壓回路的控制，實現車輛跛行行駛功能，從而提高了行車的安全性和可靠性。

本發明的進一步實施例還提供了一種車輛的高壓回路的控制系統。

圖4是根據本發明一個實施例的車輛的高壓回路的控制系統的結構框圖。如圖4所示，該控制系統100包括：檢測模塊110、電池管理系統120和整車控制器130。

其中，檢測模塊110用于檢測電池管理系統120是否存在故障。整車控制器130用于在電池管理系統120存在故障而不能控制高壓回路的正常上電時，判斷是否接收到用戶輸入的強制上電指令，并在接收到強制上電指令且車輛不存在強制下高壓故障時，進一步判 斷動力電池的荷電狀態是否高于預設值，并在動力電池的荷電狀態高于預設值時，控制高壓回路上電以使車輛進入跛行模式。其中，預設值根據實際需求而預先設定，在具體示例中，預設值例如為15％～20％。

因此，該控制系統100能夠對車輛的高壓回路進行冗余控制，在電池管理系統120故障時由整車控制器130實現對高壓回路的控制，實現車輛跛行行駛功能，從而提高了行車的可靠性。

在本發明的一個實施例中，例如，當電池管理系統120不存在故障時，由電池管理系統120控制高壓回路正常上電。即電池管理系統120無故障時，由電池管理系統120控制動力電池主接觸器閉合以使高壓回路上電。

進一步地，在一些示例中，整車控制器130還用于在動力電池的荷電狀態低于預設值，不響應強制上電指令。即，當動力電池荷電狀態不足時，整車控制器130不響應強制上電指令，不對高壓回路上電。

進一步地，整車控制器130例如還用于在車輛進入跛行模式之后，對車輛進行限速和限功率操作，以使車輛的速度低于預設速度及動力電池的充放電功率低于預設功率，防止在BMS通信故障時，接收不到電池信息，導致電池過流、過壓等故障，提高了行車安全性。其中，預設速度和預設功率均根據實際需求而預先設定，在具體示例中，預設速度例如為20～25km/h，預設功率例如為動力電池最大充放電功率的一半。

在本發明的一個實施例中，該控制系統100例如還包括強制上電開關140(圖中未示出)。其中，該強制上電開關140用于在閉合時，向整車控制器130發送強制上電指令。其中，該強制上電開關140例如由用戶手動閉合(觸發)，以表明用戶希望整車高壓回路上電的意圖。

需要說明的是，本發明實施例的車輛的高壓回路的控制系統的具體實現方式與本發明上述實施例的車輛的高壓回路的控制方法類似，具體請參見方法部分的描述，為減少冗余，此處不再贅述。

綜上，根據本發明實施例的車輛的高壓回路的控制系統，在電池管理系統故障而不能控制高壓回路正常上電時，判斷整車控制器是否接收到用戶輸入的強制上電指令，如果在接收到強制上電指令、車輛不存在強制下高壓故障及動力電池的荷電狀態高于預設值時，由整車控制器控制高壓回路上電以使車輛進入跛行模式。也即，該控制系統能夠對車輛的高壓回路進行冗余控制，在電池管理系統故障時由整車控制器實現對高壓回路的控制，實現車輛跛行行駛功能，從而提高了行車的安全性和可靠性。

本發明的進一步實施例還提供了一種車輛，該車輛包括本發明上述實施例所描述的車輛的高壓回路的控制系統。因此，該車輛能夠對高壓回路進行冗余控制，在電池管理系統 故障時由整車控制器實現對高壓回路的控制，實現車輛跛行行駛功能，從而提高了行車的可靠性。

另外，根據本發明實施例的車輛的其它構成以及作用對于本領域的普通技術人員而言都是已知的，為了減少冗余，不做贅述。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。