车辆的高压回路的控制方法及系统、车辆与流程

本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种车辆的高压回路的控制方法及系统、车辆。

背景技术：

目前的纯电动汽车或混合动力汽车中动力电池的主接触器通常只由BMS(Battery Management System电池管理系统)或VMS(vehicle management Syetem，整车控制器)单独控制。绝大部分是由BMS控制，少部分由VMS控制。目前，相关技术中公开了一些动力电池故障时候的接触器控制方案，如一种动力电池发生故障时电动汽车电池管理系统预报接触器断开时间的方法。但尚未有BMS故障时对动力电池主接触器的控制方案。

也就是说，目前的纯电动汽车或混合动力汽车中，动力电池的主接触器若仅由BMS控制，当BMS故障时，整车将无法闭合主接触器连通高压回路，导致车辆无法继续行驶，也即行车可靠性不高。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种车辆的高压回路的控制方法，该方法能够对车辆的高压回路进行冗余控制，进而提高了行车的可靠性。

本发明的另一个目的在于提供一种车辆的高压回路的控制系统。

本发明的又一个目的在于提供一种车辆。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种车辆的高压回路的控制方法，所述车辆包括电池管理系统、动力电池及整车控制器，所述方法包括以下步骤：检测所述电池管理系统是否存在故障；当检测到所述电池管理系统存在故障而不能控制高压回路的正常上电时，所述整车控制器判断是否接收到用户输入的强制上电指令；如果是，则当所述车辆不存在强制下高压故障时，进一步判断所述动力电池的荷电状态是否高于预设值；如果所述动力电池的荷电状态高于所述预设值，则所述整车控制器控制所述高压回路上电以使所述车辆进入跛行模式。

根据本发明实施例的车辆的高压回路的控制方法，在电池管理系统故障而不能控制高压回路正常上电时，判断整车控制器是否接收到用户输入的强制上电指令，如果在接收到强制上电指令、车辆不存在强制下高压故障及动力电池的荷电状态高于预设值时，由整车控制器控制高压回路上电以使车辆进入跛行模式。也即，该方法能够对车辆的高压回路进行冗余控制，在电池管理系统故障时由整车控制器实现对高压回路的控制，实现车辆跛行行驶功能，从而提高了行车的可靠性。

另外，根据本发明上述实施例的车辆的高压回路的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，还包括：如果所述动力电池的荷电状态低于所述预设值，则所述整车控制器不响应所述强制上电指令。

在一些示例中，其中，在所述车辆进入跛行模式之后，还包括：对所述车辆进行限速和限功率操作，以使所述车辆的速度低于预设速度，所述动力电池的充放电功率低于预设功率。

在一些示例中，所述预设值为15％～20％，所述预设速度为20～25km/h，所述预设功率为所述动力电池最大充放电功率的一半。

本发明第二方面的实施例还提供了一种车辆的高压回路的控制系统，包括：检测模块、电池管理系统及整车控制器，其中，所述检测模块用于检测所述电池管理系统是否存在故障；所述整车控制器用于在电池管理系统存在故障而不能控制高压回路的正常上电时，判断是否接收到用户输入的强制上电指令，并在接收到所述强制上电指令且所述车辆不存在强制下高压故障时，进一步判断所述动力电池的荷电状态是否高于预设值，并在所述动力电池的荷电状态高于预设值时，控制所述高压回路上电以使所述车辆进入跛行模式。

根据本发明实施例的车辆的高压回路的控制系统，在电池管理系统故障而不能控制高压回路正常上电时，判断整车控制器是否接收到用户输入的强制上电指令，如果在接收到强制上电指令、车辆不存在强制下高压故障及动力电池的荷电状态高于预设值时，由整车控制器控制高压回路上电以使车辆进入跛行模式。也即，该控制系统能够对车辆的高压回路进行冗余控制，在电池管理系统故障时由整车控制器实现对高压回路的控制，实现车辆跛行行驶功能，从而提高了行车的可靠性。

另外，根据本发明上述实施例的车辆的高压回路的控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述整车控制器还用于在所述动力电池的荷电状态低于所述预设值，不响应所述强制上电指令。

在一些示例中，所述整车控制器还用于：在所述车辆进入跛行模式之后，对所述车辆进行限速和限功率操作，以使所述车辆的速度低于预设速度，所述动力电池的充放电功率低于预设功率。

在一些示例中，所述预设值为15％～20％，所述预设速度为20～25km/h，所述预设功率为所述动力电池最大充放电功率的一半。

在一些示例中，还包括：强制上电开关，所述强制上电开关用于在闭合时，向所述整车控制器发送强制上电指令。

本发明第三方面的实施例还提供了一种车辆，该车辆包括本发明第二方面实施例所述的车辆的高压回路的控制系统。因此，该车辆能够对高压回路进行冗余控制，在电池管理系统故障时由整车控制器实现对高压回路的控制，实现车辆跛行行驶功能，从而提高了行车的可靠性。

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从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是根据本发明一个实施例的车辆的高压回路的控制方法的总体流程图；

图2是根据本发明一个实施例的车辆的高压回路的控制方法的总体原理示意图；

图3是根据本发明一个实施例的车辆的高压回路的控制方法的详细流程图；以及

图4是根据本发明一个实施例的车辆的高压回路的控制系统的结构框图。

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。

以下结合附图描述根据本发明实施例的车辆的高压回路的控制方法及系统、车辆。

图1是根据本发明一个实施例的车辆的高压回路的控制方法的总体流程图。图2是根据本发明一个实施例的车辆的高压回路的控制方法的总体原理图。其中，本发明实施例中的车辆例如包括电池管理系统BMS、动力电池和整车控制器VMS。

如图1所示，并结合图2，该方法包括以下步骤：

步骤S1：检测电池管理系统是否存在故障。

步骤S2：当检测到电池管理系统存在故障而不能控制高压回路的正常上电时，整车控制器判断是否接收到用户输入的强制上电指令。结合图2所示，在本发明的一个实施例中，该车辆例如包括强制上电开关，当用户闭合(触发)该强制上电开关时，向整车控制器发送强制上电指令，进而表明用户希望整车高压回路上电的意图。

步骤S3：如果是(即整车控制器接收到用户输入的强制上电指令)，则当车辆不存在强制下高压故障时，进一步判断动力电池的荷电状态是否高于预设值。

步骤S4：如果动力电池的荷电状态高于预设值，则整车控制器控制高压回路上电以使车辆进入跛行模式。具体地，整车控制器控制动力电池主接触器闭合，以使高压回路上电。其中，预设值根据实际需求预先设定，在具体示例中，预设值例如为15％～20％。

因此，该方法能够对车辆的高压回路进行冗余控制，在电池管理系统故障时由整车控制器实现对高压回路的控制，实现车辆跛行行驶功能，从而提高了行车的可靠性。

在本发明的一个实施例中，在步骤S2中，如果检测到电池管理系统不存在故障，则由电池管理系统控制高压回路正常上电。即BMS无故障时，由BMS控制动力电池主接触器闭合以使高压回路上电。

进一步地，在步骤上述步骤S3中，如果动力电池荷电状态低于预设值，则整车控制器不响应强制上电指令。即，当动力电池荷电状态不足时，整车控制器不响应强制上电指令，不对高压回路上电。

进一步地，在车辆进入跛行模式之后，还包括：整车控制器对车辆进行限速和限功率控制，以使车辆的速度低于预设速度，以及使动力电池的充放电功率低于预设功率，防止在BMS通信故障时，接收不到电池信息，导致电池过流、过压等故障，提高了行车安全性。其中，预设速度和预设功率均根据实际需求而预先设定，在具体示例中，预设速度例如为20～25km/h，预设功率例如为动力电池最大充放电功率的一半。

结合图2所示，本发明实施例的方法的主要原理可概述为：对动力电池主接触器实现冗余控制，即在BMS正常时，按照原有策略控制动力电池主接触器，进而控制高压回路的通断；在BMS故障时，按照驾驶员意图(是否接收到强制上电指令)，决定是否由VMS来实现对主接触器的控制，从而实现跛行行驶功能，提高了行车的可靠性。

为了便于理解，以下结合图2和图3，以具体的示例来对本发明上述实施例的车辆的高压回路的控制方法做进一步详细描述。

如图2所示，例如，本发明的实施例增加了供驾驶员选择使用的强制上电开关以及VMS主接触器控制线路。在BMS故障时，通过该强制上电开关来反映驾驶员的强制上电意图，从而方便驾驶员更明确的控制，正常时不响应此开关的信号，防止误操作。在VMS接收到强制上电指令后，做出逻辑判断直接控制主接触器的闭合。而在正常情况下(BMS无故障)， 整车控制器不响应强制上电开关的指令，由BMS来控制主接触器的闭合。

结合图3，在该示例中，该方法的详细步骤例如包括：

步骤1.高压连通情况下接触器断开，KL15重新上电开始。

步骤2.判断整车是否有强制断高压故障(即强制下高压故障)，如果有强制断高压故障则不响应驾驶员的重新上电指令，如果没有强制断高压故障则执行步骤3。

步骤3.通过BMS的Life值判断BMS是否有通信故障，如果BMS没有通信故障则可以响应驾驶员的重新上电指令，由BMS控制主负接触器的闭合，并响应START信号重新上高压，如果BMS有通信故障，则等待驾驶员的强制上电指令。

步骤4.判断强制上电开关状态，如果驾驶员选择开启强制上电开关则继续判断动力电池荷电状态SOC，如果驾驶员没有选择开启强制上电开关，则不响应驾驶员的重新上电指令。

步骤5.判断断高压前一时刻动力电池SOC是否大于15％(即预设值)，如果SOC不大于15％，则不响应驾驶员的重新上电指令，如果SOC大于15％，则响应KL15指令，由VMS发出主负接触器的闭合控制指令，闭合主负接触器。

步骤6.闭合主负接触器后等待START指令，接到START信号后，VMS发出预充、正负接触器的控制指令，对整车进行高压上电，从而实现车辆跛行行驶功能。

步骤7.整车上电成功后，对整车做限速及限功率处理，整车速度不能高于20km/h(即预设速度)，电池最大充放电功率不能高于原来最大充放电功率的50％(即预设功率)，防止在BMS通信故障时，接收不到电池信息，导致电池过流、过压等故障，提高了行车安全性。

综上，根据本发明实施例的车辆的高压回路的控制方法，在电池管理系统故障而不能控制高压回路正常上电时，判断整车控制器是否接收到用户输入的强制上电指令，如果在接收到强制上电指令、车辆不存在强制下高压故障及动力电池的荷电状态高于预设值时，由整车控制器控制高压回路上电以使车辆进入跛行模式。也即，该方法能够对车辆的高压回路进行冗余控制，在电池管理系统故障时由整车控制器实现对高压回路的控制，实现车辆跛行行驶功能，从而提高了行车的安全性和可靠性。

本发明的进一步实施例还提供了一种车辆的高压回路的控制系统。

图4是根据本发明一个实施例的车辆的高压回路的控制系统的结构框图。如图4所示，该控制系统100包括：检测模块110、电池管理系统120和整车控制器130。

其中，检测模块110用于检测电池管理系统120是否存在故障。整车控制器130用于在电池管理系统120存在故障而不能控制高压回路的正常上电时，判断是否接收到用户输入的强制上电指令，并在接收到强制上电指令且车辆不存在强制下高压故障时，进一步判 断动力电池的荷电状态是否高于预设值，并在动力电池的荷电状态高于预设值时，控制高压回路上电以使车辆进入跛行模式。其中，预设值根据实际需求而预先设定，在具体示例中，预设值例如为15％～20％。

因此，该控制系统100能够对车辆的高压回路进行冗余控制，在电池管理系统120故障时由整车控制器130实现对高压回路的控制，实现车辆跛行行驶功能，从而提高了行车的可靠性。

在本发明的一个实施例中，例如，当电池管理系统120不存在故障时，由电池管理系统120控制高压回路正常上电。即电池管理系统120无故障时，由电池管理系统120控制动力电池主接触器闭合以使高压回路上电。

进一步地，在一些示例中，整车控制器130还用于在动力电池的荷电状态低于预设值，不响应强制上电指令。即，当动力电池荷电状态不足时，整车控制器130不响应强制上电指令，不对高压回路上电。

进一步地，整车控制器130例如还用于在车辆进入跛行模式之后，对车辆进行限速和限功率操作，以使车辆的速度低于预设速度及动力电池的充放电功率低于预设功率，防止在BMS通信故障时，接收不到电池信息，导致电池过流、过压等故障，提高了行车安全性。其中，预设速度和预设功率均根据实际需求而预先设定，在具体示例中，预设速度例如为20～25km/h，预设功率例如为动力电池最大充放电功率的一半。

在本发明的一个实施例中，该控制系统100例如还包括强制上电开关140(图中未示出)。其中，该强制上电开关140用于在闭合时，向整车控制器130发送强制上电指令。其中，该强制上电开关140例如由用户手动闭合(触发)，以表明用户希望整车高压回路上电的意图。

需要说明的是，本发明实施例的车辆的高压回路的控制系统的具体实现方式与本发明上述实施例的车辆的高压回路的控制方法类似，具体请参见方法部分的描述，为减少冗余，此处不再赘述。

综上，根据本发明实施例的车辆的高压回路的控制系统，在电池管理系统故障而不能控制高压回路正常上电时，判断整车控制器是否接收到用户输入的强制上电指令，如果在接收到强制上电指令、车辆不存在强制下高压故障及动力电池的荷电状态高于预设值时，由整车控制器控制高压回路上电以使车辆进入跛行模式。也即，该控制系统能够对车辆的高压回路进行冗余控制，在电池管理系统故障时由整车控制器实现对高压回路的控制，实现车辆跛行行驶功能，从而提高了行车的安全性和可靠性。

本发明的进一步实施例还提供了一种车辆，该车辆包括本发明上述实施例所描述的车辆的高压回路的控制系统。因此，该车辆能够对高压回路进行冗余控制，在电池管理系统 故障时由整车控制器实现对高压回路的控制，实现车辆跛行行驶功能，从而提高了行车的可靠性。

另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。