一种反向供电方法、装置及系统与流程

文档序号:17701295发布日期:2019-05-17 22:31阅读:527来源:国知局
一种反向供电方法、装置及系统与流程

本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种反向供电方法、装置及系统。



背景技术:

随着电动交通工具越来越普及,电机成为交通工具的动力驱动单元,在电动滑板车,电动摩托车,以及新能源电动汽车上均有使用;目前电动滑板和电动摩托车一般都有机械刹车,高档的电动摩托车内部还abs控制系统,该系统有电磁阀,油压泵,需要供电满足系统工作;新能源汽车中一般都有主动式的刹车制动系统,该系统具备abs,esp和ebd等诸多功能,较为复杂;而滑板车由于朝着体积小型化,便携化方向发展,也衍生出了电传动机械刹车的需求;以上这些交通工具中的刹车系统就无一外都具有一个特点,需要供电维持系统所需要的执行机和传感器正常工作,尤其在整车的供电系统如电池出现故障之后,刹车系统需要最高的优先级保证可靠使用;这就对刹车系统的供电提出了更高的要求,甚至多冗余的要求,故对于电池端口、耗尽或出现故障等失效情况下,刹车系统无法刹车,存在比较严重的安全隐患。

针对相关技术中在供电系统失效时刹车系统无法刹车制动和/或方向盘无法使用的问题,尚未提出解决方案。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种反向供电方法、装置及系统,以至少解决相关技术中在供电系统失效时刹车系统无法刹车制动和/或方向盘无法使用的问题。

根据本发明的一个实施例,提供了一种反向供电方法,包括:

确定移动中的车辆的供电系统异常;

控制所述车辆的电机驱动器进行回充电,维持母线电压;

通过所述电机驱动器的母线电压为刹车控制器和/或方向盘的转向助力系统供电。

可选地,控制所述车辆的电机驱动器进行回充电,维持母线电压包括:

检测所述电机驱动器的母线电压;

通过控制回充电的能量大小的方式将所述电机驱动器的母线电压稳定在预定范围内。

可选地,通过控制回充电的能量大小的方式将所述电机驱动器的母线电压稳定在预定范围内包括:

在检测到所述电机驱动器的母线电压低于第一预定阈值的情况下,通过增加回充电的能量大小的方式增加所述电机驱动器的母线电压;

在检测到所述电机驱动器的母线电压高于第二预定阈值的情况下,通过降低回充电的能量大小的方式降低所述电机驱动器的母线电压,其中,所述第一预定阈值小于第二预定阈值。

可选地,确定移动中的所述车辆的供电系统异常包括:

在检测到所述电机驱动器的母线电压低于第三预定阈值,且电机处于转动状态的情况下,确定所述车辆的供电系统异常;或者

在所述车辆处于断电或关机,且所述电机处于转动状态的情况下,确定所述车辆的供电系统异常。

可选地,在控制所述车辆的电机驱动器进行回充电,维持母线电压之前,所述方法还包括:

在所述车辆处于断电或关机,且所述电机处于转动状态的情况下,通过所述电机转动产生的反电动势唤醒微控制单元mcu;

所述控制所述车辆的电机驱动器进行回充电,维持母线电压包括:

通过所述mcu控制所述车辆的电机驱动器进行回充电,维持母线电压。

根据本发明的另一个实施例,还提供了一种反向供电装置,包括:

确定模块,用于确定移动中的车辆的供电系统异常;

控制模块,用于控制所述车辆的电机驱动器进行回充电,维持母线电压;

供电模块,用于通过所述电机驱动器的母线电压为刹车控制器和/或方向盘的转向助力系统供电。

可选地,所述控制模块包括:

检测单元,用于检测所述电机驱动器的母线电压;

稳定电压单元,用于通过控制回充电的能量大小的方式将所述电机驱动器的母线电压稳定在预定范围内。

可选地,所述稳定电压单元,还用于

在检测到所述电机驱动器的母线电压低于第一预定阈值的情况下,通过增加回充电的能量大小的方式增加所述电机驱动器的母线电压;

在检测到所述电机驱动器的母线电压高于第二预定阈值的情况下,通过降低回充电的能量大小的方式降低所述电机驱动器的母线电压,其中,所述第一预定阈值小于第二预定阈值。

可选地,所述确定模块包括:

第一确定单元,用于在检测到所述电机驱动器的母线电压低于第三预定阈值,且电机处于转动状态的情况下,确定所述车辆的供电系统异常;或者

第二确定单元,用于在所述车辆处于断电或关机,且所述电机处于转动状态的情况下,确定所述车辆的供电系统异常。

可选地,所述装置还包括:

唤醒单元,用于在所述车辆处于断电或关机,且所述电机处于转动状态的情况下,通过所述电机转动产生的反电动势唤醒微控制单元mcu;

所述控制模块,还用于通过所述mcu控制所述车辆的电机驱动器进行回充电,维持母线电压。

根据本发明的另一个实施例,还提供了一种反向供电系统,包括:微控制单元mcu和电机驱动器,其中,

所述mcu,用于确定移动中的车辆的供电系统异常,控制所述电机驱动器进行回充电,维持母线电压;

所述电机驱动器,用于在所述mcu的控制下进行回充电,维持母线电压,通过所述母线电压为刹车控制器和/或方向盘的转向助力系统供电。

可选地,所述系统还包括:电机,其中,

所述电机,用于在车辆处于断电或关机的情况下,通过转动产生反电动势,其中,所述反电动势用于唤醒所述mcu。

根据本发明的又一个实施例,还提供了一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

根据本发明的又一个实施例,还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

通过本发明,确定移动中的车辆的供电系统异常;控制所述车辆的电机驱动器进行回充电,维持母线电压;通过所述电机驱动器的母线电压为刹车控制器和/或方向盘的转向助力系统供电,可以解决相关技术中在供电系统失效时刹车系统无法刹车制动和/或方向盘无法使用的问题,能够保证在整车系统中供电系统异常的情况下,不依靠额外备用电池,能保证整车的刹车系统满足最后一次刹车制动,且方向盘也处于可控状态,达到了提高安全的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是本发明实施例的一种反向供电方法的移动终端的硬件结构框图;

图2是根据本发明实施例的反向供电方法的流程图;

图3是根据本发明实施例的反向供电系统的框图;

图4是根据本发明实施例的刹车驱动系统的示意图;

图5是根据本发明实施例的反向供电装置的框图;

图6是根据本发明优选实施例的反向供电装置的框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

实施例1

本申请实施例一所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例,图1是本发明实施例的一种反向供电方法的移动终端的硬件结构框图,如图1所示,移动终端10可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)和用于存储数据的存储器104,可选地,上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解,图1所示的结构仅为示意,其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如,移动终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示不同的配置。

存储器104可用于存储计算机程序,例如,应用软件的软件程序以及模块,如本发明实施例中的报文接收方法对应的计算机程序,处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器,还可包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中,传输装置106包括一个网络适配器(networkinterfacecontroller,简称为nic),其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中,传输装置106可以为射频(radiofrequency,简称为rf)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

基于上述的移动终端,本实施例提供了一种反向供电方法,图2是根据本发明实施例的反向供电方法的流程图,如图2所示,该流程包括如下步骤:

步骤s202,确定移动中的车辆的供电系统异常;

步骤s204,控制所述车辆的电机驱动器进行回充电,维持母线电压;

上述步骤s204中,电机旋转产生反电动势,通过改变三相桥的拓扑结构,让电机的三相线短接在一起,反电动势在电机绕组内产生电流,改变三相桥的拓扑结构将产生的电流充到母线上,维持母线电压。

步骤s206,通过所述电机驱动器的母线电压为刹车控制器和/或方向盘的转向助力系统供电。

通过步骤s202至s206,确定移动中的车辆的供电系统异常;控制所述车辆的电机驱动器进行回充电,维持母线电压;通过所述电机驱动器为刹车控制器和/或方向盘的转向助力系统供电,可以解决相关技术中在供电系统失效时刹车系统无法刹车制动和/或方向盘无法使用的问题,能够保证在整车系统中供电系统异常的情况下,不依靠额外备用电池,能保证整车的刹车系统满足最后一次刹车制动,且方向盘也处于可控状态,达到了提高安全的效果。

在一实施例中,上述步骤s204具体可以包括:

s2041,检测所述电机驱动器的母线电压;

s2042,通过控制回充电的能量大小的方式将所述电机驱动器的母线电压稳定在预定范围内。

进一步地,上述步骤s2042具体可以包括:

在检测到所述电机驱动器的母线电压低于第一预定阈值的情况下,通过增加回充电的能量大小的方式增加所述电机驱动器的母线电压;

在检测到所述电机驱动器的母线电压高于第二预定阈值的情况下,通过降低回充电的能量大小的方式降低所述电机驱动器的母线电压,其中,所述第一预定阈值小于第二预定阈值。

本发明实施例中,上述步骤s202具体可以包括:

在检测到所述电机驱动器的母线电压低于第三预定阈值,且电机处于转动状态的情况下,确定所述车辆的供电系统异常,其中,所述第三预定阈值小于第一预定阈值;或者

在所述车辆处于断电或关机,且所述电机处于转动状态的情况下,确定所述车辆的供电系统异常。

在另一实施例中,在所述车辆处于断电或关机,且所述电机处于转动状态的情况下,通过所述电机转动产生的反电动势唤醒微控制单元mcu,确定所述车辆的供电系统异常,通过所述mcu控制所述电机驱动器进行回充电,维持母线电压。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

实施例2

本发明实施例,还提供了一种反向供电系统,图3是根据本发明实施例的反向供电系统的框图,如图3所示,包括:微控制单元mcu32和电机驱动器34,其中,

所述mcu32,用于确定车辆的供电系统异常,控制所述电机驱动器34进行回充电;

所述电机驱动器34,用于在所述mcu32的控制下进行回充电,维持母线电压,为刹车控制器和/或方向盘的转向助力系统供电。

可选地,所述系统还包括:电机,其中,

所述电机,用于在车辆处于断电或关机的情况下,通过转动产生反电动势,其中,所述反电动势用于唤醒所述mcu32。

下面对上述实施例1和2进行详细说明。

考虑到电动交通工具中一般都有动力驱动电机,在正常运行的情况下,动力驱动电机是消耗电能,输出扭矩,带动车轮旋转,控制整车前进的,不论是轮毂电机,还是轮边电机,还是中置电机还是内置电机的方案,电机和车辆的轮子之间总是存在一定的传动联系。

当车辆是电能驱动前进的时候,是电机带动轮子旋转,当车辆进行减速的时候,一般是轮子带动电机,电机做一部分刹车制动的作用,同时刹车系统会控制轮毂卡钳或者轮毂抱闸工作同时给轮子减速。

当整车的供电系统失效的时候,一般刹车系统的供电得不到保证,甚至整车的电控系统的供电都出现问题,车辆会处于比较危险的情况:线传刹车的滑板车就存在不能制动刹车,轮毂不受控的状况;电动摩托车则存在abs系统不能供电,abs相关传感器不能读取状态,abs制动泵,以及控制阀都不能工作的情况,比较危险;但是这时候有个很明显的特点,车辆是在运动的,即车辆的轮子是在旋转的,进一步意味着车辆的驱动电机此时是在旋转的。

驱动电机旋转一般有反电动势出现,这个是电机的固有特性。该反电动势电压随着电机转速变化,带载能力很弱,一般带载能力受到驱动电机的驱动电路中的二极管形成的整流电路的过流能力决定。由于该过流能力一般都很弱,所以反电动势可提供的带载能力也很弱,但是能检测到该反电动势的电压信号。

图4是根据本发明实施例的刹车驱动系统的示意图,如图4所示,包括:mcu32、电机驱动器34、电机48、电源42、刹车驱动器44、刹车执行器36,其中,电源42为mcu32、刹车驱动器44以及电机驱动器34供电,电机驱动器34在mcu32的控制下驱动电机转动,刹车驱动器44在mcu32的控制下驱动刹车执行器46进行刹车。

本发明实施例是在电源42失效的情况下,可以看作整个系统中没有电源,而电机48在旋转,反电动势作用到电机驱动器34的母线上,母线此时带电。电机驱动器34的母线有反电动势,该反电动势是一个电压,能被电机驱动器34的控制芯片感知到,电机驱动器34的控制芯片可以为上述的mcu32(即整个系统为一个总的控制芯片mcu32),也可以是单独的控制芯片。本发明实施例以电机驱动器34的控制芯片为mcu32为例进行说明。mcu32的耗电十分低,只有毫安级别,反电动势足够在电池(对应上述的电源)失效的情况下,唤醒mcu32,mcu32启动工作,发现此时母线电压十分低,但是电机却在旋转,可以判断出此时整车供电系统出问题,或者车辆没有启动却在滑行,此时mcu32控制电机驱动器34进入回充电操作,和能量回收的控制逻辑一样。电机驱动器34进行回充电之后,电机驱动器34即产生母线电压,将电机驱动器34的母线和刹车系统、方向盘的转向助力系统的供电母线之间建立连接,通过电机驱动器34的母线电压为刹车系统和方向盘的转向助力系统供电。在有些情况下,mcu32也不需要唤醒。例如,在车辆行驶过程中,电池失效等原因导致供电系统发生异常的情况下,mcu32处于工作状态,mcu32检测到母线电压突然下降,随即控制电机驱动器34进入回充电操作。

mcu32监控母线电压,保证该母线电压维持在一个相对正常的水平上,当用电设备用电变多,母线电压有下降的趋势,mcu32会控制回充电的能量大小,即通过控制回充电的电流大小增大母线电压,保证用电设备耗电,保证母线电压,如此就动态的调整并稳定了母线电压;如果使用一个固定能量反充,当母线上却用不了这么多电的时候,就会导致母线电压不断抬高,最终就是母线电压超过用电设备的安全范围,导致用电设备被电压击穿,故通过控制回充电的能量大小降低母线电压,即通过控制回充电的电流大小可以使电机驱动器34的母线电压相对稳定。

电机驱动器34的母线此时电压稳定,而且mcu32动态调整驱动电机的反充电的能量,如此就保证了电机驱动器34的母线电压近似一个稳压电源的功能和特性,通过这个稳压电源给整车的刹车系统供电,保证刹车系统的电力正常,此时刹车系统就可以工作,正常刹车。

在一个可选的实施例中,本来车辆在持续运动,突然电池系统失效的情况,这种情况就属于电机驱动器34检测到母线电压突然下掉,超出安全值,就直接应用上述的反向供电的控制逻辑,当人需要使用刹车的时候直接使用即可。

在另一个可选的实施例中,车辆是整车断电关机的,但是却在滑行,或者下坡,电机转动产生的反电动势作用到电机驱动器34的母线上,产生母线电压,唤醒mcu32,mcu32控制电机驱动器进行回充电,应用上述反向供电的逻辑,就可以实现在无电池系统的情况下正常刹车。在车辆是整车断电关机的,但是却在滑行,或者下坡的时候,也可以通过一定的操作触发,当人想刹车,习惯会直接去踩踏刹车把,或者捏刹车手把,这个动作可以作为触发机制,应用上述反向供电的逻辑,就可以实现在无电池系统的情况下正常刹车。

实施例3

在本实施例中还提供了一种反向供电装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图5是根据本发明实施例的反向供电装置的框图,如图5所示,包括:

确定模块52,用于确定移动中的车辆的供电系统异常;

控制模块54,用于控制所述车辆的电机驱动器进行回充电,维持母线电压;

供电模块56,用于通过所述电机驱动器的母线电压为刹车控制器和/或方向盘的转向助力系统供电。

图6是根据本发明优选实施例的反向供电装置的框图,如图6所示,所述控制模块54包括:

检测单元62,用于检测所述电机驱动器的母线电压;

稳定电压单元64,用于通过控制回充电的能量大小的方式将所述电机驱动器的母线电压稳定在预定范围内。

可选地,所述稳定电压单元64,还用于

在检测到所述电机驱动器的母线电压低于第一预定阈值的情况下,通过增加回充电的能量大小的方式增加所述电机驱动器的母线电压;

在检测到所述电机驱动器的母线电压高于第二预定阈值的情况下,通过降低回充电的能量大小的方式降低所述电机驱动器的母线电压,其中,所述第一预定阈值小于第二预定阈值。

可选地,所述确定模块52包括:

第一确定单元,用于在检测到所述电机驱动器的母线电压低于第三预定阈值,且电机处于转动状态的情况下,确定所述车辆的供电系统异常,其中,所述第三预定阈值小于第一预定阈值;或者

第二确定单元,用于在所述车辆处于断电或关机,且所述电机处于转动状态的情况下,确定所述车辆的供电系统异常。

可选地,所述装置还包括:

唤醒单元,用于在所述车辆处于断电或关机,且所述电机处于转动状态的情况下,通过所述电机转动产生的反电动势唤醒微控制单元mcu;

所述控制模块,还用于通过所述mcu控制所述车辆的电机驱动器进行回充电,维持母线电压。

需要说明的是,上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的,对于后者,可以通过以下方式实现,但不限于此:上述模块均位于同一处理器中;或者,上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

实施例3

本发明的实施例还提供了一种存储介质,该存储介质中存储有计算机程序,其中,该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地,在本实施例中,上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序:

s11,确定移动中的车辆的供电系统异常;

s12,控制所述车辆的电机驱动器进行回充电,维持母线电压;

s13,通过所述电机驱动器的母线电压为刹车控制器和/或方向盘的转向助力系统供电。

可选地,在本实施例中,上述存储介质可以包括但不限于:u盘、只读存储器(read-onlymemory,简称为rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory,简称为ram)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

实施例4

本发明的实施例还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,该存储器中存储有计算机程序,该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地,上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备,其中,该传输设备和上述处理器连接,该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地,在本实施例中,上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤:

s11,确定移动中的车辆的供电系统异常;

s12,控制所述车辆的电机驱动器进行回充电,维持母线电压;

s13,通过所述电机驱动器的母线电压为刹车控制器和/或方向盘的转向助力系统供电。

可选地,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。

显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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