一种燃料电池电电混合电动汽车能源分配器系统控制方法与流程

本发明属于电动车领域，具体涉及一种燃料电池电电混合电动汽车能源分配器系统控制方法。

背景技术：

现有方式多为直接将多个动力电源并联如高压负载，或通过机械接触器实现动力电源切换。但上述方式存在第一多个动力电源之间相互充放电问题，造成电源循环寿命小，第二机械接触器容易出现触点粘连，线圈烧毁，卡壳等问题。尤其当工况较多来回切换的情况下，电池循环寿命、接触器损坏、线路较多造成故障也不知道哪里出现了问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种线路清晰易检查、电源循环寿命长、故障率低的燃料电池电电混合电动汽车能源分配器系统控制方法。

本发明的技术方案为：

一种燃料电池电电混合电动汽车能源分配器系统控制方法，按照以下步骤进行：

步骤一，系统初始化；

步骤二，故障检测，如有故障进行步骤三，无故障进行步骤四；

步骤三，关闭第一、二、三、四igbt，切断第一、二动力电源，并报警，同时反馈信息至can总线，停机检测或进入步骤一；

步骤四，从can总线接受整车控制器指令，并完成动力电源分配控制，进入步骤五；

其中动力电源分配控制为第一动力电源单独供能，第二动力电源单独供能，第一、二动力电源同时供能，第一、二动力电源同时切断，第一动力电源单独回收制动能量，第二动力电源单独回收制动能量，第一、二动力电源同时回收制动能量工况中的其中一种；

步骤五，反馈信息传至can总线，并进入步骤二。

其中，整车控制器(15)通过can总线与能源分配器(11)相连，能源分配器(11)的第一动力电源连接端与第一动力电源正极相连，能源分配器(11)的第二动力电源连接端与第二动力电源正极相连，能源分配器(11)的高压负载连接端与高压负载正极相连，高压负载负极分别与第一动力电源负极、第二动力电源负极相连；能源分配器由第一igbt(1)、第二igbt(2)、第三igbt(3)、第四igbt(4)、第一二极管(5)、第二二极管(6)、第三二极管(7)、第四二极管(8)、igbt驱动板、控制单元组成。

进一步地，第一igbt(1)集电极与第三igbt(3)发射极相连，作为第一动力电源连接端；第二igbt(2)集电极与第四igbt(4)发射极相连，作为第二动力电源连接端；第一igbt(1)发射极与第一二极管(5)阳极相连，第二igbt(2)发射极与第二二极管(6)阳极相连，第三igbt(3)集电极与第三二极管(7)阴极相连，第四igbt(4)集电极与第四二极管(8)阴极相连；第一二极管(5)阴极、第二二极管(6)阴极、第三二极管(7)阳极、第四二极管(8)阳极相连，作为高压负载连接端；第一igbt(1)栅极、第二igbt(2)栅极、第三igbt(3)栅极、第四igbt(4)栅极分别与igbt驱动板相连。

进一步地，第一动力电源单独供能工况时，整车控制器通过can总线发出指令，控制单元读取指令后，通过igbt驱动板控制第一igbt栅极，通过第一动力电源连接端使得第一动力电源正极与第一igbt集电极导通，第三igbt发射极与第一动力电源正极不导通，电流经第一igbt集电极、第一二极管后通过高压负载连接端为高压负载正极供电。

进一步地，第二动力电源单独供能工况时，整车控制器通过can总线发出指令，控制单元读取指令后，通过igbt驱动板控制第二igbt栅极，通过第二动力电源连接端使得第二动力电源正极与第二igbt集电极导通，第四igbt发射极与第二动力电源正极不导通，电流经第二igbt集电极、第二二极管后通过高压负载连接端为高压负载正极供电。

进一步地，第一、二动力电源同时供能工况时，整车控制器通过can总线发出指令，控制单元读取指令后，通过igbt驱动板控制第一、二igbt栅极，通过第一动力电源连接端使得第一动力电源正极与第一igbt集电极导通，第三igbt发射极与第一动力电源正极不导通，通过第二动力电源连接端使得第二动力电源正极与第二igbt集电极导通，第四igbt发射极与第二动力电源正极不导通，第一igbt集电极、第一二极管支路的电流与第二igbt集电极、第二二极管支路的电流汇集后，过高压负载连接端为高压负载正极供电。

进一步地，第一、二动力电源同时切断工况时，整车控制器通过can总线发出指令，控制单元读取指令后，通过igbt驱动板关闭第一、二、三、四igbt。

进一步地，第一动力电源单独回收制动能量工况时，整车控制器通过can总线发出指令，控制单元读取指令后，通过igbt驱动板控制第三igbt栅极，通过第一动力电源连接端使得第三igbt发射极与第一动力电源正极导通，第一动力电源正极与第一igbt集电极不导通，电流从高压负载正极经过第三二极管(7)、第三igbt发射极后通过第一动力电源连接端为第一动力电源正极充电。

进一步地，第二动力电源单独回收制动能量工况时，整车控制器通过can总线发出指令，控制单元读取指令后，通过igbt驱动板控制第四igbt栅极，通过第二动力电源连接端使得第四igbt发射极与第二动力电源正极导通，第二动力电源正极与第二igbt集电极不导通，电流从高压负载正极经过第四二极管(7)、第四igbt发射极后通过第二动力电源连接端为第二动力电源正极充电。

进一步地，第一、二动力电源同时回收制动能量工况时，整车控制器通过can总线发出指令，控制单元读取指令后，通过igbt驱动板控制第三、四igbt栅极，通过第一动力电源连接端使得第三igbt发射极与第一动力电源正极导通，第一动力电源正极与第一igbt集电极不导通，通过第二动力电源连接端使得第四igbt发射极与第二动力电源正极导通，第二动力电源正极与第二igbt集电极不导通，电流从高压负载正极流出，一路经过第三二极管(7)、第三igbt发射极后通过第一动力电源连接端为第一动力电源正极充电，一路经过第四二极管(7)、第四igbt发射极后通过第二动力电源连接端为第二动力电源正极充电。

进一步地，第一、二、三、四igbt上分别设置有温度传感器，温度传感器与控制单元相连。

本发明的有益效果为：

本发明能够实现单充、单供电，双充、双供电，能有效控制动力电源之间相互充放电的问题，线路清晰，易于检测故障，提高了动力电源循环寿命和能源利用。

附图说明

图1为本发明控制示意图；

图2为本发明能源分配器的电路图；

其中，1：第一igbt,2:第二igbt,3：第三igbt，4：第四igbt,5:第一二极管,6:第二二极管,7:第三二极管,8:第四二极管,9:igbt驱动板,10:控制单元,11:能源分配器,12:高压负载,13:第一动力电源,14:第二动力电源,15:整车控制器。

具体实施方式

结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1-2所示，一种燃料电池电电混合电动汽车能源分配器系统控制方法，按照以下步骤进行：

步骤一，系统初始化；

步骤二，故障检测，如有故障进行步骤三，无故障进行步骤四；

步骤三，关闭第一、二、三、四igbt，切断第一、二动力电源，并报警，同时反馈信息至can总线，停机检测或进入步骤一；

步骤四，从can总线接受整车控制器指令，并完成动力电源分配控制，进入步骤五；

其中动力电源分配控制为第一动力电源单独供能，第二动力电源单独供能，第一、二动力电源同时供能，第一、二动力电源同时切断，第一动力电源单独回收制动能量，第二动力电源单独回收制动能量，第一、二动力电源同时回收制动能量工况中的其中一种；

步骤五，反馈信息传至can总线，并进入步骤二。

其中，整车控制器(15)通过can总线与能源分配器(11)相连，能源分配器(11)的第一动力电源连接端与第一动力电源正极相连，能源分配器(11)的第二动力电源连接端与第二动力电源正极相连，能源分配器(11)的高压负载连接端与高压负载正极相连，高压负载负极分别与第一动力电源负极、第二动力电源负极相连；能源分配器由第一igbt(1)、第二igbt(2)、第三igbt(3)、第四igbt(4)、第一二极管(5)、第二二极管(6)、第三二极管(7)、第四二极管(8)、igbt驱动板、控制单元组成。第一igbt(1)集电极与第三igbt(3)发射极相连，作为第一动力电源连接端；第二igbt(2)集电极与第四igbt(4)发射极相连，作为第二动力电源连接端；第一igbt(1)发射极与第一二极管(5)阳极相连，第二igbt(2)发射极与第二二极管(6)阳极相连，第三igbt(3)集电极与第三二极管(7)阴极相连，第四igbt(4)集电极与第四二极管(8)阴极相连；第一二极管(5)阴极、第二二极管(6)阴极、第三二极管(7)阳极、第四二极管(8)阳极相连，作为高压负载连接端；第一igbt(1)栅极、第二igbt(2)栅极、第三igbt(3)栅极、第四igbt(4)栅极分别与igbt驱动板相连。

第一动力电源单独供能工况时，整车控制器通过can总线发出指令，控制单元读取指令后，通过igbt驱动板控制第一igbt栅极，通过第一动力电源连接端使得第一动力电源正极与第一igbt集电极导通，第三igbt发射极与第一动力电源正极不导通，电流经第一igbt集电极、第一二极管后通过高压负载连接端为高压负载正极供电。

第二动力电源单独供能工况时，整车控制器通过can总线发出指令，控制单元读取指令后，通过igbt驱动板控制第二igbt栅极，通过第二动力电源连接端使得第二动力电源正极与第二igbt集电极导通，第四igbt发射极与第二动力电源正极不导通，电流经第二igbt集电极、第二二极管后通过高压负载连接端为高压负载正极供电。

第一、二动力电源同时供能工况时，整车控制器通过can总线发出指令，控制单元读取指令后，通过igbt驱动板控制第一、二igbt栅极，通过第一动力电源连接端使得第一动力电源正极与第一igbt集电极导通，第三igbt发射极与第一动力电源正极不导通，通过第二动力电源连接端使得第二动力电源正极与第二igbt集电极导通，第四igbt发射极与第二动力电源正极不导通，第一igbt集电极、第一二极管支路的电流与第二igbt集电极、第二二极管支路的电流汇集后，过高压负载连接端为高压负载正极供电。

第一、二动力电源同时切断工况时，整车控制器通过can总线发出指令，控制单元读取指令后，通过igbt驱动板关闭第一、二、三、四igbt。

第一动力电源单独回收制动能量工况时，整车控制器通过can总线发出指令，控制单元读取指令后，通过igbt驱动板控制第三igbt栅极，通过第一动力电源连接端使得第三igbt发射极与第一动力电源正极导通，第一动力电源正极与第一igbt集电极不导通，电流从高压负载正极经过第三二极管(7)、第三igbt发射极后通过第一动力电源连接端为第一动力电源正极充电。

第二动力电源单独回收制动能量工况时，整车控制器通过can总线发出指令，控制单元读取指令后，通过igbt驱动板控制第四igbt栅极，通过第二动力电源连接端使得第四igbt发射极与第二动力电源正极导通，第二动力电源正极与第二igbt集电极不导通，电流从高压负载正极经过第四二极管(7)、第四igbt发射极后通过第二动力电源连接端为第二动力电源正极充电。

第一、二动力电源同时回收制动能量工况时，整车控制器通过can总线发出指令，控制单元读取指令后，通过igbt驱动板控制第三、四igbt栅极，通过第一动力电源连接端使得第三igbt发射极与第一动力电源正极导通，第一动力电源正极与第一igbt集电极不导通，通过第二动力电源连接端使得第四igbt发射极与第二动力电源正极导通，第二动力电源正极与第二igbt集电极不导通，电流从高压负载正极流出，一路经过第三二极管(7)、第三igbt发射极后通过第一动力电源连接端为第一动力电源正极充电，一路经过第四二极管(7)、第四igbt发射极后通过第二动力电源连接端为第二动力电源正极充电。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。