一种增程式电动汽车高压控制系统及其控制方式的制作方法

本发明涉及汽车动力总成控制，尤其涉及一种增程式电动汽车高压控制系统及其控制方式。

背景技术：

1、现有技术下，纯电电动汽车0排放0油耗，但存在以下问题：

2、1.电池价格昂贵，导致新车购买成本高；

3、2.动力电池充电时间长，充电桩分布少，充电不方便。

4、3.电池容量有限，续航里程短造成用户里程焦虑。

5、为解决纯电动汽车上述问题，增程式电动汽车应运而生。增程式电动汽车在纯电动汽车基础上增加增程器作为备用电源，有效降低了用户购车成本和里程焦虑。相对于纯电动汽车，增程式电动汽车高压系统更加复杂需要对高压控制系统及其增程式电动汽车高压控制策略进行优化。

6、现有技术方案中，对gcu、mcu、高压附件等高压用电器单独设计预充电路，并由hcu对预充电路中的预充继电器、继电器、主正继电器、主负继电器进行开闭控制。此类控制方案高压回路器件状态判断及控制权限集中于hcu，对hcu计算资源占用率高并要求hcu具有较高抗干扰能力，但现有技术方案中使用的控制电路较复杂，hcu对资源占用过大。

技术实现思路

1、本发明提出了一种增程式电动汽车高压控制系统及其控制方式，简化高压回路、降低hcu资源占用。

2、一方面，一种增程式电动汽车高压控制系统，包括动力电池高压回路模块、gcu高压回路模块、多合一控制器高压回路模块和can网络模块，所述动力电池高压回路模块分别连接gcu高压回路模块与多合一控制器高压回路模块，所述gcu高压回路模块与多合一控制器高压回路模块相连接并接入can网络模块。

3、进一步，所述can网络模块包括混动控制器hcu子模块、发电机控制器gcu子模块、动力电池及其管理系统子模块、多合一控制器子模块，还包括canh和canl两条通信线路，通信线路两端分别连接终端电阻和混动控制器hcu执行机构。

4、进一步，所述动力电池高压回路模块包括电芯组以及与电芯组连接的预充回路，所述预充回路包括串接的预充继电器和预充电阻以及并接于预充继电器和预充电阻另一端的主正继电器；所述电芯组一端还连接有主负继电器，电芯组另一端与预充回路靠近预充继电器一端相连接后接入充电继电器。

5、进一步，所述动力电池高压回路模块预充回路另一端以及电芯组连接的主负继电器另一端均分别连接至所述gcu高压回路模块与多合一控制器高压回路模块。

6、进一步，所述多合一控制器高压回路模块包括mcu和高压附件，所述高压附件还连接有高压附件继电器。

7、另一方面，一种增程式电动汽车高压控制系统控制方式，基于所述的一种增程式电动汽车高压控制系统实现，包括上高压控制、下高压控制和充电控制，所述上高压控制包括以下步骤：

8、低压系统给hcu执行机构上电，hcu执行机构唤醒gcu高压回路模块、动力电池高压回路模块、多合一控制器高压回路模块并执行自检程序；

9、若各模块及控制器自检后上报无严重等级故障，并且gcu高压回路模块和多合一控制器高压回路模块预充允许，动力电池高压回路模块允许上高压，则hcu执行机构发送上强电使能至can网络模块，依次执行：动力电池高压回路模块闭合主负继电器、多合一控制器高压回路模块闭合高压附件继电器和动力电池高压回路模块闭合预充继电器；

10、若gcu高压回路模块和多合一控制器高压回路模块上报预充完成，动力电池高压回路模块依次执行闭合主正继电器和断开预充继电器。

11、进一步，所述上高压控制过程中：

12、动力电池高压回路模块允许上高压条件为：高压互锁检测通过、动力电池高压回路模块内部电压大于标定值、主正继电器无粘连故障且绝缘检测通过；

13、多合一控制器高压回路模块预充允许条件为：多合一控制器高压回路模块输入电压大于等于标定值、动力电池高压回路模块预充继电器闭合且动力电池高压回路模块主负继电器闭合；

14、gcu高压回路模块预充允许条件为：高压互锁检测通过、绝缘检测通过、多合一控制器高压回路模块预充允许、高压互锁检测通过且绝缘检测通过；

15、gcu高压回路模块预充完成条件为：gcu高压回路模块输入电压大于等于标定值、动力电池高压回路模块预充继电器闭合且动力电池高压回路模块主负继电器闭合。

16、进一步，所述下高压控制包括以下步骤：

17、触发下高压条件，hcu执行机构将多合一控制器高压回路模块mcu和gcu高压回路模块的转速和扭矩请求为0，同时hcu执行机构对多合一控制器高压回路模块高压附件功率限制为0并退出使能，多合一控制器高压回路模块反馈高压附件退出使能；

18、若检测到汽车车速小于标定值且gcu高压回路模块退出使能或多合一控制器高压回路模块mcu退出使能，整车高压状态退出准备完成状态，熄灭仪表准备灯；

19、hcu执行机构发出下强电请求，多合一控制器高压回路模块断开高压附件继电器，动力电池高压回路模块断开主正继电器和主负继电器，hcu执行机构向多合一控制器高压回路模块mcu和gcu高压回路模块请求放电。

20、进一步，所述充电控制包括以下步骤：

21、充电枪连接并且无充电互斥故障，动力电池高压回路模块控制唤醒继电器闭合触发hcu执行机构充电控制逻辑，动力电池高压回路模块发出充电状态；

22、hcu执行机构退出gcu高压回路模块使能和多合一控制器高压回路模块mcu使能，整车高压状态退出准备完成状态，hcu执行机构发出上强电使能动力电池高压回路模块、gcu高压回路模块和多合一控制器高压回路模块接收，动力电池高压回路模块闭合主负继电器；

23、hcu执行机构接收全车各控制器故障，设置故障转发仪表并按约定做故障处理，多合一控制器高压回路模块闭合高压附件继电器；

24、若gcu高压回路模块和多合一控制器高压回路模块上报预充未完成，则动力电池高压回路模块闭合预充继电器；若gcu高压回路模块和多合一控制器高压回路模块上报预充完成，则动力电池高压回路模块闭合主正继电器，断开预充继电器。

25、进一步，所述充电控制还包括：

26、动力电池高压回路模块发出充电状态为充电枪连接状态，hcu执行机构发出动力电池高压回路模块充电允许，动力电池高压回路模块闭合充电继电器；

27、若动力电池高压回路模块发出充电结束、满电或其他控制器标定值出现等级故障，则hcu执行机构对高压附件功率限制为0；若多合一控制器高压回路模块反馈高压附件功率为0，则hcu执行机构退出高压附件使能，多合一控制器高压回路模块断开高压附件继电器，hcu执行机构退出动力电池高压回路模块充电允许，动力电池高压回路模块断开充电继电器；

28、若点火开关打开，则hcu执行机构发出上强电使能；若点火开关关闭，则hcu执行机构退出上强电使能，动力电池高压回路模块断开主正继电器和主负继电器，hcu执行机构向多合一控制器高压回路模块mcu和gcu高压回路模块请求放电。

29、本发明的有益效果：本发明提出了一种增程式电动汽车高压控制系统及其控制方式，将gcu、mcu预充电路集成到控制器内，取消gcu、mcu预充继电器、预充电阻，降低bom成本；hcu只需判断整车能否上高压无需控制电路中具体继电器的开闭动作即可实现高压控制，控制逻辑简化，相对于hcu通过can网络收集全车各控制器上报输入信号方式判断预充过程是否结束，本系统方案gcu、多合一控制器的预充过程由控制器自行监控、诊断，节约hcu计算资源；相对于hcu通过can网络控制预充继电器、主继电器断开结合过程的控制方式，本系统预充过程需要hcu发出上高压使能，继电器断开或闭合过程由bms根据gcu、mcu预充完成情况控制，简化hcu控制逻辑。