電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)的電動(dòng)汽車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)的電動(dòng)汽車,電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)包括用于設(shè)置在電除霜裝置的輸入控制端的翹板開關(guān),翹板開關(guān)與一個(gè)電除霜繼電器串聯(lián),整車控制器與所述電除霜繼電器控制連接,整車控制器用于與動(dòng)力電池組的BMS通信連接。本實(shí)用新型電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)的電動(dòng)汽車?yán)靡粋€(gè)電除霜繼電器及其觸點(diǎn)控制電除霜裝置的啟停,BMS將動(dòng)力電池組的信息發(fā)送給整車控制器,由整車控制器進(jìn)行邏輯判斷從而控制電除霜繼電器的斷開與閉合,可避免動(dòng)力電池過度放電,節(jié)約電能,也延長(zhǎng)了動(dòng)力電池的使用壽命。該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不破壞整車控制器的原有結(jié)構(gòu),只需額外增加控制端口即可。
【專利說明】電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)的電動(dòng)汽車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)的電動(dòng)汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,在汽車行業(yè),為避免冬天車窗結(jié)冰、起霧,除霜功能(包括后視鏡除霜、后擋風(fēng)玻璃除霜)對(duì)于終端汽車用戶來說,使用越來越常見。這一技術(shù)的運(yùn)用早已成為解決冬季車輛安全、使用便利的重要解決方案。大多數(shù)電動(dòng)汽車出廠時(shí)都安裝了電除霜裝置。其由電加熱和吹風(fēng)部件組成;工作時(shí),電加熱由高壓電(動(dòng)力電池組)供電,吹風(fēng)部件由低壓電(24V電源)供電,即電除霜開啟時(shí),電加熱先加熱電熱絲,再由吹風(fēng)部件將暖風(fēng)吹向玻璃,起到融冰、除霜、除霧的作用?,F(xiàn)有純電動(dòng)客車上電除霜的啟停均由人工控制,駕駛艙儀表盤設(shè)有電除霜翹板開關(guān),司機(jī)通過按動(dòng)此開關(guān)來完成電除霜的啟停,電除霜工作時(shí)不考慮動(dòng)力電池組的電壓,不考慮故障診斷。
[0003]冬天受天氣的影響,電除霜的工作頻次增多,其所工作的高壓電均由動(dòng)力電池組來提供,由于除霜器一般都是電熱器,需要消耗比較多的電能,且動(dòng)力電池組又是其它高壓電氣部件的供電來源,電除霜的頻繁工作,加劇了動(dòng)力電池的耗電,也直接影響了純電動(dòng)客車的整車電耗。因電除霜啟??刂茷榉侵悄芸刂?,若不加以合理的控制則會(huì)造成電量的持續(xù)消耗或電池的過放。因此,在除霜過程中,如果動(dòng)力電池中當(dāng)前的電壓較少的話,消耗很多電池的電壓,將會(huì)導(dǎo)致電池電壓在降低到一定程度后,在車輛電氣系統(tǒng)高負(fù)荷運(yùn)行條件下很可能發(fā)生系統(tǒng)電壓被拉低類似驅(qū)動(dòng)電機(jī)無法正常工作而影響行車安全的嚴(yán)重后果。假設(shè)司機(jī)在動(dòng)力電池電量不足的情況下開啟了電除霜,則會(huì)造成其它高壓部件不能正常工作,或整車動(dòng)力不足,隨時(shí)會(huì)有拋錨的危險(xiǎn);更甚者會(huì)造成電池的過放進(jìn)而縮短動(dòng)力電池的使用壽命;若電池管理系統(tǒng)(BMS)發(fā)生故障時(shí)電除霜仍處于工作狀態(tài),則會(huì)對(duì)動(dòng)力電池及整車的可靠性造成影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種電除霜節(jié)能控制系統(tǒng),以解決現(xiàn)有控制系統(tǒng)無法根據(jù)動(dòng)力電池狀態(tài)自動(dòng)控制電除霜啟停導(dǎo)致整車動(dòng)力不足的問題,同時(shí)提供一種使用該控制系統(tǒng)的電動(dòng)汽車。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)以上目的,本實(shí)用新型提供的電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)的技術(shù)方案如下:電除霜節(jié)能控制系統(tǒng),包括用于設(shè)置在電除霜裝置的輸入控制端的翹板開關(guān),所述翹板開關(guān)與一個(gè)電除霜繼電器串聯(lián),整車控制器與所述電除霜繼電器控制連接,所述整車控制器用于與動(dòng)力電池組的BMS通信連接。
[0006]所述翹板開關(guān)與一個(gè)電除霜繼電器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)。
[0007]所述整車控制器的控制輸出端與電除霜繼電器之間通過線纜連接。
[0008]本實(shí)用新型提供的電動(dòng)汽車的技術(shù)方案如下:包括電除霜裝置及其電除霜節(jié)能控制系統(tǒng),電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)包括電除霜裝置的輸入控制端設(shè)置的翹板開關(guān),所述翹板開關(guān)與一個(gè)電除霜繼電器串聯(lián),整車控制器與所述電除霜繼電器控制連接,所述整車控制器與動(dòng)力電池組的BMS通信連接。
[0009]所述翹板開關(guān)與一個(gè)電除霜繼電器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)。
[0010]所述整車控制器的控制輸出端與電除霜繼電器之間通過線纜連接。
[0011]本實(shí)用新型的電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)的電動(dòng)汽車?yán)靡粋€(gè)電除霜繼電器及其觸點(diǎn)控制電除霜裝置的啟停,BMS將動(dòng)力電池組電壓和其自身的故障診斷信息經(jīng)CAN線發(fā)送給整車控制器,由整車控制器進(jìn)行邏輯判斷從而控制電除霜繼電器的斷開與閉合,即達(dá)到控制電除霜裝置啟停的目的,可避免動(dòng)力電池過度放電,使整車經(jīng)濟(jì)性不致惡化,節(jié)約電能,也延長(zhǎng)了動(dòng)力電池的使用壽命;另外,動(dòng)力電池故障診斷的引入,也增加了動(dòng)力電池和整車的安全。該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不破壞整車控制器的原有結(jié)構(gòu),只需額外增加控制端口即可。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖;
[0013]圖2為電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)的控制流程圖;
[0014]圖3為整車控制器軟件控制流程圖;
[0015]圖4為軟硬件結(jié)合流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
[0017]本實(shí)用新型提供了一種具有電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)的電動(dòng)汽車,包括由電加熱部件和吹風(fēng)部件組成的電除霜裝置及其電除霜節(jié)能控制系統(tǒng),吹風(fēng)部件與車載低壓電源供電連接,電加熱部件與動(dòng)力電池組供電連接,如圖1所示,電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)包括車載低壓電源(即24V蓄電池電源)5及車載低壓電源與電除霜裝置7的輸入控制端6之間連接的翹板開關(guān)8,翹板開關(guān)8與一個(gè)電除霜繼電器4串聯(lián),整車控制器I與電除霜繼電器4控制連接,整車控制器I與動(dòng)力電池組10的BMS9通信連接。
[0018]本實(shí)施例中翹板開關(guān)8與一個(gè)電除霜繼電器4的常閉觸點(diǎn)串聯(lián);整車控制器I通過驅(qū)動(dòng)電路與電除霜繼電器的線圈供電連接。
[0019]本電除霜裝置的電加熱和吹風(fēng)部件與對(duì)應(yīng)供電電源的連接屬于現(xiàn)有技術(shù),在此不再贅述。
[0020]本實(shí)用新型還提供了一種電除霜節(jié)能控制系統(tǒng),具體結(jié)構(gòu)如上所述,該控制系統(tǒng)尤其適用于純電動(dòng)車輛使用的電除霜,在保持原電除霜控制不變的情況下,增加整車控制器根據(jù)動(dòng)力電池組的電壓和故障診斷控制電除霜繼電器工作,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
[0021 ] 電除霜裝置7的工作電源供電由翹板開關(guān)8和電除霜繼電器4共同控制,翹板開關(guān)8設(shè)置于電除霜裝置7的控制輸入端6上;整車控制器I設(shè)有電除霜繼電器控制輸出引腳2,它與電除霜繼電器4之間用線纜3連接;電除霜繼電器4由整車控制器I控制其觸點(diǎn)的斷開與閉合,該觸點(diǎn)平時(shí)為常閉狀態(tài),即與翹板開關(guān)8保持接通狀態(tài),當(dāng)司機(jī)操作翹板開關(guān)8時(shí),可以直接控制電除霜裝置7的啟停;動(dòng)力電池組10的電壓和故障信息通過電池管理系統(tǒng)(BMS)9傳送給整車控制器1,整車控制器再通過內(nèi)部邏輯判斷,輸出相應(yīng)控制信號(hào)。[0022]如圖2所示,當(dāng)動(dòng)力電池組10的電壓正常且無故障時(shí),整車控制器I控制電除霜繼電器4的觸點(diǎn)閉合,即保持常閉狀態(tài),與電除霜控制輸入端6保持接通,當(dāng)司機(jī)操作翹板開關(guān)8時(shí),可以直接控制電除霜裝置7的啟停;當(dāng)動(dòng)力電池組10的電壓較低或有故障發(fā)生時(shí),整車控制器I控制電除霜繼電器4斷開常閉觸點(diǎn),即斷開與電除霜裝置控制輸入端6的連接,此時(shí)司機(jī)按動(dòng)翹板開關(guān)8開啟電除霜裝置無效,或在已開啟電除霜裝置時(shí)使其停止工作,保證了行車的安全性。
[0023]另外,在控制電除霜裝置的啟停工作過程中,翹板開關(guān)8繼續(xù)發(fā)揮人工控制的功能控制電除霜裝置工作的啟停。
[0024]本實(shí)用新型是利用Matlab/Simulink軟件設(shè)計(jì)搭建控制模型作為整車控制器的軟件控制,模型的輸入信息為當(dāng)前電池組電壓和故障信息。如圖3為該系統(tǒng)整車控制器軟件控制流程圖,包括如下步驟:
[0025](I)判斷動(dòng)力電池組是否出現(xiàn)故障,當(dāng)檢測(cè)到動(dòng)力電池組有故障報(bào)警時(shí),則整車控制器輸出高電平1,控制電除霜繼電器斷開,使電除霜裝置停止工作;檢測(cè)到無故障報(bào)警時(shí),則判斷當(dāng)前動(dòng)力電池組的電壓在第一設(shè)定時(shí)間段(設(shè)定時(shí)間是保證此時(shí)電壓已處于穩(wěn)定,避免波動(dòng))內(nèi)是否持續(xù)小于等于電壓下限設(shè)定值(此電壓限制根據(jù)電池組特性不同而不同);
[0026](2)如果動(dòng)力電池組的電壓在第一設(shè)定時(shí)間段內(nèi)一直小于等于電壓下限設(shè)定值,則整車控制器輸出高電平1,控制電除霜繼電器斷開,使電除霜裝置停止工作,否則整車控制器輸出高電平0,控制電除霜繼電器閉合;
[0027](3)在電除霜繼電器斷開,即高電平I的情況下,判斷當(dāng)前動(dòng)力電池組的電壓在第二設(shè)定時(shí)間段(此時(shí)間可保證電壓已處于穩(wěn)定,避免波動(dòng))內(nèi)是否持續(xù)大于下限設(shè)定值,如果在該時(shí)間段內(nèi)一直大于下限設(shè)定值,并且動(dòng)力電池組無故障時(shí),則整車控制器再輸出高電平0,控制電除霜繼電器閉合,否則仍保持電除霜繼電器的斷開狀態(tài)。
[0028]上述第一設(shè)定時(shí)間段和第二設(shè)定時(shí)間段的數(shù)值是根據(jù)動(dòng)力電池組特性和實(shí)車標(biāo)定來確定的,不同的車況其設(shè)值也不同;本實(shí)施的第一設(shè)定時(shí)間段優(yōu)選為5S,第二設(shè)定時(shí)間段優(yōu)選為10S。
[0029]如圖4所示,將以上軟件搭建的控制模型生成代碼與底層程序代碼集成并進(jìn)行編譯,之后刷寫入整車控制器,實(shí)車運(yùn)行,即實(shí)現(xiàn)軟、硬件結(jié)合的全部控制功能。
【權(quán)利要求】
1.一種電除霜節(jié)能控制系統(tǒng),包括用于設(shè)置在電除霜裝置的輸入控制端的翹板開關(guān),其特征在于:所述翹板開關(guān)與一個(gè)電除霜繼電器串聯(lián),整車控制器與所述電除霜繼電器控制連接,所述整車控制器用于與動(dòng)力電池組的BMS通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電除霜節(jié)能控制系統(tǒng),其特征在于:所述翹板開關(guān)與一個(gè)電除霜繼電器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電除霜節(jié)能控制系統(tǒng),其特征在于:所述整車控制器的控制輸出端與電除霜繼電器之間通過線纜連接。
4.一種使用如權(quán)利要求1所述的電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)的電動(dòng)汽車,包括電除霜裝置及其電除霜節(jié)能控制系統(tǒng),電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)包括電除霜裝置的輸入控制端設(shè)置的翹板開關(guān),其特征在于:所述翹板開關(guān)與一個(gè)電除霜繼電器串聯(lián),整車控制器與所述電除霜繼電器控制連接,所述整車控制器與動(dòng)力電池組的BMS通信連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)汽車,其特征在于:所述翹板開關(guān)與一個(gè)電除霜繼電器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電動(dòng)汽車,其特征在于:所述整車控制器的控制輸出端與電除霜繼電器之間通過線纜連接。
【文檔編號(hào)】B60S1/54GK203511324SQ201320571519
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】周園園, 陶高偉, 高云慶, 李鈺銳 申請(qǐng)人:鄭州宇通客車股份有限公司