新能源汽車輔助動力系統多能源控制系統及控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及新能源汽車設計與制造領域，尤其涉及一種新能源汽車輔助動力系統多能源控制系統及控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著空氣污染的日益加劇和石油資源的逐漸枯竭，新能源汽車被人們認為是汽車產業轉型升級的必然選擇之一。近幾年來，插電式混合動力汽車技術不斷進步，發動機怠速停機及純電動模式被廣泛應用，純電動汽車直接取消了發動機，完全依靠車載儲能系統為整車提供動力。因此需要對常規燃油車上發動機驅動的助力轉向系統、空氣壓縮系統、12/24V蓄電池充電系統、空調系統以及暖風系統等輔助動力系統全部進行電動化，以上部件的工作狀態和工作方式各不相同，需要進行分別控制。目前各主機廠通用的方式是通過助力栗變頻器、空壓機變頻器、DC/DC逆變電源、空調電源及暖風電源來實現供電和控制，控制方式繁瑣。
【發明內容】
[0003]本發明為了解決上述問題，提出了一種新能源汽車輔助動力系統多能源控制系統及控制方法，該控制系統用一個控制器集成上述所有輔助動力系統的控制系統，開發了一種基于軟件控制的輔助動力系統多能源控制方法，實現輔助動力系統的一體化、智能化控制，可以快速通過軟件修訂各總成的控制方法，提高了工作效率，同時降低了布線難度，提高了系統的穩定性、可靠性及智能化控制程度。
[0004]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0005]—種新能源汽車輔助動力系統多能源控制系統，包括控制器、總線接口模塊、繼電器控制模塊、CAN總線模塊、開關量采集模塊和模擬量采集模塊。控制器連接總線接口模塊、繼電器控制模塊、CAN總線模塊、開關量采集模塊和模擬量采集模塊，其中，
[0006]所述總線接口模塊，用于連接組合儀表等外部聲、光、電顯示設備，是正常工作時多能源控制器的對外顯示機構；
[0007]所述繼電器控制模塊，用于控制和輔助動力系統相關的繼電器組，該繼電器組包括輔助動力系統的供電電源、互鎖邏輯電路和電動暖風的工作繼電器；
[0008]所述CAN總線模塊，為多能源控制器信息通道和執行機構，整車上裝配的助力栗變頻器、空壓機變頻器、DC/DC逆變電源、空調電源及暖風電源均通過CAN總線模塊和微控制器進行信息交互，并輸出使能信號控制，實現電動助力栗、電動空壓機、電動空調的正常工作；
[0009]所述開關量采集模塊，用于整車上影響輔助動力系統工作相關開關量信號的采集;
[0010]所述模擬量采集模塊，用于整車上影響輔助動力系統工作相關模擬量信號的采集；
[0011]控制器還連接有電源供電模塊，用于連接整車24V電源為多能源控制器提供電源；
[0012]所述控制器接收開關量采集模塊和模擬量采集模塊的數據，判斷整車當前狀態、行駛狀態、行駛路況和司機的駕駛意圖，根據整車控制器設定的整車控制策略及多能源控制器的多能源控制策略，分別控制電動助力轉向栗、電動空氣壓縮機、電動空調及電動暖風工作。
[0013]所述開關量采集模塊，采集的信息包括:充電開關、啟動鑰匙、空調開關、模式開關和制動踏板開關的信息。
[0014]所述模擬量采集模塊，采集的信息包括加速踏板傳感器、制動踏板傳感器、氣壓傳感器以及高低壓電池狀態。
[0015]基于上述控制系統的控制方法，包括以下五個控制邏輯，每個控制邏輯的所有工作判斷條件同時滿足，則認為本控制邏輯成立，該控制邏輯所屬系統開始啟動工作:
[0016](I)助力轉向系統控制邏輯:a、S0C>S0C1;b、高壓系統預充完成；c、非空檔狀態；d、非充電狀態；
[0017](2)DC/DC系統控制邏輯:a、S0C>S0C1;b、高壓系統預充完成；c、非空檔狀態；d、非充電狀態；
[0018](3)空氣壓縮機控制邏輯:a、整車低壓上電；b、高壓系統預充完成、任何一路氣壓低于BAR1;d、高于BARjf續時間nS之內；
[0019](4)電動空調控制邏輯:a、整車低壓上電；b、高壓系統預充完成、空調AC開關打開;d、S0C>S0C2;
[0020](5)電動除霜控制邏輯:a、整車低壓上電；b、高壓系統預充完成；c、電動除霜開關打開;d、S0C>S0C2;
[0021]其中SOC1S SOC 2，BAR1 < BAR2。
[0022]本發明的有益效果為:
[0023](I)解決了目前新能源汽車上的電動助力轉向栗、電動空氣壓縮機、電動空調、電動除霜等電動化輔助動力系統都是進行分散控制的，沒有統一的控制策略而言的問題，實現了輔助動力系統的集成控制；
[0024](2)本發明實現集成控制后，減少了整車上信號采集線和控制線的數量，提高了整車的可靠性并降低了成本；
[0025](3)硬件結構簡單并進行模塊化設計，可實現各子系統的集中控制和優化標定，可以大批量應用到所生產的新能源汽車上。
【附圖說明】
[0026]圖1本發明的結構圖；
[0027]圖中:1微控制器、2總線接口模塊、3繼電器控制模塊、4CAN總線模塊、5開關量采集模塊、6模擬量采集模塊、7電源供電模塊。
【具體實施方式】
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[0028]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。
[0029]如圖1所示，一種輔助動力系統多能源控制系統，包括一個16位微控制器1，所述的微控制器是多能源控制器的核心部分，分別通過總線接口模塊2、繼電器控制模塊3、CAN總線模塊4、開關量采集模塊5、模擬量采集模塊6以及電源供電模塊7與整車相連接，實現整車狀態數據、輔助動力系統工作相關影響參數的采集、分析與輸出控制各輔助動力系統正常工作。數據的分析與處理均由微控制器I完成；
[0030]所述的總線接口模塊主要用來連接組合儀表等外部聲、光、電顯示設備，是正常工作時多能源控制器的對外顯示機構；
[0031]所述的繼電器控制模塊主要用來控制和輔助動力系統相關的繼電器組，該繼電器組可以是輔助動力系統的供電電源，也可以是部分互鎖邏輯電路，同時可以擴展控制其他繼電器的工作，電動暖風不具備CAN通信功能，其工作繼電器就是通過該模塊控制的。該模塊可同時驅動8只繼電器。
[0032]所述的CAN總線模塊是多能源控制器最主要的信息通道和執行部分。整車上裝配的助力栗變頻器、空壓機變頻器、DC/DC逆變電源、空調電源及暖風電源均具有CAN總線通信功能，可以和微控制器進行信