一種電動汽車控制器的工作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電動汽車控制器的工作方法，其包括：輸入信號采集模塊采集調(diào)速開關(guān)、啟動開關(guān)、倒檔開關(guān)、剎車開關(guān)的信號并傳送與微處理器模塊，微處理器智能判斷并輸出邏輯信號到全橋驅(qū)動模塊控制電機運行或停止；當(dāng)車輛起步時微處理器輸出邏輯信號使第一、第二全橋驅(qū)動模塊同時工作，分別驅(qū)動第一、第二功率管模塊工作實現(xiàn)雙路驅(qū)動，發(fā)揮所述雙繞組電機的低速大扭矩性能；若車輛速度達到一定值后微處理器根據(jù)所述兩個功率管模塊的溫度僅開啟溫度較低的功率管模塊來驅(qū)動所述雙繞組電機，實現(xiàn)單路驅(qū)動；若微處理器模塊檢測到車輛載荷較大或爬坡時，將開啟上述雙路驅(qū)動為車輛提供足夠的扭矩。
【專利說明】—種電動汽車控制器的工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動汽車控制器的工作方法，能夠?qū)Τ潆娀芈芳爸骰芈愤M行漏電檢測；根據(jù)車輛運行工況，對雙繞組電機進行單路驅(qū)動或雙路驅(qū)動；當(dāng)電動汽車出現(xiàn)故障時具有應(yīng)急驅(qū)動功能。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)保和能源問題的日益突出，電動汽車以其零排放、低噪聲等優(yōu)點而倍受關(guān)注。電動汽車控制器是整個汽車的核心部件，評測采集加速踏板信號，制動踏板信號，倒車信號等駕駛員行為，根據(jù)控制策略控制各動力部件的動作，驅(qū)動汽車正常行駛。由于電動的電氣系統(tǒng)較復(fù)雜，電動汽車在行駛過程中會因為電路的問題而出現(xiàn)故障，并且出現(xiàn)故障后需要保證汽車能以低速行駛至最近的維修店，因此對汽車控制器的設(shè)計上需要考慮電氣安全防護及汽車故障運行的問題。如申請?zhí)枮?01210425587.1的案列，電動汽車控制器設(shè)計有電源防反接設(shè)計；如申請?zhí)枮?011110394114.5的案例，電動汽車上設(shè)有過流保護電路。然而現(xiàn)有的電動汽車控制器上沒有涉及電路漏電保護功能，以及當(dāng)電動汽車出現(xiàn)故障后，如何保證其低速行駛至維修店?，F(xiàn)有的電動汽車往往依賴一套驅(qū)動模塊來驅(qū)動電機，使汽車行駛；當(dāng)該驅(qū)動模塊出現(xiàn)故障后，汽車也就無法行駛了 ；同時使用一套驅(qū)動模塊來驅(qū)動電機，其驅(qū)動功率有限，無法滿足汽車大負荷時的驅(qū)動要求。針對上述問題，本發(fā)明給出了解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電動汽車控制器的工作方法，根據(jù)車輛運行工況，對雙繞組電機進行單路驅(qū)動或雙路驅(qū)動；當(dāng)電動汽車出現(xiàn)故障時具有應(yīng)急驅(qū)動功倉泛。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種電動汽車控制器，其包括:充電回路及主回路，微處理器模塊，輸入信號采集模塊，充電漏電檢測模塊，充電回路電子開關(guān)，充電開關(guān)驅(qū)動模塊，主回路電子開關(guān)，主回路開關(guān)驅(qū)動模塊，主回路漏電檢測模塊，過流檢測模塊，電壓采集模塊，預(yù)供電源模塊，穩(wěn)壓模塊，DC - DC模塊，CAN模塊，第一、第二功率管模塊，電源模塊，與所述微處理器模塊連接設(shè)有用于驅(qū)動雙繞組電機的雙路驅(qū)動模塊；雙路驅(qū)動模塊包括第一、第二全橋驅(qū)動模塊；所述微處理器模塊具有當(dāng)電動汽車出現(xiàn)故障后的應(yīng)急驅(qū)動功能，并能控制雙路驅(qū)動模塊以單路驅(qū)動模式或雙路驅(qū)動模式運行；所述充電回路及主回路中設(shè)有用于漏電檢測的漏電檢測模塊、用于切斷充電回路的充電回路電子開關(guān)及用于切斷主回路的主回路電子開關(guān)；所述電源模塊包括為汽車控制器提供弱電電源的預(yù)供電電源模塊、穩(wěn)壓模塊，以及為車輛照明等設(shè)施提供弱電電源的DC/DC模塊；與所述微處理器模塊相連有用于采集汽車調(diào)速開關(guān)、啟動開關(guān)、倒檔開關(guān)及剎車開關(guān)信號的輸入信號采集模塊；與所述充電回路及主回路相連有用于采集充電器正極電壓及蓄電池正極電壓的電壓采集模塊；所述主回路上設(shè)有用來檢測主回路電流是否異常的過流檢測模塊；所述雙路驅(qū)動模塊包括兩個全橋驅(qū)動模塊；各全橋驅(qū)動模塊分別與雙繞組電機中的一個繞組連接。
[0005]電動汽車控制器的工作方法包括:
輸入信號采集模塊采集調(diào)速開關(guān)、啟動開關(guān)、倒檔開關(guān)、剎車開關(guān)的信號并傳送與微處 理器模塊，微處理器智能判斷并輸出邏輯信號到全橋驅(qū)動模塊控制電機運行或停止；當(dāng)車 輛起步時微處理器輸出邏輯信號使第一、第二全橋驅(qū)動模塊同時工作，分別驅(qū)動第一、第二 功率管模塊工作實現(xiàn)雙路驅(qū)動，發(fā)揮所述雙繞組電機的低速大扭矩性能；若車輛速度達到 一定值后微處理器根據(jù)所述兩個功率管模塊的溫度僅開啟溫度較低的功率管模塊來驅(qū)動 所述雙繞組電機，實現(xiàn)單路驅(qū)動；若微處理器模塊檢測到車輛載荷較大或爬坡時，將開啟上 述雙路驅(qū)動為車輛提供足夠的扭矩。
[0006]若兩路驅(qū)動輸出有一路出現(xiàn)故障時，微處理器模塊切斷該路的全橋驅(qū)動模塊，開 啟另一路全橋驅(qū)動模塊，實現(xiàn)單路驅(qū)動，保證車輛在維修前正常行駛并通過CAN模塊輸出 故障信息；若微處理器模塊檢測到調(diào)速開關(guān)、剎車開關(guān)、霍爾傳感器出現(xiàn)故障時，微處理器 模塊自動進入應(yīng)急運行程序，降低車輛速度，同時通過CAN模塊輸出故障信息；當(dāng)汽車正常 行駛時，微處理器模塊通過CAN模塊實時輸出汽車各系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)。
[0007]若所述過流檢測模塊檢測到主回路電流異常，將發(fā)送信號給微處理器模塊，微處 理器模塊將控制關(guān)閉主回路電子開關(guān)及所述第一、第二功率管模塊，實現(xiàn)雙重阻斷電流流 過主回路。
[0008]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有的技術(shù)效果是:
(1)根據(jù)車輛運行工況，對雙繞組電機進行單路驅(qū)動或雙路驅(qū)動，當(dāng)電動汽車出現(xiàn)故障 時具有應(yīng)急驅(qū)動功能；
(2)漏電檢測模塊能檢測充電回路或主回路是否出現(xiàn)漏電，并及時傳送信號至所述微 處理器模塊，由微處理器模塊控制關(guān)閉充電回路電子開關(guān)或主回路電子開關(guān)；
(3)預(yù)供電電源模塊、穩(wěn)壓模塊能為所述微處理器模塊提供穩(wěn)壓電源，DC/DC模塊為車 輛照明等設(shè)施提供弱電電源；
(4)輸入信號采集模塊采集汽車調(diào)速開關(guān)、啟動開關(guān)、倒檔開關(guān)及剎車開關(guān)信號，并將 信號傳送至所述微處理器模塊；
(5 )電壓采集模塊用于采集充電器正極電壓及蓄電池正極電壓，傳送至微處理器模塊， 用于判斷蓄電池是否正常，充電器工作是否正常工作；
(6)過流檢測模塊用于檢測主回路工作時，電流是否異常并將信號傳送至微處理器模塊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]為了清楚說明本發(fā)明的創(chuàng)新原理及其相比于現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢，下面借助于附 圖通過應(yīng)用所述原理的非限制性實例說明可能的實施例。在圖中:
圖1為本發(fā)明的電動汽車控制器的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖2為所述電動汽車控制器的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，本發(fā)明的電動汽車控制器包括:微處理器模塊，輸入信號采集模塊，充電漏電檢測模塊，充電回路電子開關(guān)，充電開關(guān)驅(qū)動模塊，主回路電子開關(guān)，主回路開關(guān) 驅(qū)動模塊，主回路漏電檢測模塊，過流檢測模塊，電壓采集模塊，預(yù)供電源模塊，穩(wěn)壓模塊， DC — DC模塊，CAN模塊,第一、第二全橋驅(qū)動模塊,第一、第二功率管模塊。
[0011]如圖1所示，所述充電漏電檢測模塊包括充電漏電檢測(正極)模塊與充電漏電檢 測(負極)模塊；充電器通過線束與充電漏電檢測(正極)模塊、充電回路電子開關(guān)、電源開 關(guān)、蓄電池、充電漏電檢測(負極)模塊連接并構(gòu)成充電回路。
[0012]所述主回路漏電檢測模塊包括主回路漏電檢測(正極)模塊與主回路漏電檢測(負 極)模塊；主回路電子開關(guān)、主回路漏電檢測(正極)模塊、過流檢測模塊、第一功率管模塊、 雙繞組電機、第二功率管模塊、主回路漏電檢測(負極)模塊、蓄電池及電源開關(guān)通過線束相 連接并構(gòu)成主回路。
[0013]所述預(yù)供電源模塊一端通過線束與電源正極連接，另一端通過線束與穩(wěn)壓模塊連 接，為所述微處理器模塊提供5V及15V的穩(wěn)壓電源；所述DC - DC模塊通過線束與主回路 漏電檢測(正極)模塊、穩(wěn)壓模塊、照明負載相連，為照明負載提供弱電電源并為穩(wěn)壓模塊提 供電源，保證穩(wěn)壓模塊供電的穩(wěn)定性；所述預(yù)供電源模塊及DC - DC模塊采用開關(guān)式電源， 既能適應(yīng)較寬的輸入電壓又能輸出穩(wěn)定的輸出電壓，從而保證微處理器模塊及照明負載的 正常工作。
[0014]所述電壓采集模塊通過線束與充電器正極、電源開關(guān)及微處理器模塊連接，用于 采集充電器正極電壓與蓄電池正極電壓，并傳送至微處理器模塊。
[0015]所述充電開關(guān)驅(qū)動模塊通過線束與微處理器模塊、充電回路電子開關(guān)連接，用于 接受微處理器模塊信號并控制充電回路電子開關(guān)的開啟與關(guān)閉，從而接通或斷開充電回 路。
[0016]所述主回路開關(guān)驅(qū)動模塊通過線束與主回路電子開關(guān)、微處理器模塊連接，用于 接受微處理器模塊信號并控制主回路電子開關(guān)的開啟與關(guān)閉，從而接通或斷開主回路。
[0017]所述充電電子開關(guān)模塊與主回路電子開關(guān)由兩組背靠背的功率管及外圍電路組 成，功率管是MOS管或IGBT管，驅(qū)動電路模塊采用隔離驅(qū)動。
[0018]所述充電漏電檢測(正極)模塊與充電漏電檢測(負極)模塊為一對，通過采集充電 器正極與負極的電流，并傳送信息到微處理器模塊進行判斷充電回路是否漏電；所述主回 路漏電檢測(正極)模塊與主回路漏電檢測(負極)模塊為一對，通過采集主回路正極端與負 極端的電流，并傳送信息到微處理器模塊進行判斷主回路是否漏電；所述充電漏電檢測模 塊與主回路漏電檢測模塊可以采用霍爾式電流傳感器輸出比較模式或激勵線圈脈沖輸出 比較模式。
[0019]所述過流檢測模塊用來檢測主回路電流是否異常并傳送信息到微處理器模塊，該 過流檢測模塊采用霍爾式電流傳感器或電阻壓降傳感器。
[0020]所述輸入信號采集模塊通過線束與調(diào)速開關(guān)、啟動開關(guān)、倒檔開關(guān)、剎車開關(guān)及微 處理器模塊連接，用于采集調(diào)速開關(guān)、啟動開關(guān)、倒檔開關(guān)、剎車開關(guān)的信號并傳送至微處 理器模塊。
[0021]所述雙路驅(qū)動模塊包括第一、第二全橋驅(qū)動模塊；所述微處理器模塊通過線束與 第一全橋驅(qū)動模塊、第一功率管模塊及所述雙繞組電機一個繞組的A、B、C接頭連接；同時 所述微處理器模塊通過線束與第二全橋驅(qū)動模塊、第二功率管模塊及所述雙繞組電機另一繞組的U、V、W接頭連接。所述雙繞組電機上設(shè)有用于測量電機轉(zhuǎn)速的霍爾傳感器，該霍爾 傳感器通過線束將電機轉(zhuǎn)速信號傳送至所述微處理器模塊。
[0022]所述第一、第二全橋驅(qū)動模塊，由自舉式的分離元件或驅(qū)動IC組成，或者采用變 壓器實現(xiàn)隔離驅(qū)動；所述第一、第二功率管模塊采用MOS管或IGBT管。
[0023]本發(fā)明的電動汽車控制器，其工作方法包括:接通電源開關(guān)，預(yù)供電源模塊和穩(wěn)壓 模塊工作為微處理器模塊提供穩(wěn)壓電源，電壓采集模塊采集充電器正極電壓及蓄電池正極 電壓并傳送至微處理器模塊，微處理器模塊判斷充電器有充電電壓且蓄電池電壓正常，則 控制充電開關(guān)驅(qū)動模塊開啟充電回路電子開關(guān)、接通充電回路，蓄電池進入充電狀態(tài)；同時 控制主回路開關(guān)驅(qū)動模塊關(guān)閉主回路電子開關(guān)、斷開主回路，防止當(dāng)充電器接入時，電機工 作產(chǎn)生大電流損壞充電器；
當(dāng)蓄電池的正極與負極反接，則電壓采集模塊采集到蓄電池正極電壓過低，或當(dāng)蓄電 池電壓高于或低于設(shè)定值時，微處理器模塊控制關(guān)閉充電回路電子開關(guān)和主回路電子開 關(guān)，起到電源反接保護、防止蓄電池泄漏及保護電器設(shè)備的功能；
充電漏電檢測模塊采集電流信號傳送至微處理器模塊，微處理器模塊判斷出若有漏電 現(xiàn)象，微處理器模塊將關(guān)閉充電回路電子開關(guān)并通過CAN模塊輸出故障信息；
若電壓采集模塊檢測到無充電電壓且蓄電池電壓正常，同時啟動開關(guān)閉合，微處理器 模塊控制開啟主回路電子開關(guān)，DC/DC模塊工作為整車照明提供弱電電源，并為穩(wěn)壓模塊供 電；
主回路漏電檢測模塊采集電流信號傳送至微處理器模塊，微處理器模塊判斷出若有漏 電現(xiàn)象，微處理器模塊將關(guān)閉主回路電子開關(guān)并通過CAN模塊輸出故障信息；
輸入信號采集模塊采集調(diào)速開關(guān)、啟動開關(guān)、倒檔開關(guān)、剎車開關(guān)的信號并傳送與微處 理器模塊，微處理器智能判斷并輸出邏輯信號到全橋驅(qū)動模塊控制電機運行或停止。當(dāng)車 輛起步時微處理器輸出邏輯信號使第一、第二全橋驅(qū)動模塊同時工作，分別驅(qū)動第一、第二 功率管模塊工作實現(xiàn)雙路驅(qū)動，發(fā)揮所述雙繞組電機的低速大扭矩性能；若車輛速度達到 一定值后微處理器根據(jù)所述兩個功率管模塊的溫度僅開啟溫度較低的功率管模塊來驅(qū)動 所述雙繞組電機，實現(xiàn)單路驅(qū)動；若微處理器模塊檢測到車輛載荷較大或爬坡時，將開啟上 述雙路驅(qū)動為車輛提供足夠的扭矩。
[0024]若兩路驅(qū)動輸出有一路出現(xiàn)故障時，微處理器模塊切斷該路的全橋驅(qū)動模塊，開 啟另一路全橋驅(qū)動模塊，實現(xiàn)單路驅(qū)動，保證車輛在維修前正常行駛并通過CAN模塊輸出 故障信息；若微處理器模塊檢測到調(diào)速開關(guān)、剎車開關(guān)、霍爾傳感器出現(xiàn)故障時，微處理器 模塊自動進入應(yīng)急運行程序，降低車輛速度，同時通過CAN模塊輸出故障信息；當(dāng)汽車正常 行駛時，微處理器模塊通過CAN模塊實時輸出汽車各系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)。
[0025]若所述過流檢測模塊檢測到主回路電流異常，將發(fā)送信號給微處理器模塊，微處 理器模塊將控制關(guān)閉主回路電子開關(guān)及所述第一、第二功率管模塊，實現(xiàn)雙重阻斷電流流 過主回路。
【權(quán)利要求】
1.一種電動汽車控制器的工作方法，該電動汽車控制器包括充電回路及主回路，微處 理器模塊，輸入信號采集模塊，充電漏電檢測模塊，充電回路電子開關(guān)，充電開關(guān)驅(qū)動模塊， 主回路電子開關(guān)，主回路開關(guān)驅(qū)動模塊，主回路漏電檢測模塊，過流檢測模塊，電壓采集模 塊，預(yù)供電源模塊，穩(wěn)壓模塊，DC — DC模塊，CAN模塊，第一、第二功率管模塊，電源模塊， 與所述微處理器模塊連接設(shè)有用于驅(qū)動雙繞組電機的雙路驅(qū)動模塊；雙路驅(qū)動模塊包括第 一、第二全橋驅(qū)動模塊；電動汽車控制器的工作方法包括:輸入信號采集模塊采集調(diào)速開關(guān)、啟動開關(guān)、倒檔開關(guān)、剎車開關(guān)的信號并傳送與微處 理器模塊，微處理器智能判斷并輸出邏輯信號到全橋驅(qū)動模塊控制電機運行或停止；當(dāng)車輛起步時微處理器輸出邏輯信號使第一、第二全橋驅(qū)動模塊同時工作，分別驅(qū)動 第一、第二功率管模塊工作實現(xiàn)雙路驅(qū)動，發(fā)揮所述雙繞組電機的低速大扭矩性能；若車輛 速度達到一定值后微處理器根據(jù)所述兩個功率管模塊的溫度僅開啟溫度較低的功率管模 塊來驅(qū)動所述雙繞組電機，實現(xiàn)單路驅(qū)動；若微處理器模塊檢測到車輛載荷較大或爬坡時， 將開啟上述雙路驅(qū)動為車輛提供足夠的扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車控制器的工作方法，其特征在于:若兩路驅(qū)動輸出 有一路出現(xiàn)故障時，微處理器模塊切斷該路的全橋驅(qū)動模塊，開啟另一路全橋驅(qū)動模塊，實 現(xiàn)單路驅(qū)動，保證車輛在維修前正常行駛并通過CAN模塊輸出故障信息；若微處理器模塊 檢測到調(diào)速開關(guān)、剎車開關(guān)、霍爾傳感器出現(xiàn)故障時，微處理器模塊自動進入應(yīng)急運行程 序，降低車輛速度，同時通過CAN模塊輸出故障信息；當(dāng)汽車正常行駛時，微處理器模塊通 過CAN模塊實時輸出汽車各系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車控制器的工作方法，其特征在于:若所述過流檢測 模塊檢測到主回路電流異常，將發(fā)送信號給微處理器模塊，微處理器模塊將控制關(guān)閉主回 路電子開關(guān)及所述第一、第二功率管模塊，實現(xiàn)雙重阻斷電流流過主回路。
【文檔編號】B60L15/00GK103587430SQ201310629829
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】吳正明 申請人:蔣超