CN104943558A - 一种插电式混合动力客车的充电控制***及控制方法 - Google Patents

一种插电式混合动力客车的充电控制***及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种插电式混合动力客车的充电控制***，远程监控终端、整车控制器VMS和组合仪表能由充电唤醒电源唤醒，组合仪表能唤醒车身控制模块；整车控制器VMS通过BMS供电继电器控制电池管理***BMS上下电；电池管理***BMS控制充电接触器的开断；整车控制器VMS还与充电舱舱门传感器连接。***充电枪后利用国标充电枪的24V低压电源自动激活组合仪表、整车控制器VMS及远程监控终端，无需手动切换电源激活，充电操作步骤简单。***充电枪后，组合仪表、车身控制模块、整车控制器自动切换至充电控制模式，屏蔽发动机起动信号、挡位信号和油门信号，防止充电时误启动车辆，安全性和可靠性高。

Description

一种插电式混合动力客车的充电控制***及控制方法
技术领域
本发明涉及插电式混合动力客车的充电控制领域，尤其涉及一种插电式混合动力客车的充电控制***及控制方法。
背景技术
插电式混合动力客车因具有纯电驱动模式，不受续驶里程限制且成本合理，已成为新能源客车发展的主力军。目前，充电时需要手动打开车辆电源或充电开关，激活充电所需的各个控制器工作，充电步骤繁琐。同时，国家对插电式混合动力客车的充电控制方法没有统一的标准，不同厂家的充电控制策略各不相同，充电枪***时，如果充电电路设计不合理、控制策略考虑不周到，很容易引发各种安全事故。例如：客车因车身较长，且充电口一般设置在车辆尾部，驾驶员如果没有观察到车辆正在充电而误启动车辆行驶，很容易扯坏充电电缆、充电插座和充电机，严重时导致高压线短路引发火灾。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种插电式混合动力客车的充电控制***及控制方法，该装置和方法是一套完整的适用于插电式混合动力客车的充电控制方案，提升了充电控制电路的安全性和可靠性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种插电式混合动力客车的充电控制***，包括远程监控终端、整车控制器VMS、车身控制模块及组合仪表，所述远程监控终端、整车控制器VMS和组合仪表设有独立的充电唤醒电源接口，充电唤醒电源接口用于充电插座插上充电枪时利用充电枪提供的电源激活远程监控终端、整车控制器VMS和组合仪表进行工作，所述组合仪表连接车身控制模块；所述整车控制器VMS通过BMS供电继电器控制电池管理***BMS上下电；所述电池管理***BMS控制充电接触器的开断；所述整车控制器VMS还与充电舱舱门传感器连接；
所述组合仪表、远程监控终端、整车控制器VMS及电池管理***BMS通过总线连接，组成动力总线网络；所述组合仪表、整车控制器VMS及充电机在充电时通过总线连接，组成充电网络；所述组合仪表与车身控制模块通过总线连接，组成车身控制网络。
所述远程监控终端、整车控制器VMS及组合仪表具有常电、ON档电接口及一路独立的充电唤醒电源接口。
所述车身控制模块用于控制车辆的电器负载，包括接收点火钥匙的START信号控制起动机动作。
所述充电舱舱门传感器为常闭式电磁开关，其主体安装在充电插座固定支架上，磁块安装在充电舱舱门上，信号线接至整车控制器VMS，用于整车控制器VMS判断充电舱舱门的开闭状态；
当舱门关闭时电磁开关由闭合状态转换为断开状态，充电舱舱门传感器输出悬空信号；当舱门打开时电磁开关由断开状态转换为闭合状态，充电舱舱门传感器输出负控接地信号。
所述BMS供电继电器的控制端接入整车控制器VMS，输出端的前端接常电，输出端的后端接电池管理***BMS的电源引脚；所述充电接触器的控制端与电池管理***BMS通过导线连接。
所述BMS供电继电器的额定工作电压为24V，输出端的前端接车辆24V常电。
所述充电插座为符合GB/T 20234.3-2011《电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口》的充电插座。
一种采用插电式混合动力客车的充电控制***的控制方法，包括以下步骤：
步骤一，打开电舱舱门***充电枪，充电枪提供的24V电源激活组合仪表、整车控制器VMS及远程监控终端，充电舱舱门传感器输出负控接地信号给整车控制器VMS，整车控制器VMS屏蔽挡位及油门响应；
步骤二，组合仪表收到充电唤醒信号后进入充电唤醒工作模式，自动切换至充电界面，同时激活车身控制模块，通过CAN总线发送屏蔽车辆启动信号的指令，起动输出无效，避免充电时启动发动机；同时，车身控制模块屏蔽除乘客门和危险报警灯以外的负载输出，减少充电时电能的消耗缩短充电时间；
步骤三，整车控制器VMS收到充电唤醒信号后开始自检，若自检不通过则通过CAN总线发送自检失败的信息，组合仪表的充电界面显示充电故障；若自检通过则控制BMS供电继电器吸合，电池管理***BMS上电；
步骤四，电池管理***BMS上电后，与充电机建立连接，通过信号验证连接是否可靠，确认连接可靠后报文广播给整车控制器VMS；
步骤五，整车控制器VMS收到充电枪可靠连接的报文后，与电池管理***BMS共同控制充电接触器闭合，充电机开始给车辆充电。
所述步骤四中，电池管理***BMS与充电机通过GB/T 20234.3-2011规定的CC2信号验证连接是否可靠，确认连接可靠后通过CAN总线报文广播给整车控制器VMS。
本发明的有益效果：
1、***充电枪后利用国标充电枪的24V低压电源自动激活组合仪表、整车控制器VMS、远程监控终端，无需手动切换电源激活，充电操作步骤简单。
2、***充电枪后，组合仪表、车身控制模块、整车控制器自动切换至充电控制模式，屏蔽发动机起动信号、挡位信号和油门信号，防止充电时误启动车辆，安全性和可靠性高。
附图说明
图1(a)为本发明的充电控制电路原理图，图1(b)为充电枪；
图2为本发明的充电控制方法流程图；
图中，1、远程监控终端；2、整车控制器VMS；3、BMS供电继电器；4、充电接触器；5、电池管理***BMS；6、充电舱舱门传感器；7、充电插座固定支架；8、充电舱舱门；9、充电插座；10、组合仪表；11、车身控制模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明提供了一种插电式混合动力客车的充电控制***及控制方法，***充电枪后利用国标充电枪的24V低压电源自动激活组合仪表、整车控制器VMS和远程监控终端，组合仪表、车身控制模块、整车控制器自动切换至充电控制模式，屏蔽发动机起动信号、挡位信号和油门信号，防止充电时误启动车辆。
如图1(a)-图1(b)所示，一种插电式混合动力客车的充电控制***，包括远程监控终端1、整车控制器VMS 2、BMS供电继电器3、充电接触器4、动力电池管理***BMS5、充电舱舱门传感器6、充电插座固定支架7、充电舱舱门8、充电插座9、组合仪表10、车身控制模块11。
所述远程监控终端1、整车控制器VMS 2、组合仪表10除具有常电和ON档电接口外，还具有一路独立的充电唤醒电源接口，充电唤醒电源接口用于插上充电枪时利用充电枪提供的24V低压电源激活远程监控终端1、整车控制器VMS 2及组合仪表10进行工作。
所述BMS供电继电器3的额定工作电压为24V，其控制端接入整车控制器VMS 2，输出端的前端接车辆24V常电，输出端的后端接动力电池管理***BMS5的电源引脚，整车控制器VMS 2通过控制BMS供电继电器3的控制端来控制电池管理***BMS5的上下电。
所述充电接触器4的控制端与电池管理***BMS5的相应引脚通过物理线进行连接，由电池管理***BMS5直接控制充电接触器4的闭合与断开。
所述充电舱舱门传感器6为常闭式电磁开关，其主体安装在充电插座固定支架7上，磁块安装在充电舱舱门8上，信号线接至整车控制器VMS 2的相应管脚，用于整车控制器VMS 2判断充电舱舱门8的开闭状态。当舱门关闭时电磁开关由闭合状态转换为断开状态，充电舱舱门传感器6输出悬空信号；当舱门打开时电磁开关由断开状态转换为闭合状态，充电舱舱门传感器6输出负控接地信号。
所述充电插座9为符合GB/T 20234.3-2011《电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口》的充电插座。
所述车身控制模块11用于控制车辆的常规电器负载，包括接收点火钥匙的START信号控制起动机动作。所述车身控制模块11可以由组合仪表10通过物理线唤醒。
所述组合仪表、远程监控终端、VMS、BMS通过CAN总线连接，组成动力CAN网络；所述组合仪表、VMS、充电机，在充电时通过CAN总线连接，组成充电CAN网络；所述组合仪表与车身控制模块通过CAN总线连接，组成车身控制网络。
如图2所示，一种优选的用于上述插电式混合动力客车充电控制***的控制方法的实施例，包括以下步骤：
1、打开充电插座舱门***充电枪，充电枪提供的24V电源激活组合仪表10、整车控制器VMS2、远程监控终端1，充电舱舱门传感器6输出负控接地信号给整车控制器VMS2，整车控制器VMS2屏蔽挡位及油门响应。
2、组合仪表10收到充电唤醒信号后进入充电唤醒工作模式，自动切换至充电界面，同时激活车身控制模11块，通过CAN总线发送屏蔽车辆启动信号的指令，起动输出无效，避免充电时启动发动机；同时，车身控制模块11屏蔽其它常规负载输出，减少充电时电能的消耗缩短充电时间，但乘客门和危险报警灯除外。
3、整车控制器VMS 2收到充电唤醒信号后开始自检，若自检不通过则通过CAN总线发送自检失败的信息，组合仪表10的充电界面显示充电故障；若自检通过则控制BMS供电继电器3吸合，动力电池管理***BMS5上电。
4、动力电池管理***BMS5上电后，与充电机建立连接，通过GB/T 20234.3-2011规定的CC2信号验证连接是否可靠，确认连接可靠后通过CAN总线报文广播给整车控制器VMS2。
5、整车控制器VMS2收到充电枪可靠连接的报文后，与动力电池管理***BMS5共同控制充电接触器闭合，充电机开始给车辆充电。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种插电式混合动力客车的充电控制***，其特征是，包括远程监控终端、整车控制器VMS、车身控制模块及组合仪表，所述远程监控终端、整车控制器VMS和组合仪表设有独立的充电唤醒电源接口，充电唤醒电源接口用于充电插座插上充电枪时利用充电枪提供的电源激活远程监控终端、整车控制器VMS和组合仪表进行工作，所述组合仪表连接车身控制模块；所述整车控制器VMS通过BMS供电继电器控制电池管理***BMS上下电；所述电池管理***BMS控制充电接触器的开断；所述整车控制器VMS还与充电舱舱门传感器连接；
所述组合仪表、远程监控终端、整车控制器VMS及电池管理***BMS通过总线连接，组成动力总线网络；所述组合仪表、整车控制器VMS及充电机在充电时通过总线连接，组成充电网络；所述组合仪表与车身控制模块通过总线连接，组成车身控制网络。
2.如权利要求1所述一种插电式混合动力客车的充电控制***，其特征是，所述远程监控终端、整车控制器VMS及组合仪表具有常电、ON档电接口及一路独立的充电唤醒电源接口。
3.如权利要求1所述一种插电式混合动力客车的充电控制***，其特征是，所述车身控制模块用于控制车辆的电器负载，包括接收点火钥匙的START信号控制起动机动作。
4.如权利要求1所述一种插电式混合动力客车的充电控制***，其特征是，所述充电舱舱门传感器为常闭式电磁开关，其主体安装在充电插座固定支架上，磁块安装在充电舱舱门上，信号线接至整车控制器VMS，用于整车控制器VMS判断充电舱舱门的开闭状态；
当舱门关闭时电磁开关由闭合状态转换为断开状态，充电舱舱门传感器输出悬空信号；当舱门打开时电磁开关由断开状态转换为闭合状态，充电舱舱门传感器输出负控接地信号。
5.如权利要求1所述一种插电式混合动力客车的充电控制***，其特征是，所述BMS供电继电器的控制端接入整车控制器VMS，输出端的前端接常电，输出端的后端接电池管理***BMS的电源引脚；所述充电接触器的控制端与电池管理***BMS通过导线连接。
6.如权利要求5所述一种插电式混合动力客车的充电控制***，其特征是，所述BMS供电继电器的额定工作电压为24V，输出端的前端接车辆24V常电。
7.如权利要求1所述一种插电式混合动力客车的充电控制***，其特征是，所述充电插座为符合GB/T 20234.3-2011《电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口》的充电插座。
8.一种采用权利要求1所述插电式混合动力客车的充电控制***的控制方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一，打开电舱舱门***充电枪，充电枪提供的24V电源激活组合仪表、整车控制器VMS及远程监控终端，充电舱舱门传感器输出负控接地信号给整车控制器VMS，整车控制器VMS屏蔽挡位及油门响应；
步骤二，组合仪表收到充电唤醒信号后进入充电唤醒工作模式，自动切换至充电界面，同时激活车身控制模块，通过CAN总线发送屏蔽车辆启动信号的指令，起动输出无效，避免充电时启动发动机；同时，车身控制模块屏蔽除乘客门和危险报警灯以外的负载输出，减少充电时电能的消耗缩短充电时间；
步骤三，整车控制器VMS收到充电唤醒信号后开始自检，若自检不通过则通过CAN总线发送自检失败的信息，组合仪表的充电界面显示充电故障；若自检通过则控制BMS供电继电器吸合，电池管理***BMS上电；
步骤四，电池管理***BMS上电后，与充电机建立连接，通过信号验证连接是否可靠，确认连接可靠后报文广播给整车控制器VMS；
步骤五，整车控制器VMS收到充电枪可靠连接的报文后，与电池管理***BMS共同控制充电接触器闭合，充电机开始给车辆充电。
9.如权利要求8所述一种插电式混合动力客车的充电控制***的控制方法，其特征是，所述步骤四中，电池管理***BMS与充电机通过GB/T 20234.3-2011规定的CC2信号验证连接是否可靠，确认连接可靠后通过CAN总线报文广播给整车控制器VMS。
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