CN107839488A - 一种纯电动车受电弓升降控制方法及装置 - Google Patents

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郭潇然
苏常军
杨学青
尚岩
刘振楠
彭金雷
王炜斌
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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    • B60L5/18—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using bow-type collectors in contact with trolley wire
    • B60L5/22—Supporting means for the contact bow
    • B60L5/28—Devices for lifting and resetting the collector

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Abstract

本发明涉及一种纯电动车受电弓升降控制方法及装置，属于轨道交通技术领域。本发明在控制受电弓降弓时检测受电弓在设定时间内是否降弓到位，若检测降弓到位，则恢复行车模式；若检测降弓不到位，通过摄像头观察受电弓的降弓情况，当受电弓降弓达到预设位置时，恢复行车模式，否则进行故障报警。本发明通过传感器和摄像头的配合使用，能够快速有效的实现对车辆受电弓降弓到位情况的检测，避免了受电弓降弓不到位，同时还提高了检测准确性和有效性，防止由于传感器本身故障引起VCU检测不到降弓到位信号而导致车辆不能正常行驶。

Description

一种纯电动车受电弓升降控制方法及装置
技术领域
本发明涉及一种纯电动车受电弓升降控制方法及装置，属于轨道交通技术领域。
背景技术
新能源汽车尤其是纯电动汽车是当今发展的趋势，但纯电动汽车续驶里程短的问题仍未得到很好的解决，车辆在运营过程中需要频繁的充电补电才能满足运营需求。受电弓式充电***，提供了一种新型便捷的智能快速充电方案，受电弓充电过程中无法像传统插枪式充电一样提供低压电，受电弓升起靠一定气压维持，如果气压不足则会导致充电过程中降弓，对受电弓造成损害。受电弓的充电方式经常需要车辆运营过程中进行短时间补电，因此充电时受电弓的升降应尽可能的操作简便，控制精确，以节约时间降低成本。
公开号为CN103991388专利申请文件公开了一种储能式电力牵引交通供电方法，并具体公开了在车辆进入车站时，受电弓升弓与接触网连接进行充电，当停站时间结束，车辆受电弓降弓。虽然该专利申请文件公开了车辆在充电过程中受电弓升降控制，但是并没有考虑在充电完成后由于受电弓没有降弓到位导致车辆在行驶中发生刮蹭影响车辆行驶安全的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种纯电动车受电弓升降控制方法及装置，以解决目前车辆由于降弓不到位而影响车辆安全行驶的问题。
本发明为解决上述技术问题而提供一种纯电动车受电弓升降控制方法，该控制方法包括以下步骤：
1)在控制受电弓降弓时检测受电弓在设定时间内是否降弓到位，若检测降弓到位，则恢复行车模式；
2)若检测降弓不到位，通过摄像头观察受电弓的降弓情况，当受电弓降弓达到预设位置时，恢复行车模式，否则进行故障报警。
受电弓的降弓控制是在车辆充电完成后，以避免车辆充电过程中带载切断。
该方法还包括在车辆准备充电时，通过检测车辆是否锁止来控制受电弓是否升起充电，以确保受电弓升弓充电过程中车辆处于锁止状态。
检测车辆是否锁止是通过检测车辆摘挡信号、手刹信号、车速信号和主电机接触器状态信号来实现的，当检测到车辆有摘挡信号、手刹信号和主电机接触器断开信号，且车速信号为0时，说明车辆处于锁止状态。
车辆充电是否完成是通过检测充电电流来实现的，当检测到的充电电流为0时，说明车辆充电完成。
车辆升弓充电过程需在On火下进行，以避免降弓风险。
本发明还提供了一种纯电动车受电动升降控制装置，该控制装置包括控制器、受电弓传感器和受电弓摄像头，受电弓摄像头设置在车辆的顶部，用于拍摄受电弓的降弓情况，受电弓传感器用于检测受电弓是否降弓到位，受电弓传感器与控制器连接，将检测到的信息发送给控制器，若受电弓传感器在设定时间内检测到降弓到位信号，控制器控制车辆恢复行车模式；若检测降弓不到位，通过摄像头观察受电弓的降弓情况，当受电弓降弓达到预设位置时，控制器恢复行车模式，否则进行故障报警。
所述的控制器还需检测车辆是否充电完成，当控制器检测到车辆充电完成后才控制受电弓的降弓，以避免车辆充电过程中带载切断。
所述的控制器上还连接有车辆锁止检测模块，在车辆准备充电时，控制器根据车辆锁止检测模块检测车辆是否锁止来控制受电弓是否升起充电，以确保受电弓升弓充电过程中车辆处于锁止状态。
所述的车辆锁止检测模块检测有摘挡信号、手刹信号、车速信号和主电机接触器状态信号，当检测到车辆有摘挡信号、手刹信号和主电机接触器断开信号，且车速信号为0时，说明车辆处于锁止状态。
本发明的有益效果是:本发明在控制受电弓降弓时检测受电弓在设定时间内是否降弓到位，若检测降弓到位，则恢复行车模式；若检测降弓不到位，通过摄像头观察受电弓的降弓情况，当受电弓降弓达到预设位置时，恢复行车模式，否则进行故障报警。本发明通过传感器和摄像头的配合使用，能够快速有效的实现对车辆受电弓降弓到位情况的检测，避免了受电弓降弓不到位，同时还提高了检测准确性和有效性，防止由于传感器本身故障引起VCU检测不到降弓到位信号而导致车辆不能正常行驶。
附图说明
图1是本发明纯电动车受电弓升降控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
本发明的纯电动车受电弓升降控制方法的实施例
本发明在控制受电弓降弓时检测受电弓在设定时间内是否降弓到位，若检测降弓到位，则恢复行车模式；若检测降弓不到位，通过摄像头观察受电弓的降弓情况，当受电弓降弓达到预设位置时，恢复行车模式，否则进行故障报警。该方法的流程如图1所示，具体的控制过程如下：
为了避免带载切断，保证充电安全，本实施例中对于受电弓降落的控制是在充电完成后，即当电池充满后，电池管理***BMS给充电机发送停止充电指令，充电机接收到该指令停止充电，BMS检测充电电流为0后给整车控制器发送充电完成信号，本发明只在收到该充电完成信号时才控制受电弓进行降弓操作，在未收到BMS发送的充电完成信号时，驾驶员按下降弓开关、挂上档位、松开手刹等操作均认为误操作，整车不响应，不降弓。当检测到充电完成后，控制受电弓进行降弓操作，驾驶员可通过按下降弓开关来控制降弓。降弓命令发出后，通过受电弓传感器检测设定时间内受电弓降弓到位状态，由于正常情况下受电弓在5s内即可降弓到位，为了保证检测的准确性，本实施例中的设定时间为15s；当在设定时间内收到受电弓传感器检测的到位信息后，给电机控制器发送指令，吸合主电机接触器，整车恢复正常行车模式。若在设定时间(15s)内未收到受电弓传感器检测的降弓到位信号，则有可能有以下两种情况，一是受电弓传感器本身出现故障，无法检测到降弓到位信号，二是受电弓本身的执行机构出现故障，无法降弓到位。并且受电弓传感器比受电弓执行机构更容易损坏，为了避免由于受电弓传感器本身故障造成车辆不能及时行车的问题，本发明通过在车顶增加摄像头来拍摄车辆受电弓的升降，通过摄像头观察受电弓的降弓情况，当受电弓降弓达到预设位置时，则恢复行车模式，否则进行故障报警。由于执行机构长时间运行后会造成降弓不到位的情况，而受电弓所有的降弓不到位不一定都会影响车辆行驶，例如当受电弓降弓70％时，虽然传感器检测不到到位信号，但是并不影响车辆的正常运行，因此这里的预设位置为不影响行车安全的位置。
为了防止在充电过程中由于司机的误操作导致车辆启动的问题，本发明在上述实施例的基础上进行了进一步优化，在车辆处于锁止状态下时才控制受电弓升弓充电。具体的过程如下：
纯电动车驶入充电库位准备充电，检测该车辆是否处于锁止状态，本实施例中的锁止状态指的是车辆的动力***被切断，即通过检测车辆摘挡信号、手刹信号和车速信号来控制实现的，当检测到车辆有摘挡信号和手刹信号，且车速信号为0时，控制断开主电机接触器，切断车辆的动力输出，确保车辆处于锁止状态。此时，即可控制受电弓升起开始充电。
由于受电弓升起靠一定气压维持，如果气压不足则会导致充电过程中降弓，对受电弓造成损害，为了规避24V馈电以及气压不足导致降弓的风险，在车辆升弓充电过程中，必须保证DC/DC及空压机等电器附件的正常工作，即保证充电在On火下进行。在车辆充电完成后，且受电弓降弓达到行车需求时，直接点Start火，挂挡即可行车。
本发明纯电动车受电弓升降控制装置的实施例
本发明的纯电动车受电弓升降控制装置包括控制器、受电弓传感器和受电弓摄像头，受电弓摄像头设置在车辆的顶部，用于拍摄受电弓的降弓情况，受电弓传感器采用接近式磁感应开关传感器，包含两个部件:磁感应开关和铁磁性件，安装在升降气缸台面和底架台面，用于检测受电弓是否降弓到位。受电弓传感器与控制器连接，用于将检测到的信息发送给控制器。若受电弓传感器在设定时间内检测到降弓到位信号，控制器控制车辆恢复行车模式；若检测降弓不到位，通过摄像头观察受电弓的降弓情况，当受电弓降弓达到预设位置时，控制器恢复行车模式，否则进行故障报警。本实施例中控制器可采用整车控制器实现，当传感器检测到信号后给整车控制器发送受电弓降弓到位信号，整车控制器接收到该信号后，给电机控制器发送指令，吸合主电机接触器，整车恢复正常行车模式；当整车控制器没有收到传感器的信号时，驾驶员可查看摄像头拍摄的受电弓降弓情况，具体控制过程与方法实施例中一样，这里不再赘述。
为避免车辆充电过程中带载切断，本实施例中的控制器还需检测车辆是否充电完成，当控制器检测到车辆充电完成后才控制受电弓的降弓。即电池充满电后，BMS给充电机发送停止充电指令，充电机接收该指令停止充电，BMS检测充电电流为0后给整车控制器发送充电完成信号，在整车控制器接收到该信号，同时按下降弓开关时，控制受电弓降落，在未收到BMS发送的充电完成信号时，驾驶员按下降弓开关、挂上档位、松开手刹等操作均认为误操作，整车不响应，不降弓。
为确保受电弓升弓充电过程中车辆处于锁止状态，控制器上还连接有车辆锁止检测模块，在车辆准备充电时，控制器根据车辆锁止检测模块检测车辆是否锁止来控制受电弓是否升起充电，本实施例中车辆锁止检测模块检测有摘挡信号、手刹信号、车速信号和主电机接触器状态信号，当检测到车辆有摘挡信号、手刹信号和主电机接触器断开信号，且车速信号为0时，说明车辆处于锁止状态。为了规避24V馈电以及气压不足导致降弓的风险，在整车充电过程中，DC/DC及空压机等电器附件需正常工作，在充电完成之后直接点Start火，挂档即可行车。

Claims (10)

1.一种纯电动车受电弓升降控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：
1)在控制受电弓降弓时检测受电弓在设定时间内是否降弓到位，若检测降弓到位，则恢复行车模式；
2)若检测降弓不到位，通过摄像头观察受电弓的降弓情况，当受电弓降弓达到预设位置时，恢复行车模式，否则进行故障报警。
2.根据权利要求1所述的纯电动车受电弓升降控制方法，其特征在于，受电弓的降弓控制是在车辆充电完成后，以避免车辆充电过程中带载切断。
3.根据权利要求1或2所述的纯电动车受电弓升降控制方法，其特征在于，该方法还包括在车辆准备充电时，通过检测车辆是否锁止来控制受电弓是否升起充电，以确保受电弓升弓充电过程中车辆处于锁止状态。
4.根据权利要求3所述的纯电动车受电弓升降控制方法，其特征在于，检测车辆是否锁止是通过检测车辆摘挡信号、手刹信号、车速信号和主电机接触器状态信号来实现的，当检测到车辆有摘挡信号、手刹信号和主电机接触器断开信号，且车速信号为0时，说明车辆处于锁止状态。
5.根据权利要求2所述的纯电动车受电弓升降控制方法，其特征在于，车辆充电是否完成是通过检测充电电流来实现的，当检测到的充电电流为0时，说明车辆充电完成。
6.根据权利要求3所述的纯电动车受电弓升降控制方法，其特征在于，车辆升弓充电过程需在On火下进行，以避免降弓风险。
7.一种纯电动车受电弓升降控制装置，其特征在于，该控制装置包括控制器、受电弓传感器和受电弓摄像头，受电弓摄像头设置在车辆的顶部，用于拍摄受电弓的降弓情况，受电弓传感器用于检测受电弓是否降弓到位，受电弓传感器与控制器连接，将检测到的信息发送给控制器，若受电弓传感器在设定时间内检测到降弓到位信号，控制器控制车辆恢复行车模式；若检测降弓不到位，通过摄像头观察受电弓的降弓情况，当受电弓降弓达到预设位置时，控制器恢复行车模式，否则进行故障报警。
8.根据权利要求7所述的纯电动车受电弓升降控制装置，其特征在于，所述的控制器还需检测车辆是否充电完成，当控制器检测到车辆充电完成后才控制受电弓的降弓，以避免车辆充电过程中带载切断。
9.根据权利要求7或8所述的纯电动车受电弓升降控制装置，其特征在于，所述的控制器上还连接有车辆锁止检测模块，在车辆准备充电时，控制器根据车辆锁止检测模块检测车辆是否锁止来控制受电弓是否升起充电，以确保受电弓升弓充电过程中车辆处于锁止状态。
10.根据权利要求9所述的纯电动车受电弓升降控制装置，其特征在于，所述的车辆锁止检测模块检测有摘挡信号、手刹信号、车速信号和主电机接触器状态信号，当检测到车辆有摘挡信号、手刹信号和主电机接触器断开信号，且车速信号为0时，说明车辆处于锁止状态。
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