CN115111139A - 一种电动商用车用压缩空气供给*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电动商用车用压缩空气供给***，其包括供能装置、空气处理装置、储能装置、气压传感器、人机交互装置、高压控制装置、低压控制装置，供能装置通过管路与空气处理装置相连，空气处理装置通过管路与储能装置相连，储能装置通过管路与用气设备相连；气压传感器设置在储能装置上，气压传感器与人机交互装置电连接；高压控制装置与供能装置电连接，低压控制装置与供能装置电连接；人机交互装置、高压控制装置以及低压控制装置分别与整车数据总线通讯连接；高压控制装置用于对供能装置的启停进行控制，低压控制装置用于对供能装置的散热风扇的启停进行控制。本发明能够较好地实现压缩空气供给***的电动化。
Description
技术领域
本发明属于电动车辆技术领域，具体涉及一种电动商用车用压缩空气供给***。
背景技术
在新四化政策的驱动下，商用车也迅速向电动化转型，面对市场的大量需求，需要快速响应，提供与新能源电动车功能***相匹配的各子***。压缩空气供给***，作为制动***、选换挡操纵***、离合助力***等***的重要供能***，电动化转型必不可少。因此，如何实现压缩空气供给***的电动化，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动商用车用压缩空气供给***，以解决现有技术中的上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种电动商用车用压缩空气供给***，其包括用于提供压缩空气的供能装置、用于对所述压缩空气进行处理的空气处理装置、用于对所述压缩空气进行存储的储能装置、气压传感器、人机交互装置、高压控制装置、低压控制装置，所述供能装置的进气口与大气相通，所述供能装置的出气口通过管路与所述空气处理装置的进气口相连，所述空气处理装置的出气口通过管路与所述储能装置的进气口相连，所述储能装置的出气口通过管路与用气设备相连；所述气压传感器设置在所述储能装置上，所述气压传感器与所述人机交互装置电连接；所述高压控制装置的一端与整车动力电池电连接，所述高压控制装置的另一端与所述供能装置电连接；所述低压控制装置的一端与整车蓄电池电连接，所述低压控制装置的另一端与所述供能装置电连接；所述人机交互装置、所述高压控制装置以及所述低压控制装置分别与整车数据总线通讯连接；所述高压控制装置用于对所述供能装置的启停进行控制，所述低压控制装置用于对所述供能装置的散热风扇的启停进行控制。
优选地，所述高压控制装置的控制策略为：启动车辆后，气压传感器检测储能装置中压缩空气的压力，并将该压力转换为电信号传递给人机交互装置，人机交互装置将该电信号解析为气压值报文并发送给整车数据总线，高压控制装置通过整车数据总线获取上述气压值报文；若高压控制装置检测到该气压值高于设定的启动压力，则供能装置保持停机；若高压控制装置检测到该气压值低于设定的启动压力且持续一定时间，则启动供能装置进行供气，直至上述气压值达到设定的停机压力后停止供气。
优选地，在上述气压值达到设定的停机压力时，高压控制装置控制供能装置延迟一定时间再停机。
优选地，若供能装置连续工作时间超过一定时长，上述气压值仍没有达到停机压力，则高压控制装置发送故障报文一至整车数据总线，人机交互装置获取该故障报文一后，控制报警装置开始报警。
优选地，若高压控制装置没有获取到上述气压值报文，则控制供能装置进行循环供气，两次供气之间的间隔时间相等；同时发送故障报文二至整车数据总线，人机交互装置获取该故障报文二后，控制报警装置开始报警。
优选地，所述报警装置包括声学报警器和光学报警器。
优选地，所述低压控制装置的控制策略为：高压控制装置将供能装置工作状态报文发送至整车数据总线，低压控制装置通过整车数据总线获取该供能装置工作状态报文后，控制供能装置的散热风扇与供能装置同时启停；若低压控制装置无法接收到上述供能装置工作状态报文，则控制散热风扇持续工作。
优选地，所述供能装置为电动的打气泵。
优选地，所述空气处理装置包括干燥器和四回路保护阀，所述干燥器的进气口用于与所述供能装置的出气口相连，所述四回路保护阀的进气口与所述干燥器的出气口相连，所述四回路保护阀的出气口用于与所述储能装置相连。
优选地，所述人机交互装置为仪表盘。
本发明的有益效果在于：
本发明的电动商用车用压缩空气供给***，其空气处理装置和储能装置可以沿用燃油车的空气处理装置和空气存储装置，对燃油车的改动小，新增验证项少，从而较好地实现了压缩空气供给***的电动化，能够较好地适用于燃油车的电动化转型，进而能够较为快速地响应市场电动化产品需求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，并将结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细说明，其中
图1为本发明实施例提供的电动商用车用压缩空气供给***的示意图；
图2为本发明实施例提供的电动商用车用压缩空气供给***的控制策略框图。
11、供能装置，21、空气处理装置，31、储能装置，41、气压传感器，51、人机交互装置，61、高压控制装置，71、低压控制装置，
81、整车数据总线，91、蓄电池。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合具体实施例对本方案作进一步地详细介绍。
如图1所示，本发明实施例提供了一种电动商用车用压缩空气供给***，其包括用于提供压缩空气的供能装置11、用于对所述压缩空气进行处理的空气处理装置21、用于对所述压缩空气进行存储的储能装置31、气压传感器41、人机交互装置51、高压控制装置61、低压控制装置71，所述供能装置11的进气口与大气相通，所述供能装置的出气口通过管路与所述空气处理装置的进气口相连，所述空气处理装置21的出气口通过管路与所述储能装置的进气口相连，所述储能装置31的出气口通过管路与用气设备相连；所述气压传感器设置在所述储能装置上，所述气压传感器41与所述人机交互装置51电连接；所述高压控制装置61的一端与整车动力电池电连接，所述高压控制装置的另一端与所述供能装置电连接；所述低压控制装置71的一端与整车蓄电池91电连接，所述低压控制装置的另一端与所述供能装置电连接；所述人机交互装置、所述高压控制装置以及所述低压控制装置分别与整车数据总线81通讯连接；所述高压控制装置用于对所述供能装置的启停进行控制，所述低压控制装置用于对所述供能装置的散热风扇的启停进行控制。
本发明实施例提供的电动商用车用压缩空气供给***，其空气处理装置21和储能装置31可以沿用燃油车的空气处理装置和空气存储装置，对燃油车的改动小，新增验证项少，从而能够较好地适用于燃油车的电动化转型，进而能够迅速响应市场电动化产品需求。
进一步地，所述高压控制装置61的控制策略为：启动车辆后，气压传感器41检测储能装置中压缩空气的压力，并将该压力转换为电信号传递给人机交互装置，人机交互装置将该电信号解析为气压值报文并发送给整车数据总线，高压控制装置通过整车数据总线获取上述气压值报文；若高压控制装置检测到该气压值高于设定的启动压力，则供能装置保持停机；若高压控制装置检测到该气压值低于设定的启动压力且持续一定时间如3秒，则启动供能装置进行供气，直至上述气压值达到设定的停机压力后停止供气。
可以优选，在上述气压值达到设定的停机压力时，高压控制装置61控制供能装置延迟一定时间如延迟10秒再停机。采用此方案，保证储能装置中的压力能够达到设定值。
具体地，若供能装置连续工作时间超过一定时长，上述气压值仍没有达到停机压力，则高压控制装置61发送故障报文一至整车数据总线81，人机交互装置51获取该故障报文一后，控制报警装置开始报警，以提示驾驶员及时进行维修。可以理解的是，维修好后，该气压值达到停机压力，供能装置停机时，清除故障报文一，重新开始计时；维修后重新上电可恢复供气。
具体地，若高压控制装置61没有获取到上述气压值报文，则控制供能装置进行循环供气，两次供气之间的间隔时间相等；同时发送故障报文二至整车数据总线，人机交互装置获取该故障报文二后，控制报警装置开始报警，以提示驾驶员及时进行维修。可以理解的是，维修后，重新上电可恢复供气；若acm与vcu通讯丢失故障或CANCbussoff故障，都会导致高压控制装置无法正常接收气压值报文。
可以优选，所述报警装置包括声学报警器和光学报警器，其中声学报警器可以为蜂鸣器，光学报警器可以为橙色故障灯和发光文字提醒语。
进一步地，所述低压控制装置71的控制策略为：高压控制装置将供能装置工作状态报文发送至整车数据总线，低压控制装置通过整车数据总线获取该供能装置工作状态报文后，控制供能装置的散热风扇与供能装置同时启停；若低压控制装置无法接收到上述供能装置工作状态报文，则控制散热风扇持续工作。
具体地，所述供能装置11为电动的打气泵。可以理解的是，高压控制装置中还具有峰值电流保护策略即超过峰值电流后打气泵停机；高压控制装置具有充电保护策略即在对整车动力电池进行充电时，电动的打气泵不启动。
可以优选，所述空气处理装置21包括干燥器和四回路保护阀，所述干燥器的进气口用于与所述供能装置的出气口相连，所述四回路保护阀的进气口与所述干燥器的出气口相连，所述四回路保护阀的出气口用于与所述储能装置相连。可以理解的是，此时空气处理装置与现有技术中的空气处理装置相同；储能装置可以与现有技术中的空气存储装置的结构相同，此处不再赘述；各用电设备可以分别匹配有一个储能装置。
具体地，所述人机交互装置51为仪表盘。驾驶员通过仪表盘上的压力表可观察***气压大小，当***压力小于0.4MPa时，仪表盘可以通过程序直接驱动报警装置提醒驾驶员。可以理解的是，蓄电池属于低压，用于信号控制，动力电池属于高压；散热风扇是电动的打气泵自带的散热***，通过低压驱动；而电动的打气泵用于产生压缩空气，是通过高压驱动，即利用动力电池驱动。
可以理解的是，图1中的粗实线为管路连接，细实线为线束连接，虚线为通讯连接；其中启动压力可以根据空气处理装置的恢复供气压力设定，停机压力可以根据***压力及打气泵打气效率进行设定，设定停机压力略低于***压力。
在一具体的实施例中，电动的打气泵的进气口通向大气，经过自身的空滤器对空气进行过滤得到洁净的空气，空气在打气泵内部压缩后形成压缩空气，压缩空气通过出气口连接到干燥器，经过干燥、过滤、冷却等操作后，通过四回路保护阀接入到储能装置而后输出到各用气设备。气压传感器安装在储能装置上，经线束连接到人机交互装置如仪表板，用于显示***气压和供整车数据总线获取***压力。人机交互装置、高压控制装置、低压控制装置通过双绞线连接至整车数据总线，进行信息交互。
如图2所示，为本发明电动商用车用压缩空气供给***的控制策略图。设定***压力为0.81MPa，卸荷压力为0.85MPa(***压力达到0.85MPa后，反吹干燥器，以排去干燥器吸收的水分，实现再生，此时需消耗一定***压力，使得***压力下降到0.81MPa后稳定)，启动压力为0.68MPa，停机压力为0.82MPa；启动车辆，气压传感器检测储能装置中压缩空气的压力即***压力，并将该压力转换为电信号传递给人机交互装置，人机交互装置将其解析为气压值报文发送到整车数据总线，高压控制装置通过整车数据总线获取该气压值报文得到***压力的气压值。若检测到***压力高于设定的启动压力0.68MPa，则打气泵保持停机；若检测到***压力低于启动压力0.68MPa且持续超过3秒，则启动打气泵，达到停机压力0.82MPa后，延时10s打气泵停机，在延时的这段时间内***压力继续上升到0.85MPa，实现对干燥器的反吹，而后回落稳定到设定的***压力0.81MPa。若管路存在泄漏，会使得打气泵连续打气时间超过10min***压力仍无法达到停机压力，则高压控制装置发送故障码一至整车数据总线，人机交互装置获取该故障码一，并发出声学报警(蜂鸣声)和光学报警(橙色故障灯及文字提示驾驶员进行维修)；若高压控制装置无法接收到气压值报文，则控制打气泵每间隔30s进行一次打气，每次打气时长可以为60s，同时发送故障码二至整车数据总线，人机交互装置获取该故障码二，并发出声学报警(蜂鸣声)和光学报警(橙色故障灯及文字提示驾驶员进行维修)。高压控制装置将打气泵工作状态报文发送至整车总线，低压控制装置通过整车数据总线获取打气泵工作状态报文，控制散热风扇与打气泵同时启停，即若打气泵工作，则控制散热风扇也工作，若打气泵停机，则控制散热风扇也停机；若无法接收到打气泵工作状态报文(此时是整车数据总线崩溃等故障导致)，则控制散热风扇持续工作，此时低压控制装置可以发送故障报文至仪表盘，以提示驾驶员制动***出现故障。
本发明的控制策略完善，可稳定控制压缩空气的输出和供给，并且采用按需供给方式即上述提到的工作压力循环，低于0.68MPa，判定***压力低，打气泵工作，高于0.82MPa并延时10s后打气泵停止工作，以降低能源消耗，有效节约能源。
以上仅是本发明的优选实施方式，需要指出的是，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，而且，在阅读了本发明的内容之后，本领域相关技术人员可以对本发明做出各种改动或修改，这些等价形式同样落入本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种电动商用车用压缩空气供给***，其特征在于，其包括用于提供压缩空气的供能装置、用于对所述压缩空气进行处理的空气处理装置、用于对所述压缩空气进行存储的储能装置、气压传感器、人机交互装置、高压控制装置、低压控制装置，所述供能装置的进气口与大气相通，所述供能装置的出气口通过管路与所述空气处理装置的进气口相连，所述空气处理装置的出气口通过管路与所述储能装置的进气口相连，所述储能装置的出气口通过管路与用气设备相连；所述气压传感器设置在所述储能装置上，所述气压传感器与所述人机交互装置电连接；所述高压控制装置的一端与整车动力电池电连接，所述高压控制装置的另一端与所述供能装置电连接；所述低压控制装置的一端与整车蓄电池电连接，所述低压控制装置的另一端与所述供能装置电连接；所述人机交互装置、所述高压控制装置以及所述低压控制装置分别与整车数据总线通讯连接；所述高压控制装置用于对所述供能装置的启停进行控制，所述低压控制装置用于对所述供能装置的散热风扇的启停进行控制。
2.根据权利要求1所述的电动商用车用压缩空气供给***，其特征在于，所述高压控制装置的控制策略为：启动车辆后，气压传感器检测储能装置中压缩空气的压力，并将该压力转换为电信号传递给人机交互装置，人机交互装置将该电信号解析为气压值报文并发送给整车数据总线，高压控制装置通过整车数据总线获取上述气压值报文；若高压控制装置检测到该气压值高于设定的启动压力，则供能装置保持停机；若高压控制装置检测到该气压值低于设定的启动压力且持续一定时间，则启动供能装置进行供气，直至上述气压值达到设定的停机压力后停止供气。
3.根据权利要求2所述的电动商用车用压缩空气供给***，其特征在于，在上述气压值达到设定的停机压力时，高压控制装置控制供能装置延迟一定时间再停机。
4.根据权利要求2所述的电动商用车用压缩空气供给***，其特征在于，若供能装置连续工作时间超过一定时长，上述气压值仍没有达到停机压力，则高压控制装置发送故障报文一至整车数据总线，人机交互装置获取该故障报文一后，控制报警装置开始报警。
5.根据权利要求2所述的电动商用车用压缩空气供给***，其特征在于，若高压控制装置没有获取到上述气压值报文，则控制供能装置进行循环供气，两次供气之间的间隔时间相等；同时发送故障报文二至整车数据总线，人机交互装置获取该故障报文二后，控制报警装置开始报警。
6.根据权利要求4所述的电动商用车用压缩空气供给***，其特征在于，所述报警装置包括声学报警器和光学报警器。
7.根据权利要求1所述的电动商用车用压缩空气供给***，其特征在于，所述低压控制装置的控制策略为：高压控制装置将供能装置工作状态报文发送至整车数据总线，低压控制装置通过整车数据总线获取该供能装置工作状态报文后，控制供能装置的散热风扇与供能装置同时启停；若低压控制装置无法接收到上述供能装置工作状态报文，则控制散热风扇持续工作。
8.根据权利要求1所述的电动商用车用压缩空气供给***，其特征在于，所述供能装置为电动的打气泵。
9.根据权利要求1所述的电动商用车用压缩空气供给***，其特征在于，所述空气处理装置包括干燥器和四回路保护阀，所述干燥器的进气口用于与所述供能装置的出气口相连，所述四回路保护阀的进气口与所述干燥器的出气口相连，所述四回路保护阀的出气口用于与所述储能装置相连。
10.根据权利要求1所述的电动商用车用压缩空气供给***，其特征在于，所述人机交互装置为仪表盘。
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