CN115649091A - 一种自动驾驶汽车高低压能量分配方法、***、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动驾驶汽车高低压能量分配方法、***、设备及介质，所述方法包括：G1：车辆启动，车辆能量控制器获取低压电源信息，所述低压电源信息包括蓄电池电量信息、荷电态SOC信息和蓄电池初始温度信息；G2：根据所述低压电源信息，低压控制模块获取低压器件信息，若低压器件故障大于二级，则不能进行能量分配，车辆保持低压状态，若低压器件故障小于二级，则进入步骤G3；G3：所述低压控制模块根据所述低压器件需求进行能量分配，车辆高压上电，高压控制模块获取高压器件信息。本发明实现更高效的能量分配，根据不同器件所需完成电压分配，按需按量完成能量供给，提高能量使用效率，降低车辆运营成本。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶汽车技术领域，尤其是涉及一种自动驾驶汽车高低压能量分配方法、***、设备及介质。
背景技术
在自动驾驶技术的使用过程中，对于车辆器件的控制往往是最为重要的一环，而在整车低压上电与高压上下电的控制方法中，常常会通过VCU或网关等控制方法来对整车的高低压***功能情况进行设置，这种控制往往制作起来相当繁琐，且控制起来需要其他器件进行调度配合，在使用过程中需要通过中转判断间接控制，而通过高压低压来进行能量的分配控制可以作为一种全新的控制方法来对于整车器件进行直接控制，作为一种整车能量分配方法的补充。本发明即构想了一种能量分配***，该***通过对车辆低压和高压时对于不同器件给予大小不同的电压能量来完成车辆功能方面的启停控制。
现有技术中，大多为整车控制器控制车辆低压和高压上下电，使用时通过报文信号进行控制相应开关开启与闭合状态，完成车辆高压控制过程。上电时，获取车辆ON档信号开始上电过程，当检测到IGN信号且不处于充电状态时开始车辆上电流程，通过检测PDU、BMS和DCDC主正主负继电器状态，判断当前车辆高压上电阶段，首先发送信号控制闭合主负继电器和预充继电器，在***检测到预充成功后，再控制闭合主正继电器并断开预充继电器，DCDC开始工作，通过信号控制相应开关完成闭合动作，完成上高压过程。下电时，同样PDU、BMS和DCDC主正主负继电器开关状态信号，按顺序依次断开相应控制器开关，通过控制开关完成断开动作，进而完成车辆下电操作。
由于车辆整车控制器程序开发周期时间长，且其中高低压上电逻辑与其他车辆控制逻辑相杂糅，导致在修改与排除故障时需对整体程序进行调整将花费很多不必要时间，整体***开发及使用过于繁琐。且在使用过程中，各个器件给予的电压能量相同，对于部分器件来说将有所浪费，降低了能量效率。此外，在针对不同车型当报文控制逻辑或信号不同时，需完全重新进行开发与测试，整体使用虽然可以做到多方面信号控制，但在时间成本方面相对来说较高。
发明内容
鉴于以上现有技术的不足，本发明提供了一种自动驾驶汽车能量分配方法、***、设备及介质，可实现更高效的能量分配，根据不同器件所需完成电压分配，按需按量完成能量供给，提高能量使用效率，降低车辆运营成本。
为了实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案如下：
一种自动驾驶汽车高低压能量分配方法，包括以下步骤：
G1：车辆启动，车辆能量控制器获取低压电源信息，所述低压电源信息包括蓄电池电量信息、荷电态SOC信息和蓄电池初始温度信息；
G2：根据所述低压电源信息，低压控制模块获取低压器件信息，若低压器件故障大于二级，则不能进行能量分配，车辆保持低压状态，若低压器件故障小于二级，则进入步骤G3；G3：所述低压控制模块根据所述低压器件需求进行能量分配，车辆高压上电，所述车辆能量控制器获取高压电源信息，高压控制模块获取高压器件信息；
G4：基于所述高压器件信息，若高压器件故障大于二级，则不能进行能量分配，进入故障状态，若高压器件故障小于二级，则根据所述高压器件需求进行能量分配，车辆完成上电。
进一步的，所述高压电源信息包括动力电池电量信息、荷电态SOC信息和动力电池初始温度信息。
进一步的，所述荷电态SOC信息的函数表示为：
其中，Qmax为电池最大允许放电电量，Ieff为充放电电流或自放电电流，η为充放电库伦效率。
进一步的，在步骤G3中，所述能量分配包括：
G31：基于车辆低压器件信息，获取第i个器件需求电压信息为Vi及配比比值为αi；
G32：根据所述蓄电池电量信息，构建目标函数模型，
G33：对上述目标函数f求n阶导数并求解，输出极小值为车辆低压器件能量分配的优化解。
进一步的，所述方法还包括步骤G5：车辆停止能量分配，低压控制模块能量分配将直接进入待机状态，接着关闭低压开关，车辆能量控制器进入休眠，完成车辆下电过程。
为了实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供了一种自动驾驶汽车高低压能量分配***，所述***包括车辆能量控制器、低压控制模块、高压控制模块、低压器件、蓄电池、动力电池和高压器件；所述车辆能量控制器与所述蓄电池和所述动力电池连接，所述低压控制模块与所述车辆能量控制器连接，所述高压控制模块与所述车辆能量控制器连接，所述低压控制模块与所述低压器件连接，所述高压控制模块与所述高压器件连接。
进一步的，所述低压器件包括VCU、ETC、IPK、BCM和ABS；所述高压器件包括PDU、MCU、PTC空调和DCDC。
进一步的，所述***还包括BMS子***，用于防止电池过充和过放，检测电池的状态。
为了实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现任意一项所述的自动驾驶汽车高低压能量分配方法。
为了实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一项所述的自动驾驶汽车高低压能量分配方法。
本发明具有以下积极效果：
1)本发明通过车辆能量控制器、低压控制模块和高压控制模块，不同器件所需完成电压分配，按需按量完成能量供给，提高能量使用效率，降低车辆运营成本。
2)本发明通过PDU管理***和BMS子***，实现了更高效的能量分配效率。
附图说明
图1为本发明方法流程示意图；
图2为本发明***框架图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本发明的限制。
实施例：如图1所示，一种自动驾驶汽车高低压能量分配方法，包括以下步骤：
G1：车辆启动，车辆能量控制器获取低压电源信息，所述低压电源信息包括蓄电池电量信息、荷电态SOC信息和蓄电池初始温度信息；
G2：根据所述低压电源信息，低压控制模块获取低压器件信息，若低压器件故障大于二级，则不能进行能量分配，车辆保持低压状态，若低压器件故障小于二级，则进入步骤G3；
G3：所述低压控制模块根据所述低压器件需求进行能量分配，车辆高压上电，所述车辆能量控制器获取高压电源信息，高压控制模块获取高压器件信息；
G4：基于所述高压器件信息，若高压器件故障大于二级，则不能进行能量分配，进入故障状态，若高压器件故障小于二级，则根据所述高压器件需求进行能量分配，车辆完成上电。
于本发明实施例中，所述高压电源信息包括动力电池电量信息、荷电态SOC信息和动力电池初始温度信息。
其中，所述荷电态SOC信息的函数表示为：
其中，Qmax为电池最大允许放电电量，Ieff为充放电电流或自放电电流，η为充放电库伦效率。
其中，在步骤G3中，所述能量分配包括：
G31：基于车辆低压器件信息，获取第i个器件需求电压信息为Vi及配比比值为αi；
G32：根据所述蓄电池电量信息，构建目标函数模型，
G33：对上述目标函数f求n阶导数并求解，输出极小值为车辆低压器件分配的优化解。
具体地，各个低压控制模块之间的启闭均交给低压能量分配***，首先在车辆进行低压上电时，直接将所需完成功能的最小电压分配给点火***相关设备，通过给予相应大小的电压能量激活***，进而完成车辆点火过程。接下来，再将一定的电压分配给BCM，持续供给并完成BCM的工作。而空调控制与整车控制，也通过同样的方式，按需按量进行电压能量的给予，完成低压器件的能量供给。
其中，所述方法还包括步骤G5：车辆停止能量分配，低压控制模块能量分配将直接进入待机状态，接着关闭低压开关，车辆能量控制器进入休眠，完成车辆下电过程。
如图2所示，为了实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供了一种自动驾驶汽车高低压能量分配***，所述***包括车辆能量控制器、低压控制模块、高压控制模块、低压器件、蓄电池、动力电池和高压器件；所述车辆能量控制器与所述蓄电池和所述动力电池连接，所述低压控制模块与所述车辆能量控制器连接，所述高压控制模块与所述车辆能量控制器连接，所述低压控制模块与所述低压器件连接，所述高压控制模块与所述高压器件连接。
其中，所述低压器件包括VCU、ETC、IPK、BCM和ABS；所述高压器件包括PDU、MCU、PTC空调和DCDC，所述***还包括BMS子***，用于防止电池过充和过放，检测电池的状态。
为了实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现任意一项所述的自动驾驶汽车高低压能量分配方法。
为了实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一项所述的自动驾驶汽车高低压能量分配方法。
综上所述，本发明实现更高效的能量分配，根据不同器件所需完成电压分配，按需按量完成能量供给，提高能量使用效率，降低车辆运营成本。
以上所述仅是本发明的部分实现方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种自动驾驶汽车高低压能量分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
G1：车辆启动，车辆能量控制器获取低压电源信息，所述低压电源信息包括蓄电池电量信息、荷电态SOC信息和蓄电池初始温度信息；
G2：根据所述低压电源信息，低压控制模块获取低压器件信息，若低压器件故障大于二级，则不能进行能量分配，车辆保持低压状态，若低压器件故障小于二级，则进入步骤G3；
G3：所述低压控制模块根据所述低压器件需求进行能量分配，车辆高压上电，所述车辆能量控制器获取高压电源信息，高压控制模块获取高压器件信息；
G4：基于所述高压器件信息，若高压器件故障大于二级，则不能进行能量分配，进入故障状态，若高压器件故障小于二级，则根据所述高压器件需求进行能量分配，车辆完成上电。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶汽车高低压能量分配方法，其特征在于：所述高压电源信息包括动力电池电量信息、荷电态SOC信息和动力电池初始温度信息。
3.根据权利要求2所述的自动驾驶汽车高低压能量分配方法，其特征在于：所述荷电态SOC信息的函数表示为：
其中，Qmax为电池最大允许放电电量，Ieff为充放电电流或自放电电流，η为充放电库伦效率。
4.根据权利要求1所述的自动驾驶汽车高低压能量分配方法，其特征在于：在步骤G3中，所述能量分配包括：
G31：基于车辆低压器件信息，获取第i个器件需求电压信息为Vi及配比比值为αi；
G32：根据所述蓄电池电量信息，构建目标函数模型，
G33：对上述目标函数f求n阶导数并求解，输出极小值为车辆低压器件能量分配的优化解。
5.根据权利要求1所述的自动驾驶汽车高低压能量分配方法，其特征在于，所述方法还包括步骤G5：车辆停止能量分配，低压控制模块能量分配将直接进入待机状态，接着关闭低压开关，车辆能量控制器进入休眠，完成车辆下电过程。
6.一种自动驾驶汽车高低压能量分配***，其特征在于：所述***包括车辆能量控制器、低压控制模块、高压控制模块、低压器件、蓄电池、动力电池和高压器件；所述车辆能量控制器与所述蓄电池和所述动力电池连接，所述低压控制模块与所述车辆能量控制器连接，所述高压控制模块与所述车辆能量控制器连接，所述低压控制模块与所述低压器件连接，所述高压控制模块与所述高压器件连接。
7.根据权利要求6所述的自动驾驶汽车高低压能量分配***，其特征在于：所述低压器件包括VCU、ETC、IPK、BCM和ABS；所述高压器件包括PDU、MCU、PTC空调和DCDC。
8.根据权利要求6所述的自动驾驶汽车高低压能量分配***，其特征在于：所述***还包括BMS子***，用于防止电池过充和过放，检测电池的状态。
9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任意一项所述的自动驾驶汽车高低压能量分配方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至5中任意一项所述的自动驾驶汽车高低压能量分配方法。
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