JP2024506424A - 電気自動車の制御システム、制御方法、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents

Abstract

本発明は、電気自動車の制御システムと制御方法、電気自動車の電源投入方法、電気自動車の電源遮断方法、電気自動車の充電方法を開示しており、前記制御システムは、電気自動車の制御を行うパワードメインコントローラと、電気自動車の動力電池、モータに対し電流のサンプリングを行い、サンプリング信号をパワードメインコントローラに送信する電流サンプリングユニットと、動力電池により駆動され、自身を流れる電流をサンプリングし、サンプリング信号をパワードメインコントローラに送信する電力消費機器と、を備え、パワードメインコントローラは、電力消費機器、電流サンプリングユニットから送信されたサンプリング信号に応じて、動力電池を管理し、モータ駆動モジュール、電力消費機器を制御する。それは、制御システムの構造を簡略化し、制御ポリシーを簡略化すると共に、電源投入、電源遮断時間を短縮することができる。【選択図】図１

Description

本願は、電気自動車分野に関し、具体的には電気自動車の制御システムと制御方法、電気自動車の電源投入方法、電気自動車の電源遮断方法、電気自動車の充電方法に関する。

電気自動車は、環境に優しく、騒音が低く、利用コストが低いなどの利点を有し、巨大な市場の見通しを有し、且つエネルギー保全を促進でき、社会の発展と進歩に有利である。

従来技術において、電気自動車の高圧電気システムの制御部品は、主に車両コントローラ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、ＶＣＵ）と、電池管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ、ＢＭＳ）とから構成されている。ＶＣＵは、高圧配分ユニット（Ｐｏｗｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ、ＰＤＵ）により、水冷ユニット、電気除霜設備、電動エアコン、電気ファンヒーター、オイルポンプコントローラ（オイルポンプＤＣ／ＡＣ）、エアポンプコントローラ（エアポンプＤＣ／ＡＣ）、ＤＣ／ＤＣコンバータなどの電気部品に対して高圧制御を行い、ＢＭＳは、主にモータコントローラ（Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、ＭＣＵ）のモータ駆動モジュール（インバータ）に対して高圧制御を行う。

以上のように、従来技術では、電気自動車の高圧電気系統の制御部品は比較的分散しており、ＶＣＵとＢＭＳとの間でＣＡＮによる情報のやり取りが行われるため、複雑な通信プロトコルや制御ポリシーを策定することが必要であり、相互に論理判断を行ってからリレーのオン／オフを実行し、回線の接続関係が複雑であり、配線が多くなり、通信周期が長くなり、車両の電源投入／遮断時間が増加し、故障しやすくなり、故障が発生すると、電源投入が成功せず、車両が正常に起動できず、ユーザの体験に影響を与えている。

本願の実施例は、制御システムの構造を簡略化し、制御ポリシーを簡略化すると共に、電源投入／遮断時間を短縮することができる電気自動車の制御システムと制御方法、電気自動車の電源投入方法、電気自動車の電源遮断方法、電気自動車の充電方法、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体並びに電子機器を提供している。

第１の観点では、本願は、
電気自動車の制御を行うパワードメインコントローラ(ＤＣＵ)と、
電気自動車の動力電池、モータ駆動モジュールに対し、電流のサンプリングを行い、サンプリング信号を前記パワードメインコントローラに送信する電流サンプリングユニットと、
前記動力電池により駆動され、自身に流れる電流をサンプリングし、サンプリング信号を前記パワードメインコントローラに送信する電力消費機器と、を備え、
前記パワードメインコントローラは、前記電力消費機器、前記電流サンプリングユニットから送信されたサンプリング信号に応じて、前記動力電池を管理し、前記モータ駆動モジュール、前記電力消費機器を制御する、
電気自動車の制御システムを提供している。

本願の以上の実施例では、電気自動車の制御システムは、パワードメインコントローラ（Ｄｏｍａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ ＤＣＵ）を有しており、動力電池、モータ駆動モジュール、電力消費機器のサンプリング信号は、ＤＣＵに直接送信され、ＤＣＵは、サンプリング信号に応じて動力電池、モータ駆動モジュール、電力消費機器を管理・制御する。即ち、ＤＣＵは、ＢＭＳ、ＭＣＵ、ＶＣＵの機能を集積しており、従来技術のように、ＶＣＵ、ＢＭＳ、ＭＣＵがそれぞれ独立して管理・制御を行い、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行する必要がないため、本実施例に係る電気自動車の制御システムは、構成が簡単であり、回線接続関係を簡略化し、制御ポリシーを簡略化すると共に、通信方式を簡略化することができる。

いくつかの実施例では、電気自動車の制御システムは、
前記電力消費機器、前記モータ駆動モジュールの給電回路をオン／オフにするスイッチモジュールと、
前記スイッチモジュールに対し電圧のサンプリングを行い、サンプリング信号を前記パワードメインコントローラに送信する電圧サンプリングユニットと、を更に備え、
前記パワードメインコントローラは、前記電圧サンプリングユニットから送信されたサンプリング信号に応じて、前記スイッチモジュールのオン／オフを制御する。

本願の以上の実施例では、スイッチモジュールのサンプリング信号は、ＤＣＵに直接送信され、ＤＣＵはこのサンプリング信号に応じて、スイッチモジュールを制御することで、電力消費機器やモータ駆動モジュールの動作を制御している。即ち、ＤＣＵは、ＰＤＵの機能をさらに集積しているため、本実施例に係る電気自動車の制御システムは、構成がさらに簡略化され、回線接続関係、制御ポリシーや通信方式がさらに簡略化される。

いくつかの実施例では、前記パワードメインコントローラは、前記電力消費機器の状態を検出し、検出データを演算して前記電力消費機器の制御ポリシーを決定する。

本願の以上の実施例では、ＤＣＵは、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、電力消費機器の状態を検出し、且つ検出した状態データを演算し、演算した検出データに応じて、電力消費機器の制御ポリシーを決定する。即ち、ＤＣＵ内で演算及び論理判断を行い、演算結果を共有できるため、従来技術における各コントローラが個別に処理しから、データ転送を行うプロセスを省き、総合的な処理能力を大幅に向上させ、また、複雑な通信プロトコルや制御ポリシーを策定する必要もない。

いくつかの実施例では、前記パワードメインコントローラは、信号線を介して前記電力消費機器、前記電流サンプリングユニットと接続されており、前記パワードメインコントローラは、ハードワイヤを介して前記スイッチモジュールと接続されている。

本願の以上の実施例では、ＤＣＵは、ＣＡＮを介して電力消費機器、電流サンプリングユニットと接続され、ＤＣＵは、ＣＡＮプロトコル（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ、コントローラエリアネットワークバスプロトコル）を介して電力消費機器、電流サンプリングユニットと通信され、ＤＣＵは、電力消費機器、電流サンプリングユニットのサンプリング信号を受信し、電力消費機器、電流サンプリングユニットに制御信号を送信する。ＤＣＵは、ハードワイヤを介してスイッチモジュールと接続されているため、ＤＣＵとスイッチモジュールは迅速に信号を伝送でき、スイッチモジュールの高速制御を実現できる。

いくつかの実施例では、前記電力消費機器は、エアポンプコントローラと、オイルポンプコントローラと、エアコン圧縮機と、水冷ユニットと、電圧変換モジュール（ＤＣ／ＤＣ）と、モータ駆動モジュールとを含む。

本願の以上の実施例では、ＤＣＵは、エアポンプコントローラ、オイルポンプコントローラ、エアコン圧縮機、水冷ユニット、電圧変換モジュール（ＤＣ／ＤＣ）、モータ駆動モジュールなどの複数の電力消費機器を制御することで、車両の高圧側配電制御を実現することができる。

第２の観点では、本願は、パワードメインコントローラを有する電気自動車の制御方法であって、
前記動力ドメインコントローラは、動力電池、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、前記サンプリング信号に応じて前記動力電池、電力消費機器の動作を管理及び制御することを含む電気自動車の制御方法を提供している。

本願の以上の実施例では、パワードメインコントローラは、動力電池、電力消費機器のサンプリング信号を直接受信し、該サンプリング信号に応じて前記動力電池、電力消費機器の動作を直接管理及び制御する。即ち、ＤＣＵは、ＢＭＳ、ＭＣＵ、ＶＣＵの機能を集積しているので、本実施例に係る電気自動車の制御方法は、制御ポリシーを簡略化でき、通信方式を簡略化でき、従来技術のようにＶＣＵ、ＢＭＳ、ＭＣＵがそれぞれ独立して管理及び制御を行い、互いに複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行する必要がない。

いくつかの実施例では、前記パワードメインコントローラは、スイッチモジュールのサンプリング信号を受信し、該サンプリング信号に応じて前記スイッチモジュールのオン／オフを制御することを更に含む。

本願の以上の実施例では、スイッチモジュールのサンプリング信号がＤＣＵに直接送信され、ＤＣＵは、このサンプリング信号に応じて、スイッチモジュールを制御することで、電力消費機器やモータ駆動モジュールの動作を制御している。即ち、ＤＣＵは、ＰＤＵの機能をさらに集積しているので、本実施例に係る電気自動車の制御方法は、制御ポリシー、通信方式をさらに簡略化することができる。

いくつかの実施例では、前記パワードメインコントローラは、前記電力消費機器の状態を検出し、検出データを演算し、前記電力消費機器の制御ポリシーを決定する。

本願の以上の実施例では、ＤＣＵは、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、電力消費機器の状態を検出し、且つ検出した状態データを演算し、演算した検出データに応じて、電力消費機器の制御ポリシーを決定する。即ち、ＤＣＵ内で演算及び論理判断を行い、演算結果を共有できるため、従来技術における各コントローラが個別に処理してから、データ転送を行うプロセスを省き、総合的な処理能力を大幅に向上させ、また、複雑な通信プロトコルや制御ポリシーを策定する必要もない。

いくつかの実施例では、前記パワードメインコントローラは、信号線を介して前記電力消費機器と接続されており、前記パワードメインコントローラは、ハードワイヤを介して前記スイッチモジュールと接続されている。

本願の以上の実施例では、ＤＣＵは、電力消費機器、電流サンプリングユニットと、信号線、例えば、ＣＡＮを介して接続されている。即ち、ＤＣＵは、ＣＡＮプロトコル（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ コントローラエリアネットワークバスプロトコル）を介して電力消費機器、電流サンプリングユニットと通信を行い、ＤＣＵは、電力消費機器、電流サンプリングユニットのサンプリング信号を受信し、電力消費機器、電流サンプリングユニットに制御信号を送信する。ＤＣＵは、ハードワイヤを介してスイッチモジュールと接続されているため、ＤＣＵとスイッチモジュールは迅速に信号を伝送でき、スイッチモジュールの高速制御を実現できる。

いくつかの実施例では、前記電力消費機器は、エアポンプコントローラと、オイルポンプコントローラと、エアコン圧縮機と、水冷ユニットと、電圧変換モジュールと、モータ駆動モジュールとを含む。

本願の以上の実施例では、ＤＣＵは、エアポンプコントローラ、オイルポンプコントローラ、エアコン圧縮機、水冷ユニット、電圧変換モジュール（ＤＣ／ＤＣ）、モータ駆動モジュール等の複数の電力消費機器を制御することで、車両高圧側配電制御を実現できる。

第３の観点では、本願は、動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、前記サンプリング信号に応じて前記動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器の動作を管理・制御するパワードメインコントローラを有する電気自動車の電源投入方法であって、
前記パワードメインコントローラは、電源投入要求信号を検出してから初期化を行うステップと、
前記パワードメインコントローラは、初期化が完了した後、電源投入条件が満たされたか否かを検出するステップと、
前記パワードメインコントローラは、電源投入条件が満たされていると、動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーにオン指令を送信し、メイン回路をオンにするステップと、
前記パワードメインコントローラは、モータ駆動モジュールのプリチャージ回路リレーにオン指令を送信し、プリチャージ回路をオンにし、前記モータ駆動モジュールをプリチャージするステップと、
前記パワードメインコントローラは、前記モータ駆動モジュールの正極に接続されたモータ駆動回路リレーにオン指令を送信し、モータ駆動回路をオンにするステップと、
前記パワードメインコントローラは、前記プリチャージ回路リレーにオフ指令を送信し、プリチャージを終了し、メイン回路への電源の投入を完了するステップと、
前記パワードメインコントローラは、水冷ユニットリレー、電気除霜リレー、エアコン温風リレー、補助駆動リレーにオン指令を送信し、各高圧電力消費機器をオンにし、車両への電源の投入を完成するステップと、を含む、
電気自動車の電源投入方法を提供している。

本願の以上の実施例の電源投入方法において、パワードメインコントローラは、リレーを直接制御しているので、制御能力が集中し、応答が速く、従来技術におけるＶＣＵ、ＢＭＳ、ＰＤＵがそれぞれ独立して動作し、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行する状況を簡略化することができる。本実施例では、ＤＣＵが電源投入条件を検出・演算し、論理判断を行い、演算結果を共有し、従来技術における各コントローラが相互にデータを転送し、ＶＣＵが判断を行うプロセスがなく、したがって、本実施例に係る電源投入方法は、通信方式や制御ポリシーが簡単であり、電源投入時間を短縮することができる。

いくつかの実施例では、前記パワードメインコントローラが電源投入条件を検出するステップは、
前記高圧電力消費機器がオフして出力を禁止するか否かを検出することと、
車両側に電源投入禁止故障があるか否かを検出することと、
各リレーの接点を診断することと、を含む。

本願の以上の実施例に係る技術案において、パワードメインコントローラは、前記電源投入条件を迅速に検出し、電源投入時間を短縮すると同時に、電源投入安全を保証することができる。

いくつかの実施例では、各リレーの診断後、前記パワードメインコントローラは、前記パワードメインコントローラ内に記憶されている電力消費機器の情報を読み取り、
前記パワードメインコントローラは、読み取った電力消費機器の情報に応じて演算を行い、演算結果に応じて電力消費機器に対し高圧の配分を行う。

本願の以上の実施例の構成では、ＤＣＵは、その内部に記憶された電力消費機器の情報を読み出し、その内部で演算を行い、演算結果に応じて電力消費機器の高圧配分ポリシーを決定し、エネルギー管理と電力配分を最適化する。ＤＣＵ内部の情報及びＤＣＵの演算結果を共有することができるため、従来技術における各コントローラが個別に処理してから、データ転送を行うプロセスを省き、複雑な通信プロトコルと制御ポリシーを必要とせず、電源投入時間を大幅に短縮し、故障を減らすことができる。

いくつかの実施例では、前記パワードメインコントローラが読み取った電力消費機器の情報は、オンにする電力消費機器の情報と、各電力消費機器の定格電力、重みとを含む。

本願の以上の実施例に係る技術的手段では、ＤＣＵは、どの電力消費機器をオンにする必要があるかを読み取り、各電力消費機器の定格電力、重みを読み取り、また、電池の充電状態（ＳＯＣ）を参照して電力消費機器の定格電力に応じて演算を行い、演算結果に応じてある電力設備に対して電力処理を行う必要があるかどうかを判断することで、高圧配分を最適化し、エネルギー管理を最適化する。

第４の観点では、本願は、動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、前記サンプリング信号に応じて前記動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器の動作を管理・制御するパワードメインコントローラを有する電気自動車の電源遮断方法であって、
前記パワードメインコントローラは、電源遮断指令を発することと、
前記パワードメインコントローラは、動力電池の負極に接続されているメイン回路電流が所定値よりも小さいか否かを検出することと、
前記パワードメインコントローラは、モータ駆動モジュールの正極に接続されているモータ駆動回路リレーＫ３にオフ指令を送信し、モータ駆動回路をオフにすることと、
前記パワードメインコントローラは、動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーＫ０にオフ指令を送信し、メイン回路をオフにすることと、を含む、
電気自動車の電源遮断方法を提供している。

本願の以上の実施例の電源遮断方法では、パワードメインコントローラＤＣＵが電源遮断指令を出して電源遮断フローに入り、つまり、能動的電源遮断モードである。この電源遮断方法において、パワードメインコントローラがリレーを直接制御しているため、制御能力が集中し、応答が速く、従来技術におけるＶＣＵ、ＢＭＳ、ＰＤＵがそれぞれ独立して動作し、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行するプロセスを簡略化するため、本実施例に係る電源遮断方法は、通信方式や制御ポリシーが簡単であり、電源遮断時間を短縮することができる。

第５の観点では、本願は、動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、前記サンプリング信号に応じて前記動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器の動作を管理・制御するパワードメインコントローラを有する電気自動車の電源遮断方法であって、
前記パワードメイコントローラは、電源遮断要求指令を受信した後、電力消費機器をオフにし、且つ水冷ユニットリレー、電気除霜リレー、エアコンと温風リレーをオフにすることと、
前記パワードメインコントローラは、動力電池の負極に接続されているメイン回路の電流を収集し、該電流が所定値よりも小さいか否かを判断することと、
前記パワードメインコントローラは、モータ駆動モジュールの正極に接続されているモータ駆動回路の電流を収集し、当該電流を前記所定値まで低減させることと、
前記パワードメインコントローラは、前記モータ駆動回路のリレーにオフ指令を送信し、モータ駆動回路をオフにすることと、
前記動力ドメインコントローラは、動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーにオフ指令を送信し、メイン回路をオフにすることと、を含む
電気自動車の電源遮断方法を提供している。

本願の以上の実施例の電源遮断方法では、パワードメインコントローラＤＣＵは、電源遮断要求指令を受信して電源遮断フローに入り、つまり、受動的電源遮断モードである。この電源遮断方法では、ＤＣＵが動力電池、モータ駆動モジュールの電流収集信号を収集し、動力電池、モータ駆動モジュールの状態を判断し、且つパワードメインコントローラがリレーを直接制御し、そのため、制御能力が集中し、応答が速く、従来技術におけるＶＣＵ、ＢＭＳ、ＰＤＵがそれぞれ独立して動作し、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行するプロセスを簡略化するため、本実施例に係る電源遮断方法は、通信方式や制御ポリシーが簡単で、電源遮断時間を短縮できる。

第６の観点では、本願は、動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、前記サンプリング信号に応じて前記動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器の動作を管理・制御するパワードメインコントローラを有する電気自動車の充電方法であって、
充電源は、前記パワードメインコントローラにウェイクアップ信号を送信することと、
前記パワードメインコントローラは、前記ウェイクアップ信号を受信してから初期化を行い、且つ充電接続信号が正常であるか否か、充電ガンが位置付けられるか否かを判断することと、
前記パワードメインコントローラは、前記充電源の負極に接続されているリレーと、前記充電源の正極に接続されているリレーにオン指令を送信し、充電を開始することと、
前記パワードメインコントローラは、動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーにオン指令を送信し、且つ水冷ユニットのリレーにオン指令を送信し、水冷を起動することと、を含む、
電気自動車の充電方法を提供している。

いくつかの実施例では、前記パワードメインコントローラは、充電状態が終了条件に達したことを検出すると、充電終了指令を送信し、前記パワードメインコントローラは、前記充電源の正極に接続されているリレー、前記充電源の負極に接続されているリレー、水冷ユニットのリレー、動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーをオフにするようにオフ指令を送信し、充電を終了する。

本願の以上の実施例の充電方法では、パワードメインコントローラがリレーを直接制御しているので、制御能力が集中し、応答が速く、従来技術におけるＶＣＵ、ＢＭＳ、ＰＤＵがそれぞれ独立して動作し、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行する状況を簡略化し、このため、本実施例に係る充電方法は、通信方式や制御ポリシーが簡単であり、故障を低減することができる。

第７の観点では、本願は、プロセッサにより実行されるときに、第２乃至第６のいずれか１項に記載の方法を実行するコンピュータ実行可能な指令が記憶されているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供している。

第８の観点では、本願は、コンピュータ指令が記憶されているメモリと、
前記コンピュータ指令を実行することで、請求項６から１８のいずれか一項に記載の方法を実行するプロセッサとを備える電子機器を提供している。

以下に添付図面を参照して本願の実施例の技術手段を説明する。以下の図面は、単に好ましい実施形態を示すためのものであり、本願を限定するものではない。なお、全ての図面において、同一の部材には同一の符号を付している。

本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の制御システムの概略構成図である。 本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の制御システムの高圧配電概略図である。 本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の制御システムにおける主な電力消費機器の電流配分の概略図である。 本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の制御システムの接続関係図である。 本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の制御システムのＤＣＵアーキテクチャ図である。 従来技術の自動車の制御システムの概略構成図である。 従来技術の自動車の制御システムの高圧配電概略図である。 本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の電源投入方法のフローチャートである。 本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の電源遮断方法のフローチャートである。 本願の他の実施例に係る電気自動車の電源遮断方法のフローチャートである。 本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の充電方法のフローチャートである。 本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の充電方法のフローチャートである。

以下、本願の技術案の実施例について図面を参照して詳細に説明する。以下の実施例は、単に本願の技術案を明確に説明するためのものであり、本願の保護範囲を限定するものではない。

特に説明がない限り、本明細書で用いられるすべての技術用語及び科学用語は、当業者が通常理解するものと同じ意味であり、本明細書で用いられる用語は、具体的な実施例を説明するためのものであるに過ぎず、本願を限定するものではなく、本願の明細書及び特許請求の範囲、ならびに上記の図面の説明における「備える」及び「含む」という用語及びそれらの任意の変形は、非排他的な「包含」をカバーすることを意図している。

本願の実施例の説明において、「第１」「第２」などという用語は、単に異なる対象を区別するためのものであり、相対的重要性を指示する又は暗示する、或いは示された技術的特徴の数、特定の順序、又は主従関係を暗示すると解釈されない。

本明細書に記載された様々な実施例は、互いに排他的ではなく、当業者は、本願の技術的思想及び技術常識に応じて様々な実施例を組み合わせることができる。

本願の実施例の説明において、用語「及び／又は」は、関連対象を記述する関連関係に過ぎず、３つの関係が存在し得ることを意味し、例えば、Ａ及び／又はＢは、Ａが単独で存在することと、ＡとＢが同時に存在することと、Ｂが単独で存在することとの３つの状況を示すことができる。なお、本明細書における文字「／」は、一般に、前後の関連対象が「又は」の関係であることを示す。

本願の実施例の説明において、「複数」という用語は、２つ以上（２つを含む）を意味し、「複数組」は、２つの組以上（２つの組を含む）を意味し、「複数枚」は、２つの枚以上（２つの枚を含む）を意味する。

本願の実施例の説明において、特に明確な規定及び限定がない限り、「取り付ける」、「連結」、「接続」という用語は、広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能に接続されてもよく、一体的に接続されてもよく、機械的接続であってもよく、電気的接続であってもよく、直接接続であってもよく、中間媒体を介して間接接続されてもよく、２つの要素の内部の連通又は２つの要素の相互作用関係であってもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて本願の実施例における上記用語の具体的な意味を理解することができる。

電気自動車は、動力電池から動力源を提供する。電気自動車は、電力駆動及び制御システム、駆動力伝達装置、走行装置、ステアリング装置、ブレーキ装置などの機械システムなどを含み、電力駆動及び制御システムは、電気自動車の中核であり、電気自動車と従来の燃料自動車との相違点であり、動力電池、電動機、電動機の速度調整制御装置などが含まれる。電気自動車は、複数のサブシステムから構成される複雑なシステムであり、従来技術において、各サブシステムは、自身の制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、ＥＣＵ）によってそれぞれの機能を実現している。

電気自動車の電気系統は、高圧電気系統と、低圧電気系統とを含み、高圧電気系統は、主に電気自動車の起動、走行、充放電、空気調節などを司っており、動力電池システム、モータ駆動システム、高圧配電システム、充電システム、高圧電力消費機器などを含む。

電気自動車には、電気自動車の各部品を管理し、各サブシステムを協調させる車両コントローラ（Ｖｅｈｉｃｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ ＶＣＵ）が備えられている。ＶＣＵは、アクセルペダル信号、ブレーキペダル信号などの各部品の信号を収集して、判断を下し、各部品のコントローラの動作を制御し、電気自動車を正常に走行させるように駆動する。ＶＣＵは、電気自動車のモータコントローラ（Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ ＭＣＵ）、電池管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ ＢＭＳ）、伝動システム及びその他の車載消費電力機器に対する協調と管理を通じて、エネルギー利用率を最適化し、耐用年数を延長する。

電気自動車のモータコントローラ（Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ ＭＣＵ）（モータ制御モジュールとも呼ばれる）は、モータを駆動するモータ駆動モジュールを制御する。ＭＣＵは、動力電池の高圧直流電力を電気自動車の駆動に必要な高圧交流電力に変換し、モータを駆動して機械エネルギーを出力する。ＭＣＵは、ＶＣＵの車両走行制御指令を受信し、所定のトルクと回転数を出力して車両の走行を駆動するようにモータを制御する。

電気自動車の動力電池の電池管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ、ＢＭＳ）は、動力電池の使用安全を保護する制御システムとして、充放電管理、高圧制御、電池の保護、電池データの収集、電池状態の評価、単電池間のエネルギーのバランス、動力電池パックの充電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ ＳＯＣ、即ち、電池残量）の演算を実施し、且つＳＯＣが合理的な範囲内に維持されていることを保証し、動力電池パックの動作状態などを動的に監視する。

電気自動車のエネルギー消費を発生する電力消費機器は、主に水冷ユニット、電気除霜設備、電動エアコン、電気ファンヒーター、オイルポンプコントローラ、エアポンプコントローラ及びＤＣ／ＤＣコンバータなどを含む。水冷ユニットは、水の対流による熱交換により、電池で発生した熱を除去し、電池の温度を下げる。電気除霜設備は、フロントガラスの中に複数の加熱抵抗線を均一に配置し、抵抗スイッチをオンにすることで、抵抗線が速やかにガラスを加熱し、ガラスの温度を上昇させ、ガラスに付着した霜霧を熱溶融させ、除霜効果を達成する。電気ファンヒーターは主に空気ヒーターと送風機からなり、空気ヒーターにより熱を放出し、送風機により送り出し、車内の空気温度を調節する。

オイルポンプコントローラ（オイルポンプＤＣ／ＡＣ）は、オイルポンプに接続され、電気自動車のステアリング補助オイルポンプのモータを制御するために用いられる。オイルポンプＤＣ／ＡＣは、電気自動車の電池パックの３００Ｖ以上の直流電力を交流電力に逆変換してオイルポンプに給電し、給電電流の大きさを制御することでオイルポンプの回転数、パワーを制御する。

エアポンプコントローラ（エアポンプＤＣ／ＡＣ）は、エアポンプに接続され、電気自動車のブレーキエアポンプのモータを制御するために用いられる。エアポンプコントローラは、電気自動車の直流電力を交流電力に変換してエアポンプに給電し、給電電流の大きさを制御することで、エアポンプの回転数とパワーを制御する。

ＤＣ／ＤＣは、動力電池の高圧直流電流を１２Ｖの直流電流に変換して、低圧システムに電力を供給する電圧変換モジュールである。

ＰＤＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ、配電ユニット、分電盤）は、バスバー及びワイヤハーネスを通じて高圧デバイスを電気的に接続し、電気自動車の高圧システムに対し充放電制御、高圧部品への電源投入制御、回路の過負荷短絡保護、高圧サンプリング、低圧制御などの機能を提供し、高圧システムの運転を保護・監視する。

従来技術では、電気自動車において高圧配電を行う高圧側制御部品は、ＶＣＵ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、車両制御器）と、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ、動力電池管理システム）とを含む。ＶＣＵは、配電ユニット（Ｐｏｗｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ、ＰＤＵ）により、主に水冷ユニット、電気除霜設備、電動エアコン、電気ファンヒーター、オイルポンプＤＣ／ＡＣ、エアポンプＤＣ／ＡＣ及びＤＣ／ＤＣなどの電力消費機器に対し高圧制御を行い、ＢＭＳは、主にモータコントローラ（Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ ＭＣＵ）のモータ駆動モジュール（インバータ）に対し高圧制御を行う。

従来技術における高圧側制御部品の制御は、比較的分散しているため、従来技術における高圧側制御部品の構造が複雑になり、配線関係が複雑になる。また、ＶＣＵとＢＭＳとの間でＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ、コントローラエリアネットワーク）による情報のやり取りが行われるため、複雑な通信プロトコルや制御ポリシーを策定する必要があり、相互に論理判断を実行してからリレーをオン／オフし、電源投入／遮断時間の周期が長くなり、車両の電源投入／遮断時間が増加し、故障しやすくなり、故障が発生すると、電源投入が成功せず、車両が正常に起動できず、ユーザの体験に影響を与えている。

また、従来技術では、電気自動車は、一般的に各機能毎にコントローラを配置するため、電気自動車の機能の増加に伴ってコントローラの数量が急増し、電気自動車の電子システムが非常に複雑になる。これにより、車両のコストが増加し、ハードウェア資源が浪費され、電気自動車の発展に不利になる。従来技術における分散型電子電気アーキテクチャの問題を解決するために、最近では、ドメインコントローラ（Ｄｏｍａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ ＤＣＵ）の概念が提案されており、たとえば、電気自動車の電子部品をパワードメイン、スマートキャビンドメイン、自動運転ドメインなどのいくつかのドメインに区分し、より処理能力の高いコントローラチップで各ドメインを相対的に集中的に制御する。

本願の実施例は、制御システムの構造を簡略化し、制御ポリシーを簡略化すると共に、電源投入／遮断時間を短縮することができる電気自動車の制御システムと制御方法、電気自動車の電源投入方法、電気自動車の電源遮断方法、電気自動車の充電方法を提供している。

図１は、本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の制御システムの概略構成図である。

本願の実施例に係る電気自動車の制御システム１００は、ＤＣＵ１０１（Ｄｏｍａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、ドメインコントローラ）と、電池電流サンプリングユニット１１１と、モータ駆動モジュール電流サンプリングユニット１１６と、電力消費機器１０５、１０７とを備え、ＤＣＵ１０１は、電気自動車の全体を制御し、電池電流サンプリングユニット１１１、モータ駆動モジュール電流サンプリングユニット１１６は、それぞれ電気自動車の動力電池１０２、モータ駆動モジュール１０３に対し電流のサンプリングを行い、サンプリング信号をＤＣＵ１０１に送信する。電力消費機器１０５、１０７は、動力電池１０２によって駆動され、電力消費機器１０５、１０７を流れる電流をサンプリングし、サンプリング信号をＤＣＵ１０１に送信し、ＤＣＵ１０１は、電力消費機器１０５、１０７、電池電流サンプリングユニット１１１、及びモータ駆動モジュール電流サンプリングユニット１１６から送信されたサンプリング信号に基づいて、動力電池１０２、モータ駆動モジュール１０３、電力消費機器１０５、１０７を管理・制御する。

なお、モータ駆動モジュール１０３も電力消費機器に属するものであり、ここでは、便宜上、モータ駆動モジュール１０３を他の電力消費機器１０５、１０７と区別して説明する。

本願の実施例として、電気自動車の制御システム１００は、動力線を介して動力電池１０２に接続されるメインスイッチ１０４と、第１の電力消費機器１０５に接続される第１のスイッチ１０６と、第２の電力消費機器１０７に接続された第２のスイッチ１０８と、モータ駆動モジュール１０３に接続される第Ｎのスイッチ１１０と、スイッチ電圧サンプリングユニット１１５とをさらに備える。第１のスイッチ１０６、第２のスイッチ１０８、第Ｎのスイッチ１１０は、電力消費機器１０５、１０７、モータ駆動モジュール１０３の給電回路をオン／オフにさせ、スイッチ電圧サンプリングユニット１１５は、第１のスイッチ１０６、第２のスイッチ１０８、第Ｎのスイッチ１１０に対し電圧のサンプリングを行い、サンプリング信号をＤＣＵ１０１に送信し、ＤＣＵ１０１は、スイッチ電圧サンプリングユニット１１５から送信されたサンプリング信号に応じて、第１のスイッチ１０６、第２のスイッチ１０８、第Ｎのスイッチ１１０のオン／オフを制御する。

図１に示すように、動力電池１０２は、動力線を介してメインスイッチ１０４に接続されており、メインスイッチ１０４は、動力線を介して第１のスイッチ１０６、第２のスイッチ１０８、第Ｎのスイッチ１１０にそれぞれ接続されている。

電池電流サンプリングユニット１１１、電池電圧サンプリングユニット１１２及び電池温度サンプリングユニット１１３は、信号線を介してＤＣＵ１０１に接続され、動力電池１０２の電流、電圧及び温度情報を収集し、収集信号をＤＣＵ１０１に送信する。ＤＣＵ１０１は、動力電池１０２の電流、電圧及び温度のサンプリング信号を受信して、演算及び判断を行い、判断結果に応じて、スイッチ１０４、１０６、１０８、１１０及び各電力消費機器１０５、１０７とモータ駆動モジュール１０３の電流の配分などを制御する。

スイッチ電圧サンプリングユニット１１５は、信号線を介してＤＣＵ１０１に接続され、第１のスイッチ１０６、第２のスイッチ１０８、第Ｎのスイッチ１１０の電圧信号を収集し、収集信号をＤＣＵ１０１に送信する。ＤＣＵ１０１は、第１のスイッチ１０６、第２のスイッチ１０８、第Ｎのスイッチ１１０のサンプリング信号を受信して、演算及び判断を行い、判断結果に応じて第１のスイッチ１０６、第２のスイッチ１０８、第Ｎのスイッチ１１０を制御する。

モータ駆動モジュール電流サンプリングユニット１１６、モータ駆動モジュール電圧サンプリングユニット１１４、モータ駆動モジュール温度サンプリングユニット１１７は、信号線を介してＤＣＵ１０１及びモータ駆動モジュール１０３に接続され、モータ駆動モジュール電流サンプリングユニット１１６、モータ駆動モジュール電圧サンプリングユニット１１４、モータ駆動モジュール温度サンプリングユニット１１７は、モータ駆動モジュール１０３の電流、電圧、温度情報を収集し、収集信号をＤＣＵ１０１に送信する。ＤＣＵ１０１は、モータ駆動モジュール１０３の電流、電圧及び温度のサンプリング信号を受信して演算及び判断を行い、判断結果に応じて、モータへトルクや回転数などの駆動信号を出力するようにモータ駆動モジュール１０３を制御する。

本願の以上の実施例では、電気自動車の制御システム１００は、パワードメインコントローラＤＣＵ１０１を含み、動力電池１０２、モータ駆動モジュール１０３、電力消費機器１０５、１０７のサンプリング信号は、ＤＣＵ１０１に直接送信され、ＤＣＵ１０１は、サンプリング信号に応じて、動力電池１０２、制御モータ駆動モジュール１０３、電力消費機器１０５、１０７を管理する。即ち、ＤＣＵ１０１は、従来技術におけるＶＣＵ、ＢＭＳ、ＭＣＵの機能を集積したものである。

本願の更なる実施例では、スイッチ１０６、１０８、１１０のサンプリング信号はＤＣＵ１０１に直接送信され、ＤＣＵ１０１は、このサンプリング信号に応じて、スイッチ１０６、１０８、１１０を制御して、電力消費機器１０５、１０７、モータ駆動モジュール１０３を制御する。即ち、ＤＣＵ１０１は、従来技術におけるＰＤＵ６０５の機能をさらに集積する。

本実施例のＤＣＵ１０１は、ＶＣＵ、ＢＭＳ、ＰＤＵ、ＭＣＵの機能を集積しているため、従来技術のようにＶＣＵ、ＢＭＳ、ＰＤＵ、ＭＣＵがそれぞれ独立して管理・制御を行うことで、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行する必要がない。従って、本実施例の電気自動車の制御システム１００は、構成が簡単であり、回線接続関係を簡略化し、制御ポリシーを簡略化すると共に、通信方式を簡略化することができる。

図２は、本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の制御システムの高圧配電概略図である。

図２に示すように、電気自動車の制御システム１００において、ＤＣＵ１０１は、高圧配電ボックス２０１内に設けられている。

図２において、ＤＣ／ＤＣ２０３、充電機を接続するための予約の充電ポート２０４、モータ駆動モジュール１０３、水冷ユニット２０５、電気除霜設備２０６、電動エアコン２０７、電気ファンヒーター２０８、オイルポンプＤＣ／ＡＣ２０９、エアポンプＤＣ／ＡＣ２１０などの高圧電力消費機器は、動力線を介して動力電池１０２に接続され、動力電池１０２と各電力消費機器との間の回線には、給電回路のスイッチとしてのリレー、各電力消費機器をオン／オフにする給電回路、及び回路保護素子ＦＵＳＥが接続されている。各スイッチは、ハードワイヤを介してＤＣＵ１０１に接続されており、ＤＣＵ１０１は、各スイッチのオン／オフ及び動力電池１０２の各電力消費機器へ供給するの電流を制御することにより、高圧の配分を行い、各電力消費機器を駆動する。

なお、図２では、説明の便宜上、サンプリングユニットの図示を省略している。

具体的には、図２において、動力電池１０２の正極には手動メンテナンススイッチＭＳＤ２０２が接続され、負極には総負極リレーＫ０が接続され、充電ポート２０４の正極と負極にはそれぞれ充電正極リレーＫ１、充電負極リレーＫ２が接続されている。モータ駆動モジュール１０３の正極には、メイン正極リレーＫ３、プリチャージリレーＫ４が接続され、プリチャージリレーＫ４は、モータ駆動モジュール１０３内の容量をプリチャージする。水冷ユニット２０５の正極には水冷ユニットリレーＫ５が接続され、電気除霜設備２０６の正極には電気除霜リレーＫ６が接続され、電動エアコン２０７の正極と電気ファンヒーター２０８の正極にはリレーＫ７が接続され、オイルポンプＤＣ／ＡＣ２０９の正極とエアポンプＤＣ／ＡＣ２１０の正極にはリレーＫ８が接続されている。

リレーＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５、Ｋ６、Ｋ７、Ｋ８は、ＤＣＵ１０１にハードワイヤを介して接続され、ＤＣＵ１０１は、電流、電圧、温度サンプリング信号により、リレーＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５、Ｋ６、Ｋ７、Ｋ８の状態、及び充電ポート２０４、モータ駆動モジュール１０３、水冷ユニット２０５、電気除霜設備２０６、電動エアコン２０７、電気ファンヒーター２０８、オイルポンプＤＣ／ＡＣ２０９、エアポンプＤＣ／ＡＣ２１０の状態を検出し、ＤＣＵ１０１内で演算及び論理判断を行い、充電ポート２０４、モータ駆動モジュール１０３、水冷ユニット２０５、電気除霜設備２０６、電動エアコン２０７、電気ファンヒーター２０８、オイルポンプＤＣ／ＡＣ２０９、エアポンプＤＣ／ＡＣ２１０の給電回路をオン又はオフにさせ、且つこれらの電力消費機器に供給する電流の大きさを調整するように、リレーＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５、Ｋ６、Ｋ７、Ｋ８を制御する。

本実施例では、ＤＣＵ１０１は、従来技術におけるＶＣＵ、ＢＭＳ、ＭＣＵ、ＰＤＵの４つのコントローラの機能を集積したものであり、ＤＣＵ４０１は、複数の電力消費機器、動力電池１０２、複数のスイッチの情報を収集し、この複数の電力消費機器、動力電池１０２、スイッチの状態を検出し、内部で演算及び論理判断を行って制御ポリシーを決定するので、従来技術のようにＶＣＵ、ＢＭＳ、ＰＤＵ、ＭＣＵがそれぞれ個別に動作し、また、互いに複雑な通信を行う必要がなく、従って、本実施例に係る電気自動車の制御システム１００は、構成が簡単であり、迅速且つ効率的であり、故障リスクが低減される。

図３は、本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の制御システムにおける主な電力消費機器の電流配分の概略図であり、図２における主な電力消費機器の高圧電流配分が示されている。

図３に示すように、モータ駆動モジュール１０３は、メイン正極リレーＫ３、プリチャージリレーＫ４、及び総負極リレーＫ０を介して動力電池１０２と電気的に接続されている。水冷ユニット２０５は、水冷ユニットリレーＫ５、総負極リレーＫ０を介して動力電池１０２と電気的に接続されている。電気除霜設備２０６は、電気除霜リレーＫ６、総負極リレーＫ０を介して動力電池１０２と電気的に接続されている。電動エアコン２０７と電気ファンヒーター２０８とはリレーＫ７、総負極リレーＫ０を介して動力電池１０２と電気的に接続されている。オイルポンプＤＣ／ＡＣ２０９及びエアポンプＤＣ／ＡＣ２１０は、リレーＫ８、総負極リレーＫ０を介して動力電池１０２と電気的に接続されている。外部の充電機３０１は、充電ポート２０４に挿入され、チャージ正極リレーＫ１、チャージ負極リレーＫ２を介して動力電池１０２と電気的に接続されている。

本実施例では、ＤＣＵ１０１は、従来技術におけるＶＣＵ、ＢＭＳ、ＭＣＵ、ＰＤＵの４つのコントローラの機能を集積したものであり、ＤＣＵ１０１は、複数の電力消費機器、動力電池１０２、複数のスイッチの情報を収集し、この複数の電力消費機器、動力電池１０２、スイッチの状態を検出し、内部で演算と論理判断を行い、制御ポリシーを決定するので、本実施例に係る電気自動車の制御システム１００は、構成が簡単であり、迅速且つ効率的であり、故障リスクが低減され、複数の電力消費機器に対する効率的且つ効果的な制御を保証することができる。

図４は、本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の制御システムの接続関係図である。

図４に示すように、本願の実施例に係る電気自動車の制御システム１００において、ＤＣＵ１０１は、電池電流サンプリングユニット１１１、スイッチ電圧サンプリングユニット１１５、ＤＣ／ＤＣ２０３、モータ駆動モジュール１０３、水冷ユニット２０５、エアコン２０７、オイルポンプＤＣ／ＡＣ２０９、エアポンプＤＣ／ＡＣ２１０と信号線を介して接続され、例えば、ＣＡＮプロトコル（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ、コントローラエリアネットワークバスプロトコル）で通信する。ＤＣＵ１０１はハードワイヤを介してスイッチモジュール４０１と接続される。スイッチモジュール４０１は、図１又は図２又は図３のいずれかのスイッチを表す。

図４に示すように、電池電流サンプリングユニット１１１は、動力電池１０２に接続され、モータ駆動モジュール１０３は、サンプリングユニット１１６、１１４、１１７に接続されている。

電流センサを用いて電流サンプリング信号を取得することができる。例えば、動力電池１０２の正極又は負極に電流センサを直列に接続し、モータ駆動モジュール１０３の入力正極及び三相電力を出力する三段階に電流センサを設けてもよい。電池電流サンプリングユニット１１１、１１６により取得された動力電池１０２、モータ駆動モジュール１０３のサンプリング信号、スイッチ電圧サンプリングユニット１１５により取得されたスイッチモジュール４０１の電圧サンプリング信号、各電力消費機器水冷ユニット２０５、エアコン２０７、オイルポンプＤＣ／ＡＣ２０９、エアポンプＤＣ／ＡＣ２１０などにより取得された電流サンプリング信号は、ＣＡＮラインを介してＤＣＵ１０１に送信され、ＤＣＵ１０１は、これらのサンプリング信号に応じて演算及び判断を行い、スイッチモジュール４０１、及び動力電池１０２の電力消費機器へ供給する電流を制御する。例えば、ＤＣＵ１０１は、動力電池１０２によって供給された総電流が減少すると、一部の電力消費機器の電流供給を遮断し、適切に配分することができる。

本実施例では、ＤＣＵ１０１は、制御機能が集中しており、電力消費機器やサンプリングユニットと例えばＣＡＮの信号線を介して接続され、ＤＣＵは、電力消費機器、電流サンプリングユニットのサンプリング信号を受信し、電力消費機器、電流サンプリングユニットに制御信号を送信する。

ＤＣＵ１０１とスイッチモジュール４０１とは、ハードワイヤを介して接続されているため、ＤＣＵ１０１とスイッチモジュール４０１とは信号を迅速に伝送でき、応答時間を大幅に短縮し、スイッチモジュールを迅速に制御でき、且つ通信損失、遅延を避けることができ、故障率を低減することができる。

図５は、本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の制御システムのＤＣＵアーキテクチャ図である。

図５は、本実施例に係る電気自動車の制御システム１００が実現できる機能を挙げるものである。

図５に示すように、ＤＣＵ１０１は、中央制御デバイスである制御チップ５００を有し、制御チップ５００は、プロセッサ５０１と、演算ユニット５０２と、記憶ユニット５０３と、通信ユニット５０４とを有する。

ＤＣＵ１０１は、デジタル入力サンプリングユニット５１０と、アナログ入力サンプリングユニット５１１と、デジタル出力制御ユニット５０７と、ＰＷＭ出力制御ユニット５０８とをさらに備える。アナログ入力サンプリングユニット５１１及びデジタル入力サンプリングユニット５１０は、信号サンプリングユニットから送信されたサンプリング信号を、それぞれアナログ信号、デジタル信号として制御チップ５００に入力し、演算ユニット５０２、プロセッサ５０１により演算、処理し、デジタル出力制御ユニット５０７、又はＰＷＭ出力制御ユニット５０８を介して出力する。記憶ユニット５０３は、情報データを記憶するために用いられる。

デジタルサンプリング信号は、一般的にリレー、ステアリング制御、キー操作、シフト操作、アクセル／ブレーキペダル、パワーモード切替などから取得し、アナログサンプリング信号は、一般的に温度サンプリング、ペダル位置サンプリング、気圧サンプリングなどから取得する。ＰＷＭ出力制御ユニット５０８は、圧縮機、水ポンプ、ファンなどに制御信号を出力する。

図５において、ＤＣＵ１０１の周辺には、ＤＣＵ１０１の各機能が列挙されている。集積監視機能を例にとると、例えば、温度監視を行う場合、温度センサは、温度信号をＤＣＵ１０１に送信し、ＤＣＵ１０１はこの温度センサと相互に情報を伝送する。

パワー配分機能における主駆動リレー制御、高圧電力消費機器リレー制御などは、電気自動車の電源投入／遮断に関するものである。

ＤＣＵ１０１の機能のうち、ＢＭＳに関する機能には、パワー出力及び演算制御機能における動力電池ＳＯＣ／ＳＯＰ／ＳＯＨ演算、充電制御と、運転意図識別機能における緊急高圧停電と、集積監視機能における絶縁監視、高圧連動、動力電池コアの電圧、動力電池コア／モジュールの温度、動力電池パックのコアのバランス、動力電池パックの総電流／電圧の出力と、エネルギー管理機能における車両の低圧電源制御、充電制御と、総合熱管理機能における動力電池の水冷制御、動力電池の水熱制御などがある。

ＤＣＵ１０１の機能のうち、ＭＣＵに関する機能には、集積監視機能におけるモータ温度／ロータ位置、モータ相電流／相電圧と、パワー出力演算及び制御機能における回転数／トルク制御、インバータ電力の演算、モータ三相ブリッジアーム制御、モータフィードバックと精度調節などがある。

ＤＣＵ１０１の機能のうち、ＶＣＵに関する機能には、車両状態の収集機能と、パワー出力演算及び制御機能におけるペダル操作演算と、エネルギー管理機能と、運転意図認識機能におけるキー操作、シフト操作、アクセル／ブレーキペダル、パワーモード切替、パワー出力演算及び制御機能における航続距離演算等などがある。

本実施例では、ＤＣＵ１０１がＶＣＵ、ＢＭＳ、ＰＤＵ、ＭＣＵの機能を集積しているので、複数のコントローラがそれぞれ独立して管理・制御を行い、互いに複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行するという問題を避けることができる。従って、本実施例に係る電気自動車の制御システム１００は、構成が簡単であり、回線接続関係を簡略化し、制御ポリシーを簡略化し、通信方式を簡略化し、高速で効率的であり、故障リスクが低減される。

本実施例では、ＤＣＵ１０１がサンプリング信号を取得し、内部の演算ユニット５０２で演算を行い、プロセッサ５０１が論理判断を行って制御ポリシーを決定するので、本実施例に係る電気自動車の制御システム１００は、制御能力が集中し、応答が速く、車両のエネルギー管理と電力配分をより良く行うことができる。

比較として、図６は、従来技術における自動車制御システムの概略構成図である。

図６に示すように、従来技術における自動車制御システム６００は、ＢＭＳ６０３と、ＶＣＵ６０４と、ＰＤＵ６０５と、ＭＣＵ６０６とを有する。ＢＭＳ６０３は、ＶＣＵ６０４に接続され、ＶＣＵ６０４は、ＰＤＵ６０５、ＭＣＵ６０６に接続される。

ＢＭＳ６０３は、電池電流サンプリングユニット１１１と、電池電圧サンプリングユニット１１２と、電池温度サンプリングユニット１１３と、メインスイッチ１０４とに接続され、電池電流サンプリングユニット１１１、電池電圧サンプリングユニット１１２、及び電池温度サンプリングユニット１１３は、動力電池１０２の電流、電圧、温度情報を収集し、サンプリング信号をＢＭＳ６０３に送信する。ＢＭＳ６０３は、動力電池１０２の電流、電圧及び温度情報をＶＣＵ６０４に伝送し、ＶＣＵ６０４は演算及び判断を行い、判断結果に応じて、第１のスイッチ１０６、第２のスイッチ１０８、第Ｎのスイッチ１１０のオン／オフを制御するようにＰＤＵ６０５へ指令を発し、動力電池１０２の各電力消費機器へ供給する電流を制御するようにＢＭＳ６０３へ指令を発する。

ＰＤＵ６０５は、スイッチ電圧サンプリングユニット１１５を介して第１のスイッチ１０６、第２のスイッチ１０８、第３スイッチ１１０に接続され、スイッチ電圧サンプリングユニット１１５は、第１のスイッチ１０６、第２のスイッチ１０８、第Ｎのスイッチ１１０の電圧信号を収集し、サンプリング信号をＰＤＵ６０５に送信し、ＰＤＵ６０５は第１のスイッチ１０６、第２のスイッチ１０８、第Ｎのスイッチ１１０のサンプリング信号をＶＣＵ６０４に伝送し、ＶＣＵ６０４は、演算及び判断を行い、判断結果に応じて、第１のスイッチ１０６、第２のスイッチ１０８、第Ｎのスイッチ１１０を直接制御する又はＰＤＵ６０５を介して制御する。

ＭＣＵ６０６は、電流サンプリングユニット１１６、電圧サンプリングユニット１１４、及び温度サンプリングユニット１１７を介してモータ駆動モジュール１０３に接続され、電流サンプリングユニット１１６、電圧サンプリングユニット１１４、及び温度サンプリングユニット１１７は、モータ駆動モジュール１０３の電流、電圧、及び温度情報を収集し、ＭＣＵ６０６にサンプリング信号を送信する。ＭＣＵ６０６は、モータ駆動モジュール１０３の電流、電圧、及び温度情報をＶＣＵ６０４に伝送する。ＶＣＵ６０４は、演算及び判断を行い、判断結果に応じてモータモータを制御するように駆動モジュール１０３へ指令を発し、例えばトルクや回転数などの駆動信号を出力するようにモータへ指令を発する。

以上のように、従来技術では、ＶＣＵ、ＢＭＳ、ＰＤＵ、ＭＣＵがそれぞれ独立して管理・制御を行い、互いに複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行し、応答が遅く、故障率が高い。

比較として、図７は、従来技術における自動車制御システムの高圧配電概略図である。

図７に示す自動車制御システム６００は、ＢＭＳ６０３と、ＶＣＵ６０４と、ＰＤＵ６０５と、モータコントローラ６０８とを有する。ＰＤＵ６０５、電気除霜リレーＫ５、エアコンと温風リレーＫ６、オイルポンプＤＣ／ＡＣ２０９及びエアポンプＤＣ／ＡＣ２１０の補助駆動リレーＫ７、ＤＣ／ＤＣリレーＫ８などは、高圧配電ボックス７０１内に設けられており、ＰＤＵ６０５は、電気除霜リレーＫ５、エアコンと温風リレーＫ６、オイルポンプＤＣ／ＡＣ２０９及びエアポンプＤＣ／ＡＣ２１０の補助駆動リレーＫ７、ＤＣ／ＤＣリレーＫ８を制御することで、水冷ユニット２０５、電気除霜設備２０６、電動エアコン２０７、電気ファンヒーター２０８、オイルポンプＤＣ／ＡＣ２０９、エアポンプＤＣ／ＡＣ２１０及びＤＣ／ＤＣ２０３などの電気消費機器に対し、高圧の制御を行う。

ＢＭＳ６０３と、動力電池１０２の負極に接続された総負極リレーＫ０と、充電ポート２０４の正極に接続されている充電正極リレーＫ１と、モータコントローラ６０８の正極に接続されているメイン正極リレーＫ２と、プリチャージリレーＫ３と、水冷ユニットリレーＫ４などは、ＢＭＳ配電ボックス７０２内に設けられている。ＢＭＳ６０３は、主にモータコントローラ６０８のモータ駆動モジュール６０６（インバータ）に対し、高圧の制御を行う。

従来技術では、ＶＣＵ６０４とＢＭＳ６０３とは、それぞれ高圧ボックスを配置し、電力消費機器のトポロジーが複雑で、配線が多い。ＶＣＵ６０４とＢＭＳ６０３との間でＣＡＮによる情報のやり取りが行われ、互いに論理を判断し、さらにリレーのオンを実行することで、電源投入／遮断時間が長くなる。ＶＣＵ６０４とＢＭＳ６０３の間の情報交換通信は、ソフトウェアの実行階層で、通信プロトコルを必要とするので、通信損失、遅延のリスクと状況が存在する。従って、両者の間の情報交換に影響を与え、故障を引き起こし、電源投入（高圧投入）に失敗し、車両が正常に起動できず、ユーザの体験に影響を与えている。

本願の実施例に係る電気自動車の制御方法において、電気自動車は、ＤＣＵ１０１を有し、該制御方法は、ＤＣＵ１０１が動力電池１０２、電力消費機器１０５、１０７のサンプリング信号を受信し、サンプリング信号に応じて動力電池１０２、電力消費機器１０５、１０７を管理・制御することを備える。

即ち、ＤＣＵ１０１は、従来技術におけるＢＭＳ、ＭＣＵ、ＶＣＵの機能を集積しているため、制御ポリシーを簡略化し、通信方式を簡略化し、データ送受信時間を省き、総合データ処理能力を向上させ、電源投入／遮断時間を削減し、故障発生率を低減することができる。

いくつかの可能な実施例では、ＤＣＵ１０１は、スイッチモジュール４０１のサンプリング信号を受信し、該サンプリング信号に応じて、前記スイッチモジュール４０１のオン及びオフを制御する。

ＤＣＵ１０１は、ＰＤＵの機能をさらに集積しているため、本実施例に係る電気自動車の制御方法は、制御ポリシー、通信方式をさらに簡略化している。

いくつかの可能な実施例では、ＤＣＵ１０１は、電力消費機器１０５、１０７、１０３の状態を検出し、検出データを演算して、これらの電力消費機器の制御ポリシーを決定する。

即ち、ＤＣＵ１０１内で演算及び論理判断を行い、演算結果を共有することができるため、従来技術における各コントローラが個別に処理し、さらにデータ転送を行うプロセスを省き、総合的な処理能力を大幅に向上させ、また、複雑な通信プロトコルや制御ポリシーを策定する必要もない。

いくつかの可能な実施例では、ＤＣＵ０１は、電力消費機器及び電流サンプリングユニットと信号線を介して接続され、ハードワイヤを介してスイッチモジュール４０１と接続されている。

ＤＣＵ１０１は、ハードワイヤを介してスイッチモジュール４０１と接続されているので、信号を高速に伝送でき、スイッチモジュールの高速制御を実現できる。

いくつかの可能な実施例では、電力消費機器は、オイルポンプＤＣ／ＡＣ２０９と、エアポンプＤＣ／ＡＣ２１０と、電動エアコン２０７と、電気ファンヒーター２０８と、電気除霜設備２０６と、水冷ユニット２０５と、ＤＣ／ＤＣ２０３などとを含む。

即ち、ＤＣＵ１０１は、上記電力消費機器を制御して、車両高圧電力配分及び制御を最適化する。

以上のように本発明の実施例に係る電気自動車の制御システム及び制御方法は、電気自動車の電源投入フロー、電源遮断フロー、充電フローを最適化することができる。以下、具体的に説明する。

図８は、本願のいくつの実施例に係る電気自動車の電源投入方法のフローチャートである。

本願の実施例に係る電気自動車の電源投入方法８００では、電気自動車は、上述したようなＤＣＵ１０１を有し、ＤＣＵ１０１は、動力電池１０２、スイッチモジュール４０１、電力消費機器１０３、１０５、１０７のサンプリング信号を受信し、サンプリング信号に応じて動力電池１０２、スイッチモジュール４０１、電力消費機器１０３、１０５、１０７を管理・制御する。

図８に示すように、本実施例に係る電源投入方法８００は、
ＤＣＵ１０１は、高圧投入要求信号を検出して、電源投入フローの起動を開始するｓ８１０１と、
ＤＣＵ１０１は、初期化を行い、セルフチェックを完了し、初期化に失敗し又は初期化がタイムアウトした場合、ｓ８１０３を行い、正常である場合、ｓ８１０４を行うｓ８１０２と、
故障を報告し、電源の投入を禁止するｓ８１０３と、
ＤＣＵ１０１は、各高圧電力消費機器がオフであって出力を禁止するか否かを検出し、いいえであれば、ｓ８１０４を繰り返し、はいであれば、ｓ８１０５を実行するｓ８１０４と、
ＤＣＵ１０１は、電源投入禁止の故障があるか否かを判断し、はいであれば、ｓ８１０３を行い、いいえであれば、ｓ８１０６を行うｓ８１０５と、
ＤＣＵ１０１は、電圧サンプリングにより、リレーの接点診断を行い、正常であるか否かを判断し、いいえであれば、ｓ８１０３を行い、はいであれば、ｓ８１０７を行うｓ８１０６と、
電源の投入条件を満たした場合、ＤＣＵ１０１は、メイン負極リレーＫ０へオン指令を送信し、メイン回路をオンにするｓ８１０７と、
ＤＣＵ１０１は、メイン負極リレーＫ０が正常にオンしているか否かを検出し、いいえであれば、ｓ８１０３を行い、はいであれば、ｓ８１０９を行うｓ８１０８と、
ＤＣＵ１０１は、プリチャージリレーＫ４にオン指令を送信し、プリチャージ回路をオンにしてモータ駆動モジュール１０３をプリチャージするｓ８１０９と、
ＤＣＵ１０１は、プリチャージリレーＫ４が一定時間（例えば２００ｍｓ）で正常にオンしているか否かを検出し、いいえであれば、ｓ８１０３を行い、はいであれば、ｓ８１１１を行うｓ８１１０と、
ＤＣＵ１０１は、メイン正極リレーＫ３にオン指令を送信し、モータ駆動回路をオンにするｓ８１１１と、
ＤＣＵ１０１は、メイン正極リレーＫ３が正常にオンしているか否かを検出し、いいえであれば、ｓ８１０３を行い、はいであれば、ｓ８１１３を行うｓ８１１２と、
ＤＣＵ１０１は、プリチャージリレーＫ４にオフ指令を送信し、プリチャージ回路をオフにし、プリチャージを終了するｓ８１１３と、
車両は高圧状態に入り、メイン回路の電源投入に成功するｓ８１１４と、
走行を許可し、待機（ｒｅａｄｙ）状態に入るｓ８１１５と、を備える。

車両が高圧状態に入るとは、主にモータ１０９が高圧状態に入ることである。ＤＣＵ１０１は、指令を送信し、水冷ユニットリレーＫ５、電気除霜リレーＫ６、エアコン温風リレーＫ７、補助駆動リレーＫ８をオンにする。即ち、すべてのリレーをオンにし、水冷ユニット回路、電気除霜回路、エアコン温風回路、補助駆動回路をオンにし、車両の高圧電源投入を完了する。

ここで、ｓ８１０６において、リレーの接点診断が完了すると、ＤＣＵ１０１の内部は、電力消費機器１０５、１０７の情報を読み取り、例えば、この情報は、オンにする必要がある電力消費機器、各電力消費機器の定格電力などを含む。さらに、異なる電力消費機器の定格電力及び重みに応じて、電池の充電状態（ＳＯＣ）を参考して演算する。そして、演算結果に応じて、ある電力消費機器に対して電力を配分する制御処理を行う必要があるか否かを判断し、高圧配分を完了する。

ｓ８１０７において、電源投入条件は、
ａ．ＢＭＳ６０３がプログラム更新状態でないことと、
ｂ．高圧連動故障がないことと、
ｃ．ＡＣＡＮ通信損失がないことと、
ｄ．ＢＭＳ６０３給電電源故障がないことと、
ｅ．システムコア電圧の概要データが全て揃っていることと、
ｆ．ＣＳＣ温度の概要データが全て揃っていることと、
ｇ．Ｐack（電池パック）電流が有効であることと、
ｈ．システムコア電圧サンプリング線の抜け落ち故障がないことと、
ｉ．システムコア電圧の範囲外故障がないことと、
ｊ．モジュール温度センサの軽微な故障がないことと、
ｋ．モジュール温度センサの深刻な故障がないことと、
ｌ．ＳＣＡＮ通信損失故障がないことと、
ｍ．内部通信故障がないことと、
ｎ．電流センサの故障がないことと、
ｏ．絶縁警報故障がないことと、
ｐ．内側高圧回路遮断故障がないことと、
ｑ．メイン正極リレー、メインプリチャージリレーがオフ状態であることと、を備える。

以上の実施例の電源投入方法により、ＤＣＵ１０１は、ＢＭＳ、ＶＣＵ、ＰＤＵ、ＭＣＵの機能を集積しており、ＤＣＵ１０１は、リレーを直接制御するので、制御能力が集中し、応答が速く、従来技術の電源投入過程においてＶＣＵ６０４、ＢＭＳ６０３、ＰＤＵ６０５がそれぞれ独立して動作し、互いに複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行している状況を簡略化することができる。本実施例では、ＤＣＵ１０１は、電源投入条件を検出して演算し、論理判断を行い、演算結果が共有になり、従来技術のように各コントローラが相互にデータを転送し、ＶＣＵ６０４により判断するプロセスはなく、このため、本実施例に係る電源投入方法は、通信方式が簡単であり、応答が速く、電源投入時間が短く、故障率が低い。

図９は、本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の電源遮断方法のフローチャートである。

本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の電源遮断方法１０００において、電気自動車は、上述したようなＤＣＵ１０１を有し、ＤＣＵ１０１は、動力電池１０２、スイッチモジュール４０１、電力消費機器１０３、１０５、１０７のサンプリング信号を受信し、サンプリング信号に応じて動力電池１０２、スイッチモジュール４０１、電力消費機器１０３、１０５、１０７を管理・制御する。

電源遮断方式には、受動的電源遮断と能動的電源遮断との２種類があり、故障などの緊急時に、ＤＣＵ１０１は、電源遮断を実施する電源遮断指令を発して、受動的電源遮断となり、ＤＣＵ１０１は、指令を受信して能動的に電源遮断要求を発し、電源遮断を実施し、能動的電源遮断となる。図９は、本願のいくつかの実施例に係る受動的電源遮断方法のフローチャートを示す。

図９に示すように、本実施例に係る電源遮断方法１０００は、
ＤＣＵ１０１は、車両に電源投入禁止故障が発生するか、又はＤＣＵ６０１自体に故障が発生して電源遮断を要求するかを判断し、いいえであれば、ｓ１０２０１を繰り返し、はいであれば、ｓ９２０２を行うＳ９２０１と、
ＤＣＵ１０１は、電源遮断指令を送信し、電源遮断フローの起動を開始するＳ９２０２と、
ＤＣＵ１０１は、メイン回路電流が設定閾値未満であるか否か、例えば設定閾値１５Ａ未満であるか否かを検出し、いいえであれば、ｓ９２０３を繰り返し、はいであれば、ｓ９２０４を行うＳ９２０３と、
ＤＣＵ１０１は、メイン正極リレーＫ３にオフ指令を送信し、モータ駆動回路をオフにするＳ９２０４と、
ＤＣＵ１０１は、メイン正極リレーＫ３がオフ状態であるか否かを検出し、いいえであれば「タイムアウト判断」を行い、はいであれば、ｓ９２０６を行うＳ９２０５と、
ＤＣＵ１０１は、メイン負極リレーＫ０にオフ指令を送信し、メイン回路をオフにするＳ９２０６と、
高圧での電源遮断に成功するＳ９２０７と、
全てのウェイクアップソースが無効であるか否かを検出し、いいえであれば、ｓ９２０８を繰り返し、はいであれば、２４ＨＤＣ／ＤＣウェイクアップ要求に合わせてｓ９２０９を行うＳ９２０８と、
電源を遮断して、スリープするＳ９２０９と、を備える。

Ｓ９２０３において、メイン回路電流の設定閾値は、一般に１５Ａ以下である。ＤＣＵ１０１は、メイン回路電流が設定閾値未満であるか否かを検出し、メイン回路電流がこの閾値未満であれば、電源遮断を実施して、負荷での電源遮断を避けることができ、そうでなければ、車両全体のデバイス性能に影響を与える可能性がある。

Ｓ９２０８において、２４ｈ監視要求に基づき、キーウェイクアップ信号が無効で、且つ高圧での電源遮断が完了した後、走行電源遮断監視状態に入り、５分間連続監視し、過温度や過電圧などの限界故障が発生した場合、例えばレベル２、あるいは単体電池不足電圧がレベル１であること、あるいはその他の状態となるＳＯＣが低すぎるまで監視を続け、モード切り替えを行う。

本願の以上の実施例に係る電源遮断方法によれば、ＤＣＵ１０１がリレーを直接制御するため、制御能力が集中し、応答が早く、従来技術におけるＶＣＵ６０４、ＢＭＳ６０３、ＰＤＵ６０５がそれぞれ独立して動作し、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行するプロセスを簡略化することができるため、本実施例に係る電源遮断方法は、通信方式と制御ポリシーが簡単であり、電源遮断時間を短縮し、故障率を低減することができる。

図１０は、本願の他の実施例に係る電気自動車の電源遮断方法のフローチャートである。

図１０は、本願のいくつかの実施例に係る能動的電源遮断方法のフローチャートを示す。

図１０に示すように、本実施例に係る電源遮断方法１１００は、
ＤＣＵ１０１は、電源遮断指令を受信し、電源遮断要求を発して電源遮断フローを起動するＳ１１０１と、
ＤＣＵ１０１は、各電力消費機器１０５、１０７をオフにするＳ１１０２と、
ＤＣＵ１０１は、水冷ユニットリレーＫ５、電気除霜リレーＫ６、エアコン温風リレーＫ７をオフにし、水冷ユニット回路、電気除霜回路、エアコン温風回路をオフにするＳ１１０３と、
ＤＣＵ１０１は、メイン回路電流を収集し、メイン回路電流が閾値未満であるか否かを検出するとともに、モータバスバー電流を収集し、その電流を最短時間で閾値まで低減させるＳ１１０４と、
ＤＣＵ１０１は、メイン正極リレーＫ３にオフ指令を送信し、モータ駆動回路をオフにするＳ１１０５と、
ＤＣＵ１０１は、メイン正極リレーＫ３がオフ状態であるか否かを検出し、いいえであれば、「タイムアウト判断」を行い、はいであれば、ｓ２０２０７を行うＳ１１０６と、
ＤＣＵ１０１は、メイン負極リレーＫ０にオフ指令を送信し、メイン回路をオフにするＳ１１０７と、
高圧での電源遮断に成功するＳ１１０８と、
全てのウェイクアップソースが無効であるか否かを検出し、いいえであれば、ｓ１１０９を繰り返し、はいであれば、２４ＨＤＣ／ＤＣウェイクアップ要求に合わせてｓ１１１０を行うＳ１１０９と、
電源を遮断して、スリープするＳ１１１０と、を備える。

Ｓ１１０４において、例えば、設定閾値が１５Ａであり、メイン回路電流が閾値よりも大きければ、ｓ１１０４を繰り返し、閾値よりも小さければ、ｓ１１０５を行う。メイン回路電流の閾値は、一般に１５Ａ以下に設定される。

本願の以上の実施例に係る電源遮断方法によれば、ＤＣＵ１０１は、リレーを直接制御するため、制御能力が集中し、応答が早く、従来技術におけるＶＣＵ、ＢＭＳ、ＰＤＵがそれぞれ独立して動作し、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行するプロセスを簡略化することができるので、本実施例に係る電源遮断方法は、通信方式と制御ポリシーが簡単であり、電源遮断時間を短縮し、故障率を低減することができる。

図１１（図１１Ａ及び図１１Ｂ）は、本願のいくつかの実施例に係る電気自動車の充電方法のフローチャートである。

本願の実施例における充電装置は、普通充電スタンド、スーパー充電スタンド、自動車からグリッドへ（ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ ｇｒｉｄ、Ｖ２Ｇ）のモードをサポートする充電スタンド、あるいは、動力電池を充放電可能な充放電装置／機器等であってもよい。本願の実施例は、充電装置の具体的な種類や具体的な適用シーンを限定するものではない。

本願の実施例に係る電気自動車の充電方法１２００において、電気自動車は、上述したようなＤＣＵ１０１を有し、ＤＣＵ１０１は、動力電池１０２、スイッチモジュール４０１、電力消費機器１０３、１０５、１０７のサンプリング信号を受信し、サンプリング信号に応じて、動力電池１０２、スイッチモジュール４０１、電力消費機器１０３、１０５、１０７を管理・制御する。

図１１に示すように、充電方法１２００は、
充電スタンドの充電ガン３０１のプラグが充電ポート２０４に挿入接続されて、充電スタンド内部で処理した後、充電スタンドは、ＤＣＵ１０１にウェイクアップ信号を出力し、ｓ１２０２又はｓ１３０１を行うｓ１２０１と、
ＤＣＵ１０１は、ウェイクアップ信号Ａ＋＋を受信するｓ１２０２と、
ＤＣＵ１０１は、セルフチェックを行い、初期化を実施した後、故障の有無を判断し、はいであれば、ｓ１２０５を行い、いいえであれば、ｓ１２０４を行うｓ１２０３と、
対応する故障処理モードに入るｓ１２０４と、
ＤＣＵ１０１は、充電接続信号ＣＣ２が有効であるか否かを判断し、いいえであれば、ｓ１２０５を繰り返し、はいであれば、ｓ１２０６を行うｓ１２０５と、
ＤＣＵ１０１は、充電ガンの挿入が成功したと判断し、走行を禁止するｓ１２０６と、
車両に充電禁止の故障があるか否かを判断し、はいであれば、ｓ１２０８を行い、いいえであれば、ｓ１２０９を行うｓ１２０７と、
故障を報告して、充電を停止するｓ１２０７と、
国家標準充電フローに入るｓ１２０９と、
ＤＣＵ１０１は、充電負極リレーＫ２にオン指令を送信して、充電回路をオンにするｓ１２１０と、
充電負極リレーＫ２が正常にオンしているか否かを判断し、いいえであれば、ｓＳ１２０７を行い、はいであれば、ｓ１２１２を行うｓ１２１１と、
ＤＣＵ１０１は、充電正極リレーＫ１にオン指令を送信して、充電回路をオンにするｓ１２１２と、
ＤＣＵ１０１は、充電正極リレーＫ１のオン状態情報を受信したか否かを検出し、いいえであれば、Ｓ１２０７を行い、はいであれば、Ｓ１２１４を行うｓ１２１３と、
充電スタンドは、充電を開始するｓ１２１４と、
ＤＣＵ１０１は、充電状態のセルフチェックを行い、アクセサリ動作指令を送信する。アクセサリ動作指令とは、充電中に車両全体の熱管理及びそのコンポーネントを起動する必要があることであり、例えば、水冷ユニットのスイッチをオンにし、水冷を起動するｓ１２１５と、
ＤＣＵ１０１は、メイン負極リレーＫ０のオン指令を送信して、メイン回路をオンにするｓ１２１６と、
ＤＣＵ１０１は、メイン負極リレーＫ０の正常オン情報を受信したか否かを検出し、いいえであれば、ｓ１２０７を行い、はいであれば、ｓ１２１８を行うｓ１２１７と、
ＤＣＵ１０１は、補助駆動リレーＫ８にオン指令を送信して、補助駆動回路をオンにするｓ１２１８と、
補助駆動リレーＫ８が正常にオンしているか否かを判断し、いいえであれば、ｓ１２０７を行い、はいであれば、ｓ１２２０を行う。ＤＣＵ１０１は、水冷ユニットリレーＫ５のオン指令を送信するとともに、補助駆動リレーＫ８のオン指令を送信して、水冷ユニット回路、補助駆動回路をオンにするｓ１２１９と、
ＤＣＵ１０１は、充電状態が終了条件に達したか否かを検出し、いいえであれば、ｓ１２２０を繰り返し、はいであれば、ｓ１２２１を行うｓ１２２０と、
ＤＣＵ１０１は、充電終了指令を送信するｓ１２２１と、
ＤＣＵ１０１は、充電正極リレーＫ１をオフにする指令を送信し、充電回路をオフにするｓ１２２２と、
ＤＣＵ１０１は、充電負極リレーＫ２をオフにする指令を送信し、充電回路をオフにするｓ１２２３と、
ＤＣＵ１０１は、補助駆動リレーＫ８をオフにする指令を送信し、補助駆動回路をオフにするｓ１２２４と、
ＤＣＵ１０１は、メイン負極リレーＫ０をオフにする指令を送信し、メイン回路をオフにするｓ１２２５と、
ＤＣＵ１０１は、全てのリレーがオフになったか否かを判断し、いいえであれば、ｓ１２２７を行い、はいであれば、ｓ１２２８を行うｓ１２２６と、
ＤＣＵ１０１は、故障を報告するｓ１２２７と、
ＤＣＵ１０１は、全てのウェイクアップが無効であるか否かを判断し、いいえであれば、ｓ１２２８を繰り返し、はいであれば、ｓ１２２９を行うｓ１２２８と、
システムの電源を遮断して、スリープするｓ１２２９と、
充電スタンドが国家標準充電フローを実行するｓ１３０１と、
充電終了条件を満たすｓ１３０２と、
充電を終了し、国家標準充電終了フローに入るｓ１３０３とを備える。

ｓ１２２０において、充電を終了する条件は、
（１）満充電又はＳＯＣ設定条件の達成、ｃｈａｒｇｅ ｆｉｎｉｓｈ。
（２）充電禁止の故障がある、ｃｈａｒｇｅ ｓｔｏｐ。
（３）人為的に充電ガンを抜き、正常に充電を停止する、ｃｈａｒｇｅ ｆｉｎｉｓｈ。
ｓ１２２１において、例えば、ＤＣＵ１０１は、充電状態が終了条件に達したか否か（ＳＯＣが１００に達したか、設定値に達したか）を検出し、はいであれば、充電終了指令を送信する。

ＣＣ１とは、充電中、非車載充電設備が接続確認接点の入力電圧信号により、充電プラグと充電コンセントとの接続状態を間断なく監視し、異常が発生すると、非車載充電設備が直ちに直流電源の出力をオフにし、オフロード完了後、スイッチをオフにすることを言う。
ＣＣ２とは、充電中に、１００ｍｓ内で非車載充電設備が電池管理システムＢＭＳ６０３が周期的に送信した充電２１１３レベル要求メッセージを受信しなければ、非車載充電設備も直流電源の出力をオフする機能に応答することを言う。

本願の以上の実施例に係る充電方法では、ＤＣＵ１０１は、リレーを直接制御するので、制御能力が集中し、応答が速く、従来技術におけるＶＣＵ６０４、ＢＭＳ６０３、ＰＤＵ６０５がそれぞれ独立して動作し、相互に複雑な通信を行い、複雑な制御ポリシーを実行する状況を簡略化することができるため、本実施例に係る充電方法は、通信方式や制御ポリシーが簡単であり、故障を低減することができる。

本願の実施例に係るコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、プロセッサが実行する際に、上記実施例のいずれかの方法を実行するコンピュータ実行可能な指令を記憶している。

本願の実施例に係る電子機器は、コンピュータ指令を記憶するためのメモリと、コンピュータ指令を実行することで、上述の実施例のいずれかの方法を実行するためのプロセッサとを備える。

以上の各実施例は、単に本願の技術的手段を説明するためのものであるが、これらに限定されるものではない。なお、本願については、前述の各実施例を参照して詳細に説明したが、当業者であれば、前述した各実施例に記載された技術的手段に修正を加え、又は、その一部又は全部の技術的特徴を均等に置き換えることができ、これらの修正又は置き換えは、対応する技術的手段の本質を本願の各実施例に係る技術的手段の範囲から逸脱させるものではなく、いずれも、本願の特許請求の範囲及び明細書の範囲内に含まれるものとすることを理解できる。特に、各実施例に記載された各技術的特徴は、構造上の矛盾がない限り、任意の方法で組み合わせることができる。本願は、本明細書に開示された特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に陥る全ての技術的手段を含む。

Claims (20)

1. 電気自動車の制御を行うパワードメインコントローラと、
   電気自動車の動力電池、モータ駆動モジュールに対し、電流のサンプリングを行い、サンプリング信号を前記パワードメインコントローラに送信する電流サンプリングユニットと、
   前記動力電池により駆動され、自身に流れる電流をサンプリングし、サンプリング信号を前記パワードメインコントローラに送信する電力消費機器と、を備え、
   前記パワードメインコントローラは、前記電力消費機器、前記電流サンプリングユニットから送信されたサンプリング信号に応じて、前記動力電池を管理し、前記モータ駆動モジュール、前記電力消費機器を制御する、
   ことを特徴とする電気自動車の制御システム。
2. 前記電力消費機器、前記モータ駆動モジュールの給電回路をオン／オフにするスイッチモジュールと、
   前記スイッチモジュールに対し電圧のサンプリングを行い、サンプリング信号を前記パワードメインコントローラに送信する電圧サンプリングユニットと、を更に備え、
   前記パワードメインコントローラは、前記電圧サンプリングユニットから送信されたサンプリング信号に応じて、前記スイッチモジュールのオン／オフを制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の制御システム。
3. 前記パワードメインコントローラは、前記電力消費機器の状態を検出し、検出データを演算して前記電力消費機器の制御ポリシーを決定する、
   請求項１に記載の電気自動車の制御システム。
4. 前記パワードメインコントローラは、信号線を介して前記電力消費機器、前記電流サンプリングユニットと接続されており、
   前記パワードメインコントローラは、ハードワイヤを介して前記スイッチモジュールと接続されている、
   請求項１に記載の電気自動車の制御システム。
5. 前記電力消費機器は、エアポンプコントローラと、オイルポンプコントローラと、エアコン圧縮機と、水冷ユニットと、電圧変換モジュールと、モータ駆動モジュールとを含む、
   請求項１に記載の電気自動車の制御システム。
6. パワードメインコントローラを有する電気自動車の制御方法であって、
   前記動力ドメインコントローラは、動力電池、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、前記サンプリング信号に応じて前記動力電池、電力消費機器の動作を管理及び制御することを含む、
   電気自動車の制御方法。
7. 前記パワードメインコントローラは、スイッチモジュールのサンプリング信号を受信し、該サンプリング信号に応じて前記スイッチモジュールのオン／オフを制御することを更に含む、
   請求項６に記載の電気自動車の制御方法。
8. 前記パワードメインコントローラは、前記電力消費機器の状態を検出し、検出データを演算し、前記電力消費機器の制御ポリシーを決定する、
   請求項６に記載の電気自動車の制御方法。
9. 前記パワードメインコントローラは、信号線を介して前記電力消費機器と接続されており、
   前記パワードメインコントローラは、ハードワイヤを介して前記スイッチモジュールと接続されている、
   請求項６に記載の電気自動車の制御方法。
10. 前記電力消費機器は、エアポンプコントローラと、オイルポンプコントローラと、エアコン圧縮機と、水冷ユニットと、電圧変換モジュールと、モータ駆動モジュールとを含む、
    請求項６に記載の電気自動車の制御方法。
11. 動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、前記サンプリング信号に応じて前記動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器の動作を管理・制御するパワードメインコントローラを有する電気自動車の電源投入方法であって、
    前記パワードメインコントローラは、電源投入要求信号を検出してから初期化を行うステップと、
    前記パワードメインコントローラは、初期化が完了した後、電源投入条件が満たされたか否かを検出するステップと、
    前記パワードメインコントローラは、電源投入条件が満たされていると、動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーにオン指令を送信し、メイン回路をオンにするステップと、
    前記パワードメインコントローラは、モータ駆動モジュールのプリチャージ回路リレーにオン指令を送信し、プリチャージ回路をオンにし、前記モータ駆動モジュールをプリチャージするステップと、
    前記パワードメインコントローラは、前記モータ駆動モジュールの正極に接続されたモータ駆動回路リレーにオン指令を送信し、モータ駆動回路をオンにするステップと、
    前記パワードメインコントローラは、前記プリチャージ回路リレーにオフ指令を送信し、プリチャージを終了し、メイン回路への電源の投入を完了するステップと、
    前記パワードメインコントローラは、水冷ユニットリレー、電気除霜リレー、エアコン温風リレー、補助駆動リレーにオン指令を送信し、各高圧電力消費機器をオンにし、車両への電源の投入を完成するステップと、を含む、
    電気自動車の電源投入方法。
12. 前記パワードメインコントローラが電源投入条件を検出するステップは、
    前記高圧電力消費機器がオフして出力を禁止するか否かを検出することと、
    車両側に電源投入禁止故障があるか否かを検出することと、
    各リレーの接点を診断することと、を含む、
    請求項１１に記載の電源投入方法。
13. 各リレーの診断後、前記パワードメインコントローラは、前記パワードメインコントローラ内に記憶されている電力消費機器の情報を読み取り、
    前記パワードメインコントローラは、読み取った電力消費機器の情報に応じて演算を行い、演算結果に応じて電力消費機器に対し高圧の配分を行う、
    請求項１２に記載の電源投入方法。
14. 前記パワードメインコントローラが読み取った電力消費機器の情報は、オンにする電力消費機器の情報と、各電力消費機器の定格電力、重みとを含む、
    請求項１３に記載の電源投入方法。
15. 動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、前記サンプリング信号に応じて前記動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器の動作を管理・制御するパワードメインコントローラを有する電気自動車の電源遮断方法であって、
    前記パワードメインコントローラは、電源遮断指令を発することと、
    前記パワードメインコントローラは、動力電池の負極に接続されているメイン回路電流が所定値よりも小さいか否かを検出することと、
    前記パワードメインコントローラは、モータ駆動モジュールの正極に接続されているモータ駆動回路リレーＫ３にオフ指令を送信し、モータ駆動回路をオフにすることと、
    前記パワードメインコントローラは、動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーＫ０にオフ指令を送信し、メイン回路をオフにすることと、を含む、
    電気自動車の電源遮断方法。
16. 動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、前記サンプリング信号に応じて前記動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器の動作を管理・制御するパワードメインコントローラを有する電気自動車の電源遮断方法であって、
    前記パワードメインコントローラは、電源遮断要求指令を受信した後、電力消費機器をオフにし、且つ水冷ユニットリレー、電気除霜リレー、エアコンと温風リレーをオフにすることと、
    前記パワードメインコントローラは、動力電池の負極に接続されているメイン回路の電流を収集し、該電流が所定値よりも小さいか否かを判断することと、
    前記パワードメインコントローラは、モータ駆動モジュールの正極に接続されているモータ駆動回路の電流を収集し、当該電流を前記所定値まで低減させることと、
    前記パワードメインコントローラは、前記モータ駆動回路のリレーにオフ指令を送信し、モータ駆動回路をオフにすることと、
    前記動力ドメインコントローラは、動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーにオフ指令を送信し、メイン回路をオフにすることと、を含む
    電気自動車の電源遮断方法。
17. 動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器のサンプリング信号を受信し、前記サンプリング信号に応じて前記動力電池、スイッチモジュール、電力消費機器の動作を管理・制御するパワードメインコントローラを有する電気自動車の充電方法であって、
    充電源は、前記パワードメインコントローラにウェイクアップ信号を送信することと、
    前記パワードメインコントローラは、前記ウェイクアップ信号を受信してから初期化を行い、且つ充電接続信号が正常であるか否か、充電ガンが位置付けられるか否かを判断することと、
    前記パワードメインコントローラは、前記充電源の負極に接続されているリレーと、前記充電源の正極に接続されているリレーにオン指令を送信し、充電を開始することと、
    前記パワードメインコントローラは、動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーにオン指令を送信し、且つ水冷ユニットのリレーにオン指令を送信し、水冷を起動することと、を含む、
    電気自動車の充電方法。
18. 前記パワードメインコントローラは、充電状態が終了条件に達したことを検出すると、充電終了指令を送信し、
    前記パワードメインコントローラは、前記充電源の正極に接続されているリレー、前記充電源の負極に接続されているリレー、水冷ユニットのリレー、動力電池の負極に接続されているメイン回路リレーをオフにするようにオフ指令を送信し、充電を終了する、
    請求項１７に記載の電気自動車の充電方法。
19. プロセッサにより実行されることで、請求項６乃至１８のいずれか１項に記載の方法を実行するコンピュータ実行可能な指令が記憶されている、
    ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
20. コンピュータ指令が記憶されているメモリと、
    前記コンピュータ指令を実行することで、請求項６から１８のいずれか一項に記載の方法を実行するプロセッサとを備える、
    ことを特徴とする電子機器。