一种混合动力车辆的供电自保护系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种混合动力车辆的供电自保护系统及方法，其中供电自保护系统包括，整车控制器、低压配电箱和高压配电箱；整车控制器与低压配电箱电连接，控制低压设备按设定的顺序上电或下电；整车控制器与能量控制器电连接，通过能量控制器控制高压设备上电或下电；通过控制使低压设备上电完成后高压设备上电；使高压设备下电后低压设备按设定的顺序下电。本发明专利技术通过供电自保护，在上、下电过程中避免了对低压电路产生比较大的冲击电流，从而损坏低压设备；避免了高压系统继电器的带电分断有可能使继电器粘连而导致车辆故障；并且通过预充电，分步提高高压设备的供电电流，减小了高压设备的电流冲击，保护了高压用电设备。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力车辆的供电自保护系统及方法
本专利技术涉及无人驾驶车辆领域，尤其涉及一种混合动力车辆的供电自保护系统及方法。
技术介绍
为了实现混合动力车辆的无人驾驶，车上常常配备各种低压与高压设备，低压设备同时上下电会对低压电路产生比较大的冲击电流，同时高压系统继电器的带电分断很容易使继电器粘连，导致车辆故障，因此，为了保护混合动力无人驾驶车辆的低压与高压电路系统，必须制定合适的上下电策略。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种混合动力车辆的供电自保护系统及方法，通过逻辑上电过程以及逻辑下电过程，对混合动力车辆的供电进行有效的保护。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种混合动力车辆的供电自保护系统，包括，整车控制器、低压配电箱和高压配电箱；所述整车控制器与所述低压配电箱电连接，用于控制与所述低压配电箱连接的低压用电设备按设定的顺序上电或下电；所述整车控制器与所述低压用电设备中的能量控制器电连接，所述能量控制器与所述高压配电箱连接，用于控制与所述高压配电箱连接的高压设备上电或下电；在所述整车控制器的控制下，所述低压设备按设定的顺序上电完成后高压设备上电；所述高压设备下电后低压设备按设定的顺序下电。进一步地，所述设定的上电顺序为低压配电箱上电，规划系统上电，感知系统上电，底层控制系统上电，驾驶仪、显示器以及其他低压设备上电；所述设定的下电顺序为规划系统下电，感知系统下电，驾驶仪、显示器及其他设备下电，底层控制系统下电，低压配电箱下电。所述规划系统包括规划工控机、惯导和卫星接收机；所述感知系统包括感知工控机、相机、毫米波雷达和激光雷达；所述底层控制系统包括电机控制器、AMT控制器、BMS控制器、能量控制器、APU控制器和ESC控制器。进一步地，所述低压配电箱包括至少一组的开关组件；每一组包括一个主开关组件和m个设备开关组件；其中，所述每个设备开关组件与一个低压设备连接，用于控制所述低压设备供电；所述主开关组件连接车载电源与所有的组内设备开关组件，用于控制设备开关组件供电。进一步地，所述主开关组件和设备开关组件结构相同，均包括继电器J1、开关K1和开关K2；所述继电器J1的常开触点与公共端子组成的常开开关与开关K1并联后，与开关2串联组成一个开关组；所述继电器J1线圈的一个引脚接地，另一个引脚与整车控制器电连接；接收整车控制器的控制信号使常开开关闭合；各开关的初始状态为，开关K1为断开状态、开关K2为闭合状态、继电器J1常开开关为断开状态。进一步地，所述高压配电箱包括正、负极预充电装置；所述负极预充电装置连接在车载高压电源负极与高压用电设备负极之间，包括供电主回路继电器J2、预充继电器J3和预充电阻R3；预充继电器J3的常开开关和预充电阻R3串联组成串联电路，供电主回路继电器J2常开开关与所述串联电路并联组成并联电路，并联电路的两端作为预充电装置的外接线端；所述供电主回路继电器J2线圈一个引脚接地，另一个引脚与能量控制器电连接；用于接收能量控制器的控制信号使常开开关闭合；所述预充继电器J3线圈一个引脚接地，另一个引脚与能量控制器电连接；用于接收能量控制器的控制信号使常开开关闭合；所述正极预充电装置连接在车载高压电源正极与高压用电设备正极之间；包括供电主回路继电器J4、预充继电器J5和预充电阻R5；预充继电器J3的常开开关和预充电阻R串联组成串联电路，供电主回路继电器J2常开开关与所述串联电路并联组成并联电路，并联电路的两端作为预充电装置的外接线端；所述供电主回路继电器J4线圈的一个引脚接地，另一个引脚与能量控制器电连接；用于接收能量控制器的控制信号使常开开关闭合；所述预充继电器J5线圈的一个引脚接地，另一个引脚与能量控制器电连接；用于接收能量控制器的控制信号使常开开关闭合。一种混合动力无人驾驶车辆的电路自保护方法，包括上电自保护方法和下电自保护方法；所述上电自保护方法包括：步骤S11、整车控制器接收低压上电指令；步骤S12、整车控制器输出控制指令到低压配电箱，控制低压配电箱中的开关组件按照设定的上电顺序导通，使低压设备按设定的顺序上电；步骤S13、低压上电结束后，整车控制器接到高压上电指令，输出控制指令到能量控制器，使能量控制器输出指令到高压配电箱进行预充电；预充电结束后高压设备上电；能量控制器向整车控制器发出上电完成反馈指令。所述下电自保护方法包括；步骤S21、整车控制器接收高压下电指令；步骤S22、整车控制器输出控制指令到能量控制器，使能量控制器输出指令到高压配电箱使高压设备下电；步骤S23、高压下电结束后，整车控制器接收低压下电指令，输出控制指令到低压配电箱，控制低压配电箱中的开关组件按照设定的下电顺序断开，使低压设备按设定的顺序下电。进一步地，所述设定的上电顺序为低压配电箱上电；规划系统上电；感知系统上电；底层控制系统上电；驾驶仪、显示器以及其他设备上电；所述设定的下电顺序为规划系统下电；感知系统下电；驾驶仪、显示器及其他设备下电；底层控制系统下电；低压配电箱下电。所述规划系统包括规划工控机、惯导和卫星接收机；所述感知系统包括感知工控机、相机、毫米波雷达和激光雷达；所述底层控制系统包括电机控制器、AMT控制器、BMS控制器、能量控制器、APU控制器和ESC控制器。进一步地，所述上电自保护方法的步骤S13中具体包括：1)整车控制器接到高压上电指令，输出控制指令到能量控制器；2)能量控制器输出控制指令使高压配电箱的预充继电器J3的常开开关闭合；3)在设定延时时间后，能量控制器输出控制指令使高压配电箱的预充继电器J5的常开开关闭合；4)在设定的延时时间后，能量控制器输出控制指令使高压配电箱的主回路继电器J2、J4的常开开关闭合；5)在设定的延时时间后，能量控制器输出控制指令使预充电继电器J3、J5的常开开关断开。6)高压上电完成。进一步地，所述上电自保护方法的步骤S13还包括APU系统高压启动，具体包括：低压上电结束后，由能量控制器输出控制指令将DC/AC模块与DC/DC模块接通；在设定的延时后，能量控制器向APU控制器下发高压上电指令，启动APU系统。进一步地，所述下电自保护方法的步骤S22中高压系统下电方法具体包括：1)能量控制器收到高压下电信号；2)在预定的延时后，能量控制器输出控制信号使DC/AC模块和DC/DC模块下电；3)在预定的延时后，能量控制器向APU控制器下发高压下电指令，APU控制的高压设备断高压；4)在预定的延时后，能量控制器输出控制信号使高压配电箱的正、负极主回路继电器的常开开关断开；5)高压下电结束。本专利技术有益效果如下：在上电过程中，在低压设备按顺序上电结束后，再进行高压上电，避免了同时上电会对低压电路产生比较大的冲击电流，从而损坏低压设备；在高压设备上电过程中，通过预充电，分步提高高压设备的供电电流，减小了高压设备的电流冲击，保护了高压用电设备；在下电过程中，先对高压设备进行下电，后对低压用电设备顺序下电，避免了低压设备同时下电会对低压电路产生比较大的冲击电流，同时避免了高压系统继电器的带电分断有可能使继电器粘连而导致车辆故障。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力车辆的供电自保护系统，其特征在于，包括，整车控制器、低压配电箱和高压配电箱；所述整车控制器与所述低压配电箱电连接，用于控制与所述低压配电箱连接的低压用电设备按设定的顺序上电或下电；所述整车控制器与所述低压用电设备中的能量控制器电连接，所述能量控制器与所述高压配电箱连接，用于控制与所述高压配电箱连接的高压设备上电或下电；在所述整车控制器的控制下，所述低压设备按设定的顺序上电完成后高压设备上电；所述高压设备下电后低压设备按设定的顺序下电。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力车辆的供电自保护系统，其特征在于，包括，整车控制器、低压配电箱和高压配电箱；所述整车控制器与所述低压配电箱电连接，用于控制与所述低压配电箱连接的低压用电设备按设定的顺序上电或下电；所述整车控制器与所述低压用电设备中的能量控制器电连接，所述能量控制器与所述高压配电箱连接，用于控制与所述高压配电箱连接的高压设备上电或下电；在所述整车控制器的控制下，所述低压设备按设定的顺序上电完成后高压设备上电；所述高压设备下电后低压设备按设定的顺序下电。2.根据权利要求1所述的电路自保护系统，其特征在于，所述设定的上电顺序为低压配电箱上电，规划系统上电，感知系统上电，底层控制系统上电，驾驶仪、显示器以及其他低压设备上电；所述设定的下电顺序为规划系统下电，感知系统下电，驾驶仪、显示器及其他设备下电，底层控制系统下电，低压配电箱下电。所述规划系统包括规划工控机、惯导和卫星接收机；所述感知系统包括感知工控机、相机、毫米波雷达和激光雷达；所述底层控制系统包括电机控制器、AMT控制器、BMS控制器、能量控制器、APU控制器和ESC控制器。3.根据权利要求1所述的电路自保护系统，其特征在于，所述低压配电箱包括至少一组的开关组件；每一组包括一个主开关组件和m个设备开关组件；其中，所述每个设备开关组件与一个低压设备连接，用于控制所述低压设备供电；所述主开关组件连接车载电源与所有的组内设备开关组件，用于控制设备开关组件供电。4.根据权利要求3所述的电路自保护系统，其特征在于，所述主开关组件和设备开关组件结构相同，均包括继电器J1、开关K1和开关K2；所述继电器J1的常开触点与公共端子组成的常开开关与开关K1并联后，与开关2串联组成一个开关组；所述继电器J1线圈的一个引脚接地，另一个引脚与整车控制器电连接；接收整车控制器的控制信号使常开开关闭合；各开关的初始状态为，开关K1为断开状态、开关K2为闭合状态、继电器J1常开开关为断开状态。5.根据权利要求1所述的电路自保护系统，其特征在于，所述高压配电箱包括正、负极预充电装置；所述负极预充电装置连接在车载高压电源负极与高压用电设备负极之间，包括供电主回路继电器J2、预充继电器J3和预充电阻R3；预充继电器J3的常开开关和预充电阻R3串联组成串联电路，供电主回路继电器J2常开开关与所述串联电路并联组成并联电路，并联电路的两端作为预充电装置的外接线端；所述供电主回路继电器J2线圈一个引脚接地，另一个引脚与能量控制器电连接；用于接收能量控制器的控制信号使常开开关闭合；所述预充继电器J3线圈一个引脚接地，另一个引脚与能量控制器电连接；用于接收能量控制器的控制信号使常开开关闭合；所述正极预充电装置连接在车载高压电源正极与高压用电设备正极之间；包括供电主回路继电器J4、预充继电器J5和预充电阻R5；预充继电器J3的常开开关和预充电阻R串联组成串联电路，供电主回路继电器J2常开开关与所述串联电路并联组成并联电路，并联电路的两端作为预充电装置的外接线端；所述供电主回路继电器J4线圈的一个引脚接地，另一个引脚与能量控制器电连接；用于接收能量控制器的控制信号使常开开关闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈慧岩，梁文利，
申请(专利权)人：北京理工大学，北理慧动常熟车辆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11