一种纯电动汽车主动短路控制架构、控制方法和系统技术方案

本申请公开了一种纯电动汽车主动短路控制架构、控制方法和系统，通过对三相电流信号进行诊断，发现实际转矩与目标转矩差值过大输出二层主动短路信号、上三相桥臂主动短路信号、下三桥臂主动短路信号控制一级安全状态路径进入主动短路安全状态，执行上三相桥臂主动短路或下三桥臂主动短路；MCU主控单元对一级安全状态路径输出信号进行回采，判断是否正常；当功能不正常时生成第一故障信息发送至MCU主控单元，启动冗余路径，控制三层控制单元发送三层主动短路信号，并通过二级安全状态路径进入主动短路安全状态。达到了当电机控制器的电子电气元件失效而造成的非预期输出转矩时，保证能够进入安全状态，提升整车安全性的技术效果。技术效果。技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种纯电动汽车主动短路控制架构、控制方法和系统


[0001]本申请涉及纯电动汽车
，尤其涉及一种纯电动汽车主动短路控制架构、控制方法和系统。

技术介绍

[0002]随着纯电动汽车的普及，永磁同步电机具有转矩大、效率高以及功率密度高的良好特性，在纯电动汽车上得到广泛应用。同时电机及电机控制作为纯电动汽车输出动力控制的大脑，一旦失效危害巨大。为保证车辆内部和外部人员的安全性，必须要保证对电机及电机控制器的功能失效进行监控，并保证使其进入安全状态。但永磁同步电机在高转速范围内关闭驱动控制会产生较大的制动转矩，会造成较大的人身安全风险。所以现有技术中，对电机一旦出现安全相关故障，则采取主动短路控制，使车辆进入安全状态。但现有技术中主动短路安全状态执行路径只有一条，一旦发生失效则无法保证安全状态的可靠执行。

技术实现思路

[0003]本申请的目的是提供一种纯电动汽车主动短路控制架构、控制方法和系统，用以解决现有技术中主动短路安全状态执行路径只有一条，无法保证安全状态的可靠执行的技术问题。
[0004]鉴于上述问题，本申请提供了一种纯电动汽车主动短路控制架构、控制方法和系统。
[0005]第一方面，本申请提供了一种纯电动汽车主动短路控制架构，一种纯电动汽车主动短路控制架构，所述纯电动汽车主动短路控制架构包括：MCU主控单元，所述MCU主控单元包括一层控制单元、二层控制单元、三层控制单元：安全状态路径，所述安全状态路径与所述MCU主控单元连接，其中，所述安全状态路径包括：一级安全状态路径，所述一级安全状态路径与所述一层控制单元、所述二层控制单元连接；二级安全状态路径，所述二级安全状态路径与所述三层控制单元连接；逆变电路驱动电路，所述逆变电路驱动电路的输入端与所述安全状态路径连接，输出端与所述MCU主控单元连接，将逆变电路中功率管的故障信息反馈至所述MCU主控单元。
[0006]第二方面，本申请还提供了一种纯电动汽车主动短路控制架构的控制方法，所述方法应用于第一方面所述纯电动汽车主动短路控制架构中，所述方法包括：通过二层控制单元对三相电流信号进行诊断得到诊断结果，当所述诊断结果超出预设要求时，输出主动短路信号控制一级安全状态路径进入主动短路安全状态；所述一级安全状态路径根据接收到的所述主动短路信号、一层控制单元输出信号，确定主动短路类型并发出PWM信号；MCU主控单元对所述PWM信号进行回采，获得主动短路信号信息，并判断所述主动短路信号信息是否满足信号设定规则；当不满足时，生成第一故障信息，并将所述第一故障信息发送至所述MCU主控单元，获得冗余控制启动信息，所述冗余控制启动信息用于控制三层控制单元发送三层主动短路信号，并通过二级安全状态路径进入所述主动短路安全状态。
[0007]第三方面，本申请还提供了一种纯电动汽车主动短路控制架构的控制系统，用于执行如第二方面所述的一种纯电动汽车主动短路控制架构的控制方法，所述系统包括：
[0008]第一控制单元，所述第一控制单元用于通过二层控制单元对三相电流信号进行诊断得到诊断结果，当所述诊断结果超出预设要求时，输出主动短路信号控制一级安全状态路径进入主动短路安全状态；
[0009]第一发送单元，所述第一发送单元用于所述一级安全状态路径根据接收到的所述主动短路信号、一层控制单元输出信号，确定主动短路类型并发出PWM信号；
[0010]第一执行单元，所述第一执行单元用于MCU主控单元对所述PWM信号进行回采，获得主动短路信号信息，并判断所述主动短路信号信息是否满足信号设定规则；
[0011]第二控制单元，所述第二控制单元用于当不满足时，生成第一故障信息，并将所述第一故障信息发送至所述MCU主控单元，获得冗余控制启动信息，所述冗余控制启动信息用于控制三层控制单元发送三层主动短路信号，并通过二级安全状态路径进入所述主动短路安全状态。
[0012]本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0013]1、通过三层控制架构，结合两条关断路径的冗余设计，对关断安全状态执行路径的执行情况进行监控，当其中一条安全路径出现故障时，可依靠冗余安全状态执行路径保证安全状态的可靠执行。
[0014]2、通过两级安全状态路径设计只有硬件，没有软件，降低失效概率，提升安全状态执行的可靠性。
[0015]3、通过判断三相逆变电路故障情况，结合上下桥臂主动短路切换的设计，保证3个及以下功率开关管出现故障时，主动短路安全状态可以可靠执行。
[0016]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0017]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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0018]图1为本申请实施例的一种纯电动汽车主动短路控制架构及信号流向示意图；
[0019]图2为本申请实施例中一级安全状态路径的构成及信号流向示意图；
[0020]图3为本申请实施例的一种纯电动汽车主动短路控制架构的控制方法的流程示意图；
[0021]图4为本申请实施例一种纯电动汽车主动短路控制架构的控制系统的结构示意图。
[0022]附图标记说明：第一获得单元11，第一传输单元12，第一判断单元13，第二获得单元14，第一执行单元15。
具体实施方式
[0023]本申请通过提供一种纯电动汽车主动短路控制架构、控制方法和系统，解决了现有技术中主动短路安全状态执行路径只有一条，无法保证安全状态的可靠执行的技术问题。
[0024]下面，将参考附图对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部。
[0025]本申请提供的技术方案总体思路如下：
[0026]通过二层控制单元对三相电流信号进行诊断得到诊断结果，发现实际转矩与目标转矩差值过大，则输出二层主动短路信号、上三相桥臂主动短路信号、下三桥臂主动短路信号控制一级安全状态路径进入主动短路安全状态，执行上三相桥臂主动短路或下三桥臂主动短路；MCU(Micro Controller Unit，即微控制器)主控单元对所述PWM(脉冲宽度调制，Pulse width modulation)信号进行回采，获得主动短路信号信息，并判断所述主动短路信号信息是否满足信号设定规则；当不满足时，生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车主动短路控制架构，其特征在于，所述纯电动汽车主动短路控制架构包括：MCU主控单元，所述MCU主控单元包括一层控制单元、二层控制单元、三层控制单元：安全状态路径，所述安全状态路径与所述MCU主控单元连接，其中，所述安全状态路径包括：一级安全状态路径，所述一级安全状态路径与所述一层控制单元、所述二层控制单元连接；二级安全状态路径，所述二级安全状态路径与所述三层控制单元连接；逆变电路驱动电路，所述逆变电路驱动电路的输入端与所述安全状态路径连接，输出端与所述MCU主控单元连接，将逆变电路中功率管的故障信息反馈至所述MCU主控单元。2.根据权利要求1所述的纯电动汽车主动短路控制架构，其特征在于，所述逆变电路驱动电路包括：一级逆变电路驱动电路，所述一级逆变电路驱动电路与所述一级安全状态路径连接；二级逆变电路驱动电路，所述二级逆变电路驱动电路与所述二级安全状态路径连接。3.根据权利要求2所述的纯电动汽车主动短路控制架构，其特征在于，所述纯电动汽车主动短路控制架构还包括：MCU低压控制板供电系统，所述MCU低压控制板供电系统输入端与蓄电池模块连接，输出端与所述一级安全状态路径、所述一级逆变电路驱动电路连接，为所述一级安全状态路径、所述一级逆变电路驱动电路供电；MCU高压驱动板供电系统，所述MCU高压驱动板供电系统输入端与直流母线连接，输出端与所述二级安全状态路径、所述二级逆变电路驱动电路连接，为所述二级安全状态路径、所述二级逆变电路驱动电路供电；其中，所述MCU低压控制板供电系统与MCU高压控制板供电系统之间采用隔离器进行高低压隔离。4.根据权利要求1所述的纯电动汽车主动短路控制架构，其特征在于，所述一级安全状态路径包括：第一选通芯片、第二选通芯片，所述第一选通芯片用于处理上三桥臂主动短路信号，所述第二选通芯片用于处理下三桥臂主动短路信号。5.一种纯电动汽车主动短路控制架构的控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1
‑
4中任一项所述的纯电动汽车主动短路控制架构，所述方法包括：通过二层控制单元对三相电流信号进行诊断得到诊断结果，当所述诊断结果超出预设要求时，输出主动短路信号控制一级安全状态路径进入主动短路安全状态；所述一级安全状态路径根据接收到的所述主动短路信号、一层控制单元输出信号，确定主动短路类型并发出PWM信号；MCU主控单元对所述PWM信号进行回采，获得主动短路信号信息，并判断所述主动短路信号信息是否满足信号设定规则；当不满足时，生成第一故障信息，并将所述第一故障信息发送至所述MCU主控单元，获得冗余控制启动信息，所述冗余控制启动信息用于控制三层控制单元发...

【专利技术属性】
技术研发人员：范江楠，刘超，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：