车辆的高压牵引系统技术方案

本发明专利技术涉及车辆的高压牵引系统。本发明专利技术涉及一种车辆的高压牵引系统，包括：两个可独立控制的电力子系统，其为动力总成电力子系统PPS和车辆电力子系统VPS，PPS包括多个PPS次级电力用户和PPS主控制器，PPS主控制器被配置为通过第一仲裁逻辑对PPS次级电力用户当中的电力限制进行仲裁，并且VPS包括多个VPS次级电力用户和VPS主控制器，VPS主控制器被配置为通过不同于第一仲裁逻辑的第二仲裁逻辑对VPS次级电力用户当中的电力限制进行仲裁。系统还包括主接口，主接口在PPS主控制器与VPS主控制器之间，实现PPS与VPS之间的通信交换，通信交换包括PPS次级电力用户和VPS次级电力用户的在限制状态下限制第一仲裁逻辑和/或第二仲裁逻辑的优先化的系统共享指令。的优先化的系统共享指令。的优先化的系统共享指令。

【技术实现步骤摘要】
车辆的高压牵引系统


[0001]本专利技术涉及车辆的高压牵引系统。本专利技术还涉及一种用于操作车辆的高压牵引系统的方法、一种车辆、一种计算机程序以及一种控制单元。

技术介绍

[0002]车辆通常包括用于推动车辆的引擎或机器。引擎可以通过各种方式被提供动力，诸如例如通过内燃机中的液体或气体燃料，或通过进入电机的电力。此外，存在例如车辆通过内燃机和电机两者推动的混合解决方案。通过任一方式，能量存储装置或能量转换设备(诸如例如电池或燃料电池)用于提供推动车辆所需的能量。
[0003]在车辆中，引擎或电机为动力总成(powertrain)的部分，其将能量从能量存储设备转换到推进装置，通常为车辆的车轮。为此目的，动力总成还包括变速器和传动轴。对于许多车辆，能量存储设备被包括在能量存储系统中。例如，对于电动车，能量存储设备可以为电池，其被配置为对电机以及电动辅助装备供电。电机和/或电动辅助装备可以通常被称为负载。电池需要定期充电，并且接着例如经由插座电性连接到电能源，该插座直接连接到电力网。
[0004]电动辅助装备(诸如例如通过取力器PTO操作的辅助装备)可以为高耗能装备，其优选地通过高压系统(诸如车辆的高压牵引系统)操作。此外，电动辅助装备(通常通过车辆电力系统供电且因此被称为车辆电力用户)可以被视为不同于负载和动力总成电力系统的电力用户。例如，车辆电力系统可以被视为对车辆的电力用户而非动力总成的电力用户供电的电力系统。此外，车辆电力系统可以独立于动力总成电力系统设计和开发。在此情况下，两个电力系统或电力子系统需要彼此兼容。
[0005]即使电力系统或电力子系统被配置为彼此兼容，但两个系统或子系统之间的冲突可能发生，并且需要电力系统的特征化的其他改进。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是至少在一定程度上减轻与已知电力系统相关的上文讨论的缺点。
[0007]根据本专利技术的至少第一方面，提供一种车辆的高压牵引系统。高压牵引系统包括：
[0008]‑
两个可独立控制的电力子系统，其为动力总成电力子系统PPS和车辆电力子系统VPS，该PPS包括多个PPS次级电力用户和PPS主控制器，该PPS主控制器被配置为通过第一仲裁逻辑对PPS次级电力用户当中的电力限制进行仲裁，并且VPS包括多个VPS次级电力用户和VPS主控制器，该VPS主控制器被配置为通过不同于第一仲裁逻辑的第二仲裁逻辑对VPS次级电力用户当中的电力限制进行仲裁，
[0009]‑
主接口，在PPS主控制器与VPS主控制器之间，实现PPS与VPS之间的通信交换，
[0010]其中高压牵引系统可在限制状态下操作，在该限制状态下，PPS次级电力用户和VPS次级电力用户的请求电力超过高压牵引系统中的可用电力传输，并且其中通信交换包括PPS次级电力用户和VPS次级电力用户的在限制状态下限制第一仲裁逻辑和/或第二仲裁
逻辑的优先化的系统共享指令。
[0011]由此，两个电力子系统PPS和VPS能够分别根据第一仲裁逻辑和第二仲裁逻辑在限制状态外的操作期间——即，在PPS和VPS两者能够分别满足PPS次级电力用户和VPS次级电力用户的状态下——彼此独立操作，同时仍可在限制状态下——即，在可用电力受限且不足以满足PPS次级电力用户和/或VPS次级电力用户的状态下——仅通过提供实现PPS与VPS之间的通信交换的主接口而操作。通常经由主接口在PPS主控制器与VPS主控制器之间执行通信交换。因此，不需要被配置为对PPS和VPS(或其他电力子系统)当中的电力限制进行仲裁的整体主控制器，而是需要用于提供PPS次级电力用户和VPS次级电力用户的优先化的系统共享指令的主接口。因此，PPS主控制器和VPS主控制器被编程以遵守优先化的系统共享指令。由此，PPS和VPS能够彼此独立地设计和开发，且仍能够在限制状态下操作而不被适配为由单独主控制器(诸如整体主控制器)控制。
[0012]根据至少一个示例实施例，PPS主控制器和VPS主控制器被配置为通过被配置为设定次级电力用户的电力限制来对其次级电力用户当中的电力限制进行仲裁。换句话说，PPS主控制器和VPS主控制器被配置为分配其次级电力用户当中的电力，或者被配置为确定其相应电力子系统内的次级电力用户当中的所分布电力。作为又一备选，PPS主控制器可以被称为管理PPS，并且VPS主控制器可以被称为管理VPS。
[0013]PPS次级电力用户和VPS次级电力用户的在限制状态下限制第一仲裁逻辑和/或第二仲裁逻辑的优先化的系统共享指令可以例如被包括在PPS主控制器和/或VPS主控制器中。备选地，PPS次级电力用户和VPS次级电力用户的优先化的系统共享指令例如通过被包括在车辆的电子控制单元ECU中而被包括在与PPS主控制器和VPS主控制器分离的数据库中。换句话说，PPS主控制器与VPS主控制器之间的主接口被配置用于每个子系统内的电力传输的通信交换，其中通信交换包括PPS次级电力用户和VPS次级电力用户的优先化的系统共享指令。因此，PPS和VPS由其相应主控制器且在限制状态下一起由优先化的系统共享规则独立控制。
[0014]根据至少一个示例实施例，优先化的系统共享指令包括指令，该指令与应在给定车辆条件或车辆操作下优先化的PPS次级电力用户和VPS次级电力用户中的哪一个相关。优先化的系统共享指令可以包括VPS次级电力用户和PPS次级电力用户的分级和分类，例如，在安全关键车辆条件下，安全关键次级电力用户相较非安全关键次级电力用户被给予更高优先级。此安全关键次级电力用户可以为VPS次级电力用户和/或PPS次级电力用户。由此，能够在限制状态下确保安全关键功能性。根据另一示例实施例，在指令辅助装备执行辅助动作的车辆操作中，对应VPS次级电力用户(通常为辅助装备本身)优于PPS次级电力用户。因此，可以在限制状态下执行辅助动作。根据又一示例，在用于对电池充电的车辆条件下(电池通常为PPS次级电力用户)，电池相较其他VPS次级电力用户和PPS次级电力用户被给予更高优先级。此外，优先化的系统共享指令可以为动态的，并且如果问题出现，例如电池在充电期间变得太热，那么优先化的系统共享指令可以至少在一段时间使电力从PPS被重新定位到VPS。
[0015]根据至少一个示例实施例，优先化的系统共享指令包括相对于高压牵引系统的绝对限制。例如，绝对限制可以包括被允许从电网下降的最大电力的限制，例如在600V下60安培。绝对限制可以备选地或另外包括从和到PPS的电力限制和/或从和到VPS的电力限制。
[0016]根据至少一个示例实施例，PPS和VPS具有相同操作电压。
[0017]因此，PPS和VPS属于车辆的相同系统，即高压牵引系统。操作电压可以例如为48V或更高，诸如例如高于400V，例如600V，或650V与750V之间。根据至少一个示例实施例，操作电压在48V与750V之间，例如400V与750V之间。
[0018]根据至少一个示例实施例，PPS和VPS分别由PPS主控制器和VPS主控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆的高压牵引系统，所述高压牵引系统具有48V或更高的操作电压，并且包括：
‑
两个能独立控制的电力子系统，所述电力子系统为具有48V或更高的相同操作电压的动力总成电力子系统PPS和车辆电力子系统VPS，所述PPS包括多个PPS次级电力用户和PPS主控制器，所述PPS主控制器被配置为通过第一仲裁逻辑对所述PPS次级电力用户当中的电力限制进行仲裁，并且所述VPS包括多个VPS次级电力用户和VPS主控制器，所述VPS主控制器被配置为通过不同于所述第一仲裁逻辑的第二仲裁逻辑对所述VPS次级电力用户当中的电力限制进行仲裁；
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主接口，所述主接口在所述PPS主控制器与所述VPS主控制器之间，实现所述PPS与VPS之间的通信交换，其中所述高压牵引系统能在限制状态下操作，在所述限制状态下，所述PPS次级电力用户和VPS次级电力用户的请求电力超过所述高压牵引系统中的可用电力传输，并且其中所述通信交换包括所述PPS次级电力用户和所述VPS次级电力用户的在所述限制状态下限制所述第一仲裁逻辑和/或所述第二仲裁逻辑的优先化的系统共享指令。2.根据前述权利要求中任一项所述的高压牵引系统，其中所述PPS和所述VPS分别由所述PPS主控制器和所述VPS主控制器独立地控制。3.根据前述权利要求中任一项所述的高压牵引系统，其中所述PPS主控制器和所述VPS主控制器在所述高压牵引系统中处于相同层次结构级别。4.根据前述权利要求中任一项所述的高压牵引系统，其中所述PPS主控制器和所述VPS主控制器中的每一个被配置为执行电力监测和电力调度的高级系统功能。5.根据前述权利要求中任一项所述的高压牵引系统，其中所述PPS主控制器被配置为通过改变所述第一仲裁逻辑来处理所述多个PPS次级电力用户的改变，并且所述VPS主控制器被配置为通过改变所述第二仲裁逻辑来处理所述多个VPS次级电力用户的改变，其中经由所述主接口的通信交换保持不受影响。6.根据前述权利要求中任一项所述的高压牵引系统，其中所述主接口被配置为交换所述多个PPS次级电力用户和VPS次级电力用户的预期电力使用的信息，以使得所述PPS主控制器被告知VPS次级电力用户的预期电力使用，并且所述VPS主控制器被告知所述PPS次级电力用户的预期电力使用，并且其中所述主接口被配置为使用预期电力使用的交换信息连同优先化的系统共享指令，以限制所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：德夫拉杰，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：