电动汽车安全运行控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电动汽车安全控制技术。本发明专利技术针对现有技术电动汽车动力电池组突然失压控制方式的缺点，公开了一种电动汽车安全运行控制方法及装置。本发明专利技术通过采集模块实时检测动力电池组的工作状态，将采集得到的信号送入控制模块，控制模块根据接收到的信号判断是否失压并预测与估计动力电池组的动态特性，通信模块将电动机的运行模式信号送入控制模块，一旦检测到失压，控制模块迅速启动升压模块，当电压升高到给定值，控制切换模块动作，同时控制电动汽车在相应的模式下运行，让电动汽车有一定的续航能力。本发明专利技术能够让电动汽车在动力电池组故障时，使其保持原有运动状态一段时间，给驾驶员一定的应急时间，避免追尾等交通事故的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车安全控制技术，特别涉及电动汽车供电系统突然失压的安全控制技术。
技术介绍
随着全球燃油汽车保有量的不断增加，资源短缺和环境恶化日益严重，开发一种新型无污染的交通工具迫在眉睫。电动汽车作为一种节能、零排放的新型交通工具有着巨大的发展前景。电动汽车电力系统一般包括若干蓄电池组成的动力电池组、电动机及其驱动系统等组成。动力电池组输出的直流电，通过驱动系统(通常以逆变器、控制器为核心构成)转换成PWM(脉冲宽度调制)脉冲电流，对电动机进行驱动。驱动系统通过对PWM参数的控制，可以完成车辆的各种运行模式，如当电动汽车在启动和上坡时，由于需要大力矩满足启动和爬坡要求，此时电动机以恒转矩模式工作，驱动系统输出的电压和频率成比例变化，这时电动机转速比较低；或者，当电动汽车在高速公路行驶时，由于要满足高速运行和超车要求，因此电动机运行在恒功率模式，驱动系统输出的电压达到额定值不再上升，而频率可以继续升高，此时电动机转速比较高。目前的电动汽车研究主要集中在电池技术、充电技术、电动机驱动技术、整车技术的开发上，电动汽车动力电池组突然失压(通常由电池组故障引起的)的安全控制策略还没有被提出。虽然目前驱动系统一般都有失压保护功能，但它都是控制电动机迅速停机，然而电动汽车突然停机将会发生追尾等交通事故，所以必须在供电系统突然失压时仍然有一定的续航能力，给驾驶员一定的应急时间。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，就是提供一种电动汽车安全运行控制方法及装置，能够使电动汽车在动力电池组突然失压时仍然有一定的续航能力，让驾驶员有一定的应急时间采取措施，防止车辆追尾等事故的发生。本专利技术解决所述技术问题，采用的技术方案是，电动汽车安全运行控制方法，包括以下步骤a、检测动力电池组工作状态；b、检测电动汽车运行模式；C、当检测到动力电池组工作状态异常时，将电动汽车动力电源切换到备用电池系统；d、根据步骤b检测的结果，控制电动汽车继续相应运行模式。具体的,步骤a中,所述动力电池组工作状态包括动力电池组电压参数、容量参数和温度参数。进一步的，步骤c中，所述动力电池组工作状态异常是指动力电池组电压低于设定值VI。进一步的，步骤b中，所述电动汽车运行模式由电动汽车电动机运行模式确定，包括电动机的恒转矩运行模式和恒功率运行模式。具体的，所述备用电池系统包括备用电池和升压模块，所述步骤c还包括当检测到动力电池组工作状态异常时，启动备用电池升压模块，当备用电池升压模块输出电压达到设定值V2时，将电动汽车动力电源切换到备用电池系统。优选的，步骤c中，采用软开关技术将电动汽车动力电源切换到备用电池系统。本专利技术的电动汽车安全运行控制装置，包括备用电池系统、采集模块、切换模块、通信模块、控制模块、报警模块；所述备用电池系统用于当动力电池组供电故障时，为电动汽车提供应急电源；所述采集模块与动力电池组和控制模块连接，用于将动力电池组的工作状态信息送入控制模块； 所述通信模块与控制模块和电动机控制器连接，用于将电动机的运行模式信号送入控制模块并将控制模块输出的电动机运行模式命令送入电机控制器；所述切换模块与备用电池系统和动力电池组连接，用于将动力电源由动力电池组切换到备用电池系统；所述报警模块与控制模块连接，在动力电池组供电故障时发出报警。进一步的，所述备用电池系统包括备用电池和升压模块，所述的升压模块与备用电池和控制模块连接，在接到控制模块指令时，将备用电池的电压升高到设定值V2。优选的，所述切换模块在切换过程中采用软开关技术。具体的，所述电动机运行模式包括恒转矩运行模式和恒功率运行模式。本专利技术的有益效果是，通过检测动力电池组的工作状态，预测和估计动力电池组的动态特性，在电动汽车动力电池组突然失压时，能够使其保持原有运动状态一段时间，给驾驶员一定的应急时间，避免追尾等交通事故的发生。附图说明图I是实施例的结构示意图；图2是实施例的控制流程图；图3是采集模块结构示意图；图4是升压模块结构示意图；图5是电动机供电切换示意图。具体实施例方式下面结合附图及实施例详细描述本专利技术的技术方案。本专利技术的电动汽车安全运行控制方法，由采集模块实时检测动力电池组的工作状态，将采集得到的信号送入控制模块，控制模块根据接收到的信号判断是否失压并预测与估计动力电池组的动态特性，通信模块将电动机的运行模式信号送入控制模块，一旦检测到失压，控制模块迅速启动升压模块，当电压升高到给定值，控制切换模块动作，同时控制电动汽车在相应的模式下运行，让电动汽车有一定的续航能力。实施例图I是电动汽车安全控制系统结构示意图。其中采集模块、升压模块、切换模块和通信模块基于DSP (数字信号处理器)构成。 采集模块与动力电池组连接，实时采集动力电池组的工作状态信号，为判断动力电池组是否失压提供依据。动力电池组动态特性的预测与估计，本例根据电池组荷电状态SOC的预测结果作出判断。SOC定义为电池在一定放电倍率下，剩余电量与相同条件下额定容量的比值。本例采用安时积分法判断动力电池组续航里程，计算公式如下SOC = SOC0 -^[ η τ。S0C(i为起始状态下动力电池的荷电状态值；1为放电电流，可用高性能的电流传感器实时采集；n为充放电效率，可以通过实验得到；cN为动力电池的额定容量。通过对动力电池soc的估计，可以预测电动汽车的续航里程，为判断动力电池组工作状态提供依据。升压模块与控制模块连接，用于升高备用电池的输出电压，使其与动力系统的驱动电压匹配；切换模块与控制模块连接，用于在动力电池组突然失压时，实现动力电池组到备用电池供电的平稳切换；通信模块与控制模块和电动机驱动器连接，将电动机的运行模式信号传送给控制模块，并将控制模块发出的电动机运行模式命令传送给驱动系统。本实施例中，控制模块采用DSP作为主控芯片，具有高速信号处理能力。控制模块能够对采集模块和通信模块输入的信号进行处理，能够控制升压电路输出电压值的大小，能够控制切换模块切断动力电池组供电线路并接通备用电池供电线路，能够通过驱动系统控制电动机的运行模式。本例采集模块用于实时采集动力电池组的工作状态信号。本例的升压模块用于将备用电池的电压升高到使电动汽车动力系统能够运行所需要的最低电压，在动力电池组突然失压时，使得电动汽车能够短暂续航。出于成本和重量的考虑，通常备用电池规模和数量均小于动力电池组，其输出电压也低于动力电池组，为了与动力系统的逆变器匹配，需要升压后才能够接入动力系统。本例的切换模块用于将供电线路由动力电池组供电转换到备用电池供电，采用软开关技术，在切换开关电路中通过谐振技术和无损耗缓冲电路为开关提供零电压开关和零电流开关状态，从而减小电源切换对后续电路的冲击，确保平稳切换，有效抑制电源的噪声和振荡，从而减小对电动机的冲击。本例的通信模块用于控制模块与驱动系统之间的双向通信，将电动机的运行模式信号传送给控制模块，控制模块发出的电动机运行模式信号通过通信模块传送给驱动系统。本例的电动汽车安全控制方法流程如图2所示，主要包括以下步骤动力电池组工作状态监测。实时检测动力电池组的输出电压值，与给定的电压值进行比较，判断失压情况，并预测与估计动力电池组的动态特性。备用电池升压。当检测到动力电池组失压时，迅速启动升压模块，使备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，乐登，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：