電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)的電動汽車的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)的電動汽車，電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)包括用于設置在電除霜裝置的輸入控制端的翹板開關，翹板開關與一個電除霜繼電器串聯(lián)，整車控制器與所述電除霜繼電器控制連接，整車控制器用于與動力電池組的BMS通信連接。本實用新型電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)的電動汽車利用一個電除霜繼電器及其觸點控制電除霜裝置的啟停，BMS將動力電池組的信息發(fā)送給整車控制器，由整車控制器進行邏輯判斷從而控制電除霜繼電器的斷開與閉合，可避免動力電池過度放電，節(jié)約電能，也延長了動力電池的使用壽命。該控制系統(tǒng)結構簡單，不破壞整車控制器的原有結構，只需額外增加控制端口即可。
【專利說明】電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)的電動汽車
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)的電動汽車。
【背景技術】
[0002]目前,在汽車行業(yè),為避免冬天車窗結冰、起霧,除霜功能(包括后視鏡除霜、后擋風玻璃除霜)對于終端汽車用戶來說，使用越來越常見。這一技術的運用早已成為解決冬季車輛安全、使用便利的重要解決方案。大多數(shù)電動汽車出廠時都安裝了電除霜裝置。其由電加熱和吹風部件組成；工作時，電加熱由高壓電(動力電池組)供電，吹風部件由低壓電(24V電源)供電，即電除霜開啟時，電加熱先加熱電熱絲，再由吹風部件將暖風吹向玻璃，起到融冰、除霜、除霧的作用?，F(xiàn)有純電動客車上電除霜的啟停均由人工控制，駕駛艙儀表盤設有電除霜翹板開關，司機通過按動此開關來完成電除霜的啟停，電除霜工作時不考慮動力電池組的電壓，不考慮故障診斷。
[0003]冬天受天氣的影響，電除霜的工作頻次增多，其所工作的高壓電均由動力電池組來提供，由于除霜器一般都是電熱器，需要消耗比較多的電能，且動力電池組又是其它高壓電氣部件的供電來源，電除霜的頻繁工作，加劇了動力電池的耗電，也直接影響了純電動客車的整車電耗。因電除霜啟?？刂茷榉侵悄芸刂?，若不加以合理的控制則會造成電量的持續(xù)消耗或電池的過放。因此，在除霜過程中，如果動力電池中當前的電壓較少的話，消耗很多電池的電壓，將會導致電池電壓在降低到一定程度后，在車輛電氣系統(tǒng)高負荷運行條件下很可能發(fā)生系統(tǒng)電壓被拉低類似驅動電機無法正常工作而影響行車安全的嚴重后果。假設司機在動力電池電量不足的情況下開啟了電除霜，則會造成其它高壓部件不能正常工作，或整車動力不足，隨時會有拋錨的危險；更甚者會造成電池的過放進而縮短動力電池的使用壽命；若電池管理系統(tǒng)(BMS)發(fā)生故障時電除霜仍處于工作狀態(tài)，則會對動力電池及整車的可靠性造成影響。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有控制系統(tǒng)無法根據動力電池狀態(tài)自動控制電除霜啟停導致整車動力不足的問題，同時提供一種使用該控制系統(tǒng)的電動汽車。
[0005]為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型提供的電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)的技術方案如下:電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)，包括用于設置在電除霜裝置的輸入控制端的翹板開關，所述翹板開關與一個電除霜繼電器串聯(lián)，整車控制器與所述電除霜繼電器控制連接，所述整車控制器用于與動力電池組的BMS通信連接。
[0006]所述翹板開關與一個電除霜繼電器的常閉觸點串聯(lián)。
[0007]所述整車控制器的控制輸出端與電除霜繼電器之間通過線纜連接。
[0008]本實用新型提供的電動汽車的技術方案如下:包括電除霜裝置及其電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)，電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)包括電除霜裝置的輸入控制端設置的翹板開關，所述翹板開關與一個電除霜繼電器串聯(lián)，整車控制器與所述電除霜繼電器控制連接，所述整車控制器與動力電池組的BMS通信連接。
[0009]所述翹板開關與一個電除霜繼電器的常閉觸點串聯(lián)。
[0010]所述整車控制器的控制輸出端與電除霜繼電器之間通過線纜連接。
[0011]本實用新型的電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)的電動汽車利用一個電除霜繼電器及其觸點控制電除霜裝置的啟停，BMS將動力電池組電壓和其自身的故障診斷信息經CAN線發(fā)送給整車控制器，由整車控制器進行邏輯判斷從而控制電除霜繼電器的斷開與閉合，即達到控制電除霜裝置啟停的目的，可避免動力電池過度放電，使整車經濟性不致惡化，節(jié)約電能，也延長了動力電池的使用壽命；另外，動力電池故障診斷的引入，也增加了動力電池和整車的安全。該控制系統(tǒng)結構簡單，不破壞整車控制器的原有結構，只需額外增加控制端口即可。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)實施例的結構原理圖；
[0013]圖2為電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)的控制流程圖；
[0014]圖3為整車控制器軟件控制流程圖；
[0015]圖4為軟硬件結合流程示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖及具體的實施例對本實用新型進行進一步介紹。
[0017]本實用新型提供了一種具有電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)的電動汽車，包括由電加熱部件和吹風部件組成的電除霜裝置及其電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)，吹風部件與車載低壓電源供電連接，電加熱部件與動力電池組供電連接，如圖1所示，電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)包括車載低壓電源(即24V蓄電池電源)5及車載低壓電源與電除霜裝置7的輸入控制端6之間連接的翹板開關8，翹板開關8與一個電除霜繼電器4串聯(lián)，整車控制器I與電除霜繼電器4控制連接，整車控制器I與動力電池組10的BMS9通信連接。
[0018]本實施例中翹板開關8與一個電除霜繼電器4的常閉觸點串聯(lián)；整車控制器I通過驅動電路與電除霜繼電器的線圈供電連接。
[0019]本電除霜裝置的電加熱和吹風部件與對應供電電源的連接屬于現(xiàn)有技術，在此不再贅述。
[0020]本實用新型還提供了一種電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)，具體結構如上所述，該控制系統(tǒng)尤其適用于純電動車輛使用的電除霜，在保持原電除霜控制不變的情況下，增加整車控制器根據動力電池組的電壓和故障診斷控制電除霜繼電器工作，實現(xiàn)節(jié)能。
[0021 ] 電除霜裝置7的工作電源供電由翹板開關8和電除霜繼電器4共同控制，翹板開關8設置于電除霜裝置7的控制輸入端6上；整車控制器I設有電除霜繼電器控制輸出引腳2，它與電除霜繼電器4之間用線纜3連接；電除霜繼電器4由整車控制器I控制其觸點的斷開與閉合，該觸點平時為常閉狀態(tài)，即與翹板開關8保持接通狀態(tài)，當司機操作翹板開關8時，可以直接控制電除霜裝置7的啟停；動力電池組10的電壓和故障信息通過電池管理系統(tǒng)(BMS)9傳送給整車控制器1，整車控制器再通過內部邏輯判斷，輸出相應控制信號。[0022]如圖2所示，當動力電池組10的電壓正常且無故障時，整車控制器I控制電除霜繼電器4的觸點閉合，即保持常閉狀態(tài)，與電除霜控制輸入端6保持接通，當司機操作翹板開關8時，可以直接控制電除霜裝置7的啟停；當動力電池組10的電壓較低或有故障發(fā)生時，整車控制器I控制電除霜繼電器4斷開常閉觸點，即斷開與電除霜裝置控制輸入端6的連接，此時司機按動翹板開關8開啟電除霜裝置無效，或在已開啟電除霜裝置時使其停止工作，保證了行車的安全性。
[0023]另外，在控制電除霜裝置的啟停工作過程中，翹板開關8繼續(xù)發(fā)揮人工控制的功能控制電除霜裝置工作的啟停。
[0024]本實用新型是利用Matlab/Simulink軟件設計搭建控制模型作為整車控制器的軟件控制，模型的輸入信息為當前電池組電壓和故障信息。如圖3為該系統(tǒng)整車控制器軟件控制流程圖，包括如下步驟:
[0025](I)判斷動力電池組是否出現(xiàn)故障，當檢測到動力電池組有故障報警時，則整車控制器輸出高電平1，控制電除霜繼電器斷開，使電除霜裝置停止工作；檢測到無故障報警時，則判斷當前動力電池組的電壓在第一設定時間段(設定時間是保證此時電壓已處于穩(wěn)定，避免波動)內是否持續(xù)小于等于電壓下限設定值(此電壓限制根據電池組特性不同而不同)；
[0026](2)如果動力電池組的電壓在第一設定時間段內一直小于等于電壓下限設定值，則整車控制器輸出高電平1，控制電除霜繼電器斷開，使電除霜裝置停止工作，否則整車控制器輸出高電平0，控制電除霜繼電器閉合；
[0027](3)在電除霜繼電器斷開，即高電平I的情況下，判斷當前動力電池組的電壓在第二設定時間段(此時間可保證電壓已處于穩(wěn)定，避免波動)內是否持續(xù)大于下限設定值，如果在該時間段內一直大于下限設定值，并且動力電池組無故障時，則整車控制器再輸出高電平0，控制電除霜繼電器閉合，否則仍保持電除霜繼電器的斷開狀態(tài)。
[0028]上述第一設定時間段和第二設定時間段的數(shù)值是根據動力電池組特性和實車標定來確定的，不同的車況其設值也不同；本實施的第一設定時間段優(yōu)選為5S，第二設定時間段優(yōu)選為10S。
[0029]如圖4所示，將以上軟件搭建的控制模型生成代碼與底層程序代碼集成并進行編譯，之后刷寫入整車控制器，實車運行，即實現(xiàn)軟、硬件結合的全部控制功能。
【權利要求】
1.一種電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)，包括用于設置在電除霜裝置的輸入控制端的翹板開關，其特征在于:所述翹板開關與一個電除霜繼電器串聯(lián)，整車控制器與所述電除霜繼電器控制連接，所述整車控制器用于與動力電池組的BMS通信連接。
2.根據權利要求1所述的電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述翹板開關與一個電除霜繼電器的常閉觸點串聯(lián)。
3.根據權利要求1或2所述的電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述整車控制器的控制輸出端與電除霜繼電器之間通過線纜連接。
4.一種使用如權利要求1所述的電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)的電動汽車，包括電除霜裝置及其電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)，電除霜節(jié)能控制系統(tǒng)包括電除霜裝置的輸入控制端設置的翹板開關，其特征在于:所述翹板開關與一個電除霜繼電器串聯(lián)，整車控制器與所述電除霜繼電器控制連接，所述整車控制器與動力電池組的BMS通信連接。
5.根據權利要求4所述的電動汽車，其特征在于:所述翹板開關與一個電除霜繼電器的常閉觸點串聯(lián)。
6.根據權利要求4或5所述的電動汽車，其特征在于:所述整車控制器的控制輸出端與電除霜繼電器之間通過線纜連接。
【文檔編號】B60S1/54GK203511324SQ201320571519
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權日:2013年9月13日
【發(fā)明者】周園園, 陶高偉, 高云慶, 李鈺銳 申請人:鄭州宇通客車股份有限公司