用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)及管理方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)及管理方法，涉及電動汽車控制領(lǐng)域，第一充電機通過第三CAN總線連接第一BMS，所述第一BMS與儲能電池包相連，第一充電機通過第三CAN總線與儲能電池包的第一BMS進行數(shù)據(jù)傳遞，所述第二充電機通過第一CAN總線連接第二BMS，所述第二BMS與驅(qū)動電池包相由電源分配管理系統(tǒng)進行電量管理和分配并向上裝用電設(shè)備和底盤用電設(shè)備供電。從而實現(xiàn)針對雙電源電動汽車電源分配管理，并可將處于不同CAN總線網(wǎng)絡(luò)的電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行總線路由轉(zhuǎn)發(fā)和對BMS電源進行管理。
【專利說明】用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)及管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及專用電源車領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)及管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]純電動的專用電源車，一般都采用驅(qū)動電池包用于行駛，儲能電池包用于給上裝的外部用電器供電的結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)形式在某些情況下，存在儲能電池包電量不能夠滿足當時的外部用電器供電的用電要求，或者驅(qū)動電池包電量不能夠滿足當時的行駛要求的問題，現(xiàn)有技術(shù)中的電動車的電源分配管理系統(tǒng)并不能實現(xiàn)兩種電池包的協(xié)同配合管理，并根據(jù)各自剩余電量進行切換分配兩種電池包的工作，現(xiàn)有的上裝儲能電池包不能用于驅(qū)動底盤實現(xiàn)行駛增程，并不能提高續(xù)航里程；同時，驅(qū)動電池包也不能用于上裝對外供電，不可能滿足上裝的極端用電狀況。所以上述技術(shù)問題，亟需本領(lǐng)域的技術(shù)人員進行處理解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，特別創(chuàng)新地提出了一種用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)及管理方法。
[0004]為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，其關(guān)鍵在于，包括:第一充電機、第二充電機、第一 BMS、第二 BMS、儲能電池包、驅(qū)動電池包和電源分配管理系統(tǒng)；
[0005]所述第一充電機通過第三CAN總線連接第一 BMS，所述第一 BMS與儲能電池包相連，第一充電機通過第三CAN總線與儲能電池包的第一 BMS進行數(shù)據(jù)傳遞，第一 BMS對儲能電池包進行充放電電壓、電流、電量管理；
[0006]所述第二充電機通過第一 CAN總線連接第二 BMS，所述第二 BMS與驅(qū)動電池包相連，第二充電機通過第一 CAN總線與驅(qū)動電池包的第二 BMS進行數(shù)據(jù)傳遞，第二 BMS對驅(qū)動電池包進行充放電電壓、電流、電量管理；
[0007]所述第一 BMS通過第四CAN總線連接電源分配管理系統(tǒng)，所述第二 BMS通過第五CAN總線連接電源分配管理系統(tǒng)，所述儲能電池包的電量由儲能電池包的第一 BMS通過第四CAN總線，以及所述驅(qū)動電池包的電量由驅(qū)動電池包的第二 BMS通過第五CAN總線送入電源分配管理系統(tǒng)，由電源分配管理系統(tǒng)進行電量管理和分配并向上裝用電設(shè)備和底盤用電設(shè)備供電。
[0008]所述的用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述電源分配管理系統(tǒng)包括:控制單元(EOT)和接觸器單元，
[0009]控制單元連接第四CAN總線低壓端，控制單元連接第四CAN總線高壓端，控制單元連接第二 CAN總線低壓端,控制單元連接第二 CAN總線高壓端,控制單元連接第五CAN總線低壓端，控制單元連接第五CAN總線高壓端，控制單元連接外部供電電源正極，控制單元連接外部供電電源負極，控制單元連接接觸器單元，所述控制器單元分別連接驅(qū)動電池包和儲能電池包。
[0010]所述的用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述接觸器單元包括:第一接觸器(K1)、第二接觸器(K2)、第三接觸器(K3)和第四接觸器(K4)；
[0011]所述第一接觸器(Kl)的輸入回路的一端連接控制單元的第一接觸器控制端，所述第一接觸器(Kl)的輸入回路的另一端連接控制單元的繼電器公共點；
[0012]所述第二接觸器(K2)的輸入回路的一端連接控制單元的第一接觸器控制端，所述第二接觸器(K2)的輸入回路的另一端連接控制單元的繼電器公共點；
[0013]所述第三接觸器(K3)的輸入回路的一端連接控制單元的第一接觸器控制端，所述第三接觸器(K3)的輸入回路的另一端連接控制單元的繼電器公共點；
[0014]所述第四接觸器(K4)的輸入回路的一端連接控制單元的第一接觸器控制端，所述第四接觸器(K4)的輸入回路的另一端連接控制單元的繼電器公共點。
[0015]所述的用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述驅(qū)動電池包正極與第一接觸器(Kl)的輸出回路的一端相連，所述第一接觸器(Kl)的輸出回路的另一端與上裝用電器的正極相連；所述驅(qū)動電池包負極連接上裝用電器負極和整車高壓電源配電盒負極；
[0016]所述儲能電池包正極與第二接觸器(K2)的輸出回路的一端相連，所述第二接觸器(K2)的輸出回路的另一端與上裝用電器的正極相連；所述儲能電池包負極連接上裝用電器負極和整車高壓電源配電盒負極；
[0017]所述驅(qū)動電池包正極與第三接觸器(K3)的輸出回路的一端相連，所述第三接觸器(K3)的輸出回路的另一端與整車高壓電源配電盒正極相連；
[0018]所述儲能電池包正極與第四接觸器(K4)的輸出回路的一端相連，所述第四接觸器(K4)的輸出回路的另一端與整車高壓電源配電盒正極相連。
[0019]所述的用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，優(yōu)選的，控制單元連接儲能電池包充電信號端正極，控制單元連接驅(qū)動電池包充電信號端正極，控制單元連接儲能電池包充電信號端負極，控制單元連接驅(qū)動電池包充電信號端負極，控制單元連接車速信號輸入端。
[0020]所述的用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，優(yōu)選的，還包括:上裝用電器、整車高壓電源配電盒、隔離DC轉(zhuǎn)換器、空調(diào)系統(tǒng)和電機控制器；
[0021 ] 所述上裝用電器連接電源分配管理系統(tǒng)，所述整車高壓電源配電盒連接電源分配管理系統(tǒng)，所述整車高壓電源配電盒還分別連接隔離DC轉(zhuǎn)換器、空調(diào)系統(tǒng)和電機控制器，所述電機控制器通過第二 CAN總線連接電源分配管理系統(tǒng)。
[0022]本發(fā)明還公開一種用于電動專用電源車的電源分配管理方法，其關(guān)鍵在于，包括如下步驟:
[0023]步驟1，儲能電池包給上裝用電器供電，當出現(xiàn)儲能電池包電量小于一定閾值，而上裝用電器還需要用電時，由電源分配管理系統(tǒng)根據(jù)驅(qū)動電池包的電量情況，調(diào)用驅(qū)動電池包向上裝用電器供電，以及通過電源分配管理系統(tǒng)對儲能電池包和驅(qū)動電池包進行充電
管理；
[0024]步驟2，驅(qū)動電池包給行車裝置進行供電，以及通過電源分配管理系統(tǒng)控制儲能電池包增加行駛的增程，所述驅(qū)動電池包對底盤用電裝置進行換電的邏輯控制，所述電源分配管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過CAN總線控制接觸器單元進行路由交互。
[0025]所述的用于電動專用電源車的電源分配管理方法，優(yōu)選的，所述步驟I包括:
[0026]步驟1-1，儲能電池包為上裝用電器提供電源，當車速傳感器無脈沖信號輸出，整車為駐車狀態(tài)下，儲能電池包的剩余電量SOC大于第一閾值，電源分配管理系統(tǒng)使第一接觸器(Kl)處于斷開狀態(tài)、第二接觸器(K2)處于吸合狀態(tài)，使儲能電池包給上裝用電器供電，上裝用電器得電而工作；
[0027]步驟1-2，隨著上裝用電器的運行，當電源分配管理系統(tǒng)得到儲能電池包SOC小于等于第一閾值時，電源分配管理系統(tǒng)首先斷開第二接觸器(K2)儲能電池包停止向上裝用電器供電；若驅(qū)動電池包此時電量大于第二閾值，能夠滿足車輛返程要求，電源分配管理系統(tǒng)使第一接觸器(Kl)吸合，將驅(qū)動電池包的多余電量傳給上裝用電器對外供電；當驅(qū)動電池包SOC小于等于第三閾值時，電源分配管理系統(tǒng)使第一接觸器(Kl)由接通狀態(tài)轉(zhuǎn)入斷開狀態(tài)，停止驅(qū)動電池包向上裝用電器供電；
[0028]步驟1-3，當儲能電池包充電信號、驅(qū)動電池包充電信號以及ON檔信號任意一個或三個信號都為高電平，電源分配管理系統(tǒng)判斷驅(qū)動電池包或者儲能電池包將進行充放電工作，儲能電池包的BMS (I)和驅(qū)動電池包的BMS (2)進行電量管理，電源分配管理系統(tǒng)的電源輸出端輸出高電平，為儲能電池包的BMS (I)和驅(qū)動電池包的BMS (2)提供工作電源。
[0029]所述的用于電動專用電源車的電源分配管理方法，優(yōu)選的，所述步驟I還包括:
[0030]步驟1-4，當驅(qū)動電池包充電信號和儲能電池包充電信號均為高電平，第一接觸器(K1)、第四接觸器(K4)斷開，以及第二接觸器(K2)、第三接觸器(K3)吸合，使驅(qū)動電池包給底盤用電設(shè)備供電，使儲能電池包給上裝用電器供電；
[0031]步驟1-5，當驅(qū)動電池包充電信號高電平、儲能電池包為低電平，第二接觸器(K2)、第四接觸器(K4)斷開，第一接觸器(K1)、第三接觸器(K3)吸合，使驅(qū)動電池包給底盤用電設(shè)備和上裝用電器供電；
[0032]步驟1-6，當儲能電池包充電信號高電平、驅(qū)動電池包為低電平，第一接觸器(K1)、第三接觸器(K3)斷開，第二接觸器(K2)、第四接觸器(K4)吸合，使儲能電池包給底盤用電設(shè)備和上裝用電器供電；
[0033]步驟1-7，當ST信號高電平時，電源分配管理系統(tǒng)需進行電源切換，此時底盤同時上電可能造成底盤預(yù)充故障，由電源分配管理系統(tǒng)在ON檔信號高電平時有切換電標識時，即輸出換電預(yù)充延遲信號，直至切換電完成。
[0034]所述的用于電動專用電源車的電源分配管理方法，優(yōu)選的，所述步驟2包括:
[0035]步驟2-1，當ST信號有效后，關(guān)閉上裝用電器的供電通路，即關(guān)閉第一接觸器(Kl)和第二接觸器(K2)，車輛行駛中不向上裝用電器供電；若檢測到有滿足第三接觸器(K3)切換第四接觸器(K4)標識條件時，電源分配管理系統(tǒng)控制第三接觸器(K3)斷開后，經(jīng)過延時tl秒后第四接觸器(K4)吸合；若檢測有第四接觸器(K4)切換第三接觸器(K3)的標識，電源分配管理系統(tǒng)控制第四接觸器(K4)斷開后，經(jīng)過延時tl秒時第三接觸器(K3)吸合，若無換電標識，駐車流程中ON檔信號高電平時第三接觸器(K3)已經(jīng)吸合，底盤可正常預(yù)充得電；
[0036]步驟2-2，但當驅(qū)動電池包SOC小于第一閾值時，如果此時儲能電池包還有大于第四閾值的電量，設(shè)置第三接觸器(K3)切換第四接觸器(K4)標識，提示儲能電池包有電量可以用于行駛，將儲能電池包切換到用于車輛行駛，以增加行駛里程；儲能電量小于第一閾值，工作指示燈由常亮變?yōu)殚g斷性高頻閃爍，提示操作員人儲能電池可用電量已用盡；驅(qū)動電池包的SOC小于第一閾值，工作指示燈由常亮變?yōu)楦哳l閃爍，提示操作人員驅(qū)動電池可用電量已經(jīng)用盡；
[0037]步驟2-3，若第三接觸器(Κ3)吸合，驅(qū)動電池包給底盤用電裝置供電，電源分配管理系統(tǒng)將第二 CAN總線的數(shù)據(jù)與驅(qū)動電池包的BMS (2)所在的第五CAN總線的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)交互；若第四接觸器(Κ4)吸合，儲能電池包給底盤用電裝置供電，電源分配管理系統(tǒng)將第二 CAN總線的數(shù)據(jù)與儲能電池包的BMS (I)所在的第四CAN總線的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)交互。
[0038]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0039]電源分配管理系統(tǒng)由控制單元、接觸器驅(qū)動單元兩個控制分總成組成?？舍槍﹄p電源電動汽車電源分配管理，并可將處于不同CAN總線網(wǎng)絡(luò)的電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行總線路由轉(zhuǎn)發(fā)和對BMS電源進行管理。
[0040]電源分配管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)駐車(停車)儲能電量擴展的功能、以及行車驅(qū)動續(xù)航里程電量增程的功能，增加了續(xù)航里程的技術(shù)效果。
[0041]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0043]圖1是本發(fā)明電源分配管理系統(tǒng)示意圖；
[0044]圖2是本發(fā)明電源分配管理系統(tǒng)內(nèi)部電路圖。
【具體實施方式】
[0045]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0046]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0047]在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0048]如圖1所示，用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，其關(guān)鍵在于，包括:第一充電機、第二充電機、第一 BMS、第二 BMS、儲能電池包、驅(qū)動電池包和電源分配管理系統(tǒng)；[0049]所述第一充電機通過第三CAN總線連接第一 BMS，所述第一 BMS與儲能電池包相連，第一充電機通過第三CAN總線與儲能電池包的第一 BMS進行數(shù)據(jù)傳遞，第一 BMS對儲能電池包進行充放電電壓、電流、電量管理；
[0050]所述第二充電機通過第一 CAN總線連接第二 BMS，所述第二 BMS與驅(qū)動電池包相連，第二充電機通過第一 CAN總線與驅(qū)動電池包的第二 BMS進行數(shù)據(jù)傳遞，第二 BMS對驅(qū)動電池包進行充放電電壓、電流、電量管理；
[0051]所述第一 BMS通過第四CAN總線連接電源分配管理系統(tǒng)，所述第二 BMS通過第五CAN總線連接電源分配管理系統(tǒng)，所述儲能電池包的電量由儲能電池包的第一 BMS通過第四CAN總線，以及所述驅(qū)動電池包的電量由驅(qū)動電池包的第二 BMS通過第五CAN總線送入電源分配管理系統(tǒng)，由電源分配管理系統(tǒng)進行電量管理和分配并向上裝用電設(shè)備和底盤用電設(shè)備供電。
[0052]所述的用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述電源分配管理系統(tǒng)包括:控制單元(EOT)和接觸器單元，
[0053]控制單元連接第四CAN總線低壓端，控制單元連接第四CAN總線高壓端，控制單元連接第二 CAN總線低壓端,控制單元連接第二 CAN總線高壓端,控制單元連接第五CAN總線低壓端，控制單元連接第五CAN總線高壓端，控制單元連接外部供電電源正極，控制單元連接外部供電電源負極，控制單元連接接觸器單元，所述控制器單元分別連接驅(qū)動電池包和儲能電池包。
[0054]如圖2所示，所述的用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述接觸器單元包括:第一接觸器(K1)、第二接觸器(K2)、第三接觸器(K3)和第四接觸器(K4)；
[0055]所述第一接觸器(Kl)的輸入回路的一端連接控制單元的第一接觸器控制端，所述第一接觸器(Kl)的輸入回路的另一端連接控制單元的繼電器公共點；
[0056]所述第二接觸器(K2)的輸入回路的一端連接控制單元的第一接觸器控制端，所述第二接觸器(K2)的輸入回路的另一端連接控制單元的繼電器公共點；
[0057]所述第三接觸器(K3)的輸入回路的一端連接控制單元的第一接觸器控制端，所述第三接觸器(K3)的輸入回路的另一端連接控制單元的繼電器公共點；
[0058]所述第四接觸器(K4)的輸入回路的一端連接控制單元的第一接觸器控制端，所述第四接觸器(K4)的輸入回路的另一端連接控制單元的繼電器公共點。
[0059]所述的用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述驅(qū)動電池包正極與第一接觸器(Kl)的輸出回路的一端相連，所述第一接觸器(Kl)的輸出回路的另一端與上裝用電器的正極相連；所述驅(qū)動電池包負極連接上裝用電器負極和整車高壓電源配電盒負極；
[0060]其中優(yōu)選的，直流保險Fl連接于第一接觸器(Kl)的輸出回路和上裝用電器的正極，或者直流保險Fl連接于第三接觸器(K3)的輸出回路和整車高壓電源配電盒的正極。用于防止電動車相應(yīng)設(shè)備造成過載損傷，以及及時采取短路保護。
[0061]所述儲能電池包正極與第二接觸器(K2)的輸出回路的一端相連，所述第二接觸器(K2)的輸出回路的另一端與上裝用電器的正極相連；所述儲能電池包負極連接上裝用電器負極和整車高壓電源配電盒負極；
[0062]所述驅(qū)動電池包正極與第三接觸器(K3)的輸出回路的一端相連，所述第三接觸器(K3)的輸出回路的另一端與整車高壓電源配電盒正極相連；
[0063]所述儲能電池包正極與第四接觸器(Κ4)的輸出回路的一端相連，所述第四接觸器(Κ4)的輸出回路的另一端與整車高壓電源配電盒正極相連。
[0064]所述的用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，優(yōu)選的，控制單元連接儲能電池包充電信號端正極，控制單元連接驅(qū)動電池包充電信號端正極，控制單元連接儲能電池包充電信號端負極，控制單元連接驅(qū)動電池包充電信號端負極，控制單元連接車速信號輸入端。
[0065]所述的用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，優(yōu)選的，還包括:上裝用電器、整車高壓電源配電盒、隔離DC轉(zhuǎn)換器、空調(diào)系統(tǒng)和電機控制器；
[0066]所述上裝用電器連接電源分配管理系統(tǒng)，所述整車高壓電源配電盒連接電源分配管理系統(tǒng)，所述整車高壓電源配電盒還分別連接隔離DC轉(zhuǎn)換器、空調(diào)系統(tǒng)和電機控制器，所述電機控制器通過第二 CAN總線連接電源分配管理系統(tǒng)。
[0067]儲能電池包的BMS對儲能電池包進行充放電電壓、電流、電量等管理。
[0068]驅(qū)動電池包的BMS對驅(qū)動電池包進行充放電電壓、電流、電量等管理。
[0069]儲能電池包的電量由儲能電池包的管理系統(tǒng)BMS通過第四CAN總線，驅(qū)動電池包的電量由驅(qū)動電池包的管理系統(tǒng)BMS通過CAN總線網(wǎng)絡(luò)5均送入電源分配管理系統(tǒng)，由電源分配管理系統(tǒng)進行電量管理，并將送電目標進行分配。
[0070]電源分配管理系統(tǒng)輸出端分別與整車上裝用電、底盤用電相連，根據(jù)電量管理等控制邏輯對輸入電源與輸出用電設(shè)備進行通路分配。
[0071 ] 整車高壓電源配電盒對底盤用電設(shè)備DC、空調(diào)、電機控制器等提供電源。
[0072]電源分配管理系統(tǒng)分別通過第四CAN總線和第五CAN總線與儲能電池包、驅(qū)動電池包相連，并通過第二 CAN總線與底盤整車高壓電源配電盒CAN網(wǎng)絡(luò)部件進行數(shù)據(jù)交互。
[0073]電源分配管理系統(tǒng)有控制單元、驅(qū)動電路組成；
[0074]其中，控制單元接口包含:低壓電源、11路輸出、7路輸入、3路CAN網(wǎng)絡(luò)、一組狀態(tài)指示燈。
[0075]I號腳、2號腳分別為電源分配管理系統(tǒng)供電電源正負極輸入端，
[0076]16號腳、18號腳為驅(qū)動電池、儲能電池充電信號正極輸入端，17號腳、19號腳為驅(qū)動電池、儲能電池充電信號負極輸入端。由于電池包的電源與電源分配管理系統(tǒng)的電源不供電，因此本系統(tǒng)中對該信號采用光耦隔離。充電狀態(tài)為高電平，其他狀態(tài)為低電平。
[0077]20號腳、21號腳分別采集鑰匙開關(guān)的電源接通ON檔信號、點火ST檔信號，ON檔信號有效時，控制單元20號腳為高電平，ST檔信號有效時，控制單元21號腳為高電平。
[0078]22號腳為傳動軸來的轉(zhuǎn)速傳感器輸入信號,幅度為低壓電源值,信號形狀為方波，頻率與車速成正比。
[0079]14號腳為BMS電源輸出腳，輸出為高電平時，BMS得到供電，輸出為低電平時，BMS斷電。
[0080]15號腳為換電延遲信號,有輸出時為高電平,不輸出時為高阻態(tài)。
[0081]4-7號腳分別與K1-K4線圈負電源輸入端連接，控制K1-K4線圈的通斷電，
[0082]11、10號腳分別為CAN4網(wǎng)絡(luò)的CAN低L、CAN高H，連接儲能電池包BMS。其中L為低壓端，H為高壓端。[0083]13、12號腳分別為CAN2網(wǎng)絡(luò)的CAN低L、CAN高H，連接整車底盤CAN網(wǎng)絡(luò)。其中L為低壓端，H為高壓端。
[0084]9、8分別為CAN5網(wǎng)絡(luò)的CAN低L、CAN高H，連接驅(qū)動電池包BMS。其中L為低壓端，H為高壓端。
[0085]狀態(tài)指示燈分別與控制單元的24-29號腳進行連接，分為5個狀態(tài)指示燈，用于對應(yīng)指示K1-K4工作狀態(tài)，24號腳高電平表示系統(tǒng)正在工作，25-28號對應(yīng)K1-K4工作狀態(tài)，29號腳為5個指示燈的公共地。
[0086]驅(qū)動電路包含4路接觸器、一個直流保險Fl。
[0087]K1、K3觸點進線端與驅(qū)動電池包接口相連，觸點出線端分別與上裝用電接口、底盤用電接口相連。通過控制單元對Κ1、Κ3的線圈控制選擇驅(qū)動電池包與上裝用電設(shè)備接口的連接通路。
[0088]Κ2、Κ4觸點進線端與儲能電池包相連，觸點出線端分別與上裝用電接口、底盤用電接口相連。通過控制單元對Κ2、Κ4線圈控制選擇儲能電池包與用電設(shè)備接口的連接通路。
[0089]保險用于上裝用電設(shè)備的過電流、短路保護。
[0090]其中用于電動專用電源車的電源分配管理方法的具體描述為:
[0091]電源分配管理系統(tǒng)主要功能上分為駐車(停車)儲能電量擴展功能、行車驅(qū)動續(xù)航里程電量增程功能；
[0092]1、駐車儲能電量擴展
[0093]儲能電池包給上裝外部用電器供電后，當出現(xiàn)儲能電池包電量< 10%，而上裝外部用電器還需要用電時，此時電源分配管理系統(tǒng)可以根據(jù)驅(qū)動電池包的電量情況，調(diào)用驅(qū)動電池包向外部用電器供電；
[0094]1-1、儲能電池包給上裝外部用電器供電換電邏輯
[0095]儲能電池包的主要作用是為車輛外部的用電器提供電源，為外部的用電器服務(wù)。當車速傳感器無脈沖信號輸出，整車為駐車(停車)狀態(tài)下，儲能電池包的剩余電量SOC大于10%，電源分配管理系統(tǒng)使接觸器Kl處于斷開狀態(tài)、Κ2處于吸合狀態(tài)，使儲能電池包給上裝供電，上裝外部用電器得電而工作；隨著上裝外部用電器的進行，當電源分配管理系統(tǒng)得到儲能電池包SOC小于等于10%時，電源分配管理系統(tǒng)首先斷開Κ2儲能電池包停止向上裝供電；若驅(qū)動電池包此時電量大于50%，能夠滿足車輛返程要求，電源分配管理系統(tǒng)使Kl吸合，將驅(qū)動電池包的多余電量傳給上裝對外供電；當驅(qū)動電池包SOC小于等于40%時，電源分配管理系統(tǒng)使Kl由接通狀態(tài)轉(zhuǎn)入斷開狀態(tài)，停止驅(qū)動電池包向上裝供電。
[0096]1-2、BMS 電源管理
[0097]儲能電池包充電信號、驅(qū)動電池包充電信號、ON檔信號任意一個或三個信號都為高電平，電源分配管理系統(tǒng)判斷驅(qū)動電池包或者儲能電池包系統(tǒng)將進行充放電工作，BMS需對電池包電量進行管理，電源分配管理系統(tǒng)的BMS電源輸出端21腳輸出高電平，為BMS提供工作電源。
[0098]1-3、充電管理
[0099]1-3-1、兩組電池同時充電
[0100]驅(qū)動電池包充電信號和儲能電池包充電信號均高電平，控制單元控制Κ1、Κ4斷開，Κ2、Κ3吸合。使驅(qū)動電池包給底盤用電設(shè)備供電，使儲能電池包給上裝用電設(shè)備供電。[0101]1-3-2、驅(qū)動電池包充電、儲能電池包不充電
[0102]驅(qū)動電池包充電信號高電平、儲能電池包低電平，控制單元控制K2、K4斷開、KUK3吸合。使驅(qū)動電池包給底盤用電設(shè)備和上裝用電設(shè)備供電。
[0103]1-3-3、儲能電池包充電、驅(qū)動電池包不充電
[0104]儲能電池包充電信號高電平、驅(qū)動電池包低電平，控制單元控制K1、K3斷開，K2、K4吸合。使儲能電池包給底盤用電設(shè)備和上裝用電設(shè)備供電。
[0105]1-4、換電保護信號
[0106]ST信號高電平時，電源分配管理系統(tǒng)需進行電源切換，此時底盤同時上電可能造成底盤預(yù)充故障。因此電源分配管理在ON檔信號高電平時系統(tǒng)有切換電標識時即輸出“換電預(yù)充延遲”信號，直至切換電完成。
[0107]2、驅(qū)動電池包給行車供電以及用儲能電池包增加行駛增程
[0108]2-1、驅(qū)動電池包底盤驅(qū)動換電邏輯
[0109]ST信號有效后，關(guān)閉上裝的供電通路Kl，K2，即車輛行駛中不向上裝的外部用電器供電。若檢測到有滿足K3切換K4標識條件時，控制單元控制K3斷開后，經(jīng)過延時tl后K4才吸合。K4吸合延時tl的目的是確保K4吸合完成前，底盤能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)充得電。若檢測有K4切換K3標識，控制單元K4斷開后，經(jīng)過延時tl才K3吸合，K3吸合延遲tl的目的是確保K3吸合完成前，底盤能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)充得電。若無換電標識，駐車流程中ON檔信號高電平時K3已經(jīng)吸合，底盤可正常預(yù)充得電。
[0110]2-2、增程邏輯
[0111]驅(qū)動電池包的主要作用是為底盤提供驅(qū)動電源，為車輛行駛服務(wù)，但當其SOC小于10%時，如果此時儲能電池包還有大于20%的電量，在顯示器上設(shè)置K3切換K4標識，提示儲能電池包有電量可以用于行駛，即工作指示燈由常亮變?yōu)殚W爍，提示操作員重啟車輛切換電池通路，將儲能電池包切換到用于車輛行駛，以增加行駛里程；儲能電量小于10%，工作指示燈由常亮變?yōu)殚g斷性高頻閃爍，提示操作員人儲能電池可用電量已用盡；驅(qū)動電池包的SOC小于10%,工作指示燈由常亮變?yōu)楦哳l閃爍,提示操作人員驅(qū)動電池可用電量已經(jīng)用盡。
[0112]3、數(shù)據(jù)路由
[0113]若K3吸合，驅(qū)動電池包給底盤電源供電，電源分配管理系統(tǒng)將整車網(wǎng)絡(luò)CAN2的數(shù)據(jù)與驅(qū)動電池包BMS所在網(wǎng)絡(luò)CAN5進行數(shù)據(jù)交互。
[0114]若K4吸合，儲能電池包給底盤電源供電，電源分配管理系統(tǒng)將整車網(wǎng)絡(luò)CAN2的數(shù)據(jù)與儲能電池包BMS所在網(wǎng)絡(luò)CAN4進行數(shù)據(jù)交互。
[0115]其中優(yōu)選的實施例為，所述第一閾值為10%，第二閾值為50%，第三閾值40%，第四閾值為20%，但是在實際操作中并不限于上述的閾值范圍。
[0116]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0117]電源分配管理系統(tǒng)由控制單元、接觸器驅(qū)動單元兩個控制分總成組成。可針對雙電源電動汽車電源分配管理，并可將處于不同CAN總線網(wǎng)絡(luò)的電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行總線路由轉(zhuǎn)發(fā)和對BMS電源進行管理。
[0118]電源分配管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)駐車(停車)儲能電量擴展的功能、以及行車驅(qū)動續(xù)航里程電量增程的功能，增加了續(xù)航里程的技術(shù)效果。[0119]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0120]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，其特征在于，包括:第一充電機、第二充電機、第一 BMS、第二 BMS、儲能電池包、驅(qū)動電池包和電源分配管理系統(tǒng)； 所述第一充電機通過第三CAN總線連接第一 BMS，所述第一 BMS與儲能電池包相連，第一充電機通過第三CAN總線與儲能電池包的第一 BMS進行數(shù)據(jù)傳遞，第一 BMS對儲能電池包進行充放電電壓、電流、電量管理； 所述第二充電機通過第一 CAN總線連接第二 BMS，所述第二 BMS與驅(qū)動電池包相連，第二充電機通過第一 CAN總線與驅(qū)動電池包的第二 BMS進行數(shù)據(jù)傳遞，第二 BMS對驅(qū)動電池包進行充放電電壓、電流、電量管理； 所述第一 BMS通過第四CAN總線連接電源分配管理系統(tǒng)，所述第二BMS通過第五CAN總線連接電源分配管理系統(tǒng)，所述儲能電池包的電量由儲能電池包的第一 BMS通過第四CAN總線，以及所述驅(qū)動電池包的電量由驅(qū)動電池包的第二 BMS通過第五CAN總線送入電源分配管理系統(tǒng)，由電源分配管理系統(tǒng)進行電量管理和分配并向上裝用電設(shè)備和底盤用電設(shè)備供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電源分配管理系統(tǒng)包括:控制單元(ECT)和接觸器單元， 控制單元連接第四CAN總線低壓端，控制單元連接第四CAN總線高壓端，控制單元連接第二 CAN總線低壓端，控制單元連接第二 CAN總線高壓端，控制單元連接第五CAN總線低壓端，控制單元連接第五CAN總線高壓端,控制單元連接外部供電電源正極，控制單元連接外部供電電源負極，控制單元連接接觸器單元，所述控制器單元分別連接驅(qū)動電池包和儲能電池包。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所 述的用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，其特征在于，所述接觸器單元包括:第一接觸器(K1)、第二接觸器(K2)、第三接觸器(K3)和第四接觸器(K4)； 所述第一接觸器(Kl)的輸入回路的一端連接控制單元的第一接觸器控制端，所述第一接觸器(Kl)的輸入回路的另一端連接控制單元的繼電器公共點； 所述第二接觸器(K2)的輸入回路的一端連接控制單元的第一接觸器控制端，所述第二接觸器(K2)的輸入回路的另一端連接控制單元的繼電器公共點； 所述第三接觸器(K3)的輸入回路的一端連接控制單元的第一接觸器控制端，所述第三接觸器(K3)的輸入回路的另一端連接控制單元的繼電器公共點； 所述第四接觸器(K4)的輸入回路的一端連接控制單元的第一接觸器控制端，所述第四接觸器(K4)的輸入回路的另一端連接控制單元的繼電器公共點。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動電池包正極與第一接觸器(Kl)的輸出回路的一端相連，所述第一接觸器(Kl)的輸出回路的另一端與上裝用電器的正極相連；所述驅(qū)動電池包負極連接上裝用電器負極和整車高壓電源配電盒負極； 所述儲能電池包正極與第二接觸器(K2)的輸出回路的一端相連，所述第二接觸器(K2)的輸出回路的另一端與上裝用電器的正極相連；所述儲能電池包負極連接上裝用電器負極和整車高壓電源配電盒負極； 所述驅(qū)動電池包正極與第三接觸器(K3)的輸出回路的一端相連，所述第三接觸器(K3)的輸出回路的另一端與整車高壓電源配電盒正極相連； 所述儲能電池包正極與第四接觸器(Κ4)的輸出回路的一端相連，所述第四接觸器(Κ4)的輸出回路的另一端與整車高壓電源配電盒正極相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，其特征在于，控制單元連接儲能電池包充電信號端正極，控制單元連接驅(qū)動電池包充電信號端正極，控制單元連接儲能電池包充電信號端負極，控制單元連接驅(qū)動電池包充電信號端負極，控制單元連接車速信號輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動專用電源車的電源分配管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括:上裝用電器、整車高壓電源配電盒、隔離DC轉(zhuǎn)換器、空調(diào)系統(tǒng)和電機控制器； 所述上裝用電器連接電源分配管理系統(tǒng)，所述整車高壓電源配電盒連接電源分配管理系統(tǒng)，所述整車高壓電源配電盒還分別連接隔離DC轉(zhuǎn)換器、空調(diào)系統(tǒng)和電機控制器，所述電機控制器通過第二 CAN總線連接電源分配管理系統(tǒng)。
7.一種用于電動專用電源車的電源分配管理方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1，儲能電池包給上裝用電器供電，當出現(xiàn)儲能電池包電量小于一定閾值，而上裝用電器還需要用電時，由電源分配管理系統(tǒng)根據(jù)驅(qū)動電池包的電量情況，調(diào)用驅(qū)動電池包向上裝用電器供電，以及通過電源分配管理系統(tǒng)對儲能電池包和驅(qū)動電池包進行充電管理； 步驟2，驅(qū)動電池包給行車裝置進行供電，以及通過電源分配管理系統(tǒng)控制儲能電池包增加行駛的增程，所述驅(qū)動電池包對底盤用電裝置進行換電的邏輯控制，所述電源分配管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過CAN總線控制接觸器單元進行路由交互。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述`的用于電動專用電源車的電源分配管理方法，其特征在于，所述步驟I包括: 步驟1-1，儲能電池包為上裝用電器提供電源，當車速傳感器無脈沖信號輸出，整車為駐車狀態(tài)下，儲能電池包的剩余電量SOC大于第一閾值，電源分配管理系統(tǒng)使第一接觸器(Kl)處于斷開狀態(tài)、第二接觸器(Κ2)處于吸合狀態(tài)，使儲能電池包給上裝用電器供電，上裝用電器得電而工作； 步驟1-2，隨著上裝用電器的運行，當電源分配管理系統(tǒng)得到儲能電池包SOC小于等于第一閾值時，電源分配管理系統(tǒng)首先斷開第二接觸器(Κ2)儲能電池包停止向上裝用電器供電；若驅(qū)動電池包此時電量大于第二閾值，能夠滿足車輛返程要求，電源分配管理系統(tǒng)使第一接觸器(Kl)吸合，將驅(qū)動電池包的多余電量傳給上裝用電器對外供電；當驅(qū)動電池包SOC小于等于第三閾值時，電源分配管理系統(tǒng)使第一接觸器(Kl)由接通狀態(tài)轉(zhuǎn)入斷開狀態(tài)，停止驅(qū)動電池包向上裝用電器供電； 步驟1-3，當儲能電池包充電信號、驅(qū)動電池包充電信號以及ON檔信號任意一個或三個信號都為高電平，電源分配管理系統(tǒng)判斷驅(qū)動電池包或者儲能電池包將進行充放電工作，儲能電池包的BMS (I)和驅(qū)動電池包的BMS (2)進行電量管理，電源分配管理系統(tǒng)的電源輸出端輸出高電平，為儲能電池包的BMS (I)和驅(qū)動電池包的BMS (2)提供工作電源。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于電動專用電源車的電源分配管理方法，其特征在于，所述步驟I還包括: 步驟1-4，當驅(qū)動電池包充電信號和儲能電池包充電信號均為高電平，第一接觸器(K1)、第四接觸器(K4)斷開，以及第二接觸器(K2)、第三接觸器(K3)吸合，使驅(qū)動電池包給底盤用電設(shè)備供電，使儲能電池包給上裝用電器供電； 步驟1-5，當驅(qū)動電池包充電信號高電平、儲能電池包為低電平，第二接觸器(K2)、第四接觸器(K4)斷開，第一接觸器(Kl )、第三接觸器(K3)吸合，使驅(qū)動電池包給底盤用電設(shè)備和上裝用電器供電； 步驟1-6，當儲能電池包充電信號高電平、驅(qū)動電池包為低電平，第一接觸器(K1)、第三接觸器(K3)斷開，第二接觸器(K2)、第四接觸器(K4)吸合，使儲能電池包給底盤用電設(shè)備和上裝用電器供電； 步驟1-7，當ST信號高電平時，電源分配管理系統(tǒng)需進行電源切換，此時底盤同時上電可能造成底盤預(yù)充故障，由電源分配管理系統(tǒng)在ON檔信號高電平時有切換電標識時，即輸出換電預(yù)充延遲信號，直至切換電完成。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于電動專用電源車的電源分配管理方法，其特征在于，所述步驟2包括: 步驟2-1，當ST信號有效后，關(guān)閉上裝用電器的供電通路，即關(guān)閉第一接觸器(Kl)和第二接觸器(K2)，車輛行駛中不向上裝用電器供電；若檢測到有滿足第三接觸器(K3)切換第四接觸器(K4)標識條件時，電源分配管理系統(tǒng)控制第三接觸器(K3)斷開后，經(jīng)過延時tl秒后第四接觸器(K4)吸合；若檢測有第四接觸器(K4)切換第三接觸器(K3)的標識，電源分配管理系統(tǒng)控制第四接觸器(K4)斷開后，經(jīng)過延時tl秒時第三接觸器(K3)吸合，若無換電標識，駐車流程中ON檔信號高電平時第三接觸器(K3)已經(jīng)吸合，底盤可正常預(yù)充得電； 步驟2-2，但當驅(qū)動電池包SOC小于第一閾值時，如果此時儲能電池包還有大于第四閾值的電量，設(shè)置第三接觸器 (K3)切換第四接觸器(K4)標識，提示儲能電池包有電量可以用于行駛，將儲能電池包切換到用于車輛行駛，以增加行駛里程；儲能電量小于第一閾值，工作指示燈由常亮變?yōu)殚g斷性高頻閃爍，提示操作員人儲能電池可用電量已用盡；驅(qū)動電池包的SOC小于第一閾值，工作指示燈由常亮變?yōu)楦哳l閃爍，提示操作人員驅(qū)動電池可用電量已經(jīng)用盡； 步驟2-3，若第三接觸器(K3)吸合，驅(qū)動電池包給底盤用電裝置供電，電源分配管理系統(tǒng)將第二 CAN總線的數(shù)據(jù)與驅(qū)動電池包的BMS (2)所在的第五CAN總線的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)交互；若第四接觸器(K4)吸合，儲能電池包給底盤用電裝置供電，電源分配管理系統(tǒng)將第二CAN總線的數(shù)據(jù)與儲能電池包的BMS (I)所在的第四CAN總線的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)交互。
【文檔編號】B60R16/033GK103600664SQ201310475665
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】張興海, 李珩, 李天順, 程波, 南富乾, 熊代榮 申請人:東風小康汽車有限公司重慶分公司