田磊 趙靜藝

摘 要：針對(duì)新能源電動(dòng)車上下電存在不成功的問題，根據(jù)新能源電動(dòng)車上下電過程中各控制器之間的信號(hào)交互以及接收到指令信號(hào)后執(zhí)行的動(dòng)作，提出一種新能源電動(dòng)車上下電管控方法，從而提高新能源電動(dòng)車上下電過程的可靠性和安全性。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)車;控制器;上下電;管理

Power on and off management of new energy electric vehicles

Tian Lei Zhao Jingyi

Zhengzhou Nissan Automobile Co.，Ltd. HenanZhengzhou 450046

Abstract：For new energy problems of unsuccessful electric car electric up and down，according to new energy electric vehicles and electric signals between the controller in the process of interaction and execution action after receives the command signal，puts forward a kind of new energy，electric cars and electric control method to improve reliability and security of the new energy electric vehicles and electric process.

Key words：Electric vehicle;Controller;Power on and power off;Management

1 緒論

傳統(tǒng)汽車帶來的能源危機(jī)和環(huán)境污染日益嚴(yán)重，新能源電動(dòng)車成為現(xiàn)在以及未來發(fā)展的趨勢(shì)，而純電動(dòng)汽車在新能源汽車中地位尤為重要。但是由于純電動(dòng)汽車發(fā)展時(shí)間短，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)積累不足，對(duì)純電動(dòng)汽車的上電過程和下電條件考慮的不夠全面，導(dǎo)致車輛經(jīng)常出現(xiàn)上下電不成功、甚至造成無法完全下低壓電而造成低壓蓄電池虧電，給駕駛員造成了極大的困擾。

當(dāng)前的純電動(dòng)汽車上下電邏輯簡(jiǎn)單，定義的上下電流程不夠完善，對(duì)上下電過程中涉及到的各控制器之間的信號(hào)交互、各控制器自身的狀態(tài)切換以及過程中所需時(shí)間、被控制對(duì)象響應(yīng)控制器命令所需時(shí)間沒有進(jìn)行充分考慮，車輛情況若與理想情況稍有出入，就會(huì)出現(xiàn)上下電不成功的問題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整車控制邏輯陷入混亂，造成不可預(yù)期的后果。即當(dāng)前純電動(dòng)汽車上下電過程的安全性，可靠性，影響駕駛員的駕駛體驗(yàn)及行車安全。

2 整車上下電管理

整車上下電管理由低壓上下電管理和高壓上下電管理兩部分組成，它的好壞直接與上下電過程的可靠性和安全性相關(guān)。

2.1 低壓上下電管理

2.1.1 功能描述

指車輛OFF、ACC、ON、READY四種電源檔的切換管理，控制主導(dǎo)模塊與關(guān)聯(lián)模塊。

主導(dǎo)模塊：VCU（整車控制器）或PEPS;關(guān)聯(lián)模塊：BMS（電池管理系統(tǒng)），PEU（DCDC、充電機(jī)、PDU三合一控制器），ICU（儀表）;控制策略與邏輯：機(jī)械鑰匙操作。

2.1.2 上電和啟動(dòng)過程

VCU接收鑰匙上電信號(hào)，控制車身12V電器系統(tǒng)從OFF檔切換到ACC、ON檔。在車輛處于ON檔時(shí)，如果所有零部件無故障自檢通過，車輛可以切換至READY狀態(tài)。

2.1.3 下電和退電過程

當(dāng)車速<1km/h（此值可標(biāo)定），VCU接收鑰匙下電信號(hào)，控制車身12V電器系統(tǒng)切換到OFF檔。

當(dāng)車速≥1km/h（此值可標(biāo)定），VCU接收鑰匙下電信號(hào)，等待車輛車速降低到一定值（此值可標(biāo)定），控制車身12V電器系統(tǒng)切換到OFF檔。

2.1.4 PEPS操作

上電和啟動(dòng)過程：

如果踩制動(dòng)踏板，在OFF，ACC，ON三種檔位下按啟動(dòng)按鈕，直接切換到READY檔，如果不踩制動(dòng)踏飯，按啟動(dòng)按扭，只能按OFF-ACC-ON順序上電。

下電和退電過程：

當(dāng)車速<1km/h（此值可標(biāo)定），按啟動(dòng)按鈕，P檔時(shí)，退至OFF檔，非P檔時(shí)，退至ACC檔。

當(dāng)車速≥1km/h（此值可標(biāo)定），長(zhǎng)按2s或3s內(nèi)連續(xù)按3次及以上啟動(dòng)按鈕，READY檔退至ACC檔。

2.1.5 流程圖

2.2 高壓上電管理

功能描述：?jiǎn)?dòng)功能是指整車從OFF檔、ACC檔、ON檔上電高壓電至可行駛狀態(tài)，并點(diǎn)亮READY燈的過程。

前提條件：無高壓系統(tǒng)故障;啟動(dòng)時(shí)間：<1S;

主導(dǎo)模塊：VCU;關(guān)聯(lián)模塊：BMS，PEPS，ICU，PEU;

控制策略與邏輯：在OFF檔、ACC檔、ON檔狀態(tài)下踩制動(dòng)踏板按啟動(dòng)按鈕都可以上至READY檔。所有高壓零部件接收到VCU工作允許命令后才能啟動(dòng)工作。BMS、PEU（xx）接收到START命令和NORMAL狀態(tài)后，才能啟動(dòng)車輛。

流程圖：

2.3 高壓下電管理

功能描述：退電功能是指整車從READY檔退電至OFF或ACC檔的過程。

退電時(shí)間：<5s，進(jìn)入低功耗狀態(tài)時(shí)間：<150s;

主導(dǎo)模塊：VCU;關(guān)聯(lián)模塊：BMS，PEPS，ICU，PEU，A/C（暖風(fēng)/空調(diào)），ESP（）。

控制策略與邏輯：

（1）當(dāng)車速<1km/h時(shí)退電。整車退至OFF或ACC檔，自動(dòng)鎖EPB，掛P檔。

（2）當(dāng)車速≥1km/h時(shí)退電，長(zhǎng)按啟動(dòng)按鈕2s，或3s內(nèi)連續(xù)按3次或以上后，VCU限制整車功率至0，檔位切換至N檔，ICU熄滅READY指示燈，車速小于2km/h后，進(jìn)入正常退電流程。

（3）所有高壓零部件發(fā)送工作停止?fàn)顟B(tài)至VCU后，VCU延時(shí)3s發(fā)出Shut down命令，BMS斷接觸器。

（4）非P檔退電至ACC時(shí)，PEPS等待VCU的P檔硬線信號(hào)。

（5）非P檔退電至ACC時(shí)，如有車速，直接按啟動(dòng)按鈕，車輛可啟動(dòng)。

（6）流程圖：

3 結(jié)語(yǔ)

通過分析新能源電動(dòng)車各控制器之間上下電時(shí)的信號(hào)交互和執(zhí)行動(dòng)作，設(shè)計(jì)了新能源電動(dòng)車上下電的控制流程，經(jīng)實(shí)車驗(yàn)證滿足實(shí)際需要、具有良好的安全性和可靠性，所設(shè)計(jì)的電動(dòng)車上下電管理達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，已應(yīng)用于量產(chǎn)車上。

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作者簡(jiǎn)介：田磊（1982—），男，漢族，河南鄭州人，碩士，工程師，研究方向：新能源汽車的整車控制研究。