[发明专利]分布式驱动车辆用高压配电系统的容错控制方法

权利要求书

1.一种分布式驱动车辆用高压配电系统的容错控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、实时采集高压配电系统中各支路的电流大小；

S2、分别判断各支路的电流是否大于预设的安全电流阈值，若大于则断开接触器；

S3、若当前时刻各支路的电流均在安全电流阈值以内，则利用三阶指数平滑算法结合当前时刻各支路的电流及历史电流值，计算未来一定时间后的电流值，判断未来一定时间后的电流值是否大于安全电流阈值，若是则断开相应支路的接触器，并对车辆进行跛行处理；

S4、所述的跛行处理是当车辆发生故障时，依据配电柜状态将故障传递给整车控制器，根据制定的控制策略进行容错控制，具体如下：

4.1、当轮毂电机驱动系统出现故障，则根据无故障车轮状态实现单轮行驶或双轮行驶，并限制整车功率；

4.2、当电池高压系统故障时，轮毂电机驱动系统直接由发电系统供电并进行驱动行驶，并限制整车功率；

4.3、当发电系统故障时，整车改由纯电动模式行驶；

4.4、当出现急需下电驻车情况时，若车速低于限制车速E，则切断所有高压电，若车速高于限制车速E，则保留转向、制动助力系统高压，使得车辆具备转向制动功能，并限制汽车功率，直到车速低于E，断开所有系统回路的高压，实现安全停车；

4.5、接触器粘粘故障：在上低压时，根据接触器后端的电压值来判断接触器是否粘粘，电压值信号通过CAN总线发送给整车控制器；如果接触器后端的电压为0，则表示接触器良好，无粘粘；如果整车控制器检测到接触器后端电压不为0，则表示接触器粘粘，此时停止上高压。

2.根据权利要求1所述的容错控制方法，其特征在于：所述的S3具体包括：

若当前时刻各支路的电流均在安全电流阈值以内，则利用三阶指数平滑算法结合当前时刻各支路的电流计算T时刻后的电流预测值，将电流预测值与安全电流阈值进行比较，T为预设的时间步长；若T时刻后的电流预测值大于安全电流阈值，则断开相应支路的接触器，并对车辆进行跛行处理；

若T时刻后的电流预测值小于或等于安全电流阈值，则表示电路安全，再将T与预设的安全时间阈值X进行比较，若T大于或等于X，说明在未来的0到X时间内，电路安全，不会出现电流过大现象，并进行下一循环的计算；若T小于X，说明还在当前时间循环内，则计算2T时刻后的电流预测值，利用三阶指数平滑算法结合采用T时刻后的电流预测值以及历史电流值进行预测2T时刻后的电流预测值；若2T时刻后的电流预测值大于安全电流阈值，则断开相应支路的接触器，并对车辆进行跛行处理；

若2T时刻后的电流预测值小于或等于安全电流阈值，则表示电路安全，再将2T与预设的安全时间阈值X进行比较，若2T大于或等于X，说明在未来的0到X时间内，电路安全，不会出现电流过大现象，并进行下一循环的计算；若2T小于X，说明还在当前时间循环内，则继续计算3T时刻后的电流预测值利用三阶指数平滑算法结合采用2T时刻后的电流预测值以及历史电流值进行预测3T时刻后的电流预测值；若3T时刻后的电流预测值大于安全电流阈值，则断开相应支路的接触器，并对车辆进行跛行处理；

如此继续，直至nT大于或等于X；n为大于或等于1的正整数。

3.根据权利要求1所述的容错控制方法，其特征在于：所述的4.1具体包括：

1）当只有一个轮毂电机出现失效故障时的控制策略：

当只有一个轮毂电机出现故障时，自动断开故障轮毂电机的高压直流接触器，并将同轴的另一侧轮毂电机的高压接触器也断开，则该侧车轮变为从动轮，高压配电系统只对另外两个轮毂电机进行控制，此时车辆驱动形式为两轮驱动，为保证车辆行驶的安全性，并对车辆进行限速；

2）当两个轮毂电机驱动系统出现失效故障时的控制策略：

a.当发生故障的轮毂电机为同轴电机，自动断开故障轮毂电机的高压直流接触器，高压配电系统只对另外两个轮毂电机进行控制，车辆仅由另外两个轮毂电机驱动行驶，进入两轮驱动模式，故障轮毂电机则变为从动轮，为了保证车辆行驶过程中的安全性，并对车辆进行限速；

b.当发生故障的轮毂电机为异轴同侧电机，高压配电系统断开相应的故障轮毂电机的高压直流接触器，只对另一侧的两个轮毂电机进行控制；限制驱动轮毂电机的输出功率，对最高车速加以限制；

c.当发生故障的轮毂电机为异轴异侧，此时高压配电系统断开相应的故障轮毂电机的高压直流接触器，只对另外两个轮毂电机进行控制，同时对车辆进行限速；

3）当三个轮毂电机驱动系统出现失效故障时的控制策略：

高压配电系统断开相应的故障轮毂电机的高压直流接触器，车辆进入紧急行驶模式，并限制驱动轮毂电机的输出功率，并对车辆进行限速。