[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

说明书

本发明提供一种分布式驱动车辆用高压配电系统的容错控制方法，实时采集高压配电系统中各支路的电流大小；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；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；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。本发明通过电流预测，提前主动断开继电器，并进行跛行处理，能够提高系统的安全性和可靠性。

技术领域

本发明属于分布式驱动车辆技术领域，具体涉及一种分布式驱动车辆用高压配电系统的容错控制方法。

背景技术

随着全球环境污染日益严重以及石油等不可再生能源的消耗，发展电动车成为了必然的趋势。电动汽车依据其驱动方式可以分为集中式驱动和分布式驱动。相比于集中式驱动而言，分布式驱动具有诸多优点，其最大的特点为动力、传动、制动系统的高度集成，从而使得底盘结构大大简化，节省了车内空间。此外，可以通过对每个轮毂电机实行独立控制，实现多种驱动方式，如前驱、后驱、四驱等，行驶过程中根据不同需要选择不同驱动方式，相比集中式来说，这种独立控制方式在出现故障时也容易实现容错控制，而容错控制重要的前提条件是各轮毂电机回路实现独立控制，而目前市场上多采用二合一或四合一的方式进行供电，即两台轮毂电机或四个轮毂电机共用一个回路，在一定程度上可以减少电子元器件的数量，降低重量，但一旦发生故障，如熔断器烧毁，则会引起同回路的多个轮毂电机无法正常运行，无法发挥四轮独立可控的优势，经试验证明，单个轮毂电机工作时仍能驱动车辆行驶，因而，各轮毂电机实现独立控制能够充分发挥轮毂电机驱动车辆的优越性。

发展电动汽车不可忽略的一个因素是其高压配电系统。近些年来，由于国家政策的支持，新能源汽车得到了迅速发展。通常在大功率的整车电力下运行，整车电压高达700VDC以上，电流高达400A，如此高的电压电流无疑对高压配电系统的设计、电子元器件的选取等带来巨大的挑战。对越野车来说，在特殊工况下可能发生电流过大，如爬台阶时引起的电机堵转导致过流，会引起熔断器烧毁。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种分布式驱动车辆用高压配电系统的容错控制方法，能够提高系统的安全性和可靠性。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：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；