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专利号: 2019106358427
申请人: 武汉理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

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,并对车辆及逆行跛行处理;

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,并对车辆及逆行跛行处理;

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,并对车辆及逆行跛行处理;

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。