一種太陽能電動車整車控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動車整車控制方法。具體地說涉及一種太陽能電動車整車控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]純電動汽車具有零排放、動力消耗費用低、行駛安靜的特點，被認為是解決目前機動車排放、降低車輛使用費用的一個重要途徑。目前很多國內(nèi)外的公司都非常重視電動汽車的研發(fā)工作，并已有多款產(chǎn)品上市，如特斯拉、日產(chǎn)公司的Leaf，奔馳旗下的電動版SMART，國內(nèi)北汽的E150、比亞迪E6。電動汽車的整車控制系統(tǒng)決定了整車操控性能，是純電動汽車動力系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的核心部件。電動汽車是由多個子系統(tǒng)構(gòu)成的統(tǒng)一整體。隨著整車安全性、穩(wěn)定性、舒適性的提高，電動汽車上所需的控制部件越來越多，各子系統(tǒng)之間需要交換的信息也越來越多，整個控制系統(tǒng)也越來越復(fù)雜。結(jié)合電動車整車控制器的功能需求以及車輛運行時的環(huán)境，純電動汽車整車控制器主控芯片需要有高速處理性能、穩(wěn)定性、硬件接口豐富、軟件功能豐富、經(jīng)濟成本低等特點O
[0003]純電動汽車總成驅(qū)動系統(tǒng)主要由電機驅(qū)動系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)以及整車控制系統(tǒng)組成。其中整車控制系統(tǒng)相當于純電動汽車的大腦，其性能直接決定了電動汽車的行駛性能和穩(wěn)定性。整車控制系統(tǒng)一般由整車控制器、CAN總線通信系統(tǒng)、踏板以及車載顯示系統(tǒng)組成。根據(jù)電動汽車的特點及純電動汽車控制的需要，純電動汽車整車控制系統(tǒng)需要具有車輛信息采集與系統(tǒng)信息顯示、駕駛員駕駛意圖信息采集、對車輛其他工作部件的管理、CAN網(wǎng)絡(luò)通信、能量優(yōu)化管理、故障診斷和處理等功能。
[0004]控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network，CAN)是在汽車領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的總線，它具有實時性強、可靠性高、通信速率快、結(jié)構(gòu)簡單、互操作性好、總線協(xié)議具有完善的錯誤處理機制、靈活性高和價格低廉等特點。在汽車設(shè)計中，分布式CAN網(wǎng)絡(luò)常被用于數(shù)據(jù)通信，可以減少車身線束，降低布線的復(fù)雜度，方便故障診斷，滿足主要系統(tǒng)間大量數(shù)據(jù)信息實時交換的需要。整車控制系統(tǒng)CAN總線通信是純電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，其性能是保證其可靠性和實時性的基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于如何實現(xiàn)實時獲取車內(nèi)部各部件的數(shù)據(jù)信息、故障信息，并及時進行故障診斷、分析，以及對能量系統(tǒng)和動力系統(tǒng)的狀態(tài)進行判斷和預(yù)測，為太陽能電動車制定最佳的行駛策略。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種太陽能電動車整車控制方法，包括:
[0007]S1.系統(tǒng)初始化，對所有外設(shè)的初始值進行設(shè)置，包括時鐘、定時器、數(shù)字輸入/輸出、模數(shù)轉(zhuǎn)換、RS485總線、CAN總線、WiFi通訊；
[0008]S2.開機自檢，檢測剛開機時電動車系統(tǒng)內(nèi)各部件的初始狀態(tài)是否良好，包括來自CAN總線的數(shù)據(jù)是否超過安全閾值、有無錯誤信息；
[0009]S3.定時器開啟，并分別在100ms、200ms、ls時產(chǎn)生標志位，觸發(fā)定時任務(wù)，其中，
[0010]10ms任務(wù)包括，通過所述電動車系統(tǒng)的AD、DI模塊讀取駕駛員的操作指令、車載傳感器的狀態(tài)，并將駕駛員的操作指令做簡單處理后通過CAN總線發(fā)送到電機控制器以驅(qū)動電機；
[0011]200ms任務(wù)包括，根據(jù)CAN總線接收的信息實時計算所述太陽能電動車的狀態(tài)信息，包括時速、加速度、里程、太陽能輸入功率、電機消耗功率，并根據(jù)策略計算程序計算出續(xù)航里程和行駛策略，反饋給駕駛員，同時監(jiān)測整車運行狀態(tài)，提示故障信息，并按照優(yōu)先級做出處理和預(yù)警；
[0012]Is任務(wù)包括，記錄數(shù)據(jù)，并保存在本地，同時將所有信息打包，通過WiFi通訊發(fā)送到上位機。
[0013]優(yōu)選地，所述定時器的開啟時機為系統(tǒng)單片機初始化后，中斷使能之后。
[0014]優(yōu)選地，所述S3中，根據(jù)任務(wù)響應(yīng)速度和控制需求確定所述定時任務(wù)的優(yōu)先級，并按照所述優(yōu)先級將所述定時任務(wù)分為低速任務(wù)、中速任務(wù)和高速任務(wù)。
[0015]優(yōu)選地，所述S3中所述故障信息包括過流故障、過壓欠壓故障、過溫故障、硬件故障。
[0016]優(yōu)選地，所述整車控制方法增加以電壓方式控制所述電機控制器的冗余設(shè)計，SP當檢測到CAN總線故障時輸出模擬信號到電機控制器，以保證所述電動車繼續(xù)穩(wěn)定運行。
[0017]具體地，根據(jù)檔位開關(guān)、油門和剎車信號控制，輸出4路DA信號，其中2個油門信號相同、2個剎車信號相同。當剎車傳感器輸入信號不為零時，不論此時油門輸入信號狀態(tài)，油門輸出信號強制為零。
[0018]優(yōu)選地，所述WiFi通訊為雙向通訊，可接收所述上位機的控制命令。
[0019]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:
[0020]1.擁有兩套完全隔離的總線，CAN總線負責(zé)車內(nèi)各部件的指令傳輸和數(shù)據(jù)通信，WiFi無線通信系統(tǒng)負責(zé)與外部上位機進行通信，接收指令或傳輸車內(nèi)運行參數(shù)；
[0021]2.采用高性能、高集成度的中控車載電腦，適用于各種嚴苛環(huán)境，基于Windows XPEmbedded系統(tǒng)，C#語言編寫，良好的可讀性、可移植性以及工控機成熟的硬件系統(tǒng)為整車控制器提供了可靠的保障；
[0022]3.本技術(shù)方案可實時獲取車內(nèi)部各部件的數(shù)據(jù)信息、故障信息，并及時進行故障診斷、分析，以及對能量系統(tǒng)和動力系統(tǒng)的狀態(tài)進行判斷和預(yù)測，為太陽能電動車制定最佳的行駛策略。
【附圖說明】
[0023]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中
[0024]圖1是本發(fā)明的整車控制方法流程圖；
【具體實施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步地詳細描述。
[0026]本發(fā)明可以以許多不同的形式實施，而不應(yīng)該被理解為限于在此闡述的實施例。相反，提供這些實施例，使得本公開將是徹底和完整的，并且將把本發(fā)明的構(gòu)思充分傳達給本領(lǐng)域技術(shù)人員，本發(fā)明將僅由權(quán)利要求來限定。
[0027]實施例1
[0028]本實施例提供一種太陽能電動車整車控制方法，如圖1所示，包括:
[0029]S1.系統(tǒng)初始化，對所有外設(shè)的初始值進行設(shè)置，包括時鐘、定時器、數(shù)字輸入/輸出、模數(shù)轉(zhuǎn)換、RS485總線、CAN總線、WiFi通訊；
[0030]CAN總線，實現(xiàn)與電池管理系統(tǒng)(BMS)、電機控制器、太陽能電池峰值功率跟蹤器(MPPT)的通訊，波特率為125Kbps。具體協(xié)議按照各部件內(nèi)部協(xié)議制定。
[0031]CAN總線與BMS實現(xiàn)雙向通訊，讀取電池組溫度、電壓、S0C、電流等數(shù)據(jù)，發(fā)送電池組輸出繼電器控制信號。根據(jù)最高單節(jié)電池電壓、最低單節(jié)單節(jié)電池電壓、最高單組溫度信號控制，若有任何一個量超過閾值(即達到過放、過充或過溫狀態(tài))，則通過CAN總線向BMS發(fā)送繼電器控制信號，強制電池箱繼電器斷開。若開關(guān)面板上備用開關(guān)按下，則無論電池組狀態(tài)，通過CAN總線向BMS發(fā)送繼電器控制信號，強制電池箱繼電器閉合。
[0032]CAN總線與電機控制器實現(xiàn)雙向通訊，讀取轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率、溫度等數(shù)據(jù)，發(fā)送轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)速控制命令，根據(jù)駕駛員的操作指令使電機工作在正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、制動狀態(tài)以及扭矩模式或巡航模式。
[0033]CAN總線與MPPT實現(xiàn)單向通訊，讀取輸入電壓、電流、輸出電壓、電流、溫度。
[0034]RS485總線，實現(xiàn)與一個AD模塊，一個DA模塊，一個DI模塊和一個RO模塊的通訊。其中，
[0035]AD模塊，實現(xiàn)模擬信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號輸入，包括MPPT輸出總電流傳感器、電機輸出電流傳感器、DCDC輸出電流傳感器、