一种电动客车双气泵系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及纯电动客车技术领域，特别涉及一种电动客车双气泵系统及其控制方法。

背景技术

现有纯电动客车气泵系统的控制方法为：通过仪表采集显示车辆气压值，同时通过CAN总线将气压值发送给整车控制器，当采集到的气压值低于整车控制器内部设定值时，整车控制器将发送指令给气泵控制器，从而驱动气泵电机开始往储气罐中打气；当储气罐内部压力达到干燥器的泄压阀值后，干燥器会进行排气，并触发压力开关信号翻装，整车控制器接到压力开关信号后，发送停机命令给气泵控制器，从而停止打气。但现有纯电动客车只设有单套的气泵系统，若气泵系统中的某一部件出现问题，将影响整个气泵系统的正常工作，导致储气罐未能及时储气或者排气，使得气制动效果出现偏差，存在严重的安全隐患。

发明内容

本发明提供一种电动客车双气泵系统及其控制方法，其主要目的在于解决上述问题。

本发明采用如下技术方案：

一种电动客车双气泵系统，包括储气罐以及分别连接于储气罐的第一打气系统和第二打气系统；上述第一打气系统包括依次连接的第一气泵、第一高压配电柜和第一动力电池；上述第二打气系统包括依次连接的第二气泵、第二高压配电柜和第二动力电池；还包括连接于上述第一高压配电柜和第二高压配电柜之间的第三高压配电柜，并且上述第三高压配电柜与上述第一高压配电柜和第二高压配电柜之间分别设有第一高压切换开关和第二高压切换开关。

进一步，该电动客车双气泵系统还包括整车控制器、仪表和干燥器；上述仪表电连接于上述储气罐，并通信连接于上述整车控制器；上述干燥器电连接于上述储气罐和整车控制器。

再进一步，上述第一气泵包括相互连接的第一气泵电机和第一气泵控制器；上述第二气泵包括相互连接的第二气泵电机和第二气泵控制器；并且上述第一动力电池、第一高压配电柜、第一气泵控制器、第二气泵控制器、第二高压配电柜、第二动力电池和第三高压配电柜均与上述整车控制器相互通信连接。

进一步，上述第一高压配电柜与第一动力电池和第一气泵之间分别设有第一主负继电器和第一气泵继电器；上述第二高压配电柜与第二动力电池和第二气泵之间分别设有第二主负继电器和第二气泵继电器。

一种如上所述的电动客车双气泵系统的控制方法，包括如下步骤：整车控制器采集仪表和干燥器的信号，并判断是否需要打气，当需要打气时，整车控制器分别检测第一打气系统和第二打气系统的故障情况，并决定开启双气泵打气模式、单气泵打气模式或者交叉打气模式为储气罐打气；其中：

（1）若第一打气系统和第二打气系统均无故障，则开启双气泵打气模式，整车控制器控制第一打气系统和第二打气系统同时独立运行，共同为储气罐打气；

（2）若第一打气系统或第二打气系统故障，则开启单气泵打气模式，整车控制器控制第二打气系统或第一打气系统独立运行，为储气罐打气；

（3）若第二动力电池故障，且第一气泵故障，则开启交叉打气模式，整车控制器控制第一动力电池和第二气泵同时运行，为储气罐打气；

（4）若第一动力电池故障，且第二气泵故障，则开启交叉打气模式，整车控制器控制第二动力电池和第一气泵同时运行，为储气罐打气。

进一步，双气泵打气模式或者单气泵打气模式时，整车控制器通过第三高压配电柜控制第一高压切换开关和/或第二高压切换开关断开，使第一打气系统和/或第二打气系统独立运行，为储气罐打气；交叉打气模式时，整车控制器通过第三高压配电柜控制第一高压切换开关和第二高压切换开关闭合，使得第一打气系统和第二打气系统交叉运行，为储气罐打气。

进一步，若整车控制器检测到第一气泵电机、第一气泵控制器和/或第一动力电池出现故障，则判定第一打气系统故障；若整车控制器检测到第二气泵电机、第二气泵控制器和/或第二动力电池出现故障，则判定第二打气系统故障。

进一步，整车控制器通过判断干燥器的使能信号是否为高电平信号，从而判断是否需要打气，并通过判断干燥器的使能信号是否为低电平信号，从而判断是否停止打气。

进一步，整车控制器通过读取仪表的压力数据来获取储气罐的压力值，从而判断是否需要打气。

和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于：

1、本发明所提供的电动客车双气泵系统结构简单，设计巧妙，两套打气系统可同时独立运行，共同为储气罐打气，从而实现快速打气；当其中一打气系统出现故障时，另一打气系统可单独运行，为储气罐打气，从而确保车辆的气制动效果；当两打气系统出现交叉故障时，仍然可以采用交叉打气的方式为储气罐打气，由此使得双气泵系统的容错性高，稳定性好，可靠性高，能最大程度的保证车辆行驶安全。

2、本发明为电动客车双气泵系统提供了一种控制方法，该控制方法根据仪表和储气罐的信号判断是否需要打气，并通过各打气系统的故障情况决定开启双气泵打气模式、单气泵打气模式或者交叉打气模式为储气罐打气，简化了控制流程，提高了控制效率，保障了制动系统的安全性能，并有效降低了整车能耗。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的整车控制示意图。

图3为本发明中双气泵打气模式和单气泵打气模式的控制示意图。

图4为本发明中交叉打气模式的控制示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。

参照图1，一种电动客车双气泵系统，包括储气罐300以及连接于储气罐300的第一打气系统和第二打气系统；第一打气系统包括依次连接的第一气泵、第一高压配电柜103和第一动力电池104；第二打气系统包括依次连接的第二气泵、第二高压配电柜203和第二动力电池204；还包括连接于第一高压配电柜103和第二高压配电柜203之间的第三高压配电柜400，并且第三高压配电柜400与第一高压配电柜103和第二高压配电柜203之间分别设有第一高压切换开关K1和第二高压切换开关K2。通常情况下，第一高压切换开关K1处于常开状态，而第二高压切换开关K2处于常关的状态，使得第二动力电池204在为第二气泵供电的同时，为其他用电设备供电。

参照图1，参照图1，该电动客车双气泵系统还包括整车控制器500、仪表600和干燥器700；其中，仪表600电连接于储气罐300，并通信连接于整车控制器500；干燥器700电连接于储气罐300和整车控制器500。工作时，整车控制器500通过判断干燥器700的使能信号是否为高电平信号，或者通过读取仪表600的压力数据来获取压力值，从而判断是否需要打气；并通过判断干燥器700的使能信号是否为低电平信号，从而判断是否停止打气。

参照图1，第一气泵包括相互连接的第一气泵电机101和第一气泵控制器102；第二气泵包括相互连接的第二气泵电机201和第二气泵控制器202；并且第一气泵控制器102、第一高压配电柜103、第一动力电池104、第二气泵控制器202、第二高压配电柜203、第二动力电池204和第三高压配电柜400均与整车控制器500相互通信连接。工作时，若整车控制器500检测到第一气泵电机101、第一气泵控制器102和/或第一动力电池104出现故障，则判定第一打气系统故障；若整车控制器检500测到第二气泵电机201、第二气泵控制器202和/或第二动力电池204出现故障，则判定第二打气系统故障；若整车控制器500检测到第二动力电池204故障，并且第一气泵故障（第一气泵电机101和/或第一气泵控制器102故障），或者检测到第一动力电池104故障，并且第二气泵故障（第二气泵电机201和/或第二气泵控制器202故障），则判定第一打气系统和第二打气系统交叉故障。

参照图1，第一高压配电柜103与第一动力电池104和第一气泵控制器102之间分别设有第一主负继电器K3和第一气泵继电器K4。工作时，整车控制器500通过第一动力电池104控制第一主负继电器K3的启闭，并通过第一高压配电柜103控制第一气泵继电器K4的启闭，从而控制第一打气系统的工作状态。第二高压配电柜203与第二动力电池204和第二气泵控制器202之间分别设有第二主负继电器K5和第二气泵继电器K6。工作时，整车控制器500通过第二动力电池204控制第二主负继电器K5的启闭，并通过第二高压配电柜203控制第二气泵继电器K6的启闭，从而控制第二打气系统的工作状态。

一种如上所述的电动客车双气泵系统的控制方法，包括如下步骤：

1、整车控制流程

整车控制器500检测整车无故障后，进入上电流程，当车辆上电完成后，整车控制器500分别向第一高压配电柜103和第二高压配电柜203发送闭合第一气泵继电器K4和第二气泵继电器K6的指令；当第一高压配电柜103和第二高压配电柜203均反馈闭合后，整车控制器500检测干燥器700的使能信号状态是否有效（即是否为高电平信号），若有效，则进入气泵控制策略。

2、双气泵打气模式控制流程

若整车控制器500检测到第一动力电池104和第二动力电池204均无故障，则分别发送向第一动力电池104和第二动力电池204发送闭合第一主负继电器K3和第二主负继电器K5的指令；10s内，若第一动力电池104和第二动力电池204分别反馈第一主负继电器K3和第二主负继电器K5闭合，则整车控制器500检测第一气泵和第二气泵是否存在故障，若无故障，则分别向第一高压配电柜103和第二高压配电柜203发送闭合第一气泵继电器K4和第二气泵继电器K6的指令；当第一高压配电柜103和第二高压配电柜203分别反馈第一气泵继电器K4和第二气泵继电器K6闭合后，则说明第一气泵和第二气泵均高压上电完成，等待是否需要打气；若干燥器700使能有效，即：整车控制器500检测到干燥器700使能信号为高电平，则向第一气泵控制器102和第二气泵控制器202发送使能信号。第一气泵控制器102和第二气泵控制器202收到使能命令后，分别控制第一气泵电机101和第二气泵电机201进行工作，共同为储气罐300打气。

3、单气泵打气模式控制流程

若整车控制器500检测到其中一打气系统存在故障，则关闭对应的打气系统，并控制无故障的打气系统为储气罐300打气。

为了具体地阐述控制流程，假设仅第二动力电池204存在故障，并且第一打气系统总中各部件均正常工作，此时需要关闭第二动力电池204的高压部件，首先整车控制器500向第二气泵控制器102发送非使能指令，并在第二气泵控制器102反馈不再工作时，向第二高压配电柜103发送断开第二气泵继电器K6的指令，当第二高压配电柜103反馈第二气泵继电器K6断开后，整车控制器向第二动力电池204发送断开第二主负继电器K5的指令，当第二动力电池204反馈第二主负继电器K5断开后，此时第二动力电池204下电完成。在断开第二动力电池204高压部件的同时，使用第一打气系统进行工作，在闭合第一主负继电器K3和第一气泵继电器K4后，当检测到干燥器700使能有效时，整车控制器500发送使能命令给第一气泵控制器102，从而控制第一气泵电机101为储气罐300打气。若第一动力电池104存在故障且第二打气系统中各部件均无故障时，其控制流程与上述控制方法类似，故在此不加赘述。

4、交叉打气模式控制流程

当存在第一动力电池104故障并且第二气泵（第二气泵电机201和/或第二气泵控制器202）出现故障，或者存在第二动力电池204故障并且第一气泵（第一气泵电机101和/或第一气泵控制器102）出现故障，则需要启动交叉打气模式。

为了具体地阐述控制流程，假设第二动力电池204出现故障，并且同时第一气泵（第一气泵电机101和/或第一气泵控制器102）出现故障，即：第一动力电池正常供电，第二气泵电机201和第二气泵控制器202可以正常工作。此时需要断开第二气泵的相关使能以及继电器。具体地，整车控制器500向第二气泵控制器202发送非使能指令，当第二气泵控制器202反馈第二气泵电机201不在工作状态或者超时未反馈，则整车控制器500向第二高压配电柜203断开第二气泵继电器K6的指令，当第二高压配电柜203反馈第二气泵继电器K6或者超时未反馈，则整车控制器500向第二动力电池204断开第二主负继电器K5的指令，当第二动力电池20反馈第二主负继电器K5已断开后，则说明第二动力电池204下电完成。第二动力电池204下电完成后，需要使用第一动力电池104为第二气泵提供动力，此时，整车控制器500向第三高压配电柜400发送闭合第一高压切换开关K1的指令，当反馈闭合后，整车控制器500发送向第二高压配电柜203发送闭合第二气泵继电器K6的指令，当反馈闭合后，根据干燥器700使能是否有效，整车控制器500发送使能指令给第二气泵控制器202，从而控制第二气泵电机201为储气罐300打气。若第一动力电池104故障并且第二气泵（第二气泵电机201和/或第二气泵控制器202）出现故障，其控制流程与上述控制方法类似，故在此不加赘述。

5、严重故障控制流程

当第一动力电池104和第二动力电池204同时出现故障，则整车控制器500对外报双电池故障。当第一气泵（第一气泵电机101和/或第一气泵控制器102）和第二气泵（第二气泵电机201和/或第二气泵控制器202）同时出现故障，则整车控制器500对外报双气泵故障。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。