智能车辆紧急进入系统、方法及车辆与流程
- 国知局
- 2024-11-18 18:20:26
本发明涉及汽车电池管理,具体涉及一种智能车辆紧急进入系统、方法及车辆。
背景技术:
1、随着科技的不断发展,蓝牙技术、射频技术、人脸识别技术、指纹识别以及密码输入等电子锁技术取得了显著的进步。这些技术不仅应用于智能家居和消费电子领域,而且也逐渐成为汽车安全领域的重要组成部分。蓝牙、射频数字密码锁等新型汽车锁具的出现,不仅极大地提升了汽车的安全性,还为用户提供了更加便捷的使用体验。这些技术相较于传统的机械锁具有更高的安全性和更低的破解风险。
2、然而,在车辆使用过程中,蓄电池的电量会逐渐消耗,当电量不足以启动车辆控制器时,或者电池内部出现故障,如短路、极板损坏等导致电池无法正常工作,车辆将无法完成开门解锁、高压上电行驶等操作。针对这一问题,传统的方法存在一些局限性和不足。
3、传统的方法1(如专利文献cn116252731a):采用搭电(使用电瓶或搭电宝)的方式进行车辆解锁和上电。但这种方法面临几个挑战,包括在没有机械锁的情况下解锁困难,以及电瓶或搭电宝对于普通车辆用户来说并不容易获取。这些因素导致了用户体验上的不便和效率低下。
4、传统的方法2(如专利文献cn108583302b):在车辆内部内置启动装置,这种启动装置包括充电、储能、输出等硬件结构,相当于一个内置的搭电宝。然而,这种方法增加了车辆的硬件成本,进而提高了车辆的整体成本,降低了车辆的竞争力。
5、此外,传统的方法都缺乏事故后的紧急解锁功能。当车辆发生事故,电池损坏且机械解锁按钮失效时,传统的解锁方法将不再适用,导致车内乘客无法及时安全地离开车辆。
6、因此,有必要开发一种新的智能车辆紧急进入系统、方法及车辆。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种智能车辆紧急进入系统、方法及车辆,能实现整车在蓄电池馈电情况下的解锁、上电及紧急开门等功能。
2、第一方面,本发明所述的一种智能车辆紧急进入系统,包括:
3、紧急进入触发模块,用于发出紧急进入请求;
4、车门控制模块,用于控制车门解锁;
5、整车控制器,用于控制高压上电,以及控制紧急模式的进入与退出;
6、bms,用于完成车辆高压电池高压预充到上电的动作;
7、dcdc,用于高压上电完成后向整车低压电源网络供电,以及向蓄电池充电;
8、车主身份识别模块,用于进行车主身份的识别;
9、bdc的电源管理分配模块,用于在接收到所述紧急进入请求时,仅允许为所述车门控制模块、所述整车控制器、所述bms、所述dcdc、所述车主身份识别模块中的多个供电;
10、其中,所述bdc的电源管理分配模块分别与所述紧急进入触发模块、所述车门控制模块、所述整车控制器、所述bms、所述dcdc、所述车主身份识别模块连接;所述整车控制器还通过整车通信网络分别与所述车门控制模块、所述bms、所述dcdc和所述车主身份识别模块建立通信连接;所述车门控制模块、所述整车控制器、所述bms、所述dcdc、所述车主身份识别模块中的多个相配合对车主身份进行验证,以及在车主身份验证通过后进行上电操作或紧急开门操作。
11、可选地,所述紧急进入触发模块包括车外外接电源接口,所述车外外接电源接口设置在车外并与所述bdc的电源管理分配模块连接,所述车外外接电源接口用于与所述外接电源相连,并在所述外接电源接入时发出所述紧急进入请求并通过所述外接电源为系统提供电能;此设计允许在车辆电池电量耗尽或其他紧急情况下,通过外接电源为系统供电,并触发紧急进入请求,这提高了车辆在紧急情况下的可用性。
12、或所述紧急进入触发模块包括紧急进入开关s4和充电电容,所述紧急进入开关s4设置在车外,且所述紧急进入开关s4的一端与所述bdc的电源管理分配模块连接,所述紧急进入开关s4的另一端经充电电容接地,并在所述紧急进入开关s4处于闭合状态时,发出所述紧急进入请求并通过所述充电电容为系统提供电能。提供了一个独立的、不依赖车辆电池电源的紧急进入系统。在紧急情况下,即使车辆电池电量耗尽,也能通过闭合紧急进入开关s4利用充电电容为系统供电,触发紧急进入请求,这提高了车辆在紧急情况下的可用性。
13、可选地,所述紧急进入触发模块还包括车内外接电源接口,所述车内外接电源接口设置在车内并与所述bdc的电源管理分配模块连接,所述车内外接电源接口用于与所述外接电源相连,并在所述外接电源接入时发出逃生请求,并通过所述外接电源为系统供电,系统执行车门解锁。提供了一个额外的逃生选项,即使在蓄电池和电池包损坏的情况下,也能通过车内外接电源接口接入外接电源,解锁车门,确保乘客安全逃生。
14、可选地,在所述紧急进入触发模块包括所述紧急进入开关s4和所述充电电容时,所述紧急进入触发模块还包括设置在车内的逃生请求触发开关s5,所述逃生请求触发开关s5的一端与所述充电电容连接,所述逃生请求触发开关s5的另一端与所述bdc的电源管理分配模块连接,在所述逃生请求触发开关s5被触发时,通过所述充电电容为系统供电,系统执行车门解锁。在紧急情况下,即使在蓄电池和电池包损坏的情况下,也能通过触发逃生请求触发开关s5通过充电电容为系统供电,解锁车门,确保乘客安全逃生。
15、可选地,所述bdc的电源管理分配模块包括电源分配单元和电源隔离单元;
16、所述电源分配单元分别与所述紧急进入触发模块、所述车门控制模块、所述整车控制器、所述bms、所述dcdc、所述车主身份识别模块所在回路连接,基于所述紧急进入请求给所述车门控制模块、所述整车控制器、所述bms、所述dcdc、所述车主身份识别模块中的多个分配电能;
17、所述电源隔离单元设置在所述电源分配单元与所述蓄电池所在的回路中,在所述外接电源或所述充电电容为系统供电时切断系统电流流向所述蓄电池,仅允许为所述车门控制模块、所述整车控制器、所述bms、所述dcdc、所述车主身份识别模块中的多个供电。在现有bdc的电源管理分配模块的基础上,通过设置电源隔离单元即可实现在紧急情况下仅为本系统供电,对现有bdc的电源管理分配模块电路的改动较小,故成本较低,每个车都有此此bdc,通用性移植性高,同时不会对can协议以及通讯信道载荷产生额外影响。
18、可选地,所述电源隔离单元包括:
19、二极管d0,所述二极管d0的负极连接所述电源分配单元与所述车门控制模块的连接点,所述二极管d0的正极通过所述bdc的电源管理分配模块的汇流排与所述蓄电池连接;
20、二极管d1,所述二极管d1的负极连接所述电源分配单元与所述整车控制器的连接点,所述二极管d1的正极连接所述汇流排;
21、二极管d2,所述二极管d2的负极连接所述电源分配单元与所述dcdc的连接点,所述二极管d2的正极连接所述汇流排;
22、二极管d3,所述二极管d3的负极连接所述电源分配单元与所述bms的连接点,所述二极管d3的正极连接所述汇流排;
23、二极管d4,所述二极管d4的负极连接所述电源分配单元与所述车主身份识别模块的连接点连接,所述二极管d2的正极连接所述汇流排;
24、或者所述电源隔离单元包括:
25、第一mos管,所述第一mos管的控制端与所述电源分配单元连接,所述第一mos管的第一端与所述汇流排连接,所述第一mos管的第二端和所述蓄电池连接;所述电源分配单元在接收到所述紧急进入请求时输出高电平信号,控制所述第一mos管截止,以使从所述紧急进入触发模块输出的电能不能流向所述蓄电池;
26、或者所述电源隔离单元包括:
27、继电器,所述继电器的线圈第一端与所述电源分配单元连接,所述继电器的线圈第二端与所述蓄电池连接,所述继电器的开关第一端与所述蓄电池连接,所述继电器的开关第二端与所述汇流排连接,所述电源分配单元在检测到所述紧急进入请求时输出高电平信号,控制继电器断开,以使从所述紧急进入触发模块输出的电能不能流向所述蓄电池;
28、或者所述电源隔离单元包括:
29、隔开开关,所述隔离开关的一端与所述蓄电池连接,所述隔离开关的另一端与所述汇流排连接,以使从所述紧急进入触发模块输出的电能不能流向所述蓄电池。使用电源隔离单元,确保了在外接电源或充电电容供电时,系统电流不会流向蓄电池,从而避免了电流流向除本系统外的其他低压用电系统。
30、可选地,当所述车外外接电源接口为数据线接口或所述紧急进入触发模块包括紧急进入开关s4和充电电容时,所述bdc的电源管理分配模块包括电压转换电路,以及与电压转换电路相连接的电源管理电路;所述电压转换电路分别与所述紧急进入触发模块、所述车门控制模块、所述整车控制器、所述dcdc、所述bms和所述车主身份识别模块所在的回路连接;所述电源管理电路分别与所述车门控制模块、所述整车控制器建立通信连接;
31、当所述车外外接电源接口为干电池接口时,所述bdc的电源管理分配模块包括电源管理电路,
32、所述电源管理电路分别与所述紧急进入触发模块、所述车门控制模块、所述整车控制器、所述dcdc、所述bms和所述车主身份识别模块所在的回路连接,所述电源管理电路分别与所述车门控制模块、所述整车控制器建立通信连接。提供了多种电源隔离单元的实现方式,包括第一mos管、继电器和隔离开关,这些不同的实现方式可以根据具体的应用场景和需求进行选择,体现了设计的灵活性和适应性。
33、第二方面,本发明所述的一种智能车辆紧急进入方法,采用如本发明所述的智能车辆紧急进入系统,其方法包括以下步骤:
34、在蓄电池处于馈电状态下对车主身份进行验证,包括:
35、响应于检测到紧急进入触发模块发出紧急进入请求且所述蓄电池处于馈电状态,使所述车辆进入紧急模式;
36、响应于检测到所述车辆处于紧急模式,则监测车主电子钥匙信号或车主手机信号,基于车主电子钥匙信号或车主手机信号进行身份识别,并在所述车主电子钥匙或车主手机的身份识别已通过,则发出整车上电指令;
37、在所述蓄电池处于馈电状态下进行上电操作,包括:
38、响应于接收到所述整车上电指令时,进行高压上电检测;
39、响应于检测到所述车辆满足上高压时,则整车进入高压上电模式;
40、响应于检测到所述车辆不满足上高压时,则进入紧急开门模式,完成紧急开门。
41、可选地,所述响应于检测到所述紧急进入触发模块发出紧急进入请求且所述蓄电池处于馈电状态,使所述车辆进入紧急模式,具体包括:
42、响应于检测到所述紧急进入触发模块发出紧急进入请求且所述蓄电池处于馈电状态时,通过bdc的电源管理分配模块向车辆车主身份识别模块、整车控制器、dcdc、bms和车门控制模块供电,并向所述整车控制器发出紧急模式请求;
43、响应于监测到所述整车控制器接收到所述紧急模式请求时,所述整车控制器通过整车通信网络发出检测请求;
44、响应于所述整车控制器仅收到所述车主身份识别模块、所述dcdc、所述bms和所述车门控制模块这四个模块对所述检测请求的回应时,使车辆进入到紧急模式。在紧急情况下,能够对车主身份识别模块、整车控制器、dcdc、bms和车门控制模块等实现精准控制。
45、可选地,所述响应于检测到所述车辆处于紧急模式,则监测车主电子钥匙信号或车主手机信号,基于车主电子钥匙信号或车主手机信号进行身份识别,并在所述车主电子钥匙或车主手机的身份识别已通过,则发出整车上电指令,具体包括:
46、响应于检测到所述车辆处于紧急模式时,所述整车控制器向所述车主身份识别模块、所述dcdc和所述bms发出进入紧急模式指令;所述车主身份识别模块基于所述进入紧急模式指令启动,并通过所述车主身份识别模块的蓝牙/射频天线监测车主电子钥匙或车主手机;
47、响应于所述蓝牙/射频天线监测到所述车主电子钥匙或车主手机时,对所述车主电子钥匙或车主手机进行身份认证,并在身份认证通过后,通过所述车主身份识别模块的蓝牙/射频控制器向所述整车控制器发出所述整车上电指令;
48、响应于监测到所述整车控制器发出所述整车上电指令后,所述蓝牙/射频控制器进入休眠。对进行高压上电或进入紧急开门模式前,对用户的身份进行验证,以达到较好的防盗效果。
49、可选地,所述响应于接收到所述整车上电指令时,进行高压上电检测,具体包括:
50、响应于所述整车控制器接收到所述整车上电指令时,所述整车控制器对所述bms、所述dcdc进行高压上电检测。以确保上电操作的安全性。
51、可选地,所述响应于检测到所述车辆满足上高压时,则整车进入高压上电模式,具体包括:
52、响应于所述整车控制器判断出能上高压时,所述整车控制器休眠,所述dcdc进行高低压转换输出开启;
53、响应于监测到所述bms接收到所述dcdc的输出开启信号时,所述dcdc维持高低压转换输出并关闭其它功能,所述bms开启高压上电;所述bms完成预充到高压上电过程,同时控制电池包仅向所述dcdc输出;所述bms向整车控制器发出高压上电完成指令,所述整车控制器对所述dcdc的输出电压进行检测;
54、响应于所述整车控制器检测到所述dcdc输出的电压大于预设紧急模式退出电压值时,所述整车控制器退出所述紧急模式,并进入紧急模式1,同时进行整车上高压检测;
55、响应于判断出整车满足上高压条件时,所述整车控制器退出所述紧急模式1,整车进入高压上电模式,由所述bms向整车高压系统供电。以确保上电操作的安全性。
56、可选地,所述响应于检测到所述车辆不满足上高压时,则进入紧急开门模式,完成紧急开门,具体包括:
57、在以下任一条件满足时,进入所述紧急开门模式;
58、条件1:所述整车控制器判断出不能上高压;
59、条件2:所述整车控制器检测到所述dcdc输出的电压小于等于第二电压阈值且连续预设次数上电不成功时;
60、条件3:在判断出整车不满足上高压条件时,所述dcdc向所述蓄电池充电预设时间,并在充电预设时间后仍不满足上高压条件。在无法上电的情况下,紧急开启车门。
61、第三方面,本发明所述的一种车辆,采用如本发明所述的智能车辆紧急进入系统。
62、第四方面,本发明所述的一种存储介质,包括存储器和控制器,所述存储器内存储有计算机可读程序,所述计算机可读程序被控制器调用时能执行如本发明所述的智能车辆紧急进入方法的步骤。
63、本发明的有益效果:
64、(1)本发明设计了紧急进入触发模块,此设计允许在蓄电池出现馈电或其他紧急情况下,通过外接电源或充电电容为系统供电,并触发紧急进入请求,这提高了车辆在紧急情况下的可用性。
65、(2)本发明只有授权的车主才能触发紧急进入,这增加了系统的安全性。
66、(3)在紧急进入请求被触发时,仅允许为关键模块供电,这有助于节约电能并确保系统稳定运行。
67、(4)本发明通过车门控制模块与整车控制器的协同工作,能够确保在紧急进入请求被触发后,车门能根据需求迅速解锁,并允许进入车辆,这有助于在紧急情况下快速响应。
68、(5)本发明的bms(电池管理系统)能够确保在紧急进入过程中,高压电池能安全、有效地进行高压预充和上电。dcdc(直流-直流转换器)在上电完成后为整车低压电源网络供电,并为蓄电池充电。这确保了车辆其他系统能在紧急进入后正常运行。
69、(6)本发明使用车辆现有的硬件系统,仅需要增加少量电路(比如:紧急进入触发模块和隔离电路),具有成本低的优点。
70、(7)本发明通过设计身份验证、整车上电、紧急开门等策略,实现了整车在蓄电池馈电情况下的解锁、上电及危险下逃离等功能。
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