CN111645565A

CN111645565A - 一种新型电池包高压控制方法

Info

Publication number: CN111645565A
Application number: CN202010526239.8A
Authority: CN
Inventors: 吕科成; 王明东; 王�琦
Original assignee: Dayun Automobile Co Ltd
Current assignee: Dayun Automobile Co Ltd
Priority date: 2020-06-11
Filing date: 2020-06-11
Publication date: 2020-09-11

Abstract

本发明涉及电动汽车动力电池技术领域，特别涉及电动汽车电池包高压电上电控制方法，具体为一种新型电池包高压控制方法。本发明电动汽车上高压电过程电池管理器单独完成继电器控制及前端后端电压值数据采集，无需通过CAN通信网络接受整车控制器控制继电器指令及电机控制器发送预充电压值，避免在上高压电过程因CAN通信网络受到电磁干扰引发数据错误帧导致通信中断产生高压上电延时及上电失败；缩短上高压电时间，减少上高压电控制环节；避免电动汽车启动失败无法行驶。

Description

一种新型电池包高压控制方法

技术领域

本发明涉及电动汽车动力电池技术领域，特别涉及电动汽车电池包高压电上电控制方法，具体为一种新型电池包高压控制方法。

背景技术

随着电动汽车在全球范围内的研发、生产、销量高速发展，电动车的应用范围日益广泛。电动汽车的电池包高压***包括驱动电机、电机控制器、电动空调、 OBC（车载充电机）、PTC（加热***）及供应驱动电机电力及运转的动力电池等高压电器设备。目前，电动汽车电池包高压电上电方案是通过整车控制器30控制总正继电器K3断开闭合、预充继电器K2断开闭合，电池管理器20控制总负继电器K1断开闭合，整车控制器30通过CAN通信网络接受电池管理器20检测并发送出的前端电池总电压值及电机控制器检测到的后端的预充电电压值，当预充电电压到达某一设定值时做为总正继电器K3闭合的判断依据，完成高压上电。然而，电动汽车电磁环境是非常复杂电的，电动汽车会因电磁干扰造成传输数据滞后和丢失的可能，而整车控制器30通过CAN通信网络接受电机控制器和电池管理器传输发送的数据来实现完成高压电上电，高压电上电过程会因为数据传输延迟造成总正继电器粘连，电动汽车启动失败无法行驶。

发明内容

本发明提出一种新型电池包高压控制方法，本发明在电动汽车上电启动时，可以降低上高压电过程因CAN通信网络受到电磁干扰引发数据错误帧导致通信中断产生高压上电延时及上电失败的风险；缩短上高压电时间，减少上高压电控制环节；避免电动汽车启动失败无法行驶。

本发明是采用如下的技术方案实现的：一种新型电池包高压控制方法，该电池包高压电路中，控制电源负端接地，正端接电池管理器、整车控制器、电机控制器；电池管理器输出端和总负继电器k1、预充继电器k2、总正继电器k3的线圈连接，输出三个驱动控制电源控制总负继电器k1、预充继电器k2、总正继电器k3的触点断开及闭合；电池模组的负端接总负继电器k1触点的一端，正端接总正继电器k3触点的一端，预充电组R1与预充继电器k2的触点串联后并联在总正继电器k3触点两端，总正继电器k3触点另一端接电机控制熔断器FU5的一端，电机控制熔断器FU5的另一端接电机控制器的正端；总负继电器k1触点另一端接电机控制器的负端，电机控制器接驱动电机；电池管理器上引出前端电压检测线检测前端电压，其中前端电压一个检测点为电池模组的负端，前端电压另一个检测点为电池模组的正端，电池管理器上引出后端电压检测线检测后端电压，其中后端电压一个检测点为总负继电器k1触点另一端，后端电压的另一个检测点为总正继电器k3触点另一端，整车控制器通过CAN通信线分别接电池管理器和电机控制器；电动汽车启动上电在ACC档时，电池管理器接受电动汽车整车控制器发出的准备就绪状态后，电池管理器控制总负继电器k1触点闭合，电池管理器通过检测后端的电压值判断总负继电器k1是否闭合；当电动汽车处于ON状态时电池管理器控制预充继电器k2触点闭合，对电气回路上的容性负载电机控制器进行预充电，预充电过程电池管理实时检测后端的预充电压的电压值；当预充电电压值达到设定值时，电池管理器控制总正继电器k3触点闭合，总正继电器k3闭合后达到设定时间值时，电池管理器控制预充继电器k2断开；随后电池管理器向电动汽车整车控制器发送预充完成状态。电动汽车上高压电过程电池管理器单独完成继电器控制及前端后端电压值数据采集，无需通过CAN通信网络接受整车控制器控制继电器指令及电机控制器发送预充电压值，避免在上高压电过程因CAN通信网络受到电磁干扰引发数据错误帧导致通信中断产生高压上电延时及上电失败；缩短上高压电时间，减少上高压电控制环节；避免电动汽车启动失败无法行驶。

上述的一种新型电池包高压控制方法，电池包高压电路中还包括快充继电器k4、OBC继电器k5、PTC继电器k6、空调继电器k7、快充熔断器FU1、OBC熔断器FU2、PTC熔断器FU3、空调熔断器FU4、快充接头、OBC、PTC和空调，总正继电器k3触点另一端接快充继电器k4触点的一端、OBC继电器k5触点的一端、PTC继电器k6触点的一端、空调继电器k7触点的一端；快充继电器k4触点的另一端接快充熔断器FU1的一端；OBC继电器k5触点的另一端接OBC熔断器FU2的一端；PTC继电器k6触点的另一端接PTC熔断器FU3的一端；空调继电器k7触点的另一端接空调熔断器FU4的一端；主回路快充熔断器FU1的另一端接快充接口的正端；OBC熔断器FU2的另一端接OBC的正端；PTC熔断器FU3的另一端接PTC的正端；空调熔断器FU4的另一端接空调的正端；总负继电器k1触点另一端接快充接口、OBC、PTC、空调、电机控制器的负端。

上述的一种新型电池包高压控制方法，电池包高压电路中还包括高压主回路熔断器FU0，高压主回路熔断器FU0串接在接电池模组内。

本发明电动汽车上高压电过程电池管理器单独完成继电器控制及前端后端电压值数据采集，无需通过CAN通信网络接受整车控制器控制继电器指令及电机控制器发送预充电压值，避免在上高压电过程因CAN通信网络受到电磁干扰引发数据错误帧导致通信中断产生高压上电延时及上电失败；缩短上高压电时间，减少上高压电控制环节；避免电动汽车启动失败无法行驶。

附图说明

图1为本发明电池包高压上电原理图。

图中：10-控制电源，20-电池管理器，30-整车控制器，101-电池模组，100-快充接头，200-CAN通信线，A1-前端电压总负检测点，A2-前端电压总正检测点，B1-后端电压总负检测点，B2-后端电压总正检测点。

具体实施方式

本发明高压电路包括：控制电源10；电池管理器20；电池模组101；预充电组R1；总负继电器k1；预充继电器k2；总正继电器k3；快充继电器k4；OBC继电器k5；PTC继电器k6；空调继电器k7；主回路熔断器FU0；快充熔断器FU1；OBC熔断器FU2；PTC熔断器FU3；空调熔断器FU4；电机控制熔断器FU5；高压部件包括：快充接头100；OBC；PTC；空调；电机控制器；驱动电机。总正继电器k3、总负继电器k1控制电动汽车所有高压部件高压电源传输，所有高压部件并联在总正继电器k3、总负继电器k1的后端，电池模组101在总正继电器k3、总负继电器k1的前端；所有的高压部件包括外部充电都需高压电完成预充电后，再进行控制上电高压电；预充电完成后控制空调、PTC等感性负载工作，启动时可以降低因瞬时产生大电流造成继电器k6、继电器k7在闭合时有粘连或熔断器FU3、熔断器FU4熔断的风险，及充电时降低继电器k4、继电器k5闭合瞬时产生大电流造成粘连或熔断器FU1、熔断器FU2熔断的风险，避免电动汽车空调***和充电***工作异常。

高压电路中，控制电源10负端接地，正端接电池管理器20、整车控制器30、电机控制器；电池管理器20接地端接地，输出端和总负继电器k1、预充继电器k2、总正继电器k3的线圈连接，输出三个驱动控制电源控制总负继电器k1、预充继电器k2、总正继电器k3的触点断开及闭合；高压主回路熔断器FU0串接在接电池模组101内，电池模组101的负端接总负继电器k1触点的一端，正端接总正继电器k3触点的一端，预充电组R1与预充继电器k2的触点串联后并联在总正继电器k3触点两端，总正继电器k3触点另一端接快充继电器k4触点的一端、OBC继电器k5触点的一端、PTC继电器k6触点的一端、空调继电器k7触点的一端、电机控制熔断器FU5的一端；快充继电器k4触点的另一端接快充熔断器FU1的一端；OBC继电器k5触点的另一端接OBC熔断器FU2的一端；PTC继电器k6触点的另一端接PTC熔断器FU3的一端；空调继电器k7触点的另一端接空调熔断器FU4的一端；主回路快充熔断器FU1的另一端接快充接口100的正端；OBC熔断器FU2的另一端接OBC的正端；PTC熔断器FU3的另一端接PTC的正端；空调熔断器FU4的另一端接空调的正端；电机控制熔断器FU5的另一端接电机控制器的正端；总负继电器k1触点另一端接快充接口100、OBC、PTC、空调、电机控制器的负端；电机控制器接驱动电机。整车控制器30一端接地，输出端和快充继电器k4、OBC继电器k5、PTC继电器k6、空调继电器k7的线圈连接，输出四个驱动控制电源控制快充继电器k4、OBC继电器k5、PTC继电器k6、空调继电器k7的触点断开及闭合。电池管理器20上引出前端电压检测线检测前端电压，其中前端电压一个检测点为电池模组101的负端，前端电压另一个检测点为电池模组101的正端，电池管理器20上引出后端电压检测线检测后端电压，其中后端电压一个检测点为总负继电器k1触点另一端，后端电压的另一个检测点为总正继电器k3触点另一端。整车控制器通过CAN通信线分别接电池管理器20和电机控制器。

本发明提出一种电动汽车高压控制方法，该电动汽车启动上电在ACC档时动力电池***的电池管理器20检测动力电池***无故障、高压电气回路无绝缘故障及继电器无粘连故障进入准备就绪状态，电池管理器20通过CAN通信网络向整车控制器20发送动力电池***准备就绪状态，电池管理器20待接受电动汽车整车控制器30准备就绪状态后，电池管理器20控制总负继电器k1触点闭合，电池管理器20通过检测后端的电压值判断总负继电器k1是否闭合，检测的后端的电压值为0时，总负继电器k1触点闭合；当电动汽车处于ON时电池管理器20控制预充继电器k2触点闭合，对电气回路上的容性负载电机控制器进行预充电，预充电过程电池管理实时检测后端的预充电压的电压值；当预充电电压值达到设定值（后端的预充电压的电压值设定值大于或等于电池模组101总电压95%）时，电池管理器20控制总正继电器k3触点闭合，总正继电器k3闭合后达到设定时间值时，电池管理器20控制预充继电器k2断开；随至电池管理器20向电动汽车整车控制发送预充完成状态。电动汽车上高压电过程电池管理器20单独完成继电器控制及前端后端电压值数据采集，无需通过CAN通信网络接受整车控制器30控制继电器指令及电机控制器30发送预充电压值，避免在上高压电过程因CAN通信网络受到电磁干扰引发数据错误帧导致通信中断产生高压上电延时及上电失败；缩短上高压电时间，减少上高压电控制环节；避免电动汽车启动失败无法行驶。

Claims

1.一种新型电池包高压控制方法，其特征在于：该电池包高压电路中，控制电源（10）负端接地，正端接电池管理器（10）、整车控制器（30）、电机控制器；电池管理器（20）输出端和总负继电器k1、预充继电器k2、总正继电器k3的线圈连接，输出三个驱动控制电源控制总负继电器k1、预充继电器k2、总正继电器k3的触点断开及闭合；电池模组（101）的负端接总负继电器k1触点的一端，正端接总正继电器k3触点的一端，预充电组R1与预充继电器k2的触点串联后并联在总正继电器k3触点两端，总正继电器k3触点另一端接电机控制熔断器FU5的一端，电机控制熔断器FU5的另一端接电机控制器的正端；总负继电器k1触点另一端接电机控制器的负端，电机控制器接驱动电机；电池管理器（20）上引出前端电压检测线检测前端电压，其中前端电压总负检测点为电池模组（101）的负端，前端电压总正检测点为电池模组（101）的正端，电池管理器（20）上引出后端电压检测线检测后端电压，其中后端电压总负检测点为总负继电器k1触点另一端，后端电压的总正检测点为总正继电器k3触点另一端，整车控制器通过CAN通信线分别接电池管理器（20）和电机控制器；电动汽车启动上电在ACC档时，电池管理器（20）接受电动汽车整车控制器（30）发出的准备就绪状态后，电池管理器（20）控制总负继电器k1触点闭合，电池管理器（20）通过检测后端的电压值判断总负继电器k1是否闭合；当电动汽车处于ON时电池管理器（20）控制预充继电器k2触点闭合，对电气回路上的容性负载电机控制器进行预充电，预充电过程电池管理实时检测后端的预充电压的电压值；当预充电电压值达到设定值时，电池管理器（20）控制总正继电器k3触点闭合，总正继电器k3闭合后达到设定时间值时，电池管理器（20）控制预充继电器k2断开；随后电池管理器（20）向电动汽车整车控制器（30）发送预充完成状态。

2.根据权利要求1所述的一种新型电池包高压控制方法，其特征在于：电池包高压电路中还包括快充继电器k4、OBC继电器k5、PTC继电器k6、空调继电器k7、快充熔断器FU1、OBC熔断器FU2、PTC熔断器FU3、空调熔断器FU4、快充接头100、OBC、PTC和空调，总正继电器k3触点另一端接快充继电器k4触点的一端、OBC继电器k5触点的一端、PTC继电器k6触点的一端、空调继电器k7触点的一端；快充继电器k4触点的另一端接快充熔断器FU1的一端；OBC继电器k5触点的另一端接OBC熔断器FU2的一端；PTC继电器k6触点的另一端接PTC熔断器FU3的一端；空调继电器k7触点的另一端接空调熔断器FU4的一端；主回路快充熔断器FU1的另一端接快充接口100的正端；OBC熔断器FU2的另一端接OBC的正端；PTC熔断器FU3的另一端接PTC的正端；空调熔断器FU4的另一端接空调的正端；总负继电器k1触点另一端接快充接口100、OBC、PTC、空调、电机控制器的负端。

3.根据权利要求2所述的一种新型电池包高压控制方法，其特征在于：电池包高压电路中还包括高压主回路熔断器FU0，高压主回路熔断器FU0串接在接电池模组101内。