CN101160686B - 用于hev和ev的电池组管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种HEV及EV的电池组管理方法。此方法包括步骤：通过电池管理系统(BMS)或车辆控制装置，将控制信号的电源施加到电池组连接电路的继电器；从电池组连接电路的预充电电阻检测电流或电压；将所检测的电流或电压与预存于BMS的存储单元内的标准对应信息相比较，以判断所检测的数值是否在电池组的正常范围内；以及当判断的结果为所检测的数值是在正常范围内时，则执行正常充电操作，反之则关闭该电池组连接电路的预充电继电器，接着通过电连接于该BMS的警示装置提供警示信号给驾驶员。

Description

用于HEV和EV的电池组管理方法
技术领域
本发明关于一种HEV及EV的电池组管理方法，尤指一种HEV及EV的电池组管理方法，当车辆经由钥匙启动，来自电池组的浪涌电流施加至车辆马达单元的电源转换电路时，能够通过电池组或车辆控制装置的电池管理系统(BMS)正确地控制介于电池组及电源转换电路之间的电池组连接电路，以预先防止电源转换电路的平滑电容器或相关装置被损毁，并于驾驶车辆期间，当过电流流经电池组连接电路的预充电电阻时，或者因过电流或过电压而关闭电池组连接电路的预充电继电器时，通过警示装置告知驾驶员诊断的结果，从而达到安全驾驶车辆的目的。
背景技术
一般而言，将汽油、柴油或LPG当燃料使用的车辆产生大量的有毒气体来污染大气层，以及导致全球变暖，从而对人类及全球环境带来损害。因此，为了解决这些问题，积极地进行具有少量气体排出的混合动力电动车(HEV)及无气体排出的电动车(EV)的开发。
HEV是由驱动马达所驱动，其使用通过电源转换电路从主电池所提供的电力作为驱动源，以及使用汽油、柴油或LPG作为燃油的内部燃烧引擎。此外，HEV被控制为改进车辆的燃料使用效率到符合每一种驾驶状况的最大极限。
当车辆被刹车或减速时，通过混合控制单元(HCU)的控制，将HEV的驱动马达从驾驶模式转换成发电模式(generation mode)。此时，在连接至HCU的电池管理系统(BMS)的控制下，要电池会通过发电机(generator)(或驱动马达)产生电能量而逐次地进行充电。从发电机施加到主电池的电流会视车辆的驾驶状况而改变。
此时，如图1所示，在电源转换电路和主电池之间提供电池组连接电路，用于驱动马达。在发电模式下，电池组连接电路1从驱动发达(或发电机)施加充电电流至主电池，以及在驱动模式下从主电池施加驱动电流给驱动马达，使得通过电能驱动车辆。
在一特定模式下，电池组连接电路1分别连接到HV(-)导线及HV(+)导线，以从主电池施加电流至电源转换电路。当车辆启动时，HV(+)导线的输入端连接至预充电电阻器2，以限制从主电池施加浪涌过电流至电源转换电路。此外，能够控制过电流的用于高电压的预充电继电器3以及用于高电压主电源的继电器4分别通过不同的路径连接至预充电电阻器及输出端之间。此时，HV(-)导线设置有独立继电器4a，用于能够控制从主电池施加到驱动马达的过电流的主电源。
继电器4，4a及预充电继电器3分别具有电容器(condenser)，该电容器通过控制导线连接，该控制导线施加有来自主电池的12V电流。在BMS的控制下，各个电容器能够开启、关闭相对应的继电器3，4，4a。流经电池组连接电路的输出端的电流由提供给HV(-)导线的输出端的霍尔感应器或变压器所测量(如图1及2所示)。
然而，传统HEV或EV的电池组连接电路没有提供警示装置。因此，即使过电流流经或过电压被施加到电池组连接电路的高电压预充电电阻器或预充电继电器为开启状态，驱动器无法正确处理紧急状态。此外，过电流流入汽车的驱动马达的电源转换电路，由此造成平滑电容器被损毁。
发明内容
因此，本发明被用以解决上述问题。
本发明的目的是，当车辆通过钥匙启动，浪涌电流从电池组被施加至车辆马达的电源转换电路时，设置于电池组及电源转换电路间的电池组连接电路通过一电池管理系统(BMS)或车辆控制装置而避免电源转换电路的平滑电容器或相关装置被损毁。
本发明的另一目的是，当过电流流经一电池组连接电路的预充电电阻器，或电池组连接电路的预充电继电器因驾驶过程中产生过电流或电压而关闭时，则通过警示装置告知驾驶者判断结果，从而达到安全驾驶的目的。
为达到上述的目的，本发明提出一种HEV及EV的电池组管理方法，该方法包括步骤：通过电池管理系统(BMS)或车辆控制装置，将用于控制信号的电源施加至电池组连接电路的继电器；从电池组连接电路的预充电电阻检测电流或电压；将所检测的电流或电压与预存于BMS的存储单元内的标准对应信息相比较，以判断所检测的数值是否在电池组的正常范围内；以及当判断的结果为所检测的数值是在正常范围内时，则执行正常充电操作，反之则关闭该电池组连接电路的预充电继电器，接着通过电连接于该BMS的警示装置提供警示信号给驾驶员。
附图说明
从下面的参照附图的详细说明中，本发明的上述和其他目标、特性和优点将更加显而易见，在附图中：
图1是通常设置到电池组的电池组连接电路的HV继电器控制单元的示意图；
图2示出用于测量电池组的电流或电压的结构图，其在HV压继电器控制单元的输出端执行；以及
图3是根据本发明的优选实施例的用于HEV及EV的电池组管理方法的流程图。
具体实施方式
下面，将参照附图描述本发明的优选实施例。在本发明下面的说明中，将省略在此引入的已知功能和结构的详细说明，当它们使得本发明的主题问题反倒不清楚时。
图3是根据本发明的优选实施例的用于HEV及EV的电池组管理方法的流程图。
参照图3所示，在此描述如上所述构造的HEV及EV的电池组管理方法。
首先，当车辆启动时，用于控制信号的电源通过电池管理系统(BMS)或车辆控制装置施加至电池组连接电路1的继电器3，4，4a(步骤S300)。
然后，从电池组连接电路1的预充电电阻器2检测电流或电压(步骤S305)。
接着，将所检测的电流或电压与预存于存储装置(图未示)的标准对应信息相比较(步骤S310)。然后，判断所检测的数值是否在电池组正常范围内(步骤S315)。
当作为检测的结果，所检测的数值处于正常范围内时，则执行正常充电操作(步骤S325)，反之，则电池组连接电路的预充电继电器3关闭(步骤S335)，并通过电连接至BMS的警示装置(未示出)向驾驶员提供警示信号(步骤S350)。
优选的是，将由判断步骤S315所得的检测数值与标准通信信息的比较结果储存于存储单元中(步骤S320，S330)。
此外，优选地在从预充电继电器3检测出的中继器检测信号待命的情况下，执行预充电继电器的关闭步骤(步骤S315)。
当预充电继电器3被关闭时，中断从预充电继电器施加到车辆的马达单元的过电流或过电压，因此马达单元的平滑电容器可被安全地保护不受从过电流或过电压损坏。
此时，警示装置可为显示灯或扬声器，并且显示灯优选地装设于车辆的仪表板。
接着，当预充电继电器被关闭时，关闭预充电继电器3的事件次数被累计于存储单元中(步骤S340)。
然后，确定关闭预充电继电器3的情况的所累积的次数是否在允许关闭预充电继电器3的次数内，在存储单元中预设所述的允许关闭预充电继电器3的次数(步骤S345)。
当判断结果为所累计关闭次数在允许被关闭的次数之内时，则通过警示装置提供警示信号给驾驶员(步骤S350)。此时，当判断结果为累计次数超过可允许被关闭的次数时，则中断电池组的操作(步骤S335)。
工业实用性
如上所述，根据本发明，当启动车辆时，浪涌电流从电池组施加至车辆马达单元的电源转换电路时，通过装设于电池组与电源转换电路间的电池组连接电路，可事先避免损毁平滑电容器或电源转换电路的相关装置。
此外，当过电流流入电池组连接电路的预充电电阻器，因驾驶过程中产生过电流或电压而关闭电池组连接电路的预充电继电器时，通过警示装置告知驾驶者判断结果，从而达到安全驾驶车辆的目的。
尽管参照特定优选实施例示出并说明了本发明，本领域技术人员将理解，可以在形式和细节上有各种变化，而不会背离如所附权利要求所公开的本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于混合动力电动车和电动车的电池组管理方法，该方法包括步骤：
通过电池管理系统BMS或车辆控制装置，将用于控制信号的电源施加到电池组连接电路的继电器；
从该电池组连接电路的预充电电阻检测电流或电压；
将所检测的电流或电压与预存于BMS的存储单元内的标准对应信息相比较，以判断所检测的数值是否在该电池组的正常范围内；以及
当判断的结果为所检测的数值是在正常范围内，则执行正常充电操作，反之则关闭该电池组连接电路的预充电继电器，接着通过电连接于BMS的警示装置提供警示信号给驾驶员。
2.如权利要求1所述的方法，其中，从该判断步骤中所得到的测量值与该标准对应信息的比较结果被储存在存储单元中。
3.如权利要求1所述的方法，其中，于从预充电继电器检测的继电器检测信号待命的状态下，执行该关闭预充电继电器的步骤。
4.如权利要求1所述的方法，其中，在该关闭该预充电继电器的步骤中，当该预充电继电器关闭时，从预充电继电器施加到车辆的马达单元的过电流或过电压被中断，以保护马达单元中的平滑电容器。
5.如权利要求1所述的方法，其中，该警示装置是显示灯或扬声器。
6.如权利要求5所述的方法，其中，该显示灯装设于该车辆的仪表板。
7.如权利要求1所述的方法，其中，在关闭该预充电继电路的步骤与提供警示信号的步骤之间，还包括一步骤，该步骤是将预充电继电器被关闭次数累计于存储单元中。
8.如权利要求7所述的方法，在该累计步骤后，还包括：判断该累计的关闭次数是否在预充电继电器被允许关闭的次数范围内，该预充电继电器被允许关闭的次数预设在存储单元中。
9.如权利要求8所述的方法，其中，当该判断结果为所累计的关闭次数在充许被关闭的次数之内时，则通过该警示装置提供该警示信号给该驾驶员。
10.如权利要求8所述的方法，其中，当该判断结果为累计的关闭次数超过可充许被关闭的次数时，还包括中断该电池组的操作的步骤。
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