CN102390270A - 一种串联增程式电动汽车高压电快放控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Plug-in汽车高压电快放控制方法。此方法主要方案为在整车下电流程中通过整车控制器HCU与热管理系统协调工作控制热管理系统里的PTC工作将电机电容里的高压电快速放至安全电压。此方法不会影响整车在下高压电过程中各关键部件的正常运转，响应快速，且整个快放过程控制简单，能够在整车下电时将高压部件里的高压电快速放至安全电压，排除高压安全风险。

Description

一种串联增程式电动汽车高压电快放控制方法

技术领域

本发明属于Plug-in（即串联增程式电动汽车）汽车高压控制领域，特别涉及一种Plug-in汽车高压电快放控制方法。

背景技术

Plug-in汽车系统中涉及高压的部件都为关键部件，每个关键部件都会将高压进行能量转换，驱使整车运行；在整车停止驾驶员离开时，若高压仍然保留在关键部件里，对车辆维修人员及驾驶员本身都会产生很大的安全风险，所以如何在驾驶员将钥匙打到OFF档，整车高压部件里保留的高压电能够快速放掉，变得非常重要。目前最常规的方法是通过电机控制器进行快速放电，将高压电能量输出给电机，但此方案必须要将电机旋变匹配到位，否则会出现在高压电快放过程电机旋转的情况。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明公开了一种Plug-in汽车高压电快放控制方法。此方法科学合理，能够在整车下电时将高压部件里的高压电快速放至安全电压，排除高压安全风险。

在本发明中，Plug-in汽车整车系统中涉及高压部件的有电池、电机控制器、电机和热管理系统里的加热板PTC，电池为Plug-in系统储能装置，电机控制器控制电机工作，热管理系统负责整车部件的冷却及加热功能，电机和热管理系统里的加热板PTC负责给关键部件加热。

本发明具体采用以下技术方案。

一种Plug-in汽车高压电快放控制方法，步骤如下：

（1）在电池继电器闭合高压部件，高压连接正常后，高压上电完成，整车正常运行；

（2）整车控制器HCU检测钥匙OFF信号或ACC档信号，若检测到钥匙OFF信号或ACC档信号，整车控制器HCU开始高压下电流程；

（3）整车控制器HCU通过CAN总线分别传输控制信号至电机控制器和热管理系统，控制电机、热管理系统停止工作；立即将电机转速降为0，控制热管理系统中的加热板PTC停止工作，加热板PTC是通过加热板继电器受热管理系统控制的，热管理系统切断加热板继电器，加热板PTC即停止工作；

（4）整车控制器HCU通过CAN总线发送切断电池继电器指令，中断来自电池的高压电源；

（5）整车控制器HCU通过CAN总线传送控制信号至热管理系统，使能热管理系统中的加热板PTC开始工作； 

（6）热管理系统通过闭合加热板继电器控制热管理系统中的加热板PTC开始工作；

（7）电机控制器中电容储存能量，通过加热板PTC转化为热能，从而对电机控制器中电容储存能量进行消耗；

（8）将电容两端的电压通过CAN总线实时反馈给整车控制器HCU；

（9）当整车控制器HCU检测到电机控制器电容电压下降至36V，则向热管理控制器发送所述加热板PTC停止工作请求；

（10）整车控制器HCU通过CAN总线发动控制信号至热管理系统控制所述加热板PTC停止工作；

（11）热管理系统通过断开加热板继电器控制所述加热板PTC停止工作断开加热板PTC与电机控制器中电容的连接；

（12）电机控制器里电容储能能量通过加热板PTC放完，高压下电成功。

在整车系统运转前高压上电必须完成，才能正常工作，才能从电池摄取能量或给电池回收能量，在驾驶员停车下电后，整车控制器HCU会控制电机停止工作并将电池高压切断，高压系统随后需要立即将部件内部电容高压快速放掉至36V以下（安全电压），整车控制器HCU与电机控制器及热管理系统TMS通过CAN通讯，在电池高压切断后，整车控制器HCU通过CAN指令命令TMS将PTC使能工作，由于电池高压已经切断，没有能量来源，唯一的能量来源就是各高压部件电容里剩余的能量，PTC工作后会将电容里的能量逐步消耗完全，直到电容电压下降至36V，排除高压安全风险。本发明方法不会影响整车在下高压电过程中各关键部件的正常运转，响应快速，且整个快放过程控制简单，能够在整车下电时将高压部件里的高压电快速放至安全电压，排除高压安全风险。

附图说明

图1：本发明的高压部件结构图；

图2：本发明的高压电快放控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

本发明的高压部件结构图如图1所示：电池为储能装置，内部没有电容，电机及PTC工作都要从电池中取能量，高压上电通过继电器闭合来完成能量的输出；电机控制器内部带有电容，继电器连接后电池与电机控制器通过直流高压线束连接，电池高压与电机控制器电容电压一致；电机控制器与电机通过三相高压线束连接；PTC与电池也是通过直流高压线束连接，受热管理系统TMS控制开关；整车控制器HCU负责所有关键部件的协同控制，通过CAN通讯进行指令控制，整车控制器HCU可对电机控制器发送停止工作指令，可对TMS发送PTC工作指令。

本发明的高压电快放控制方法流程图如图2所示：

1、在电池继电器闭合高压部件高压连接正常后，高压动力源此时已经成功从电池两端连接到了电机控制器上，高压上电完成，整车可以正常运行；

2、整车控制器HCU检测钥匙OFF或ACC档信号，若是OFF或ACC档表明驾驶员意图停止车辆运行；整车控制器HCU开始走高压下电流程，此步骤在HCU内部软件里自动检测完成；

3、整车控制器HCU通过CAN信号控制电机、热管理系统停止工作，向电机及热管理系统发送停止工作CAN信号，电机接收到停止指令后立即控制停止输出扭矩给电机，此时需立即将转速降为0，热管理系统PTC由热管理系统通过断开PTC继电器控制PTC停止工作；

4、整车控制器HCU通过CAN信号发送切断电池继电器指令，电池管理系统接收到此指令后立即将电池继电器断开，高压能量来源中断；

5、整车控制器HCU通过CAN信号控制热管理系统TMS，要求热管理系统TMS使能加热板PTC工作，将电机控制器里的电容进行消耗；将电机控制器里的电容进行消耗，加热板PTC通过继电器与两项高压线束相连，一端连接电机控制器里的电容，一端连接加热板PTC，加热板继电器闭合后加热板PTC即开始工作，高压即相连，热管理系统需接受整车控制器HCU发送的加热板PTC使能信号，热管理系统才会去闭合PTC继电器；

6、热管理系统TMS闭合加热板继电器，控制PTC开始工作，此时PTC高压与电机控制器高压相连，与电池高压中断；

7、PTC开始工作，工作能量从电机控制器的电容里来，通过加热板加热将电能转化为热能看，热能再从空气散发出去，此种状态因为电池高压已与电机电容断开，能量只能从电机电容向PTC流向；

8、电机控制器电容电压通过PTC工作不断减少，实现电容快放并时时将电容两端的电压通过CAN信号反馈给整车控制器HCU；

9、整车控制器HCU接收到电机控制器电容电压下降至36V，即发送PTC停止工作请求，此时整车控制器HCU认为高压下电过程结束，对人员已不存在风险，此次停止工作于步骤3相同，且PTC不是专门用于高压快放的，在常规车辆运行过程中，它主要是用于给部件加热的，只有在下电的时候，才需要控制PTC对高压电进行快放；

10、整车控制器HCU通过CAN信号要求热管理系统TMS控制PTC停止工作,整车控制器HCU在整个下电过程中都是通过CAN与各个关键控制器进行信息交互的，并且交互信息都是定义好的；

11、热管理系统TMS控制PTC停止工作，断开PTC继电器，PTC停止工作后，PTC与电机控制器的直流高压回路不再存在高压，；

12、此时电机控制器里电容高压已经快速通过PTC放完，高压下电成功。

Claims (1)

1.一种串联增程式电动汽车高压电快放控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）在电池继电器闭合高压部件，高压连接正常后，高压上电完成，整车正常运行；

（2）整车控制器HCU检测钥匙OFF信号或ACC档信号，若检测到钥匙OFF信号或ACC档信号，整车控制器HCU开始高压下电流程；

（3）整车控制器HCU通过CAN总线分别传输控制信号至电机控制器和热管理系统，控制电机、热管理系统停止工作；立即将电机转速降为0，控制热管理系统中的加热板PTC停止工作，加热板PTC是通过加热板继电器受热管理系统控制的，热管理系统切断加热板继电器，加热板PTC即停止工作；

（4）整车控制器HCU通过CAN总线发送切断电池继电器指令，中断来自电池的高压电源；

（5）整车控制器HCU通过CAN总线传送控制信号至热管理系统，使能热管理系统中的加热板PTC开始工作； 

（6）热管理系统通过闭合加热板继电器控制热管理系统中的加热板PTC开始工作；

（7）电机控制器中电容储存能量，通过加热板PTC转化为热能，从而对电机控制器中电容储存能量进行消耗；

（8）将电容两端的电压通过CAN总线实时反馈给整车控制器HCU；

（9）当整车控制器HCU检测到电机控制器电容电压下降至36V，则向热管理控制器发送所述加热板PTC停止工作请求；

（10）整车控制器HCU通过CAN总线发动控制信号至热管理系统控制所述加热板PTC停止工作；

（11）热管理系统通过断开加热板继电器控制所述加热板PTC停止工作断开加热板PTC与电机控制器中电容的连接；

（12）电机控制器里电容储能能量通过加热板PTC放完，高压下电成功。

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