CN102501771A - 用于客车高压电安全保护的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于客车高压电安全保护的控制方法，包括上电自检、高压接通控制、高压电路状态检测和高压电断开控制四个工作过程，实现对高压电路的检测和控制，通过上述方式，本发明能够监测高压电路绝缘故障、高压互锁故障、接地故障、预充电故障等高压故障，具有工作稳定、准确可靠，动态响应速度快的优点，很好地满足了新能源客车的实时性控制要求。
Description
技术领域
本发明涉及新能源客车高压电安全领域，特别是涉及一种用于客车高压电安全保护的控制方法。
背景技术
现有车辆高压电路安全保护措施中都具备手动高压开关，用于维修检查时断开高压；自动断路器，用于当电流过大或短路时自动断开高压电，断开后可手动闭合；熔断器，用于短路保护和严重过载保护；预充电功能，为了防止高压电冲击。
但是随着车辆行驶对高压电的需求越来越高，目前的高压电气系统的通断和状态控制方法不太完善，不能及时的反映出系统中的故障，并且不能根据故障程度进行有序的处理，从而不能很好的保证车辆和人员的安全。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种用于客车高压电安全保护的控制方法，既能够进行上电自检，又能够监测高压电路绝缘故障、高压互锁故障、接地故障、预充电故障等工作状态，从而对高压电路通断进行控制。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于客车高压电安全保护的控制方法，包括：
上电自检，动力总成控制器完成自检后给高压电管理控制器进行供电，当所述高压电管理控制器的低压电源管脚的电平状态饱和时，启动其自检过程；
高压接通控制，所述动力总成控制器依据从车辆控制单元传递的信息，对所述高压电管理控制器发出接通或者断开高压的指令；
高压电路状态检测，所述高压电管理控制器不间断的监控高压电气电路的状态并反馈给所述动力总成控制器；
高压电断开控制，所述动力总成控制器检测到故障信息后断开动力蓄电池组正负端的高压接触器，立即进入失效处理过程。
在本发明一个较佳实施例中，所述高压电管理控制器具有高压系统绝缘故障、高压互锁环路故障、高压系统接地故障、指令断开、预充电、预充电失效、系统电压过低故障和正常接通这8种工作状态，且每个工作状态的优先级不同。
在本发明一个较佳实施例中，所述高压电管理控制器在接到动力总成控制器发出的接通高压系统指令之后，自动执行预充电过程。
在本发明一个较佳实施例中，所述高压电断开控制包括：正常关机控制和故障关机控制。
本发明的有益效果是：本发明从新能源客车高压电安全及其标准出发，研究了高压电管理系统的功能，开发了高压电管理控制器，其具有监测高压电路绝缘故障、高压互锁故障、接地故障、预充电故障等高压故障的能力，制定了高压电安全管理控制策略。高压电接通和断开满足国家安全标准的要求，其工作稳定、准确可靠，动态响应速度快，能很好地满足新能源客车的实时性控制要求。
附图说明
图1是高压电管理控制器状态的优先等级示意图；
图2是高压电管理控制器响应控制指令时序逻辑示意图；
图3是高压电管理控制器的高压电各逻辑状态示意图；
图4是高压正常接通流程示意图；
图5是高压正常断开流程示意图；
图6是动力总成控制器在故障关机状态下断开高压的流程示意图；
图7是动力总成控制器在紧急故障状态下断开高压的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：上电自检、高压接通控制、高压电路状态检测和高压电断开控制，动力总成控制器完成自检后给高压电管理控制器进行供电，当高压电管理控制器的低压电源管脚的电平状态饱和时，其自检过程启动，同时对高压电路进行绝缘监测、接地监测、互锁环路监测和系统电压监测，并根据监测结果和优先级决定状态线A，B，C的输出状态。
请参阅图2和图3，若高压系统正常，则输出010断开状态，COMMAND命令拉高，等待动力总成控制器的指令接通；若出现高压互锁故障，则状态线A，B，C输出011，COMMAND拉高；若出现接地故障，则状态线A，B，C输出110，COMMAND命令拉高；当动力总成控制器先将WAKEUP命令拉高，再把COMMAND命令拉低，开始高压电的接通过程，高压电管理控制器接收到接通高压系统的指令后，自动执行预充电过程，状态线A，B，C输出100，若在此过程中高压高压电路的端电压在最大预充电时间内不超过高压电源电压的10%，此时高压系统肯定出现了故障，高压电管理控制器将自动断开高压电路，同时动力总成控制单元也指令高压电管理控制器断开高压电路，并不再试图使高压电管理控制器接通高压电路，若在此过程中高压电路的端电压在最大预充电时间内超过10%的高压电源电压，但没有超过90%的高压电源电压，则动力总成控制单元及高压电管理控制器认为高压电路上电过程不正常，有必要再执行一次高压电路的预充电过程，为此高压电管理控制器及动力总成控制单元均指令断开高压电路，动力总成控制器在延迟一段时间后再指令高压电管理控制器接通高压电路，如果动力总成控制单元在一段时间内监测到高压电管理控制器出现了3次预充电故障，并且未能使高压电管理控制器完成高压电路的接通过程，则动力总成控制单元将禁止高压电管理控制器执行接通过程一段时间以便使预充电电阻得以冷却，两种情况下，状态线A，B，C都输出001，COMMAND拉高；如果在此过程中高压电路的端电压在最大预充电时间内超过90%的高压电源电压，则动力总成控制单元认为高压电路的预充电过程完成，高压电管理控制器可以完成高压电路的接通过程了，此时状态线A，B，C输出000；高压电管理控制器持续监测高压正负极管脚间的电压，如果高压电压小于190VDC或大于460VDC的电压时，则表明高压电路系统出现了严重的电压故障，状态线A、B、C输出101，COMMAND拉高；高压电路断开后，高压电管理控制器将状态线A、B、C的输出状态改为101。
请参阅图4，高压接通控制是指动力总成控制器依据从车辆控制单元传递的信息，对所述高压电管理控制器发出接通或者断开高压的指令，具体流程为：动力总成控制器控制高压电管理控制器接通高压的过程中，当系统同时满足点火开关处于启动位置、电机控制器自检完成，处于待机状态、动力总成控制器自检完成、电机处于使能状态为零、动力蓄电池高压未接通、无充电请求情况下动力蓄电池最大放电电流不低于某一数值且电荷状态SOC不低于最低限值、系统12V蓄电池电压不能过低、动力总成对高压电管理控制器的command命令处于高电平状态和档位处于驻车档或空档条件时，动力总成控制器开始发出Command及Wake_up命令控制高压电管理控制器接通高压，不满足以上条件则不接通。
当高压电管理控制器从WAKE_UP、高压电管理控制器Command_Input线收到接通高压系统的指令后，自动执行预充电过程，若在这过程中高压电管理控制器出现严重的预充电障碍，高压电管理控制器将COMMAND命令拉高，Wake_up命令拉低，高压电路断开；如果不出现预充电障碍，高压电管理控制器将COMMAND命令拉低，Wake_up命令拉高，再记录高压电管理控制器接通次数，高压电路正常接通。
请参阅图5、图6和图7，高压电断开控制分为正常状况下的关机、系统故障状态和紧急故障状态下的关机，正常状况下的断开高压的具体流程为：当车辆的点火开关处于停机位置时，动力总成控制器把对驱动电机的扭矩命令降为零，电机禁止使能，然后实现系统满足电机高压掉电延时、电机转速慢、蓄电池电压低、无电机冷却的要求，此时高压电管理控制器将COMMAND命令拉高，Wake_up命令拉低，高压电路正常断开。系统故障状态下的关机和紧急故障状态下的关机是动力总成控制器在监测到一般故障和紧急故障后进行断开高压电路操作。
本发明用于客车高压电安全保护的控制方法区别于现有技术：开发了高压电管理控制器，具有监测高压电路绝缘故障、高压互锁故障、接地故障、预充电故障等高压故障的能力，并且对高压电路设置优先等级，当系统出现多种故障时，便于动力总成控制器根据故障优先等级不同而采取不同的解决措施，及时的对高压电路进行接通和断开处理，使得新能源客车用高压电安全、可靠。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种用于客车高压电安全保护的控制方法，其特征在于，包括：
上电自检，动力总成控制器完成自检后给高压电管理控制器进行供电，当所述高压电管理控制器的低压电源管脚的电平状态饱和时，启动其自检过程；
高压接通控制，所述动力总成控制器依据从车辆控制单元传递的信息，对所述高压电管理控制器发出接通或者断开高压的指令；
高压电路状态检测，所述高压电管理控制器不间断的监控高压电气电路的状态并反馈给所述动力总成控制器；
高压电断开控制，所述动力总成控制器检测到故障信息后断开动力蓄电池组正负端的高压接触器，立即进入失效处理过程。
2.根据权利要求1所述的用于客车高压电安全保护的控制方法，其特征在于，所述高压电管理控制器具有高压系统绝缘故障、高压互锁环路故障、高压系统接地故障、指令断开、预充电、预充电失效、系统电压过低故障和正常接通这8种工作状态，且每个工作状态的优先级不同。
3.根据权利要求1所述的用于客车高压电安全保护的控制方法，其特征在于，所述高压电管理控制器在接到动力总成控制器发出的接通高压系统指令之后，自动执行预充电过程。
4.根据权利要求1所述的用于客车高压电安全保护的控制方法，其特征在于，所述高压电断开控制包括正常关机控制和故障关机控制。
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