CN107089144A - 电动汽车无触点反馈高压接触器粘连故障检查系统和控制检查方法 - Google Patents

电动汽车无触点反馈高压接触器粘连故障检查系统和控制检查方法 Download PDF

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train

Abstract

本发明设计了一种电动汽车无触点反馈高压接触器粘连故障检查系统，包括动力蓄电池、VCU、预充接触器、主正接触器、主负接触器、BMS和MCU，所述的预充接触器、主正接触器、主负接触器、BMS、MCU均与VCU电连接，BMS与动力蓄电池，动力蓄电池的BAT+通过串联的预充电阻和预充接触器与MCU+连接，且动力蓄电池的BAT+还通过主正接触器与MCU+连接，动力蓄电池的BAT‑通过主负接触器与MCU‑连接，在MCU+和MCU‑之间还并联有预充电容和MCU放电电阻。

Description

电动汽车无触点反馈高压接触器粘连故障检查系统和控制检 查方法
技术领域
本发明涉及一种自动检查系统及检查方法，特别是一种电动汽车无触点反馈高压接触器粘连故障检查系统和控制检查方法。
背景技术
针对电动汽车高压接触器粘连故障，当前一般选用带辅助触点的接触器做闭环检测来确认，当VCU给出接触器断开控制信号一定时间toff1后，接触器通过辅助触点反馈给VCU的连接状态仍为连接，则VCU判定接触器粘连故障。这种检测方法存在以下问题：
1、高压接触器多次吸合断开后，辅助触点也会产生不能正常断开的情况，导致粘连故障误判。
2、VCU需增加故障检测端口，占用VCU的输入检测口资源。
3、需要添加触点反馈信号线，增加了线束数量。
4、必须选用带辅助触点的高压接触器，增加了零部件成本。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种能有无辅助触点，不占用VCU检测口资源的电动汽车无触点反馈高压接触器粘连故障检查系统和控制控制方法。
本发明设计的一种电动汽车无触点反馈高压接触器粘连故障检查系统，包括动力蓄电池、VCU、预充接触器、、主正接触器、主负接触器、BMS和MCU，所述的预充接触器、主正接触器、主负接触器、BMS、MCU均与VCU电连接，BMS与动力蓄电池，动力蓄电池的BAT+通过串联的预充电阻和预充接触器与MCU+连接，且动力蓄电池的BAT+还通过主正接触器与MCU+连接，动力蓄电池的BAT-通过主负接触器与MCU-连接，在MCU+和MCU-之间还并联有预充电容和MCU放电电阻。其中：MCU：Motor Control Unit，电机控制器；VCU：Vehicle ControlUnit，整车控制器；BMS：Battery Management System，电池管理系统。
进一步地，所述的预充接触器、主正接触器、主负接触器与VCU采用硬线连接，BMS、MCU与VCU采用CAN线连接。其中：CAN：Controller Area Network，控制器局域网。
上述电动汽车无触点反馈高压接触器粘连故障检查系统的控制检查方法，其特征是包含以下步骤：
a.VCU完成上电自检；
b.VCU控制预充接触器、主正接触器、主负接触器断开，保持t1时间；
c.若步骤b中条件成立，VCU控制预充接触器吸合，保持t2时间，检测MCU直流母线端电压是否大于等于动力蓄电池总电压的30％，若该条件成立则判定主负接触器存在粘连故障，若该条件不成立则判定主负接触器处于正常断开状态；
d.VCU控制预充接触器断开，保持断开状态t3时间；
e.若主负接触器未发生粘连故障，VCU控制主负接触器吸合，保持t4时间，检测MCU直流母线端电压是否大于等于动力蓄电池总电压的80％，若该条件成立则判定主正接触器存在粘连故障，若该条件不成立则判定主正接触器处于正常断开状态；
f.主负接触器和主正接触器均未发生粘连故障，VCU控制预充接触器和主正接触器进入正常高压上电流程；若主负接触器或主正接触器发生粘连故障，VCU取消正常高压上电流程。
进一步的，所述的t1＝上电自检时间+50ms
t2＝0.36*R1*C1+ton1；
t3＝0.23*R2*C1+toff1；
t4＝0.36*R1*C1+ton3；
ton1:预充接触器吸合时间上限值；
toff1:主正接触器断开时间上限值；
ton3:主负接触器吸合时间上限值。
其中R1是预充电阻值，R2是MCU放点电阻值，C1是预充电容值。
与现有技术相比，本发明所得到的电动汽车无触点反馈高压接触器粘连故障检查系统和控制检查方法具有以下特点：
1、在不使用带辅助触点的接触器的情况下完成主正接触器、主负接触器粘连故障的检测。
2、可以避免使用带辅助触点的接触器的情况下辅助触点不能正常断开造成的高压接触器粘连故障误判。
3、避免了接触器粘连故障检测过程中辅助触点反馈信号对VCU输入端口资源的占用，同时可简化车辆线束。
附图说明
图1是本发明的实施例1系统结构图。
图2是本发明的实施例1系统高压器件连接原理图。
图3是本发明的实施例1高压接触器控制时序图。
图4是本发明的实施例1电动汽车高压接触器粘连故障控制和检查流程图。
图中：BAT+：电池正极；BAT-：电池负极；R1：预充电阻；K1：预充接触器；K2：主正接触器；K3：主负接触器；C1：预充电容；R2：MCU放电电阻；MCU+：电机控制器正极；MCU-：电机控制器负极；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1。
如图1-4所示，本实施例描述的一种电动汽车无触点反馈高压接触器粘连故障检查系统，包括动力蓄电池、VCU、预充接触器、、主正接触器、主负接触器、BMS和MCU，所述的预充接触器、主正接触器、主负接触器、BMS、MCU均与VCU电连接，BMS与动力蓄电池，动力蓄电池的BAT+通过串联的预充电阻和预充接触器与MCU+连接，且动力蓄电池的BAT+还通过主正接触器与MCU+连接，动力蓄电池的BAT-通过主负接触器与MCU-连接，在MCU+和MCU-之间还并联有预充电容和MCU放电电阻。其中：MCU：Motor Control Unit，电机控制器；VCU：Vehicle Control Unit，整车控制器；BMS：Battery Management System，电池管理系统。
所述的预充接触器、主正接触器、主负接触器与VCU采用硬线连接，BMS、MCU与VCU采用CAN线连接。其中：CAN：Controller Area Network，控制器局域网。
上述电动汽车无触点反馈高压接触器粘连故障检查系统的控制检查方法，其特征是包含以下步骤：
a.VCU完成上电自检；
b.VCU控制预充接触器、主正接触器、主负接触器断开，保持t1时间；
c.若步骤b中条件成立，VCU控制预充接触器吸合，保持t2时间，检测MCU直流母线端电压是否大于等于动力蓄电池总电压的30％，若该条件成立则判定主负接触器存在粘连故障，若该条件不成立则判定主负接触器处于正常断开状态；
d.VCU控制预充接触器断开，保持断开状态t3时间；
e.若主负接触器未发生粘连故障，VCU控制主负接触器吸合，保持t4时间，检测MCU直流母线端电压是否大于等于动力蓄电池总电压的80％，若该条件成立则判定主正接触器存在粘连故障，若该条件不成立则判定主正接触器处于正常断开状态；
f.主负接触器和主正接触器均未发生粘连故障，VCU控制预充接触器和主正接触器进入正常高压上电流程；若主负接触器或主正接触器发生粘连故障，VCU取消正常高压上电流程。
所述的t1＝上电自检时间+50ms
t2＝0.36*R1*C1+ton1；
t3＝0.23*R2*C1+toff1；
t4＝0.36*R1*C1+ton3；
ton1:预充接触器吸合时间上限值；
toff1:主正接触器断开时间上限值；
ton3:主负接触器吸合时间上限值。
其中R1是预充电阻值，R2是MCU放点电阻值，C1是预充电容值。

Claims (4)

1.一种电动汽车无触点反馈高压接触器粘连故障检查系统，包括动力蓄电池、VCU、预充接触器、主正接触器、主负接触器、BMS和MCU，其特征是所述的预充接触器、主正接触器、主负接触器、BMS、MCU均与VCU电连接，BMS与动力蓄电池，动力蓄电池的BAT+通过串联的预充电阻和预充接触器与MCU+连接，且动力蓄电池的BAT+还通过主正接触器与MCU+连接，动力蓄电池的BAT-通过主负接触器与MCU-连接，在MCU+和MCU-之间还并联有预充电容和MCU放电电阻。
2.根据权利要求1所述的电动汽车无触点反馈高压接触器粘连故障检查系统，其特征是所述的预充接触器、主正接触器、主负接触器与VCU采用硬线连接，BMS、MCU与VCU采用CAN线连接。
3.一种如权利要求1所述的电动汽车无触点反馈高压接触器粘连故障检查系统的控制检查方法，其特征是包含以下步骤：
a.VCU完成上电自检；
b.VCU控制预充接触器、主正接触器、主负接触器断开，保持t1时间；
c.若步骤b中条件成立，VCU控制预充接触器吸合，保持t2时间，检测MCU直流母线端电压是否大于等于动力蓄电池总电压的30％，若该条件成立则判定主负接触器存在粘连故障，若该条件不成立则判定主负接触器处于正常断开状态；
d.VCU控制预充接触器断开，保持断开状态t3时间；
e.若主负接触器未发生粘连故障，VCU控制主负接触器吸合，保持t4时间，检测MCU直流母线端电压是否大于等于动力蓄电池总电压的80％，若该条件成立则判定主正接触器存在粘连故障，若该条件不成立则判定主正接触器处于正常断开状态；
f.主负接触器和主正接触器均未发生粘连故障，VCU控制预充接触器和主正接触器进入正常高压上电流程；若主负接触器或主正接触器发生粘连故障，VCU取消正常高压上电流程。
4.根据权利要求3所述的电动汽车无触点反馈高压接触器粘连故障检查系统的控制检查方法，其特征是所述的：
t1＝上电自检时间+50ms
t2＝0.36*R1*C1+ton1；
t3＝0.23*R2*C1+toff1；
t4＝0.36*R1*C1+ton3；
ton1:预充接触器吸合时间上限值；
toff1:主正接触器断开时间上限值；
ton3:主负接触器吸合时间上限值；
其中R1是预充电阻值，R2是MCU放点电阻值，C1是预充电容值。
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