CN107458232A - 电动车高压总线电压保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动车高压总线电压保护方法，包括以下步骤：1)整车控制器使能工作；2)将电压采集周期及控制周期设置为0.5ms；3)电压检测；4)计算加热器放电功率，实施放电；5)整车控制器关闭电压保护功能，将电压采集周期及控制周期设置为0.5ms。本发明使用加热器作为电流泄放电路来稳定高压总线电压的保护方法，在不增加系统体积和成本的情况下，解决车辆高压总线电压被异常抬高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动车高压总线，尤其涉及一种电动车高压总线电压保护 方法，属于电动车设备技术领域。
背景技术
电动车辆的驱动电机在不同运行状态时会影响高压总线上的电压。当电机 的反电动势超过电池电压时，会抬高高压总线上的电压，使电池处在充电状态。 如果由于电机控制器故障等原因导致电机控制效果不佳，高压总线上电压会过 高。为了保护电池，车辆控制系统会断开电池输出端的继电器。在上述工况时， 高压系统处于保护状态，车辆不再有驱动力，在车辆处于高速状态时，无驱动 力是非常危险的。高压总线上的电压过高也会损坏高压器件，甚至造成短路、 过温、着火等后果。为了使高压总线上电压处于正常工作范围，在上述工况时， 需要设计相应的电流泄放电路稳定高压电压。为了不导致大电流放电造成电路 过温，对放电电路需要做充分的散热设计，及温度监控，这样整个系统的体积 和成本都会有较大的增加。
为了解决以上问题，本发明提出一种使用加热器作为电流泄放电路来稳定 高压总线电压的保护方法，在不增加系统体积和成本的情况下，解决车辆高压 总线电压被异常抬高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动车高压总线电压保护方法，使用加热器作 为电流泄放电路来稳定高压总线电压的保护方法，在不增加系统体积和成本的 情况下，解决车辆高压总线电压被异常抬高的问题。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种电动车高压总线电压保护方法，包括以下步骤：
1)整车控制器使能工作：
整车控制器检测到电机系统高压电压不正常升高时，通过数字通讯总线发 送指令给加热器控制器，使能高压总线电压保护，并传递电压调节目标值；
2)将电压采集周期及控制周期设置为0.5ms；
3)电压检测：
加热器控制器实时检测高压总线上的电压，作为高压采集值供加热器控制 器计算放电功率使用；
4)计算加热器放电功率，实施放电：
以整车控制器发送的电压调节目标值作为控制目标值，以高压采集值为测 量值，采用带前馈的PI调节方法，计算加热器放电功率，离散型PI控制方式 公式如下：
Pn为第n时刻输出功率；
PFF，n为n时刻前馈功率输出值；
kp为比例调节值；
Ud为电压调节目标值；
Uf，n为n时刻高压采集值；
kI为积分调节值；
5)整车控制器关闭电压保护功能，将电压采集周期及控制周期设置为5ms。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：
前述电动车高压总线电压保护方法，其中步骤4)中比例调节值kp取150。
前述电动车高压总线电压保护方法，其中步骤4)中积分调节值kI取20。
前述电动车高压总线电压保护方法，当加热器加热时，如果加热水温超过 警戒值，停止加热，防止加热系统产生过温故障。
前述电动车高压总线电压保护方法，当整车控制器检测到高压总线电压在 正常范围内，且电机系统也正常工作时，关闭加热器高压保护功能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明使用加热器作为电流泄放 电路来稳定高压总线电压的保护方法，在不增加系统体积和成本的情况下，解 决车辆高压总线电压被异常抬高的问题。
附图说明
图1为电动车辆高压系统连接图；
图2为电动车辆高压系统保护动作图；
图3为本发明电动车高压总线电压保护方法流程图；
图4为高压电压采集电路图；
图5为加热器加热原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，为电动车辆高压系统连接示意图，电机在高速运转时，会有 较高的反电动势，从而抬高高压总线电压，高压总线电压高于电池电压时，电 机会对电池充电，但高压总线电压过高时，电池控制器出于自我保护，会将电 池系统与其他高压系统断开，如图2所示，高压总线上的能源无法耗散，总线 上电压会继续抬高，从而损坏高压器件。
本发明在不额外增加放电电路的条件下，为了避免图2的工作状态，在高 压总线电压升高时，使用加热器对系统进行放电，动态调节高压总线电压，从 而使系统始终处于图1的工作状态。由于该方法涉及到电机系统，电池系统和 加热器系统，功能的使能由整车控制器决定，加热器实现高压电压调节的功能。
本发明的整车控制器与其他控制器(包括电池控制器、电机控制器和加热 器控制器)通过数字通讯总线连接(CAN总线或者LIN总线)。
如图3所示，该高压总线电压保护方法步骤如下：
1)整车控制器使能
整车控制器检测到电机系统高压电压不正常升高时，通过数字通讯总线发 送指令给加热器系统，使能高压总线电压保护，并传递电压保护的目标值。
2)将电压采集周期及控制周期设置为0.5ms；
3)电压检测
加热器控制器实时检测高压总线上的电压，供加热器控制器计算放电功率 使用。高压电压采集电路如图4所示。
图4中LM324是电压比较器，电路中起电压跟随作用，稳压管D起保护作 用，防止电压采集信号超过单片机限制，两个电容C1、C2可以过滤掉一些高频 噪声，采集的电压值应为高压电压在R2和R3上的分压，即：
4)计算放电功率，实施放电
以整车控制器发送的目标电压作为控制目标值，以高压采集值为测量值， 计算加热器需要放电的功率。这里采用带前馈的PI调节方法，由于是单片机作 为控制器，故使用离散型PI控制方式，公式如下：
Pn为第n时刻输出功率；
PFF，n为n时刻前馈功率输出值，此数值采用查表法确定(依据电压目标值 和反馈值，采用线性插值方法查表)，表格由理论估计和试验调整决定，本系统 表格如下：
kp为比例调节值，经理论估计和试验调整决定，最佳值为150；
Ud为电压调节目标值，由整车控制器传递数值；
Uf，n为n时刻高压电压采集值；
kI为积分调节值，经理论估计和试验调整决定，最佳值为20。
5)整车控制器关闭电压保护功能，将电压采集周期及控制周期设置为5ms。
加热器是执行温度控制的元件，本系统的实质是电压控制系统，电压采样 周期和控制周期要远高于加热器温度控制周期，为0.5ms，而加热器温度控制 周期为5ms。因此需要对电压采集周期及控制周期变换设置。
计算出加热功率后，由加热器执行，若此时处在电压控制状态，加热器不 再执行温度控制的任务，只执行温度保护任务，加热器加热原理如图5所示：
电容C为高压电缓冲电容，Q为加热器控制功率管，可控制加热器通断。
在加热器加热时，如果加热水温超过警戒值，也要停止加热，防止加热系 统产生风险。
整车控制器检测到高压总线电压在正常范围内，且电机系统也正常工作时， 关闭加热器高压保护功能。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效 变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种电动车高压总线电压保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)整车控制器使能工作：
整车控制器检测到电机系统高压电压不正常升高时，通过数字通讯总线发送指令给加热器控制器，使能高压总线电压保护，并传递电压调节目标值；
2)将电压采集周期及控制周期设置为0.5ms；
3)电压检测：
加热器控制器实时检测高压总线上的电压，作为高压采集值供加热器控制器计算放电功率使用；
4)计算加热器放电功率，实施放电：
以整车控制器发送的电压调节目标值作为控制目标值，以高压采集值为测量值，采用带前馈的PI调节方法，计算加热器放电功率，离散型PI控制方式公式如下：
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</mrow>
Pn为第n时刻输出功率；
PFF，n为n时刻前馈功率输出值；
kp为比例调节值；
Ud为电压调节目标值；
Uf，n为n时刻高压采集值；
kI为积分调节值；
5)整车控制器关闭电压保护功能，将电压采集周期及控制周期设置为5ms。
2.如权利要求1所述的电动车高压总线电压保护方法，其特征在于，所述步骤4)中比例调节值kp取150。
3.如权利要求1所述的电动车高压总线电压保护方法，其特征在于，所述步骤4)中积分调节值kI取20。
4.如权利要求1所述的电动车高压总线电压保护方法，其特征在于，当加热器加热时，如果加热水温超过警戒值，停止加热，防止加热系统产生过温故障。
5.如权利要求1所述的电动车高压总线电压保护方法，其特征在于，当整车控制器检测到高压总线电压在正常范围内，且电机系统也正常工作时，关闭加热器高压保护功能。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109150043A (zh) * | 2018-08-09 | 2019-01-04 | 南京信息职业技术学院 | 交流伺服系统电流环中的电压前馈补偿方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030081440A1 (en) * | 2001-10-25 | 2003-05-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Load driver and control method for safely driving DC load and computer-readable recording medium with program recorded thereon for allowing computer to execute the control |
| CN1841918A (zh) * | 2005-03-31 | 2006-10-04 | 株式会社日立制作所 | 电动机驱动装置、电动四轮驱动车及混合动力车辆 |
| CN101524966A (zh) * | 2008-03-03 | 2009-09-09 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种电力机车过电压抑制吸收系统及装置 |
| CN101855827A (zh) * | 2008-03-25 | 2010-10-06 | 爱信艾达株式会社 | 旋转电机控制系统及具备该旋转电机控制系统的车辆驱动系统 |
| CN106183820A (zh) * | 2014-08-28 | 2016-12-07 | 株式会社京滨 | 放电控制装置 |
| CN205836555U (zh) * | 2016-05-24 | 2016-12-28 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 一种电动汽车泄压装置 |
-
2017
- 2017-06-28 CN CN201710505100.3A patent/CN107458232B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030081440A1 (en) * | 2001-10-25 | 2003-05-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Load driver and control method for safely driving DC load and computer-readable recording medium with program recorded thereon for allowing computer to execute the control |
| CN1841918A (zh) * | 2005-03-31 | 2006-10-04 | 株式会社日立制作所 | 电动机驱动装置、电动四轮驱动车及混合动力车辆 |
| CN101524966A (zh) * | 2008-03-03 | 2009-09-09 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种电力机车过电压抑制吸收系统及装置 |
| CN101855827A (zh) * | 2008-03-25 | 2010-10-06 | 爱信艾达株式会社 | 旋转电机控制系统及具备该旋转电机控制系统的车辆驱动系统 |
| CN106183820A (zh) * | 2014-08-28 | 2016-12-07 | 株式会社京滨 | 放电控制装置 |
| CN205836555U (zh) * | 2016-05-24 | 2016-12-28 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 一种电动汽车泄压装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109150043A (zh) * | 2018-08-09 | 2019-01-04 | 南京信息职业技术学院 | 交流伺服系统电流环中的电压前馈补偿方法 |
| CN109150043B (zh) * | 2018-08-09 | 2021-05-14 | 南京信息职业技术学院 | 交流伺服系统电流环中的电压前馈补偿方法 |
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