CN108437801B - 一种放电电路控制方法、装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种放电电路控制方法、装置及车辆，其中，放电电路控制方法包括：在放电电路持续放电第一预设时长后，检测放电电路是否放电成功；若放电失败，则再次控制放电电路进行放电，在放电电路持续放电第二预设时长后，再次检测放电电路是否放电成功；若放电仍然失败，则上报主动放电失败故障，并控制整车下电。本方案能够在即使车辆下电时出现异常，也有安全的控制机制，完成了即使放电不成功情况下对放电回路的及时切断，保证可靠放电，保证了放电回路器件放电时刻的安全；解决了现有技术中车辆下电后的放电方案存在安全隐患的问题。

Description

一种放电电路控制方法、装置及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别是指一种放电电路控制方法、装置及车辆。

背景技术

随着电动汽车的销量不断增加，电动汽车在人们日常出行的车辆选择占比越来越大；电动汽车与传统燃油车的区别在于：它是由高压动力电池输出电能，通过电机控制驱动电机获得动力。车辆在行驶过程中，整套高压驱动及用电系统都带有高压电，当车辆下电时动力电池通过断开图1中的K1和K2已切断高压输出(图1中的K1表示主正继电器、K2表示主负继电器、K3表示预充电继电器、K4表示放电开关、R0表示预充电电阻、R1表示放电电阻、C1表示高压电容、电机控制器和电机属于高压零部件，图中K3处于闭合状态)，但此时车辆负载侧高压零部件输入端电容C1两端仍存在高压，此时驾驶员或售后人员对车辆进行维修时，触碰到负载侧高压回路存在触电危险，所以通常在车辆下电后迅速将C1两端的电压泄放至安全电压以下，泄放回路如图1中的K4和R1。

当车辆下电时正常的泄放回路如图2所示(图2中的K1表示主正继电器、K2表示主负继电器、K3表示预充电继电器、K4表示放电开关、R0表示预充电电阻、R1表示放电电阻、C1表示高压电容、电机控制器和电机属于高压零部件，图中K3处于闭合状态)，动力电池通过断开K1、K2切断对外高压输出，主动放电开关K4闭合，C1两端高压通过主动放电电阻R1进行快速泄放，在1s内C1两端的电压降低至60V.dc.安全电压以下，泄放曲线如图3所示，Uc1为主动放电执行前C1两端电压值，T0为K4闭合执行主动放电开始时刻，T1为C1两端电压降低至60V.dc.结束主动放电时刻，主动放电时间△T＝T1-T0，且通过对R1电阻的选型使△T≤1s，在安全时间内完成主动放电。

但是，当车辆下电时发生异常，如K1、K2未切断，或发生粘连故障无法可靠分断时，若继续执行主动放电，放电回路如图4所示(图4中的K1表示主正继电器、K2表示主负继电器、K3表示预充电继电器、K4表示放电开关、R0表示预充电电阻、R1表示放电电阻、C1表示高压电容、电机控制器和电机属于高压零部件，图中K3处于闭合状态)，放电回路1为正常放电回路，放电回路2为异常工况下电阻R1对动力电池进行泄放，由于放电电阻R1的体积较小，功率较小，超过一定时间由于发热严重而炸裂，带来安全问题。

现有技术无法保证在电动汽车下电时有效的进行负载侧C1的主动放电，同时保证放电回路器件在放电过程中的安全控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种放电电路控制方法、装置及车辆，解决现有技术中车辆下电后的放电方案存在安全隐患的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种放电电路控制方法，应用于车辆，所述车辆包括放电电路；所述放电电路控制方法包括：

在放电电路持续放电第一预设时长后，检测放电电路是否放电成功；

若放电失败，则再次控制放电电路进行放电，在放电电路持续放电第二预设时长后，再次检测放电电路是否放电成功；

若放电仍然失败，则上报主动放电失败故障，并控制整车下电。

可选的，放电电路包括依次相串联的电池、主正继电器K1、放电开关K4、放电电阻R1和主负继电器K2，以及与放电开关K4和放电电阻R1并联的高压电容C1、与高压电容C1并联的高压负载；所述电池向所述高压负载提供工作电压；

在检测放电电路是否放电成功之前，所述放电电路控制方法还包括：

在车辆下电时，执行断开K1和K2的操作；

在执行断开K1和K2的操作后，执行闭合K4的操作，进行放电电路的放电。

可选的，所述检测放电电路是否放电成功的步骤包括：

检测C1两端的电压是否大于第一阈值；

若C1两端的电压大于第一阈值，则确定放电电路放电失败，断开K1和K2的操作执行失败；

若C1两端的电压小于或等于第一阈值，则确定放电电路放电成功。

可选的，所述再次控制放电电路进行放电的步骤包括：

再次执行断开K1和K2的操作。

可选的，在再次控制放电电路进行放电之前，所述放电电路控制方法还包括：

确认放电电路在第三预设时长内的放电次数是否大于第二阈值；

若否，则执行所述再次控制放电电路进行放电的操作；

若是，则控制整车下电。

本发明实施例还提供了一种放电电路控制装置，应用于车辆，所述车辆包括放电电路；所述放电电路控制装置包括：

第一检测模块，用于在放电电路持续放电第一预设时长后，检测放电电路是否放电成功；

第一处理模块，用于若放电失败，则再次控制放电电路进行放电，在放电电路持续放电第二预设时长后，再次检测放电电路是否放电成功；

第二处理模块，用于若放电仍然失败，则上报主动放电失败故障，并控制整车下电。

可选的，放电电路包括依次相串联的电池、主正继电器K1、放电开关K4、放电电阻R1和主负继电器K2，以及与放电开关K4和放电电阻R1并联的高压电容C1、与高压电容C1并联的高压负载；所述电池向所述高压负载提供工作电压；

所述放电电路控制装置还包括：

第一执行模块，用于在检测放电电路是否放电成功之前，在车辆下电时，执行断开K1和K2的操作；

第二执行模块，用于在执行断开K1和K2的操作后，执行闭合K4的操作，进行放电电路的放电。

可选的，所述第一检测模块包括：

第一检测子模块，用于检测C1两端的电压是否大于第一阈值；

第一确定子模块，用于若C1两端的电压大于第一阈值，则确定放电电路放电失败，断开K1和K2的操作执行失败；

第二确定子模块，用于若C1两端的电压小于或等于第一阈值，则确定放电电路放电成功。

可选的，所述第一处理模块包括：

第一执行子模块，用于再次执行断开K1和K2的操作。

可选的，所述放电电路控制装置还包括：

第一确定模块，用于在再次控制放电电路进行放电之前，确认放电电路在第三预设时长内的放电次数是否大于第二阈值；

第三执行模块，用于若放电电路在第三预设时长内的放电次数小于或等于第二阈值，则执行所述再次控制放电电路进行放电的操作；

第一控制模块，用于若放电电路在第三预设时长内的放电次数大于第二阈值，则控制整车下电。

本发明实施例还提供了一种车辆，包括：上述的放电电路控制装置。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，所述放电电路控制方法通过在放电电路持续放电第一预设时长后，检测放电电路是否放电成功；若放电失败，则再次控制放电电路进行放电，在放电电路持续放电第二预设时长后，再次检测放电电路是否放电成功；若放电仍然失败，则上报主动放电失败故障，并控制整车下电；这样能够在即使车辆下电时出现异常，也有安全的控制机制，完成了即使放电不成功情况下对放电回路的及时切断，保证可靠放电，保证了放电回路器件放电时刻的安全；解决了现有技术中车辆下电后的放电方案存在安全隐患的问题。

附图说明

图1为现有技术中电动汽车高压回路示意图；

图2为现有技术中正常状态下电动汽车主动放电回路示意图；

图3为现有技术中正常状态下电动汽车主动放电曲线示意图；

图4为现有技术中异常状态下电动汽车主动放电回路示意图；

图5为本发明实施例的放电电路控制方法流程示意图；

图6为本发明实施例的放电电路示意图；

图7为本发明实施例的放电电路控制方法具体应用流程示意图；

图8为本发明实施例的放电电路控制装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的技术中车辆下电后的放电方案存在安全隐患的问题，提供一种放电电路控制方法，应用于车辆，所述车辆包括放电电路；如图5所示，所述放电电路控制方法包括：

步骤51：在放电电路持续放电第一预设时长后，检测放电电路是否放电成功；

步骤52：若放电失败，则再次控制放电电路进行放电，在放电电路持续放电第二预设时长后，再次检测放电电路是否放电成功；

步骤53：若放电仍然失败，则上报主动放电失败故障，并控制整车下电。

第一预设时长与第二预设时长可相同，比如均为50ms，也可不同。

本发明实施例提供的所述放电电路控制方法通过在放电电路持续放电第一预设时长后，检测放电电路是否放电成功；若放电失败，则再次控制放电电路进行放电，在放电电路持续放电第二预设时长后，再次检测放电电路是否放电成功；若放电仍然失败，则上报主动放电失败故障，并控制整车下电；这样能够在即使车辆下电时出现异常，也有安全的控制机制，完成了即使放电不成功情况下对放电回路的及时切断，保证可靠放电，保证了放电回路器件放电时刻的安全；解决了现有技术中车辆下电后的放电方案存在安全隐患的问题。

其中，如图6所示，放电电路包括依次相串联的电池、主正继电器K1、放电开关K4、放电电阻R1和主负继电器K2，以及与放电开关K4和放电电阻R1并联的高压电容C1、与高压电容C1并联的高压负载；所述电池向所述高压负载提供工作电压(放电电路还可以包括预充电继电器K3和预充电电阻R0，K3与R0串联，且K3和R0与K1并联；高压负载可包括相连接的电机控制器和电机，电机控制器与C1并联，图中K3处于闭合状态)；

进一步的，在检测放电电路是否放电成功之前，所述放电电路控制方法还包括：在车辆下电时，执行断开K1和K2的操作；在执行断开K1和K2的操作后，执行闭合K4的操作，进行放电电路的放电。

具体的，所述检测放电电路是否放电成功的步骤包括：检测C1两端的电压是否大于第一阈值；若C1两端的电压大于第一阈值，则确定放电电路放电失败，断开K1和K2的操作执行失败；若C1两端的电压小于或等于第一阈值，则确定放电电路放电成功。第一阈值可为60V.dc.。

本发明实施例中，所述再次控制放电电路进行放电的步骤包括：再次执行断开K1和K2的操作。

为了提高用户体验，防止进入死循环，本发明实施例中，在再次控制放电电路进行放电之前，所述放电电路控制方法还包括：确认放电电路在第三预设时长内的放电次数是否大于第二阈值；若否，则执行所述再次控制放电电路进行放电的操作；若是，则控制整车下电。

第二阈值可为2。

下面对本发明实施例提供的所述放电电路控制方法进行进一步说明(具体以车辆控制器执行本方案为例)。

针对上述技术问题，本发明实施例提供一种放电电路控制方法，主要为保护图6中的K4和R1器件，即使在车辆下电时出现异常，也有安全的控制机制，在超出R1泄放能力范围后及时切断K4进行保护，控制方案如下：

当驾驶员操作车辆下电时，车辆控制器先执行断开K1和K2的操作，待执行K1和K2断开操作后闭合K4进行主动放电，可同时检测C1两端电压Uc1能否在500mS时间内泄放至预设安全电压以下，如果在500mS内未成功泄放，此时会停止泄放，重新命令K1和K2断开(车辆控制器再次执行断开K1和K2的操作)，进行第二次主动放电尝试，如果仍然未能否泄放成功，则上报主动放电失败故障，并引导整车下电。在下电操作主动放电过程中对Uc1电压曲线的实时监测，完成了即使放电不成功情况下对放电回路的及时切断。

控制方案具体可如图7所示，包括：

步骤71：操作车辆进行下电；

步骤72：判断K1和K2是否断开，若是，进入步骤74，若否，进入步骤73；

步骤73：执行断开K1和K2的操作，进入步骤74；

步骤74：闭合K4，进行主动放电；

步骤75：检测C1两端电压Uc1；

步骤76：判断500ms之后Uc1是否小于或等于60V.dc.，若是，进入步骤79，若否，进入步骤77；

步骤77：判断放电是否超过两次，若是，进入步骤79，若否，进入步骤78；

步骤78：进行第二次主动放电；返回步骤76；

步骤79：放电结束，车辆下电。

由上可知，本发明实施例提供的方案通过车辆控制器监测电池包外侧高压零部件电容C1两端电压在每次车辆下电执行主动放电时Uc1曲线，实现对放电回路的监测与保护。通过电阻放电方式精准控制放电时间，在第一次放电失败后，执行二次放电，保证可靠放电。

与现有方案相比：目前的电动汽车主动放电的方式较多，多采用高压负载如电机控制器、DC\DC等高压零部件执行下电时刻的主动放电，这些高压零部件执行主动放电的时间控制不如电阻放电精准，且本发明在采用电阻放电时通过监测Uc1曲线有效的保证了放电回路器件放电时刻的安全。

本发明实施例还提供了一种放电电路控制装置，应用于车辆，所述车辆包括放电电路；如图8所示，所述放电电路控制装置包括：

第一检测模块81，用于在放电电路持续放电第一预设时长后，检测放电电路是否放电成功；

第一处理模块82，用于若放电失败，则再次控制放电电路进行放电，在放电电路持续放电第二预设时长后，再次检测放电电路是否放电成功；

第二处理模块83，用于若放电仍然失败，则上报主动放电失败故障，并控制整车下电。

本发明实施例提供的所述放电电路控制装置通过在放电电路持续放电第一预设时长后，检测放电电路是否放电成功；若放电失败，则再次控制放电电路进行放电，在放电电路持续放电第二预设时长后，再次检测放电电路是否放电成功；若放电仍然失败，则上报主动放电失败故障，并控制整车下电；这样能够在即使车辆下电时出现异常，也有安全的控制机制，完成了即使放电不成功情况下对放电回路的及时切断，保证可靠放电，保证了放电回路器件放电时刻的安全；解决了现有技术中车辆下电后的放电方案存在安全隐患的问题。

其中，放电电路包括依次相串联的电池、主正继电器K1、放电开关K4、放电电阻R1和主负继电器K2，以及与放电开关K4和放电电阻R1并联的高压电容C1、与高压电容C1并联的高压负载；所述电池向所述高压负载提供工作电压；

进一步的，所述放电电路控制装置还包括：第一执行模块，用于在检测放电电路是否放电成功之前，在车辆下电时，执行断开K1和K2的操作；第二执行模块，用于在执行断开K1和K2的操作后，执行闭合K4的操作，进行放电电路的放电。

具体的，所述第一检测模块包括：第一检测子模块，用于检测C1两端的电压是否大于第一阈值；第一确定子模块，用于若C1两端的电压大于第一阈值，则确定放电电路放电失败，断开K1和K2的操作执行失败；第二确定子模块，用于若C1两端的电压小于或等于第一阈值，则确定放电电路放电成功。

本发明实施例中，所述第一处理模块包括：第一执行子模块，用于再次执行断开K1和K2的操作。

为了提高用户体验，防止进入死循环，本发明实施例中，所述放电电路控制装置还包括：第一确定模块，用于在再次控制放电电路进行放电之前，确认放电电路在第三预设时长内的放电次数是否大于第二阈值；第三执行模块，用于若放电电路在第三预设时长内的放电次数小于或等于第二阈值，则执行所述再次控制放电电路进行放电的操作；第一控制模块，用于若放电电路在第三预设时长内的放电次数大于第二阈值，则控制整车下电。

其中，上述放电电路控制方法的所述实现实施例均适用于该放电电路控制装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。

本发明实施例还提供了一种车辆，包括：上述的放电电路控制装置。

其中，上述放电电路控制装置的所述实现实施例均适用于该车辆的实施例中，也能达到相同的技术效果。

需要说明的是，此说明书中所描述的许多功能部件都被称为模块/子模块，以便更加特别地强调其实现方式的独立性。

本发明实施例中，模块/子模块可以用软件实现，以便由各种类型的处理器执行。举例来说，一个标识的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块，举例来说，其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此，所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位里上的不同的指令，当这些指令逻辑上结合在一起时，其构成模块并且实现该模块的规定目的。

实际上，可执行代码模块可以是单条指令或者是许多条指令，并且甚至可以分布在多个不同的代码段上，分布在不同程序当中，以及跨越多个存储器设备分布。同样地，操作数据可以在模块内被识别，并且可以依照任何适当的形式实现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。所述操作数据可以作为单个数据集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存储设备上)，并且至少部分地可以仅作为电子信号存在于系统或网络上。

在模块可以利用软件实现时，考虑到现有硬件工艺的水平，所以可以以软件实现的模块，在不考虑成本的情况下，本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能，所述硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬件设备，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述原理前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种放电电路控制方法，应用于车辆，所述车辆包括放电电路；其特征在于，所述放电电路控制方法包括：

在放电电路持续放电第一预设时长后，检测放电电路是否放电成功；

若放电失败，则再次控制放电电路进行放电，在放电电路持续放电第二预设时长后，再次检测放电电路是否放电成功；

若放电仍然失败，则上报主动放电失败故障，并控制整车下电；

其中，放电电路包括依次相串联的电池、主正继电器K1、放电开关K4、放电电阻R1和主负继电器K2，以及与放电开关K4和放电电阻R1并联的高压电容C1、与高压电容C1并联的高压负载；所述电池向所述高压负载提供工作电压；

在检测放电电路是否放电成功之前，所述放电电路控制方法还包括：

在车辆下电时，执行断开K1和K2的操作；

在执行断开K1和K2的操作后，执行闭合K4的操作，进行放电电路的放电。

2.根据权利要求1所述的放电电路控制方法，其特征在于，所述检测放电电路是否放电成功的步骤包括：

检测C1两端的电压是否大于第一阈值；

若C1两端的电压大于第一阈值，则确定放电电路放电失败，断开K1和K2的操作执行失败；

若C1两端的电压小于或等于第一阈值，则确定放电电路放电成功。

3.根据权利要求2所述的放电电路控制方法，其特征在于，所述再次控制放电电路进行放电的步骤包括：

再次执行断开K1和K2的操作。

4.根据权利要求1所述的放电电路控制方法，其特征在于，在再次控制放电电路进行放电之前，所述放电电路控制方法还包括：

确认放电电路在第三预设时长内的放电次数是否大于第二阈值；

若否，则执行所述再次控制放电电路进行放电的操作；

若是，则控制整车下电。

5.一种放电电路控制装置，应用于车辆，所述车辆包括放电电路；其特征在于，所述放电电路控制装置包括：

第一检测模块，用于在放电电路持续放电第一预设时长后，检测放电电路是否放电成功；

第一处理模块，用于若放电失败，则再次控制放电电路进行放电，在放电电路持续放电第二预设时长后，再次检测放电电路是否放电成功；

第二处理模块，用于若放电仍然失败，则上报主动放电失败故障，并控制整车下电；

其中，放电电路包括依次相串联的电池、主正继电器K1、放电开关K4、放电电阻R1和主负继电器K2，以及与放电开关K4和放电电阻R1并联的高压电容C1、与高压电容C1并联的高压负载；所述电池向所述高压负载提供工作电压；

所述放电电路控制装置还包括：

第一执行模块，用于在检测放电电路是否放电成功之前，在车辆下电时，执行断开K1和K2的操作；

第二执行模块，用于在执行断开K1和K2的操作后，执行闭合K4的操作，进行放电电路的放电。

6.根据权利要求5所述的放电电路控制装置，其特征在于，所述第一检测模块包括：

第一检测子模块，用于检测C1两端的电压是否大于第一阈值；

第一确定子模块，用于若C1两端的电压大于第一阈值，则确定放电电路放电失败，断开K1和K2的操作执行失败；

第二确定子模块，用于若C1两端的电压小于或等于第一阈值，则确定放电电路放电成功。

7.根据权利要求6所述的放电电路控制装置，其特征在于，所述第一处理模块包括：

第一执行子模块，用于再次执行断开K1和K2的操作。

8.根据权利要求5所述的放电电路控制装置，其特征在于，所述放电电路控制装置还包括：

第一确定模块，用于在再次控制放电电路进行放电之前，确认放电电路在第三预设时长内的放电次数是否大于第二阈值；

第三执行模块，用于若放电电路在第三预设时长内的放电次数小于或等于第二阈值，则执行所述再次控制放电电路进行放电的操作；

第一控制模块，用于若放电电路在第三预设时长内的放电次数大于第二阈值，则控制整车下电。

9.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求5至8任一项所述的放电电路控制装置。

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