CN111983371A - 新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验装置 - Google Patents

新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验装置，包括预充模块、放电模块、恒温箱、传感器模块和控制器模块；预充模块包括预充回路继电器、预充电阻和电容，用于模拟整车的高压回路；放电模块包括放电回路继电器和放电电阻，用于对每次上电后的电容进行放电；恒温箱内设有预充电阻；传感器模块包括电流传感器、电压采样设备、电阻采样设备和温度采样设备，用于采集预充模块和放电模块的电流信息、电压信息、电阻信息和温度信息并发送至控制器模块；控制器模块用于接收并记录电流信息、电压信息、电阻信息和温度信息，向预充回路继电器和放电回路继电器发送通断指令，模拟整车的上下电逻辑。本发明能提高试验效率、降低试验成本。

Description

新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验装置
技术领域
本发明属于新能源汽车电子电器测试技术领域，具体涉及一种新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验装置。
背景技术
随着日益严峻的能源和环境问题，能源结构转型已成为各国发展的一个重要战略规划。以电能、氢燃料为代表的新能源汽车成为国家交通能源结构转型的一个重要发展方向。
高压回路预充系统是新能源汽车的核心系统之一，它保证新能源汽车的高压回路能够正常通断高压电而不对相应的含有电容的负载产生高压冲击，一旦预充设系统计不合理或产生故障，则会造成过流烧毁负载、车辆无法正常启动等问题，随着目前车辆功能日益增加，安全性能要求日益严苛，高压回路预充系统的控制逻辑更为复杂。因此，新能源汽车的预充系统在选型设计过程中需要在多种不同上下高压电逻辑下进行试验，以验证上下电逻辑的合理性；同时，高压回路预充系统，特别是预充电阻的工作环境狭窄、工作温度高，而且随着驾驶情况改变，因此还必须对其在不同温度下进行循环耐久性试验。
对于新能源汽车预充系统试验，《EQCS-394402018-预充电阻技术条件》中规定了相应的试验方法、判定准则。规定室温耐久性、高温耐久性、极限高温耐久性、带载寿命测试的试验准则。
标准中并未提供具体的试验设备和方法。目前主要采用2中方法：1)利用可编程电源进行高压上下电逻辑控制，将测试系统置于恒温箱中，人为调节温箱温度进行试验。该方法中，可编程电源成本较高、输出通道少、还需要耗费人力定时调节温箱温度；2)直接在整车环境中对整个系统进行测试。该方法试验效率低下，一台车辆只能对一个系统进行试验，加大了时间成本和资源成本。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验装置，提高试验效率、降低试验成本。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验装置，包括预充模块、放电模块、恒温箱、传感器模块和控制器模块；其中，
所述预充模块，包括预充回路继电器、至少一个预充电阻和电容，用于模拟整车的高压回路；
所述放电模块，包括放电回路继电器和放电电阻，用于对每次上电后带电的电容进行放电；
所述恒温箱内部设置有预充电阻；
所述传感器模块，包括电流传感器、电压采样设备、电阻采样设备和温度采样设备，用于采集预充模块和放电模块的电流信息、电压信息、电阻信息和温度信息，并发送至控制器模块；
所述控制器模块，用于接收并记录所述电流信息、电压信息、电阻信息和温度信息，向预充回路继电器和放电回路继电器发送通断指令，模拟整车的上下电逻辑。
进一步地，所述控制器模块包括控制板和上位机；
所述控制板，用于接收所述电流信息、电压信息、电阻信息和温度信息，并将所述其转化为数字信号发送至上位机，向预充回路继电器和放电回路继电器发送通断指令，模拟整车的上下电逻辑；
所述上位机，用于记录和显示所述电流信息、电压信息、电阻信息和温度信息。
更进一步地，所述控制板上设有温度、电流、电压安全预警系统，当检测到试验过程中温度、电流和电压异常状态时会将信号反馈至上位机预警显示。
更进一步地，所述控制板外接有12V恒压电源，所述恒压电源与预充回路继电器、放电回路继电器电连接。
进一步地，所述预充模块和放电模块由同一高压直流电源进行供电。
更进一步地，所述高压直流电源为电压、电流可调节的高压直流电源，其输出电压大于等于所需测试的新能源汽车动力电池峰值电压。
更进一步地，所述高压直流电源与恒温箱可拆卸连接。
进一步地，所述预充电阻若干组并联设置，用于同时对若干组电阻进行试验。
进一步地，所述预充模块若干组并联设置，用于同时对若干组对象进行试验与比较。
一种新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验方法，使用上述的试验装置，其步骤包括：
当所述放电回路继电器断开，预充回路继电器闭合后，电流通过预充电阻向电容充电，模拟整车的高压回路；
当断开预充回路继电器，闭合放电回路继电器后，则对带电的电容进行放电；
采集预充模块和放电模块的电流信息、电压信息、电阻信息和温度信息；
接收并记录所述电流信息、电压信息、电阻信息和温度信息，向预充回路继电器和放电回路继电器发送通断指令，使得所述预充电阻反复预充上电，模拟整车的上下电逻辑。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过控制板、预充回路继电器和上位机替代了可编程电源，节约成本和场地，提高了试验的灵活性；通过上位机和试验设备控制装置连接，能够自动调节试验次数和继电器的通断时序，节约了人力资源，同时控制按与上位机、电流、电压、温度、电阻传感器相连能够实记录试验数据、反映试验状态，提高了试验数据的准确性和试验过程的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例的电路连接图；
图2为本发明实施例中若干组预充电阻并联的电路示意图；
图中，1-高压直流电源、2-预充回路继电器、3-恒温箱、4-预充电阻、5-上位机、6-控制板、7-12V恒压电源、8-放电回路继电器、9-电容、10-放电电阻。
具体实施方式
下面对本发明实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
按如图1所示连接电路，高压直流电源1、预充回路继电器2、预充电阻4和电容9串联，用于模拟整车的高压回路；放电回路继电器8与放电电阻10串联后再与之前电路并联，用于对每次上电后带电的电容9进行放电。
12V恒压电源7向控制板6提供电源，控制板6与预充回路继电器2、放电回路继电器8连接，通过上位机5和控制板6设置两个继电器通断时序，以模拟照整车的上高压电逻辑来对预充系统进行测试。具体方法为，当放电回路继电器8断开，预充回路继电器2闭合后，电流通过预充电阻4向电容9充电，当断开高压回路继电器2，闭合放电回路继电器8后，则对带电的电容9进行放电。通过在控制板6中预设的继电器控制逻辑控制两个继电器的通断时序，以此实现预充电阻4反复预充上电的过程。
控制板6接受放电回路电流信号，放电电阻电压信号，电容电压信号，预充电阻阻值信号，预充电阻电压信号和预充电阻温度信号，经过转化后通过数字信号发送给上位机5，在上位机5上显示相关信息，从而对试验状态进行检测记录，并进行安全预警。
如图2所示，预充电阻4可以多个并联，同时对多个预充电阻4进行同时上高压电逻辑下的循环耐久试验。
控制板6不限于仅控制2个继电器，其同时可以多个继电器相连接，同时对多个继电器的通断进行控制，增加回路控制的通道，以此能满足：1)更复杂的控制逻辑测试；2)对多个预充电阻4同时进行不同上高压电逻辑下的试验。
一种新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验方法，使用上述的试验装置，其步骤包括：
当所述放电回路继电器8断开，预充回路继电器2闭合后，电流通过预充电阻4向电容9充电，模拟整车的高压回路；
当断开预充回路继电器2，闭合放电回路继电器8后，则对带电的电容9进行放电；
采集预充模块和放电模块的电流信息、电压信息、电阻信息和温度信息；
接收并记录所述电流信息、电压信息、电阻信息和温度信息，向预充回路继电器2和放电回路继电器8发送通断指令，使得所述预充电阻4反复预充上电，模拟整车的上下电逻辑。
本发明通过控制板6、预充回路继电器2和上位机5替代了可编程电源，节约成本和场地，提高了试验的灵活性；通过上位机5和试验设备控制装置连接，能够自动调节试验次数和继电器的通断时序，节约了人力资源，同时控制按与上位机5、电流、电压、温度、电阻传感器相连能够实记录试验数据、反映试验状态，提高了试验数据的准确性和试验过程的安全性。
以上的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围做出限定，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验装置，其特征在于，包括预充模块、放电模块、恒温箱、传感器模块和控制器模块；其中，
所述预充模块，包括预充回路继电器、至少一个预充电阻和电容，用于模拟整车的高压回路；
所述放电模块，包括放电回路继电器和放电电阻，用于对每次上电后带电的电容进行放电；
所述恒温箱内部设置有预充电阻；
所述传感器模块，包括电流传感器、电压采样设备、电阻采样设备和温度采样设备，用于采集预充模块和放电模块的电流信息、电压信息、电阻信息和温度信息，并发送至控制器模块；
所述控制器模块，用于接收并记录所述电流信息、电压信息、电阻信息和温度信息，向预充回路继电器和放电回路继电器发送通断指令，模拟整车的上下电逻辑。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验装置，其特征在于，所述控制器模块包括控制板和上位机；
所述控制板，用于接收所述电流信息、电压信息、电阻信息和温度信息，并将所述其转化为数字信号发送至上位机，向预充回路继电器和放电回路继电器发送通断指令，模拟整车的上下电逻辑；
所述上位机，用于记录和显示所述电流信息、电压信息、电阻信息和温度信息。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验装置，其特征在于，所述控制板上设有温度、电流、电压安全预警系统，当检测到试验过程中温度、电流和电压异常状态时会将信号反馈至上位机预警显示。
4.根据权利要求2所述的新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验装置，其特征在于，所述控制板外接有12V恒压电源，所述恒压电源与预充回路继电器、放电回路继电器电连接。
5.根据权利要求1所述的新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验装置，其特征在于，所述预充模块和放电模块由同一高压直流电源进行供电。
6.根据权利要求5所述的新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验装置，其特征在于，所述高压直流电源为电压、电流可调节的高压直流电源，其输出电压大于等于所需测试的新能源汽车动力电池峰值电压。
7.根据权利要求5所述的新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验装置，其特征在于，所述高压直流电源与恒温箱可拆卸连接。
8.根据权利要求1所述的新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验装置，其特征在于，所述预充电阻若干组并联设置，同时对若干组电阻进行试验。
9.根据权利要求1所述的新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验装置，其特征在于，所述预充模块若干组并联设置，用于同时对若干组对象进行试验与比较。
10.一种新能源汽车高压回路预充系统循环耐久试验方法，其特征在于，使用如权利要求1-9任一项所述的试验装置，其步骤包括：
当所述放电回路继电器断开，预充回路继电器闭合后，电流通过预充电阻向电容充电，模拟整车的高压回路；
当断开预充回路继电器，闭合放电回路继电器后，则对带电的电容进行放电；
采集预充模块和放电模块的电流信息、电压信息、电阻信息和温度信息；
接收并记录所述电流信息、电压信息、电阻信息和温度信息，向预充回路继电器和放电回路继电器发送通断指令，使得所述预充电阻反复预充上电，模拟整车的上下电逻辑。
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