CN114056095B - 存储介质、车辆及其电容泄放处理方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种车辆、电容泄放处理方法、电容泄放处理系统和一种计算机可读存储介质,该电容泄放处理方法,检测车辆的状态,在整车断电,各控制器输出功率为零时,控制动力电池与车辆用电设备的各控制器连接的负极接触器断开,控制动力电池与电机控制器连接的第一接触器吸合,且控制车辆用电设备的各控制器与第一接触器连接的第二接触器吸合、电机控制器导通,形成电容第一泄放回路和电容第二泄放回路,母线电容和车辆用电设备的各控制器对应的电容同时通过电机线圈主动泄放,采用同步泄放将电容电压降低到一定范围,避免不同电容分别先后泄放导致电容互相充电,产生接触器烧结、保险过流熔断或者电容击穿问题,提高车辆零部件寿命。
Description
技术领域
本申请涉及电动汽车技术领域,尤其涉及一种车辆、电容泄放处理方法与系统、一种计算机可读存储介质。
背景技术
电动汽车具有污染物排放低,污染小等特点,得到了国家的鼓励发展,电动汽车成为解决能源危机和环境污染问题较为有效的途径,电动汽车的能量来源于动力电池,动力电池的电压平台为300V以上的高压,电机控制器是将动力电池的直流电转化为交流电来驱动电机。电机控制器的可靠性和安全性是整车安全的关键,当车辆停止运行时,电机控制器前端的电容仍有很高的电压,考虑到相关人员安全,连接到能源或者直流电压中间电路的所有储能元件必须在短时间内快速放电,如果不能将这么高的电压及时泄放,会给司机或者相关人员带来安全隐患,国标法规中要求被动放电的时间小于120秒,主动放电时间小于5秒。相关技术中,采用电机对电机控制器前端的电容的电压进行泄放,但实际上车辆上的空调、电压变换器、空压器等用电设备的控制器端都设置有电容,存在电机控制器的母线电容泄放完毕,但是其他电容上电压还是500V的情况,此时其他电容会给电机控制器母线电容充电,极易造成接触器烧结,保险过流熔断或者电容击穿,影响零部件寿命。
发明内容
本申请的目的在于提供一种车辆及其电容泄放处理方法与装置,以解决现有技术中母线电容泄放时存在的接触器烧结、保险过流熔断或者电容击穿的问题。
为此,本申请的第一个目的在于提出一种电容泄放处理方法,该电容泄放处理方法,在整车断电时对各个电容的电压进行主动泄放,提高车辆零部件寿命。
本申请的第二个目的在于提出一种车电容泄放处理系统。
本申请的第三个目的在于提出一种车辆。
本申请的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为了实现上述目的,本申请第一方面实施例提出的电容泄放处理方法:所述电容泄放处理方法包括:
检测车辆的状态,若车辆收到退电命令,且当前车速小于预设车速阈值;
判断电机控制器和车辆用电设备的各控制器的输出功率是否均为零;
若是,则控制动力电池与车辆用电设备的各控制器连接的负极接触器断开,控制动力电池与所述电机控制器连接的第一接触器吸合,且控制车辆用电设备的各控制器与所述第一接触器连接的第二接触器吸合;
控制所述电机控制器的开关模块导通,以使所述电机的电机线圈、所述电机控制器的开关模块及母线电容形成电容第一泄放回路,所述电机的电机线圈、所述电机控制器的开关模块、所述第一接触器、所述第二接触器及所述车辆用电设备的各控制器对应的电容组成电容第二泄放回路。
进一步地,所述方法还包括:
判断所述车辆用电设备的各控制器对应的电容的电压和母线电容的电压是否下降;
若否,则限制车辆上高压电,并输出负极接触器故障信号;
若是,则第一预设时长后,判断所述车辆用电设备的各控制器对应的电容的电压和母线电容的电压是否小于第一预设电压阈值;
若是,则输出电容主动泄放成功信号,并控制所述第一接触器断开。
进一步地,所述方法还包括:
电机控制器的开关模块保持导通,若检测到母线电容的电压下降为零,判断所述车辆用电设备对应的电容的电压是否下降;
若是,则限制车辆上高压电,并输出第一接触器故障信号。
进一步地,若否,则控制所述车辆用电设备的各控制器与所述第一接触器连接的第二接触器断开,控制所述第一接触器吸合;
第二预设时长后,判断所述车辆用电设备的各控制器电容电压是否下降为零;
若是,则电容的电压下降为零的回路对应的第二接触器故障,限制车辆上高压电,并输出相应回路的第二接触器故障信号。
进一步地,所述车辆用电设备至少包括空调、空气压缩机、转向电机及DC中的一个,所述空调对应的控制器及第二接触器为空调控制器和空调接触器,所述空气压缩机对应的控制器及第二接触器为空压机控制器和空压机接触器,所述转向电机对应的控制器及第二接触器为转向电机控制器和转向电机接触器,所述电压变换器对应的控制器及第二接触器为电压变换器控制器和电压变换器接触器,空调控制器对应的电容、空调接触器、第一接触器、电机控制器的开关模块及电机线圈形成空调电容泄放回路,空压机控制器对应的电容、空压机接触器、第一接触器、电机控制器的开关模块及电机线圈形成空压机电容泄放回路,转向电机控制器对应的电容、转向电机接触器、第一接触器、电机控制器的开关模块及电机线圈形成转向电机电容泄放回路,电压变换器控制器对应的电容、电压变换器接触器、第一接触器、电机控制器的开关模块及电机线圈形成电压变换器电容泄放回路,所述空调电容泄放回路、所述空压机电容泄放回路、所述转向电机电容泄放回路及所述电压变换器电容泄放回路形成电容第二泄放回路。
本申请第二方面实施例提出的电容泄放处理系统,所述电容泄放处理系统包括:
电机控制器,所述电机控制器的母线电容与各相桥臂并联连接,各相桥臂由开关模块组成;
电机线圈,所述电机线圈的各相绕组与所述电机控制器的各相桥臂的中点连接;
车辆用电设备的各控制器的电容,所述各控制器的电容的一端与所述母线电容的一端连接;
第一接触器,所述母线电容的另一端通过所述第一接触器与车辆的动力电池连接;
至少一个第二接触器,所述各控制器的电容的另一端通过所述第二接触器与所述第一接触器连接;
负极接触器,所述负极接触器的一端与动力电池负极连接,另一端共接到所述各控制器电容和母线电容的连接端;
电容泄放处理器,所述电容泄放处理器被配置为控制所述第一接触器、所述第二接触器、所述负极接触器及所述电机控制器的开关模块的导通状态;
其中,所述电机线圈、所述电机控制器的开关模块及母线电容形成电容第一泄放回路,所述电机线圈、所述电机控制器的开关模块、所述第一接触器、所述第二接触器及所述车辆用电设备的各控制器对应的电容形成电容第二泄放回路。
进一步地,所述电容泄放处理器被配置为控制所述负极接触器断开,所述第一接触器和所述第二接触器吸合,所述电机控制器中的开关模块导通,以使所述母线电容经所述电容第一泄放回路进行主动放电,所述车辆用电设备的各控制器对应的电容经所述电容第二泄放回路进行主动放电。
进一步地,判断所述车辆用电设备的各控制器对应的电容的电压和母线电容的电压是否下降,若否,则所述电容泄放处理器被配置为限制车辆上高压电,并输出负极接触器故障信号;若是,则在第一预设时长后,判断所述车辆用电设备的各控制器对应的电容的电压和母线电容的电压是否小于第一预设电压阈值,若是,则所述电容泄放处理器被配置为控制输出电容主动泄放成功信号,并控制所述第一接触器断开。
进一步地,电容泄放处理器被配置为控制电机控制器的开关模块保持导通,若检测到母线电容的电压下降为零,判断所述车辆用电设备的电容电压是否下降;
若是,则所述电容泄放处理器被配置为控制输出第一接触器故障信号,若否,则所述电容泄放处理器被配置为控制第二接触器断开,控制所述第一接触器吸合,且在第二预设时长后,判断所述车辆用电设备的各控制器电容电压是否下降为零;
若是,则电容的电压下降为零的回路对应的第二接触器故障,所述电容泄放处理器被配置为输出相应回路的第二接触器故障信号。
本申请第三方面实施例提出的车辆,设置有本申请第二方面实施例提出的电容泄放处理系统。
本申请第四方面实施例提出的一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现本申请第一方面实施例所述的电容泄放处理方法的步骤。
本申请提出了一种车辆及其电容泄放处理方法与系统,该电容泄放处理方法,在整车断电时,控制负极接触器断开、第一接触器、第二接触器及电机控制器导通,形成电容第一泄放回路和电容第二泄放回路,母线电容和车辆用电设备的各控制器对应的电容同时通过电机线圈主动泄放,采用同步泄放将电容电压降低到一定范围,避免不同电容分别先后泄放,导致的电容互相充电产生接触器烧结、保险过流熔断或者电容击穿问题,提高车辆零部件寿命。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一个实施例提供的电容泄放处理方法的流程示意图;
图2是本申请一个实施例提供的电容泄放处理系统的原理图;
图3是电容被动放电的放电特性曲线图;
图4是申请一个实施例提供的电容第一泄放回路的结构示意图;
图5是本申请一个实施例提供的电容泄放处理方法的流程示意图;
图6是本申请一个实施例提供的车辆的框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
为了说明本申请的技术方案,下面结合附图1-6通过具体实施例来进行说明。
本申请第一方面实施例提供一种电容泄放处理方法,如图1所示,该电容泄放处理方法包括:
步骤S101:检测车辆的状态,若车辆收到退电命令,且当前车速小于预设车速阈值。
其中,在本实施例中,由于车辆的各控制器的高压电容进行泄放时,是在车辆停止并进入P档锁止的静止状态下进行的,因此在控制电容进行泄放时,需要实时检测车辆的状态,在接收到退电命令,且车辆处于静止状态,方可进行电容泄放处理,此处预设车速阈值为接近于零的车速,可以保证整车下电完毕前完成电容的主动泄放,以电池泄放处理方法用于车辆为例,其中,退电命令指的是钥匙拔出或启动按钮按下则发出退电指令给车辆的各控制器,以使控制器输出功率调整为零,车辆各用电设备的输出功率为零表示整车满足可以进入退电状态条件。
如图5所示,具体而言,作为一种实施方式,本步骤具体包括:
步骤S1011:检测车辆的状态,判断车辆是否收到退电指令,若是,则执行步骤S1012;
步骤S1011:判断车辆当前车速是否小于预设车速阈值,若是则执行步骤102。
步骤S102:判断电机控制器和车辆用电设备的各控制器的输出功率是否均为零,若是则执行步骤S103,若否,则重复执行步骤S101。
其中,在本实施例中,所述车辆用电设备至少包括空调、空气压缩机、转向电机及电压变换器(简称为DC)中的一个,所述空调对应的控制器及第二接触器为空调控制器和空调接触器,所述空气压缩机对应的控制器及第二接触器为空压机控制器和空压机接触器,所述转向电机对应的控制器及第二接触器为转向电机控制器和转向电机接触器,所述电压变换器对应的控制器及第二接触器为电压变换器控制器和电压变换器接触器,其中,空气压缩机可简称为空压机,空调控制器对应的电容、空调接触器、第一接触器、电机控制器的开关模块及电机线圈形成空调电容泄放回路,空压机控制器对应的电容、空压机接触器、第一接触器、电机控制器的开关模块及电机线圈形成空压机电容泄放回路,转向电机控制器对应的电容、转向电机接触器、第一接触器、电机控制器的开关模块及电机线圈形成转向电机电容泄放回路,DC控制器对应的电容、DC接触器、第一接触器、电机控制器的开关模块及电机线圈形成DC电容泄放回路,所述空调电容泄放回路、所述空压机电容泄放回路、所述转向电机电容泄放回路及所述DC电容泄放回路形成电容第二泄放回路。
具体而言,判断电机控制器和车辆用电设备的各控制器的输出功率是否为零包括,判断电机控制器、空压机控制器、转向电机控制器、DC控制器及空调控制的输出功率是否为零,车辆各用电设备的输出功率为零表示整车满足可以进入退电状态条件。
步骤S103:控制动力电池与车辆用电设备的各控制器连接的负极接触器断开,控制动力电池与所述电机控制器连接的第一接触器吸合,且控制车辆用电设备的各控制器与所述第一接触器连接的第二接触器吸合。
在本实施例中,如图2所示为本申请实施例电容泄放处理系统100的原理图,其包括负极接触器、第一接触器、第二接触器包括空调接触器和DC接触器。上述的接触器都是车辆原有的结构,可以理解的是,在车辆刚刚退电时,车辆用电设备的各控制器的电容都还处于高压状态,此时电机控制器不工作,电机控制器的母线电容、空调控制器及DC控制器的电容都处于高压状态,而电容电压不突变,电容被动放电很慢,如果在电容高压状态对车辆维修,拔插相关开关容易对车辆的相关零部件造成损坏,减少零部件的使用寿命,且对维修人员存在高压触电隐患。本实施例中,控制负极接触器断开、第一接触器和第二接触器(空调接触器和DC接触器)吸合,使得母线电容和车辆用电设备的各控制器的电容并联连接,需要进行高压泄放的电容同时做好主动进行电压泄放的准备。可避免先泄放的电容电压与未泄放的电容电压差值大,在吸合接触器时不同电容之间存在电容互相充电情况,且电容互充时电流大,极易造成接触器烧结,保险过流熔断或者电容击穿,影响零部件寿命。
步骤S104:控制所述电机控制器的开关模块导通,所述电机的电机线圈、所述电机控制器的开关模块及母线电容形成电容第一泄放回路,所述电机的电机线圈、所述电机控制器的开关模块、所述第一接触器、所述第二接触器及所述车辆用电设备的各控制器对应的电容组成电容第二泄放回路。
在本实施例中,电机控制器包括母线电容和多相桥臂,母线电容与桥臂并联连接,每相桥臂包括上桥臂和下桥臂,由IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)开关模块组成。控制电机控制器中的开关模块导通,形成电压泄放回路,其中电容第一泄放回路用于对电机控制器母线电容进行电压泄放,电容第二泄放回路用于对车辆用电设备如空调、空压机、DC及转向电机的控制器的电容进行电压泄放,因电机控制器同时在电容第一泄放回路和电容第二泄放回路,电机控制器的开关模块导通时,电容第一泄放回路和电容第二泄放回路同时工作,避免不同电容泄放快慢不同,造成接触器烧结,保险过流熔断或者电容击穿,影响零部件寿命。
具体的,如图4所示,电机控制器的第一相桥臂由上桥臂功率开关T1和下桥臂功率开关T2构成,第二相桥臂由上桥臂功率开关T3和下桥臂功率开关T4构成,第三相桥臂由上桥臂功率开关T5和下桥臂功率开关T6构成。
具体的,在本实施例中,作为一种实施方式,请参考图4,电容第一泄放回路由第一相桥臂的上桥臂功率开关T1、第二相桥臂的下桥臂功率开关T4、功率开关的第三相桥臂的下桥臂功率开关T6和三相电机线圈组成电压泄放路径,即当母线电容C的电流从母线电容流出、流经T1、A相线圈、从电机线圈的A相线圈流入B相和C相线圈,再经过T4和T6流回电容,以完成对母线电容的电压泄放过程。此时,功率开关T1、T4、T6导通,功率开关T2、T3、T5断开。电容第二泄放回路的电压泄放路径类似,本实施例不在赘述。
图3为电容被动泄放时电压曲线和电流曲线,如图示可知,电容刚开始泄放时电压降特别明显,故如果电容泄放不同步,则此时电容之间的瞬间压差特别明显,电容相互充电时压差大则容易造成电容泄放电流较大,造成电容、保险或者接触器等损坏。
进一步地,作为本申请的一种实施方式,如图5所示,该电容泄放处理方法还包括:
步骤S1051:判断所述车辆用电设备的各控制器对应的电容的电压和母线电容的电压是否下降,若是,则执行步骤S1052,若否,则执行步骤S106。
步骤S1052:经过第一预设时长后,判断所述车辆用电设备的各控制器对应的电容的电压和母线电容的电压是否小于第一预设电若压阈值,若是,则执行步骤S107,若否,则执行步骤S104。
在本实施例中,第一预设时长可以为1S,第一预设电压阈值可以为60V,第一预设时长和第一预设电压阈值可以根据标准《GB 18384—2020电动汽车安全要求》5.1.3.4的条款设定。在电机控制器的开关导通,电容第一泄放回路和电容第二泄放回路导通时开始计时。
本申请实施例在不增加元器件的情况下,利用车辆原有的电器元件,优化电容泄放控制策略,实现整车的所有电容可以在1S内下降到60V以下,有效防止部分电容未泄放危害维修人员安全的问题,提高电动车维修安全。符合标准《GB 18384—2020电动汽车安全要求》5.1.3.4高压维修开关要求。
步骤S106:限制车辆上高压电,并输出负极接触器故障信号。
可以理解的是,在电容刚开始主动进行电压泄放时,电容的电压下降是很快的,如果在电容进行电压泄放时,各电压的电压没有下降,说明负极接触器故障,可能存在烧结,导致动力电池与用电设备之间没有断开,本实施例中,在电容进行泄放的同时,还可以实现负极接触器的故障检测,在不增加其他设备情况可以精准检测出负极接触器烧结情况,提高车辆维修效率,检测到车辆电器平台有接触器烧结,限制车辆上高压电可以提高车辆使用的安全性,并且将故障的接触器通过仪表进行故障信号输出,便于车辆使用者及时维修。其中,限制车辆上高压电,具体可限制车辆的高压用电设备的各控制器的接触器吸合,如本实施例中的第一接触器和第二接触器。可以理解的是,在接触器存在故障,如负极接触器烧结时,接触器吸合瞬间,会造成电容没有预充就直接给高压电,会造成电容充电电流很大,使得保险或者接触器等损坏。
步骤S107:电容主动泄放成功信号,并控制所述第一接触器断开。
本实施例中,在电容进行主动泄放时,利用电容放电特性,将电容泄放的过程分为两种策略,电容电压高于第一预设电压阈值时,各控制器的电容均同时主动进行电压泄放,保证零部件的使用寿命,在电容电压小于等于第一预设阈值时,对不同电容分时进行电压泄放。本步骤中,控制第一接触器断开,使得电容第二泄放回路断开,车辆用电设备的电容不能进行主动泄放,只能被动进行电压泄放。
步骤S108:控制电机控制器的开关模块持续导通,若检测到母线电容的电压下降为零,判断所述车辆用电设备对应的电容的电压是否下降,若是,则执行步骤S109,若否,则执行步骤S110。
在本实施例中,作为一种实施方式,步骤S108包括步骤S1081和步骤S1082,其中,步骤S1081,控制电机控制器的开关持续导通,采用电机线圈对电机控制器母线电容电压进行泄放,直到母线电容电压为零,此时通过电容第一泄放回路对母线电容电压进行泄放,直到电压为零,此时母线电容电压泄放完成。步骤S1082,判断所述车辆用电设备对应的电容(DC、空压、转向、空调控制器的电容)的电压是否下降,若是,则执行步骤S109,若否,则执行步骤S110。
步骤S109:则限制车辆上高压电,并控制输出第一接触器故障信号。
具体而言,在本实施例中,此时仅电容第一泄放回路的电机控制器母线电容主动进行电压泄放,泄放所需时间短,例如3S时间即可完成电压泄放为零。如图3所示,根据电容被动泄放曲线,在该电容电压较低时,电容被动泄放的速率很慢,在3S时间内电容电压不会有明显下降,本实施例中,若所述车辆用电设备对应的电容的电压有下降,则说明第一接触器烧结,存在故障导致电容第二泄放回路没有断开。本实施例,利用电容电压被动泄放特性,在电容电压低于第一预设电压阈值时,采用不同电容分别先后泄放,然后进行电容电压交替主动泄放方案,可以在不增加元器件的情况下,同时实现接触器的烧结检测,进一步提高电动车安全。其中,限制车辆上高压电的目的同前述描述,此处不再赘述。
步骤S110:控制所述车辆用电设备的各控制器与所述第一接触器连接的第二接触器断开,控制所述第一接触器吸合。
步骤S111:第二预设时长后,判断所述车辆用电设备的各控制器电容电压是否下降为零;若是,则执行步骤S112,若否,则输出第二接触器正常信号。
其中,在本事例中,以车辆用电设备包括DC、空调、转向电机及空压机为例,则步骤S111包括:步骤S1111、步骤S1112、步骤S1113及步骤S1114。
步骤S1111:判断第二预设时长内DC电容电压是否降为零,若是,则执行步骤S1121。
步骤S1112:判断第二预设时长内空调电容电压是否降为零,若是,则执行步骤S1122。
步骤S1113:判断第二预设时长内转向电机电容电压是否降为零,若是,则执行步骤S1123。
步骤S1114:判断第二预设时长内空压机电容电压是否降为零,若是,则执行步骤S1124。
作为一种实施方式,第三预设时长可以为3S时间。
步骤S112:电容的电压下降为零的回路对应的第二接触器故障,控制输出相应回路的第二接触器故障信号。
具体而言,在实施例中,步骤S112中包括:步骤S1121、步骤S1122、步骤S1123及步骤S1124。
步骤S1121:限制车辆上高压电,上电时仪表提示DC接触器故障;
步骤S1122:限制车辆上高压电,上电时仪表提示空调接触器故障;
步骤S1123:限制车辆上高压电,上电时仪表提示转向电机接触器故障;
步骤S1124:限制车辆上高压电,上电时仪表提示空压机接触器故障。
若在电容泄放过程中,各接触器均正常,可同时或分时对各电容进行主动电压泄放,可控制相应的空调、DC、空压、转向接触器吸合,导通电容第二泄放回路。其中,限制车辆上高压电的目的同前述描述,此处不再赘述。
在本实施例中,控制第一接触器吸合,第二接触器断开,此时电容第二泄放回路断开,若第二接触器中存在烧结故障,则电容第二泄放电路导通,则第二接触器烧结的车辆用电设备的控制器电容所在的回路的电容电压在较短时间会下降为零。例如,车辆用电设备包括空调、DC、空压机及转向电机,空调控制器对应的电容、空调接触器、第一接触器、电机控制器的开关模块及电机线圈形成空调电容泄放回路,若空调接触器烧结,空调控制器对应的电容进行主动泄放,较短时间电压下降为零;空压机控制器对应的电容、空压机接触器、第一接触器、电机控制器的开关模块及电机线圈形成空压机电容泄放回路,若空压机接触器烧结,空压机控制器对应的电容进行主动泄放,较短时间电压下降为零;转向电机控制器对应的电容、转向电机接触器、第一接触器、电机控制器的开关模块及电机线圈形成转向电机电容泄放回路,若转向电机接触器烧结,转向电机控制器对应的电容进行主动泄放,较短时间电压下降为零;DC控制器对应的电容、DC接触器、第一接触器、电机控制器的开关模块及电机线圈形成DC电容泄放回路,若DC接触器烧结,DC控制器对应的电容进行主动泄放,较短时间电压下降为零。本方案通过第一接触器和第二接触器的交替吸合和断开控制,可以在不增加元器件的情况下,实现不同接触器的烧结检测,进一步提高电动车安全。
本申请第二方面实施例提供了一种电池泄放处理系统100,如图2和图4所示,所述电容泄放处理系统包括:
电机控制器,所述电机控制器的母线电容与各相桥臂并联连接,各相桥臂由开关模块组成;电机线圈,所述电机线圈的各相绕组与所述电机控制器的各相桥臂的中点连接;车辆用电设备的各控制器的电容,所述各控制器的电容的一端与所述母线电容的一端连接;
第一接触器,所述母线电容的另一端通过所述第一接触器与车辆的动力电池连接;
至少一个第二接触器,所述各控制器的电容的另一端通过所述第二接触器与所述第一接触器连接;
负极接触器,所述负极接触器的一端与动力电池负极连接,另一端共接到所述各控制器电容和母线电容的连接端;
电容泄放处理器,所述电容泄放处理器被配置为控制所述第一接触器、所述第二接触器、所述负极接触器及所述电机控制器的开关模块的导通状态;
其中,所述电机线圈、所述电机控制器的开关模块及母线电容形成电容第一泄放回路,所述电机线圈、所述电机控制器的开关模块、所述第一接触器、所述第二接触器及所述车辆用电设备的各控制器对应的电容形成电容第二泄放回路。
在本实施例中,所述电容泄放处理系统,在整车断电时,控制负极接触器断开、第一接触器、第二接触器及电机控制器导通,形成电容第一泄放回路和电容第二泄放回路,母线电容和车辆用电设备的各控制器对应的电容同时通过电机线圈主动泄放,采用同步泄放将电容电压降低到一定范围,避免不同电容分别先后泄放,导致的电容互相充电产生接触器烧结、保险过流熔断或者电容击穿问题,提高车辆零部件寿命。本申请实施例在不增加元器件的情况下,利用车辆原有的电器元件,优化电容泄放控制策略,实现整车的所有电容可以在1S内下降到60V以下,有效防止部分电容未泄放危害维修人员安全的问题,提高电动车维修安全。符合标准《GB 18384—2020电动汽车安全要求》5.1.3.4高压维修开关要求。
在本实施例中,电容泄放处理器可以是整车控制器、电池管理器,具体可根据整车的电器平台进行布置。作为一种实施方式,本申请的电池泄放处理器设置为配电控制器。图2所示的电池泄放处理系统原理图仅作为一种实施方式,并不用于限制本申请,只要接触器是连接于动力电池和用电设备之间,退电时电容具体高压电需要主动泄放的都包含在本申请的保护范围内。
进一步地,作为本申请一种实施方式,所述电容泄放处理器被配置为控制所述负极接触器断开,所述第一接触器和所述第二接触器吸合,所述电机控制器中的开关模块导通,以使所述母线电容经所述电容第一泄放回路进行主动放电,所述车辆用电设备的各控制器对应的电容经所述电容第二泄放回路进行主动放电。
进一步地,作为本申请一种实施方式,
判断所述车辆用电设备的各控制器对应的电容的电压和母线电容的电压是否下降,若否,则所述电容泄放处理器被配置为限制车辆上高压电,并输出负极接触器故障信号;若是,则在第一预设时长后,判断所述车辆用电设备的各控制器对应的电容的电压和母线电容的电压是否小于第一预设电压阈值,若是,则所述电容泄放处理器被配置为控制输出电容主动泄放成功信号,并控制所述第一接触器断开。
可以理解的是,在电容开始主动进行电压泄放时,电容的电压下降是很快的,如果在电容进行电压泄放时,各电压的电压没有下降,说明负极接触器故障,可能存在烧结,导致动力电池与用电设备之间没有断开,本实施例中,在电容进行泄放的同时,还可以实现负极接触器的故障检测,在不增加其他设备情况可以精准检测出负极接触器烧结情况,提高车辆维修效率,检测到车辆电器平台有接触器烧结,限制车辆上高压电可以提高车辆使用的安全性,并且将故障的接触器通过仪表进行故障信号输出,便于车辆使用者及时维修。
进一步地,作为本申请一种实施方式,电容泄放处理器被配置为控制电机控制器的开关模块保持导通,若检测到母线电容的电压下降为零,判断所述车辆用电设备的电容电压是否下降;
若是,则所述电容泄放处理器被配置为控制输出第一接触器故障信号,若否,则所述电容泄放处理器被配置为控制第二接触器断开,控制所述第一接触器吸合,且在第二预设时长后,判断所述车辆用电设备的各控制器电容电压是否下降为零;
若是,则电容的电压下降为零的回路对应的第二接触器故障,所述电容泄放处理器被配置为输出相应回路的第二接触器故障信号。
在本实施例中,在电容进行主动泄放时,利用电容放电特性,将电容泄放的过程分为两种策略,电容电压高于第一预设电压阈值时,各控制器的电容均同时主动进行电压泄放,保证零部件的使用寿命,在电容电压小于等于第一预设阈值时,对不同电容分时进行电压泄放。控制第一接触器断开,使得电容第二泄放回路断开,车辆用电设备的电容不能进行主动泄放,只能被动进行电压泄放,若所述车辆用电设备对应的电容的电压有下降,则说明第一接触器烧结,存在故障导致电容第二泄放回路没有断开。控制第一接触器吸合,第二接触器断开,此时电容第二泄放回路断开,若第二接触器中存在烧结故障,则电容第二泄放电路导通,则第二接触器烧结的车辆用电设备的控制器电容所在的回路的电容电压在较短时间会下降为零。本方案通过第一接触器和第二接触器的交替吸合和断开控制,可以在不增加元器件的情况下,实现不同接触器的烧结检测,进一步提高电动车安全。
本申请第三方面实施例还提供了一种车辆1000,如图6所示,所述车辆设置有本申请第二方面实施例的电池泄放处理系统100,所述车辆的电池泄放处理系统,在整车断电时,控制负极接触器断开、第一接触器、第二接触器及电机控制器导通,形成电容第一泄放回路和电容第二泄放回路,母线电容和车辆用电设备的各控制器对应的电容同时通过电机线圈主动泄放,采用同步泄放将电容电压降低到一定范围,避免不同电容分别先后泄放,导致的电容互相充电产生接触器烧结、保险过流熔断或者电容击穿问题,提高车辆零部件寿命。
本申请第四方面实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存有计算机程序,该计算机程序被执行时可以实现本申请第一方面实施例所提供的步骤。该存储介质可以包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种电容泄放处理方法,其特征在于,所述电容泄放处理方法包括:
检测车辆的状态,若车辆收到退电命令,且当前车速小于预设车速阈值;
判断电机控制器和车辆用电设备的各控制器的输出功率是否均为零;
若是,则控制动力电池与车辆用电设备的各控制器连接的负极接触器断开,控制动力电池与所述电机控制器连接的第一接触器吸合,且控制车辆用电设备的各控制器与所述第一接触器连接的第二接触器吸合;
控制所述电机控制器的开关模块导通,以使所述电机的电机线圈、所述电机控制器的开关模块及母线电容形成电容第一泄放回路,所述电机的电机线圈、所述电机控制器的开关模块、所述第一接触器、所述第二接触器及所述车辆用电设备的各控制器对应的电容组成电容第二泄放回路。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
判断所述车辆用电设备的各控制器对应的电容的电压和母线电容的电压是否下降;
若否,则限制车辆上高压电,并输出负极接触器故障信号;
若是,则第一预设时长后,判断所述车辆用电设备的各控制器对应的电容的电压和母线电容的电压是否小于第一预设电压阈值;
若是,则输出电容主动泄放成功信号,并控制所述第一接触器断开。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
电机控制器的开关模块保持导通,若检测到母线电容的电压下降为零,判断所述车辆用电设备对应的电容的电压是否下降;
若是,则限制车辆上高压电,并输出第一接触器故障信号。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若否,则控制所述车辆用电设备的各控制器与所述第一接触器连接的第二接触器断开,控制所述第一接触器吸合;
第二预设时长后,判断所述车辆用电设备的各控制器电容电压是否下降为零;
若是,则电容的电压下降为零的回路对应的第二接触器故障,限制车辆上高压电,并输出相应回路的第二接触器故障信号。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述车辆用电设备至少包括空调、空气压缩机、转向电机及电压变换器中的一个,所述空调对应的控制器及第二接触器为空调控制器和空调接触器,所述空气压缩机对应的控制器及第二接触器为空压机控制器和空压机接触器,所述转向电机对应的控制器及第二接触器为转向电机控制器和转向电机接触器,所述电压变换器对应的第二接触器为电压变换器控制器和电压变换器接触器,空调控制器对应的电容、空调接触器、第一接触器、电机控制器的开关模块及电机线圈形成空调电容泄放回路,空压机控制器对应的电容、空压机接触器、第一接触器、电机控制器的开关模块及电机线圈形成空压机电容泄放回路,转向电机控制器对应的电容、转向电机接触器、第一接触器、电机控制器的开关模块及电机线圈形成转向电机电容泄放回路,电压变换器控制器对应的电容、电压变换器接触器、第一接触器、电机控制器的开关模块及电机线圈形成电压变换器电容泄放回路,所述空调电容泄放回路、所述空压机电容泄放回路、所述转向电机电容泄放回路及所述电压变换器电容泄放回路形成电容第二泄放回路。
6.一种电容泄放处理系统,其特征在于,所述电容泄放处理系统包括:
电机控制器,所述电机控制器的母线电容与各相桥臂并联连接,各相桥臂由开关模块组成;
电机线圈,所述电机线圈的各相绕组与所述电机控制器的各相桥臂的中点连接;
车辆用电设备的各控制器的电容,所述各控制器的电容的一端与所述母线电容的一端连接;
第一接触器,所述母线电容的另一端通过所述第一接触器与车辆的动力电池连接;
至少一个第二接触器,所述各控制器的电容的另一端通过所述第二接触器与所述第一接触器连接;
负极接触器,所述负极接触器的一端与动力电池负极连接,另一端共接到所述各控制器电容和母线电容的连接端;
电容泄放处理器,所述电容泄放处理器被配置为控制所述第一接触器、所述第二接触器、所述负极接触器及所述电机控制器的开关模块的导通状态;
其中,所述电机线圈、所述电机控制器的开关模块及母线电容形成电容第一泄放回路,所述电机线圈、所述电机控制器的开关模块、所述第一接触器、所述第二接触器及所述车辆用电设备的各控制器对应的电容形成电容第二泄放回路。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述电容泄放处理器被配置为控制所述负极接触器断开,所述第一接触器和所述第二接触器吸合,所述电机控制器中的开关模块导通,以使所述母线电容经所述电容第一泄放回路进行主动放电,所述车辆用电设备的各控制器对应的电容经所述电容第二泄放回路进行主动放电。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,判断所述车辆用电设备的各控制器对应的电容的电压和母线电容的电压是否下降,若否,则所述电容泄放处理器被配置为限制车辆上高压电,并输出负极接触器故障信号;若是,则在第一预设时长后,判断所述车辆用电设备的各控制器对应的电容的电压和母线电容的电压是否小于第一预设电压阈值,若是,则所述电容泄放处理器被配置为控制输出电容主动泄放成功信号,并控制所述第一接触器断开。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,电容泄放处理器被配置为控制电机控制器的开关模块保持导通,若检测到母线电容的电压下降为零,判断所述车辆用电设备的电容电压是否下降;
若是,则所述电容泄放处理器被配置为控制输出第一接触器故障信号,若否,则所述电容泄放处理器被配置为控制第二接触器断开,控制所述第一接触器吸合,且在第二预设时长后,判断所述车辆用电设备的各控制器电容电压是否下降为零;
若是,则电容的电压下降为零的回路对应的第二接触器故障,所述电容泄放处理器被配置为输出相应回路的第二接触器故障信号。
10.一种车辆,其特征在于,所述车辆设置有如权利要求6-9任一项所述的电容泄放处理系统。
11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的电容泄放处理方法的步骤。
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