[發明專利]一種電動汽車母線余電泄放系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201310286914.4
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103407374A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 林偉義;劉艷;羅曉;吳瑞
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;H02J7/00
• 代理公司: 廣州中瀚專利商標事務所 44239
• 代理人: 黃洋;蓋軍

技術領域

?本發明屬于電動汽車安全技術領域，特別涉及到一種電動汽車母線余電泄放系統及其控制方法。

背景技術

隨著經濟的發展，能源和環保問題日益突出，世界各國都將目光投向了環保和節能的電動汽車。而電動汽車的一個重要的特點就是車內裝有保證足夠動力性能的高壓電路，其高達300V以上的電壓危及人身安全和車載高壓用電器的使用安全。高壓系統的正常工作電流達到一百安培以上，當瞬時短路時的放電電流更是成倍增加。因此，在設計、規劃高壓動力系統和對高壓系統進行選型時不僅應充分滿足整車動力驅動要求，還必須確保車輛運行安全、駕乘人員安全和車輛運行環境安全。因此對高壓電氣系統的管理和安全性已經成為電動汽車研究設計時必須要解決的重要問題。

由于電動汽車高壓電氣系統的供電回路中存在著大量的容性負載，在動力電池斷開后，供電回路中仍會殘留很高的電壓和電能，如不采取有效的泄放措施，將會危及車輛和人身安全。為了避免剩余電量可能帶來的危害，高壓電氣系統在高壓電源切斷后采取了余電泄放的方法。

目前傳統的對母線余電泄放的辦法是在電池正負母線之間增加一個功率電阻，在電池繼電器斷開之后通過功率電阻將電能轉化成熱能發熱的形式將余電進行泄放，這種方法存在下述問題：1、由于考慮功率電阻在母線上的能量損耗問題，往往泄放時間達到10秒以上；2、母線上殘余的電能被消耗掉了，浪費了部分能源；3、額外增加的功率電阻增加了系統的成本、降低了可靠性。

發明內容

本發明的目的是提出一種電動汽車母線余電泄放系統及其控制方法，在保證順利泄放掉母線余電、保證安全的同時，減少電能的浪費。

本發明的電動汽車母線余電泄放系統包括控制單元、高壓動力電池、DC-DC變換器和高壓用電器，所述DC-DC變換器的輸入端、高壓用電器并聯后與高壓動力電池的母線相連，DC-DC變換器的輸出端連接有蓄電池；所述高壓動力電池的母線在DC-DC變換器的輸入端、高壓用電器的接點與高壓動力電池的輸出端之間設有控制高壓動力電池電力輸出與否的開關，所述開關及DC-DC變換器與控制單元相連并受控制單元控制。

具體來說，所述高壓用電器至少包括電機驅動器及與電機驅動器相連的驅動電機。

上述的電動汽車母線余電泄放系統的控制方法如下：控制單元在利用開關斷開高壓動力電池的電力輸出時，控制DC-DC變換器保持工作，將高壓動力電池上的余電通過DC-DC變換器轉換成低壓，并輸送至蓄電池中存儲，然后再關閉DC-DC變換器。

具體來說，控制單元在利用開關斷開高壓動力電池的電力輸出時，控制DC-DC變換器保持工作預定時間。只要所述預定時間選擇的合適，就足以將高壓動力電池母線上的余電通過DC-DC變換器轉換成低壓電，并輸送至蓄電池中存儲。通過時間控制而無需其它的附加元件，可以節約成本?？筛鶕唧w的電路來設定預定時間，保證高壓動力電池母線上殘留的余電泄放完全。

進一步地，在利用開關斷開高壓動力電池的電力輸出時，控制單元通過延遲關閉或重啟DC-DC變換器的方式，使DC-DC變換器保持工作預定時間。這樣無論DC-DC變換器在斷開高壓動力電池的電力輸出之前為何種狀態，都可以保證可靠的余電泄放。

本發明的電動汽車母線余電泄放系統結構簡單，成本低，可以通過DC-DC變換器將高壓動力電池母線上的余電轉換成低壓電，并給蓄電池充電，避免了能量的浪費，具有很好的實用性。

附圖說明

????圖1是本發明的電動汽車母線余電泄放系統的結構原理圖。

????圖2是本發明的電動汽車母線余電泄放系統在泄電狀態時的原理圖。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施實例的描述，對本發明的具體實施方式如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理等作進一步的詳細說明。

實施例1：

如圖1所示，本實施例的電動汽車母線余電泄放系統包括控制單元（在圖中未畫出）、高壓動力電池、DC-DC變換器和高壓用電器，其中高壓用電器不僅包括電機驅動器及與電機驅動器相連的驅動電機，還包括電動空調、電動加熱等其他高壓用電器，所述DC-DC變換器的輸入端、高壓用電器并聯后與高壓動力電池的母線相連，DC-DC變換器的輸出端連接有12V蓄電池和低壓用電系統；所述高壓動力電池的母線在DC-DC變換器的輸入端、高壓用電器的接點與高壓動力電池的輸出端之間設有控制高壓動力電池電力輸出與否的繼電器開關K1，所述繼電器開關K1及DC-DC變換器與控制單元相連并受控制單元控制。

如圖2所示，電機驅動器、其他高壓用電器、DC-DC變換器從原理上存在容性負載，分別等效成C1、C2、C3。上述的電動汽車母線余電泄放系統的控制方法如下：控制單元在利用開關斷開高壓動力電池的電力輸出時，通過延遲關閉或重啟DC-DC變換器的方式，控制DC-DC變換器保持工作至少1秒鐘，將高壓動力電池上的余電通過DC-DC變換器轉換成12V的低壓電，并輸送至12V蓄電池中存儲，然后再關閉DC-DC變換器。