[發明專利]插電式混合動力汽車電池系統高壓預充控制方法

在審

• 申請號: 201811293342.1
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109398152A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 楊兵;張玉榮
• 申請（專利權）人: 蕪湖奇達動力電池系統有限公司
• 主分類號: B60L58/10
• 分類號: B60L58/10
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 朱順利

本發明公開了一種插電式混合動力汽車電池系統高壓預充控制方法，包括步驟：S1、控制主負繼電器和預充繼電器閉合，控制主正繼電器斷開，對負載進行上電；S2、高壓預充電完成后，控制預充繼電器斷開，控制主正繼電器閉合，高壓上電完成。本發明的插電式混合動力汽車電池系統高壓預充控制方法，在插電式混合動力汽車電池系統中增加預充電電路，并根據預充回路設計要求在BMS系統中增加預充診斷策略，更加有效地控制整車上電過程安全性，防止上電過程電流過大導致繼電器損壞，實現高壓預充回路安全，保證插電式混合動力汽車高壓上電正常，提高安全性和可靠性。

技術領域

本發明屬于新能源汽車動力電池技術領域，具體地說，本發明涉及一種插電式混合動力汽車電池系統高壓預充控制方法。

背景技術

能源危機和環境發展成為越來越突出的社會矛盾，發展新能源汽車能夠有效緩解這一矛盾；隨著國家對新能源汽車一系列政策出臺，以及標準發布，對新能源汽車要求越來越嚴格，同時新能源汽車安全性要求非常嚴格。作為新能源汽車核心部分，電池的安全性能決定了新能源汽車的性能和用戶信賴度。

根據電動汽車和人體安全標準內容要求，在最大交流工作電壓小于660V，最大直流工作電壓小于1000V，以及整車質量小于3500kg的條件下，插電式混合動力汽車的高壓安全要求如下：

①人體的安全電壓低于35V，觸電電流和持續時間的乘積的最大值小于30mA·s；

②絕緣電阻除以蓄電池的額定電壓至少應該大于1000Ω/V；

③對于高于60V的高壓系統的上電過程中應該采用預充過程來避免高壓沖擊。

基于上述標準中安全規定，預充電管理是新能源汽車中不可缺少的重要環節。該插電式混合動力汽車高壓系統是由電池系統、電機控制器、整車控制器共同組成，該高壓系統所帶的負載主要有電機控制器(IPU)、油泵控制器(POD)、加熱控制器(PTC)以及空調壓縮機等；其中IPU帶有一個較大的母線電容；整車啟動時，此電容基本無電荷。

高壓預充電池系統若沒有預充回路，當高壓上電時主正、主負繼電器直接與電容C閉合，此時電池高壓300多伏，電容C兩端電壓接近OV，相當瞬間短路，根據歐姆定律，母線電流I＝V/R1，R1為兆歐級別，此時I已超過繼電器容量，在此種情況下上電后，主正、主負繼電器極容易損壞。

目前常用的技術是在電機控制器內部增加一個緩沖單元，也就是在電機控制器內增加一個緩沖電阻，來實現上電瞬間緩沖作用；但是這種結構存在很多弊端，易失效；當此緩沖電阻失效時，主正、主負直接接通，此時回路上產生很大的沖擊電流，主正、主負繼電器極容易損壞。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提供一種插電式混合動力汽車電池系統高壓預充控制方法，目的是提高安全性和可靠性。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：插電式混合動力汽車電池系統高壓預充控制方法，包括步驟：

S1、控制主負繼電器和預充繼電器閉合，控制主正繼電器斷開，對負載進行上電；

S2、高壓預充電完成后，控制預充繼電器斷開，控制主正繼電器閉合，高壓上電完成。

設置一預充電電路，該預充電電路包括預充電阻和所述預充繼電器，預充電阻和預充繼電器串聯，預充電電路并聯在所述主正繼電器的兩端，動力電池的正極輸出端通過主正繼電器與電容的一端連接，動力電池的負極輸出端通過電壓采樣模塊和主負繼電器與電容的另一端連接，電壓采樣模塊和主負繼電器串聯，電容與負載并聯連接。

所述步驟S1包括：

S101、高壓上電時，BMS控制預充繼電器進行閉合的過程中，BMS在設定時間內判斷外部電壓是否處于升高狀態；若外部電壓處于升高狀態，則繼續閉合預充繼電器；