一种新能源汽车电容电量的安全泄放方法
【专利摘要】本发明公开了一种新能源汽车电容电量的安全泄放方法，当整车KEYOFF后，MCU、VMS延时500ms认定继电器完全断开后，MCU通过施加电机D轴电流id为50A，Q轴电流诶零，使电机转子不产生抖动，通过施加电压在电机绕组上，消耗掉MCU中电容储存的电量，完成泄放。本发明通过有负载泄放，能够缩短泄放时间，提高安全性。
【专利说明】—种新能源汽车电容电量的安全泄放方法
【技术领域】
[0001]本发明属于新能源汽车安全领域，涉及电容电量安全管理，具体涉及一种用于泄放电容电量的新能源汽车安全控制方法，适用于纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车。
【背景技术】
[0002]伴随着全球经济发展，石油消耗量日益增加，石油作为不可再生资源，正变的日益紧缺，同时在环境污染下，各种能源汽车应运而生，特别是油电混合动力汽车、纯电动汽车，在国家大力倡导低碳生活的形式下日益普及。
[0003]由于纯电动汽车动力系统有别于传统的燃油汽车，动力系统包括电机、控制器，其主要能源来自几百伏的电池系统，因此，对于纯电动汽车的安全使用、维修问题成为各大汽车厂商的重点问题。整车驱动系统由电机、MCU、动力电池、VMS、蓄电池、DC/DC变换器构成，其中MCU逆变器控制电机运转，能量源来自动力电池，由VMS整车管理系统控制MCU驱动电机工作，DC/DC变换器的输入是来自MCU的高压直流电，由VMS控制DC/DC的输出给蓄电池充电，当电机工作时MCU内部电容中的电压与动力高压电池电压一致，当高压电池断开的时候，MCU中电容储存的电量要几分钟后才能自动泄放至零伏，如果在泄放期间维修人员在插拔MCU的高压插接件时，可能会造成触电的危险，因此在高压继电器断开的时候，必须很快的对MCU中电容的电量进行泄放，避免人员接触高压。
【发明内容】
[0004]本发明目的是在于解决维修人员在已经断开高压直流母线后，如何很快的泄放掉MCU中电容的电量的问题，避免拆装MCU、高压直流母线时触电，保障人身安全。
[0005]本发明具体公开了一种新能源汽车电容电量的安全泄放方法，包括如下步骤:
O当整车KEY OFF后，MCU、VMS检测到KEY OFF并延时500ms，认定继电器断开；
2)MCU通过施加电机D轴一电流值，Q轴电流为零，将一电压施加在电机绕组上，施加的D轴电流使得电机转子不产生抖动；
3)MCU自身检测是否无故障以及电机转速是否小于IOOrpm ；
4)当MCU自身检测无故障且电机转速小于100rpm，MCU开始执行主动泄放并开始泄放计时tl,判断tl是否>=3s ；
5)当判断tl>=3s时，MCU判断母线电压，如果母线电压V2>36V，则确定电池继电器粘死，实际没有断开，发出蜂鸣报警，退出泄放模式；如果母线电压V2〈=36V，MCU确定电池继电器已经断开，退出泄放模式，完成泄放。
[0006]其中，在步骤4) MCU执行泄放的同时，VMS使能DC/DC工作，给蓄电池充电。当判断母线电压V2〈217V时，停止DC/DC工作。
[0007]进一步，MCU施加到电机D轴的电流值为50A。
[0008]其中，当在步骤4)中判断tl〈3s时，MCU继续执行电容泄放模式并对MCU故障和电机转速进行检测，当二者其一不满足条件时退出泄放模式。
[0009]本发明通过有负载泄放，能够缩短泄放时间，提高安全性。而且由于不需要进行硬件改造，成本几乎为零。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1:电容泄放系统框图；
图2:控制流程图；
图3:无负载下电容电压泄放曲线图；
图4:有负载下电容电压泄放曲线图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明进行具体说明。
[0012]如图1，整车在正常运行的时候，继电器SI处于闭合状态，电池提供MCU (电机控制单元)所需电压Vl来驱动电机运行，当VMS (整车管理系统)检测到蓄电池电压V3小于13.8V时，使能DC/DC为蓄电池充电，DC/DC的输入与MCU母线端相接，该输入电压等于电池电压V1、MCU母线电压V2，即Vl= V2。
[0013]当整车KEY OFF (钥匙关闭)后，MCU、VMS检测到KEY OFF并延时500ms，继电器SI断开，继电器SI断开实际需要时间在500ms以内，所以MCU、VMS要延时500ms认定继电器完全断开后对电容Cl进行泄放，避免过快进行泄放导致SI粘死的现象。此时，MCU通过施加电机D轴电流id为50A，Q轴电流等于零，通过施加电压在电机绕组上，这样就能消耗掉MCU中电容Cl储存的电量，施加的D轴电流不至于使电机转子产生抖动。
[0014]然后，MCU自身检测是否无故障,判断MCU无故障且电机转速小于IOOrpm后，MCU开始执行主动泄放并开始泄放计时tl，如tl〈3s，MCU继续执行电容泄放模式并对MCU故障和电机转速进行检测，当二者其一不满足条件时退出泄放模式，当tl>=3s时，MCU判断母线电压，如果V2>36V，则判断电池继电器SI粘死，实际没有断开，发出蜂鸣报警，则退出泄放模式。如判断母线电压V2〈=36V时，MCU判断电池继电器SI已经断开，退出泄放模式，完成此次泄放。
[0015]在MCU执行泄放同时，VMS使能DC/DC工作，给蓄电池充电，以此消耗MCU中电容Cl储存的电量，辅助MCU进行电容泄放，加快泄放时间。当判断母线电压V2〈217V时停止DC/DC工作，否则继续使能DC/DC工作。
[0016]图3所示为电容在无外接负载情况下进行泄放，电容本身电压V2 - 340V左右，泄放至36V需要时间63S。这种情况下，很可能造成维修人员在维修MCU的时候触碰高压端子，有触电的危险，同时如果等到电容电压降到人体安全电压以下，再对MCU进行操作时，浪费时间。
[0017]图4所述为电容在相同电压有负载情况下进行泄放，泄放至36V时需要时间0.13s。相比图3，在同等电压条件下，电容电压泄放至36V提高了近62s，图4中泄放的结果表明在整车KEY OFF后能较快的完成对电容电压的泄放，尽量减少安全危险的存在。
【权利要求】
1.一种新能源汽车电容电量的安全泄放方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)当整车KEYOFF后，MCU、VMS检测到KEY OFF并延时500ms，认定继电器断开； 2)MCU通过施加电机D轴一电流值，Q轴电流为零，将一电压施加在电机绕组上，施加的D轴电流使得电机转子不产生抖动； 3)MCU自身检测是否无故障以及电机转速是否小于IOOrpm; 4)当MCU自身检测无故障且电机转速小于100rpm，MCU开始执行主动泄放并开始泄放计时tl,判断tl是否>=3s ； 5)当判断tl>=3s时，MCU判断母线电压，如果母线电压V2>36V，则确定电池继电器粘死，实际没有断开，发出蜂鸣报警，退出泄放模式；如果母线电压V2〈=36V，MCU确定电池继电器已经断开，退出泄放模式，完成泄放。
2.根据权利要求1所述的安全泄放方法，其特征在于:在步骤4)MCU执行泄放的同时，VMS使能DC/DC工作，给蓄电池充电。
3.根据权利要求2所述的安全泄放方法，其特征在于:当判断母线电压V2〈217V时，停止DC/DC工作。
4.根据权利要求1-3任一项所述的安全泄放方法,其特征在于:MCU施加到电机D轴的电流值为50A。
5.根据权利要求1-4任一项所述的安全泄放方法，其特征在于:当在步骤4)中判断tl〈3s时，MCU继续执行电容泄放模式并对MCU故障和电机转速进行检测，当二者其一不满足条件时退出泄放模式。
【文档编号】B60L3/00GK103448556SQ201310453501
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】陈立冲, 蔡交明 申请人:奇瑞汽车股份有限公司