电动汽车高压上电电路及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动汽车高压系统控制领域，特别是涉及一种电动汽车高压上电电路及其控制方法。
【背景技术】
[0002]动力电池作为电动汽车的能力输出电路，其能量输出通过一系列高压器件的通断来实现，所述高压器件的工作状态，特别是动力电池正端和负端高压继电器是否正常通断对动力电池保证能量输出十分必要；电池管理系统(BMS)作为动力电池能量输出的控制单元，必须检测动力电池高压继电器及相关高压器件的工作状态，但目前的动力电池高压继电器电路中，电池管理系统无法判断具体哪个高压继电器或器件出故障，造成无法完成高压上电流程，或者完成了高压上电流程，却无法识别高压继电器的粘连情况，这些高压继电器和器件工作不正常的情况为车辆使用和维护带来不安全因素，故急需提高电池管理系统对尚压上电电路的检测控制能力。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的在于提供一种电动汽车高压上电电路及其控制方法，旨在使高压上电电路安全、可靠地上电。
[0004]为实现上述目的，本发明提供一种电动汽车高压上电电路，包括电池组、负载和连接于电池组与负载之间的第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、预充电阻、二极管、预充电容、第一电压检测电路、第二电压检测电路和第三电压检测电路，所述电池组的总正极端到总负极端之间依次串接第一开关元件、预充电容和第三开关元件，所述预充电阻、二极管和第二开关元件组成串联支路，所述串联支路并联在第一开关元件的两端，所述第二开关元件连接于第一开关元件和预充电容的连接点，所述负载设置于预充电容的两端，所述第一电压检测电路连接于电池组的两端，所述第二电压检测电路的一端连接二极管和第二开关元件的连接点，另一端连接电池组的总负极端和第三开关元件的连接点；所述第三电压检测电路的一端连接第二开关元件和负载的连接点，另一端连接电池组的总负极端和第三开关元件的连接点。
[0005]优选地，所述二极管设置在预充电阻和第二开关元件之间。
[0006]优选地，所述第一开关元件为正极继电器、第二开关元件为预充继电器、第三开关元件为负极继电器。
[0007]此外，为实现上述目的，本发明还提供一种基于上述电动汽车高压上电电路的控制方法，包括以下步骤:
当电池管理系统上的低电压开始工作后，根据系统预设的检测方法，判断高压上电电路中是否存在故障器件，若是，则电池管理系统报出故障，并结束高压上电；若否，则高压上电完成。
[0008]优选地，所述当电池管理系统上的低电压开始工作后，根据系统预设的检测方法，判断高压上电电路中是否存在故障器件，若是，则电池管理系统报出故障，并结束高压上电；若否，则高压上电完成的具体步骤包括:
S10、当电池管理系统上的低电压开始工作后，获取第一电压检测电路、第二电压检测电路和第三电压检测电路的检测结果，并根据该检测结果判断预充电阻、二极管、第一开关元件和第二开关元件是否存在故障；若是，则电池管理系统报出故障，并结束高压上电；若否，则执行步骤S20;
S20、闭合第二开关元件，再次获取第一电压检测电路、第二电压检测电路和第三电压检测电路的检测结果，并根据该检测结果判断第二开关元件和第三开关元件是否存在故障，在判断完成后断开第二开关元件；若是，则电池管理系统报出故障，并结束高压上电；若否，则执行步骤S30;
S30、依次闭合第三开关元件和第二开关元件，对高压上电电路进行预充电，获取第二电压检测电路和第三电压检测电路的检测结果，并根据该检测结果判断第三开关元件是否存在故障，若是，则电池管理系统报出故障，断开第二开关元件和第三开关元件并结束高压上电；若否，则执行步骤S40;
S40、当V3 > 90%V1后，先闭合第一开关元件，然后在设定延时时段内断开第二开关元件，获取第一电压检测电路和第三电压检测电路的检测结果，并根据该检测结果判断第一开关元件是否存在故障，若是，则电池管理系统报出故障，断开所有开关元件并结束高压上电；若否，则高压上电完成。
[0009]所述步骤SlO的具体步骤包括:
5100、当电池管理系统上的低电压开始工作后，获取第一电压检测电路、第二电压检测电路和第三电压检测电路的检测结果分别为V1、V2、V3 ;
5101、判断V2是否等于预设的第一阈值Va，若是，则预充电阻或二极管已损坏，执行步骤S106 ;若否，则执行步骤S102 ；
5102、判断V2是否等于VI，若是，则第一开关元件和第二开关元件同时粘连，执行步骤S106 ;若否，则执行步骤S103 ；
5103、判断V2是否等于V3，若是，则第二开关元件粘连，执行步骤S106;若否，则执行步骤S104 ；
5104、判断V3是否等于VI，若是，则第一开关元件粘连，执行步骤S106;若否，则执行步骤S105 ；
5105、判断V2是否等于Vl与二极管压降的差，若是，则预充电阻或二极管正常，执行步骤S20 ；
5106、电池管理系统报出故障，并结束高压上电。
[0010]优选地，所述步骤S20的具体步骤包括:
5200、闭合第二开关元件，获取第一电压检测电路、第二电压检测电路和第三电压检测电路的检测结果分别为V1、V2、V3 ;
5201、判断V3是否等于V2且V3是否等于Vl与二极管压降的差，若是，则第二开关元件正常闭合，断开第二开关元件，并执行步骤S30 ;若否，则执行步骤S204 ;
5202、判断V3是否等于预设的第一阈值Va，若是，则第二开关元件失效，执行步骤S204 ;若否，则执行步骤S203 ； 5203、判断V3是否按预设充电电压曲线持续上升，若是，则第三开关元件粘连，执行步骤 S204 ；
5204、断开第二开关元件，电池管理系统报出故障，并结束高压上电。
[0011]优选地，所述步骤S30的具体步骤包括:
5300、依次闭合第三开关元件和第二开关元件，获取第二电压检测电路和第三电压检测电路的检测结果分别为V2、V3 ;
5301、判断V3是否按预设充电电压曲线持续上升，若是，则第三开关元件正常闭合，执行步骤S40 ;若否，则执行步骤S302 ;
5302、判断V3是否等于V2，若是，则第三开关元件失效，断开第二开关元件和第三开关元件，电池管理系统报出故障，并结束高压上电。
[0012]优选地，所述步骤S40的具体步骤包括:
5400、当V3> 90%V1时，先闭合第一开关元件，然后在设定延时时段内断开第二开关元件，获取第一电压检测电路和第三电压检测电路的检测结果分别为V1、V3 ;
5401、判断V3是否等于VI，若是，则第一开关元件正常闭合，高压上电完成；若否，则执行步骤S402 ；
5402、判断V3是否小于Vl且呈下降趋势，若是，则第一开关元件失效，电池管理系统报出故障，断开所有开关元件并结束高压上电。
[0013]优选地，所述延时时段为20ms-50mso
[0014]为了更好解释本发明，以下为对本发明的一些扩展，不应理解为对本发明的限制。
[0015]本发明可诊断所有高压继电器和器件的故障状态，保证高压上电电路在所有高压继电器和器件工作状态正常的情况下完成高压上电流程，消除了高压上电流程中的不安全因素，并在出现故障时能为用户提供具体故障信息，方便维修或更换器件。
【附图说明】
[0016]图1为本发明电动汽车高压上电电路一实施例的结构示意图。
[0017]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0018]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]本发明提供一种电动汽车高压上电电路，参照图1，在该实施例中，电动汽车高压上电电路包括电池组和连接于电池组与负载之间的第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、预