电动汽车动力电池接触器保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别是涉及一种电动汽车动力电池接触器保护装置。
【背景技术】
[0002]带触点的接触器开关时都会产生电火花，对周围环境造成电磁干扰，对接触器触点造成灼烧和损坏，严重影响接触器的电气寿命。大功率直流机械接触器尤其如此，很多场合的大功率直流机械接触器电气寿命不及其机械寿命的百分之一，因此大功率直流机械接触器往往采用各种灭弧技术，最为先进的、效果最好的是真空加磁吹技术方案，但也只是缓解了接触器触点打火问题，并没有从根本上解决这一问题。
[0003]电动汽车高压动力电池(充电电压达到680v，充电电流500A)在在系统温度超限，充电过程中单体电压超限、充电电流超限，行车过程中单体电压过过低、放电电流过大，都需要切断串连在动力电池正极中的直流接触器，达到保护动力的目的，但是这种高压大电流负载直接用直流接触器切断或者闭合，直流接触器的灭弧的效果达不到预期的效果，接触器的触点容易粘连或者烧结，灭弧效果并不理想。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术现状，本实用新型提供一种电动汽车动力电池接触器保护装置，解决现有接触器因灭弧效果不理想而导致的切断和闭合时触点容易粘连的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种电动汽车动力电池接触器保护装置，包括接触器，所述接触器的第一触点与动力电池组的正极连接，第二触点与电机驱动器的正极输入端连接；
[0006]所述保护装置还包括第一 IGBT模块、第二 IGBT模块和MCU模块，所述第一 IGBT模块的漏极C和所述第二 IGBT模块的源极E与所述接触器的第一触点和所述动力电池组的正极之间的线路连接，所述第一 IGBT模块的源极E和所述第二 IGBT模块的漏极C与所述接触器的第二触点和所述电机驱动器的正极输入端之间的线路连接，所述第一 IGBT模块的栅极G、所述第二 IGBT模块的栅极G和所述接触器的控制线圈分别与所述MCU模块的控制信号输出端连接。
[0007]在其中一个实施例中，所述MCU模块具有CAN通信接口，所述MCU模块通过所述CAN通信接口与电动汽车的主控制器连接。
[0008]在其中一个实施例中，所述接触器为真空接触器。
[0009]与现有技术相比，本实用新型提供的电动汽车动力电池接触器保护装置，采用第一 IGBT模块、第二 IGBT模块与接触器并联，并用MCU模块来控制第一 IGBT模块、第二 IGBT模块和接触器闭合与断开的时序，断开和闭合时接触器触点电压被最高被钳位在IGBT的C、E极结电压，一般不超过2v，解决了直流接触器大电流切断和闭合时触点容易粘连的问题；而且，由于IGBT只在接触器闭合或断开时工作几百毫秒的时间，IGBT发热小，不需加加装散热器，整个装置体积比较小。此外，保护装置使用can通信控制，具有线路简单，抗干扰性强，控制距离远的优点。
[0010]本实用新型附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书【具体实施方式】部分进行说明。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型实施例中的电动汽车动力电池接触器保护装置的电路原理图；
[0012]图2、图3和图4为本实用新型实施例中的电动汽车动力电池接触器保护装置的控制方法的流程图，其中，图2为总流程图，图3为充电处理流程图，图4为放电处理流程图。
[0013]附图标记说明:101、接触器；102、电机驱动器；103、动力电池组；104、MCU模块；105、第一 IGBT 模块；106、第二 IGBT 模块。
【具体实施方式】
[0014]下面参考附图并结合实施例对本实用新型进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0015]图1为本实用新型其中一个实施例中的电动汽车动力电池接触器保护装置的流程图，如图1所示，本实施例中的电动汽车动力电池接触器保护装置包括接触器101、第一IGBT模块105、第二 IGBT模块106和MCU模块104，其中，所述接触器101的第一触点与动力电池组103的正极连接，所述接触器101的第二触点与电机驱动器102的正极输入端连接；所述第一 IGBT模块105的漏极C和所述第二 IGBT模块106的源极E与所述接触器101的第一触点和所述动力电池组103的正极之间的线路连接，所述第一 IGBT模块105的源极E和所述第二 IGBT模块106的漏极C与所述接触器101的第二触点和所述电机驱动器102的正极输入端之间的线路连接，所述第一 IGBT模块105的栅极G、所述第二 IGBT模块106的栅极G和所述接触器101的控制线圈分别与所述MCU模块104的控制信号输出端连接。较优地，所述MCU模块104具有CAN通信接口，所述MCU模块104通过所述CAN通信接口与电动汽车的主控制器连接。所述接触器101为真空接触器。
[0016]如图2-4所示，本实施例中的电动汽车动力电池接触器保护装置的控制方法包括如下步骤:
[0017]一、充电时
[0018](I)当主控制器接收到充电操作命令时，主控制器控制充电器往动力电池组103内充电，充电过程中或者充电完成时，当需要断开接触器101时，主控制器向MCU模块104发送接触器断开命令，当MCU模块104接收到接触器断开命令时，MCU模块104进入充电断开程序，具体流程如下:
[0019]A、MCU模块104控制第二 IGBT模块106闭合，延时第一时间tl后，进入下一步操作；
[0020]B、MCU模块104控制接触器101断开，延时第二时间t2后，进入下一步操作；断开时，接触器101触点电压最高被钳位在第二 IGBT模块106的C、E极结电压，一般不超过2v。
[0021]C、MCU模块104控制所述第二 IGBT模块106断开。
[0022]其中，tl < t2，优选地，tl为25?35毫秒，tl进一步优选为30毫秒，t2优选为90?110毫秒，t2进一步优选为100毫秒。
[0023](2)当需要闭合接触器101时，主控制器向MCU模块104发送接触器闭合命令，当MCU模块104接收到接触器闭合命令时，MCU模块104进入充电闭合程序模块，具体流程如下:
[0024]A,MCU模块104控制所述第二 IGBT模块106闭合，延时第三时间t3后，进入下一步操作；
[0025]B、所述MCU模块104控制所述接触器101闭合，延时第四时间t4后，进入下一步操作；
[0026]C、所述MCU模块104控制所述第二 IGBT模块106断开。
[0027]其中，t3 < t4，优选地，t3为25?35毫秒，t3进一步优选为30毫秒，t4优选为90?110毫秒，t4进一步优选为100毫秒。
[0028]二、放电时
[0029](I)当主控制器接收到放电操作命令时，主控制器向MCU模块104发送接触器闭合命令，当MCU模块104接收到接触器闭合命令时，MCU模块104进入放电闭合程序，具体流程如下:
[0030]A、MCU模块104控制所述第一 IGBT模块105闭合，延时第五时间t5后，进入下一步操作；
[0031]B,MCU模块104控制接触器101闭合，延时第六时间t6后，进入下一步操作；闭合时，接触器101触点电压最高被钳位在第一 IGBT模块105的C、E极结电压，一般不超过2v。
[0032]C、所述MCU模块104控制所述第一 IGBT模块105断开。
[0033]其中，t5 < t6，优选地，t5为25?35毫秒，t5进一步优选为30毫秒，t6优选为90?110毫秒，t6进一步优选为100毫秒。
[0034](2)放电过程中，当需要断开接触器101时，主控制器向MCU模块104发送接触器断开命令，当MCU模块104接收到接触器断开命令时，MCU模块104进入放电断开处理程序，具体流程如下:
[0035]A、所述MCU模块104控制所述第一 IGBT模块105闭合，延时第七时间t7后，进入下一步操作；
[0036]B、所述MCU模块104控制所述接触器101断开，延时第八时间t8后，进入下一步操作；
[0037]C、所述MCU模块104控制所述第一 IGBT模块105断开。
[0038]其中，t7 < t8，优选地，t7为25?35毫秒，t7进一步优选为30毫秒，t8优选为90?110毫秒，t8进一步优选为100毫秒。
[0039]上述实施例中，tl < t2，t3 < t4，t5 < t6，t7 < t8，以使接触器101动作时间足够，保证可靠动作。
[0040]综上，本实用新型提供的电动汽车动力电池接触器保护装置，采用第一 IGBT模块105、第二 IGBT模块106与接触器并联，并用MCU模块来控制第一 IGBT模块105、第二 IGBT模块106和接触器101闭合与断开的时序，断开和闭合时接触器101触点电压被最高被钳位在IGBT的C、E极结电压，一般不超过2v，解决了直流接触器大电流切断和闭合时触点容易粘连的问题；而且，由于IGBT只在接触器闭合或断开时工作几百毫秒的时间，IGBT发热小，不需加加装散热器，整个装置体积比较小。此外，保护装置使用can通信控制，具有线路简单，抗干扰性强，控制距离远的优点。
[0041]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种电动汽车动力电池接触器保护装置，包括接触器(101)，所述接触器(101)的第一触点与动力电池组(103)的正极连接，第二触点与电机驱动器(102)的正极输入端连接; 其特征在于，所述保护装置还包括第一 IGBT模块(105)、第二 IGBT模块(106)和MCU模块(104)，所述第一 IGBT模块(105)的漏极C和所述第二 IGBT模块(106)的源极E与所述接触器(101)的第一触点和所述动力电池组(103)的正极之间的线路连接，所述第一IGBT模块(105)的源极E和所述第二 IGBT模块(106)的漏极C与所述接触器(101)的第二触点和所述电机驱动器(102)的正极输入端之间的线路连接，所述第一 IGBT模块(105)的栅极G、所述第二 IGBT模块(106)的栅极G和所述接触器(101)的控制线圈分别与所述MCU模块(104)的控制信号输出端连接。2.根据权利要求1所述的电动汽车动力电池接触器保护装置，其特征在于，所述MCU模块(104)具有CAN通信接口，所述MCU模块(104)通过所述CAN通信接口与电动汽车的主控制器连接。3.根据权利要求1所述的电动汽车动力电池接触器保护装置，其特征在于，所述接触器(101)为真空接触器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种电动汽车动力电池接触器保护装置，包括第一IGBT模块、第二IGBT模块和MCU模块，第一IGBT模块的漏极C和第二IGBT模块的源极E与接触器的第一触点和动力电池组的正极之间的线路连接，第一IGBT模块的源极E和第二IGBT模块的漏极C与接触器的第二触点和电机驱动器的正极输入端之间的线路连接，第一IGBT模块、第二IGBT模块的栅极G和接触器的控制线圈分别与MCU模块的控制信号输出端连接。本实用新型提供的电动汽车动力电池接触器保护装置，断开和闭合时接触器触点电压被最高被钳位在IGBT的C、E极结电压，解决了直流接触器大电流切断和闭合时触点容易粘连的问题。
【IPC分类】H02H7/18
【公开号】CN204761017
【申请号】CN201520468835
【发明人】邓登平, 魏银仓
【申请人】珠海银隆电器有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月1日