专利名称：一种串联混合动力车高压系统上下电控制电路及控制方法
技术领域：
本发明涉及混合动力车领域，具体是一种串联混合动力车高压系统上下电控制电路及控制方法。
背景技术：
近年来，随着全球变暖现象日趋严重，以及越来越紧张的石油供需矛盾，“节能环保”、“减少温室气体排放”等已经成为汽车界的关注焦点和研发重点。混合动力车将两个或多个能同时运转的单个驱动源合理组合，从而在补偿各驱动源缺点的同时充分利用其优点，是当今最具实际开发意义的低油耗和低排放汽车。串联式混合动力车所用的动力电池直流高压可高达600V，因此高压系统上下电的安全性与稳定性对于串联式混合动力车的长时间安全稳定运行具有重要意义。在现有技术中，串联式混合动力车对高压系统上下电的控制是通过驱动模块控制的接触器开关S2和预充电开关S3的通断来实现的。当整车要求下电时，驱动模块控制的接触器开关S2会立即断开高压用电设备与高压电池模块的连接，但是，直接并联在驱动模块正负极两端、可以自发高压的发电模块从进入停止发电状态至完全停止发电则需要200ms左右的延时。发电模块在该下电延时内发出的电由于没有消耗性负载而会把驱动模块和发电模块本身连接在高压母线正负极间的电容给充爆。考虑到高压系统上下电过程对于整车的重要性，有必要设计一种能够保障串联式混合动力车高压系统上下电过程安全的控制电路及控制方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种串联混合动力车高压系统上下电控制电路及控制方法，其结构简单、性能可靠且能够很好地保障高压系统在各种情况下上下电过程的安全性。本发明的技术方案为
一种串联混合动力车高压系统上下电控制电路，包括通过并联的主接触器和预充电接触器而并联在高压电池模块两端的驱动模块、并联在驱动模块两端的发电模块，驱动模块包括驱动控制器，发电模块包括发电控制器，发电模块并联在高压电池模块两端，并且在其正极之间连接有开关元件。所述的串联混合动力车高压系统上下电控制电路的开关元件的信号输入端与发电控制器的信号输出端连接。所述的串联混合动力车高压系统上下电控制电路的开关元件为可控继电器。所述的串联混合动力车高压系统上下电控制电路的带有自杀式下电功能的发电控制器接常电。所述的串联混合动力车高压系统上下电控制电路的高压电池模块、驱动模块与发电模块两两之间均采用截面面积为50平方毫米的高压母线连接。所述的串联混合动力车高压系统上下电控制电路的控制方法，包括以下步骤
(O当驱动模块收到整车上电指令时，驱动控制器控制预充电接触器闭合，开始预充
电；
(2)预充电完成后，驱动控制器控制主接触器闭合，同时控制预充电接触器断开；
(3 )发电控制器检测到主接触器上电完成后，控制开关元件闭合，完成整车高压系统上电过程；
(4)当驱动模块收到整车下电指令或者整车低压供电被切断时，驱动控制器进入下电状态，受其控制的主接触器立即断开；
(5 )发电模块发出的电通过它与高压电池模块和开关元件构成的回路充电给高压电池模块；
(6)当发电控制器检测到发电模块完全停止发电时，控制开关元件断开，并开启自杀式下电，完成整车高压系统下电过程。本发明通过将发电模块与高压电池模块并联，并且在其正极之间设置开关元件，可以保障串联式混合动力车高压系统上下电过程的安全性。发电模块在下电延时内发出的电可以通过它与开关元件和高压电池模块构成的回路充电给高压电池模块，这样就解决了由于没有消耗性负载而可能导致的驱动模块和发电模块本身连接在高压母线正负极间的电容过充问题；发电模块完全停止发电后，开关元件断开，从而完成整车高压系统的安全下电。本发明结构简单、性能可靠。
图1是本发明的电路结构示意图。
具体实施例方式如图1所示，一种串联混合动力车高压系统上下电控制电路，包括高压电池模块1、并联在高压电池模块I两端的驱动模块2、并联在驱动模块2两端的发电模块3 ;在驱动模块2与高压电池模块I的正极之间接有相互并联的主接触器S2和预充电接触器S3，其中，预充电接触器S3串接有预充电电阻R，预充电电阻R的耐压值为电池电压的1. 5倍，耐流值为电池电压1. 5倍除以预充电电阻值，主接触器S2的接触点耐压值为电池电压1. 5倍以上，吸合线包上电感应电压小于低压电压的1. 5倍；发电模块3并联在高压电池模块I两端，在其正极之间接有可控继电器SI，可控继电器SI的吸合耐压值高于电池电压1. 5倍，可控继电器SI两端的连线大于25平方毫米线径。驱动模块2包括有电动机和驱动控制器(图1中未示出)，电动机接高压电，驱动控制器接低压电，驱动控制器的信号输出端分别与主接触器S2和预充电接触器S3的信号输入端连接。发电模块3包括有发电机和发电控制器(图1中未示出)，发电控制器接常电且带有自杀式下电功能，发电控制器的信号输出端与可控继电器Si的信号输入端连接。本发明的工作原理 当驱动模块2收到整车上电指令时，驱动控制器控制预充电接触器S3闭合，高压电池模块I开始对电动机等高压用电设备(图1中未示出)的电容充电，使高压用电设备正负母线之间的电压接近高压电池模块I两端的电压；预充电完成后，驱动控制器控制主接触器S2闭合，同时控制预充电接触器S3断开；发电控制器检测到主接触器S2上电完成后，控制可控继电器SI闭合，完成整车高压系统上电过程。当驱动模块2收到整车下电指令或者整车低压供电被切断时，由于车上逻辑控制单元都只能用低压供电，所以驱动控制器会进入下电状态，受其控制的主接触器S2也会立即断开，从而断开了高压用电设备与高压电池模块I之间的连接；由于发电控制器接常电，所以此时发电控制器不会进入下电状态，受其控制的可控继电器SI也不会断开；发电模块3在下电延时内(200ms左右)发出的电可以通过它与高压电池模块I和可控继电器SI构成的回路充电给高压电池模块I ;当发电控制器检测到发电机已完全停止发电时，控制可控继电器SI断开，并开启自杀式下电(所谓自杀式下电，是指当检测到自己可以下电时，通过主动控制自己的电源开关断开而实现下电)，完成整车高压系统下电过程。以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.一种串联混合动力车高压系统上下电控制电路，包括通过并联的主接触器(S2)和预充电接触器(S3)而并联在高压电池模块(I)两端的驱动模块(2)、并联在驱动模块(2)两端的发电模块(3)，驱动模块(2)包括驱动控制器，发电模块(3)包括发电控制器，其特征在于:发电模块(3)并联在高压电池模块(I)两端，并且在其正极之间连接有开关元件(SI)。
2.根据权利要求1所述的串联混合动力车高压系统上下电控制电路，其特征在于:所述开关元件(SI)的信号输入端与发电控制器的信号输出端连接。
3.根据权利要求1或2所述的串联混合动力车高压系统上下电控制电路，其特征在于:所述开关元件(Si)为可控继电器。
4.根据权利要求1或2所述的串联混合动力车高压系统上下电控制电路，其特征在于:带有自杀式下电功能的发电控制器接常电。
5.根据权利要求1所述的串联混合动力车高压系统上下电控制电路，其特征在于:所述高压电池模块(I)、驱动模块(2)与发电模块(3)两两之间均采用截面面积为50平方毫米的高压母线连接。
6.根据权利要求1所述的串联混合动力车高压系统上下电控制电路的控制方法，其特征在于包括以下步骤: (I)当驱动模块(2 )收到整车上电指令时，驱动控制器控制预充电接触器(S3 )闭合，开始预充电； (2 )预充电完成后，驱动控制器控制主接触器(S2 )闭合，同时控制预充电接触器(S3 )断开； (3)发电控制器检测到主接触器(S2)上电完成后，控制开关元件(SI)闭合，完成整车高压系统上电过程； (4)当驱动模块(2)收到整车下电指令或者整车低压供电被切断时，驱动控制器进入下电状态，受其控制的主接触器(S2)立即断开； (5)发电模块(3)发出的电通过它与高压电池模块(I)和开关元件(SI)构成的回路充电给高压电池模块(I); (6)当发电控制器检测到发电模块(3)完全停止发电时，控制开关元件(SI)断开，并开启自杀式下电，完成整车高压系统下电过程。
全文摘要
本发明提供一种串联混合动力车高压系统上下电控制电路及控制方法，包括通过并联的主接触器S2和预充电接触器S3而并联在高压电池模块两端的驱动模块、并联在驱动模块两端的发电模块，驱动模块包括驱动控制器，发电模块包括发电控制器，发电模块并联在高压电池模块两端，并且在其正极之间连接有开关元件S1。本发明通过将发电模块在下电延时内发出的电充电给高压电池模块，解决了由于没有消耗性负载而导致的驱动模块和发电模块本身连接在高压母线正负极间的电容过充问题，从而保障了串联式混合动力车高压系统上下电过程的安全性。
文档编号B60L11/00GK103072464SQ201310044770
公开日2013年5月1日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者尹剑, 陈顺东, 柯垒, 吴成加, 赵枫, 徐川, 胡洋 申请人:安徽安凯汽车股份有限公司