电动汽车高压上下电系统的制作方法

本实用新型涉及电动汽车高压上下电系统，属于电动汽车高压系统控制领域。

背景技术：

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，高压器件的工作状态，尤其是动力电池正端高压继电器(总正接触器)和负端高压继电器(总负接触器)是否正常通断对动力电池的可靠能量输出起十分重要的作用，因此，必须检测动力电池高压继电器以及其他相关高压器件的工作状态，但是，目前无法可靠地判断出高压继电器是否故障，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，这些高压继电器的不正常运行的情况为车辆使用和维护带来不安全因素。而且，电动汽车高压上下电流程，一般按照预先设定的预充时间进行控制上电，下电是先断开总正接触器,然后断开总负接触器,没有根据电流检测和放电电压检测进行下电。一般也没有先进行诊断再上电的流程。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供电动汽车高压上下电系统，用以实现高压器件的故障诊断。

为实现上述目的，本实用新型包括以下技术方案。

系统方案一：本方案提供一种电动汽车高压上下电系统，包括动力电池以及从动力电池正极输出的正极输出线路和从动力电池负极输出的负极输出线路，正极输出线路上串设有总正接触器，总正接触器中的用于连接动力电池的一端为第一端，总正接触器中的用于连接负载的一端为第二端，负极输出线路上串设有总负接触器，总负接触器中的用于连接动力电池的一端为第一端，总负接触器中的用于连接负载的一端为第二端，所述总正接触器并联有一条预充支路，所述预充支路上串设有预充电阻和预充接触器，所述系统还包括第一电压检测模块和第二电压检测模块，所述第一电压检测模块用于检测总正接触器第一端和总负接触器第一端的电压，所述第二电压检测模块用于检测总正接触器第二端和总负接触器第二端的电压。

设置有两个电压检测模块，第一电压检测模块用于检测总正接触器和总负接触器靠近动力电池的一端的电压，第二电压检测模块用于检测总正接触器和总负接触器靠近负载的一端的电压，根据这两个电压检测模块检测的电压信号进行系统中总正接触器和总负接触器等重要高压器件的故障诊断。因此，结合第一电压检测模块和第二检测模块，并结合相关控制过程，能够准确地诊断出总正接触器或者总负接触器是否出现粘连故障，进而保证动力电池的可靠能量输出。另外，在上电之前对总接触器进行故障诊断,准确判断故障位置。

系统方案二：在系统方案一的基础上，系统还包括控制模块，所述控制模块采样连接所述第一电压检测模块和第二检测模块，控制连接所述总正接触器、总负接触器和预充接触器。

系统方案三：在系统方案二的基础上，所述正极输出线路或者负极输出线路上设置有电流检测模块，所述控制模块采样连接所述电流检测模块。

附图说明

图1是电动汽车高压上下电系统的硬件结构图；

图2是电动汽车高压上下电控制方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1所示，电动汽车高压上下电系统包括动力电池1以及从动力电池1正极输出的正极输出线路和从动力电池负极输出的负极输出线路，本实施例中，动力电池内部设置有带有熔断器的维修开关2，维修开关2串联在动力电池中间。本实施例中，系统中设置有控制及检测单元5，用于整个系统的诊断和控制，是系统的控制核心，当然，系统的控制核心还可以是车辆中的电池管理系统(BMS)，这样的话，该控制核心就不是系统的一部分。

正极输出线路上串设有总正接触器9，总正接触器9中的用于连接动力电池1的一端为第一端，总正接触器9中的用于连接负载的一端为第二端，以图1给出的方位来看，第一端为总正接触器9的左侧端，第二端为总正接触器9的右侧端。负极输出线路上串设有总负接触器4，总负接触器4中的用于连接动力电池1的一端为第一端，总负接触器4中的用于连接负载的一端为第二端，以图1给出的方位来看，第一端为总负接触器4的左侧端，第二端为总负接触器4的右侧端。总正接触器9并联有一条预充支路，预充支路上串设有预充电阻10和预充接触器8。

由于动力电池1的主要负载为电机，那么，本实施例中，动力电池1的负载为电机控制器6，电机控制器6中有滤波电容，也称其为预充电容，预充支路可对电机控制器6中的预充电容进行预充。本实施例中，总正接触器9与电机控制器6的正极之间的线路上串设有熔断器7。

控制及检测单元5控制连接总正接触器9、总负接触器4和预充接触器8，通过控制信号控制这三个接触器的状态。本实施例中，总正接触器9、总负接触器4和预充接触器8均包括两部分，分别是触点和控制线圈，那么，总正接触器9的触点串设在正极输出线路上，总负接触器4的触点串设在负极输出线路上，预充接触器8的触点串设在预充支路上，控制及检测单元5控制连接总正接触器9、总负接触器4和预充接触器8的控制线圈，如图1所示。

系统还包括第一电压检测模块和第二电压检测模块，第一电压检测模块用于检测总正接触器9的左侧端和总负接触器4的左侧端的电压，即检测总正接触器9和总负接触器4靠近动力电池1这一端的电压，将第一电压检测模块的检测信号称为总压1；第二电压检测模块用于检测总正接触器9的右侧端和总负接触器4的右侧端的电压，即检测总正接触器9和总负接触器4靠近电机控制器6这一端的电压，将第二电压检测模块的检测信号称为总压2。那么，第一电压检测模块检测的信号有两个，分别是总压1正极信号和总压1负极信号，第二电压检测模块检测的信号有两个，分别是总压2正极信号和总压2负极信号。第一电压检测模块和第二电压检测模块在图1中没有显示，只以检测线路进行表示，并且由于电压检测模块属于现有设备，这里就不再具体说明。控制及检测单元5采样连接第一电压检测模块和第二电压检测模块，用于接收这两个电压检测模块检测的电压信号。另外，控制及检测单元5还通过通讯线与电机控制器6相连。

进一步地，系统中还设置有电流检测模块3，用于检测动力电池1的输出电流，设置在正极输出线路或者负极输出线路上，本实施例将其设置在负极输出线路上，控制及检测单元5通过电流检测线采样连接电流检测模块3。

在车辆无严重故障情况下，控制及检测单元5收到车辆上电信号后，首先检测第一电压检测模块检测到的电压信号，即总压1信号，若总压1小于设定值(为了与权利要求书照应，此时的设定值为第三设定值)，可诊断为维修开关2中的熔断器熔断故障(当然，维修开关2中的熔断器熔断故障诊断过程可以省略，直接进行后续总负接触器粘连故障和总正接触器粘连故障的诊断)；若检测到总压1在整车高压正常值范围内，对主接触器进行粘连诊断：①总负接触器的粘连诊断方法为：先闭合预充接触器，即只有预充接触器闭合的情况下，若检测到第二电压检测模块检测到的电压信号，即总压2大于一设定值(为了与权利要求书照应，此时的设定值为第一设定值)，则诊断为总负接触器粘连故障，上报故障，结束上电流程；若检测不到总压2，则总负接触器无故障，那么，进行总正接触器的粘连诊断，因此，②总正接触器的粘连诊断方法为：控制断开预充接触器，然后闭合总负接触器，即在预充接触器断开、总负接触器无故障、且只有总负接触器闭合的情况下，若检测到总压2大于一设定值(为了与权利要求书照应，此时的设定值为第二设定值)，则诊断为总正接触器粘连故障，若检测不到总压2，则总正接触器无故障，控制断开总负接触器。因此，检测到任一故障，就设置故障码进行上报，车辆不能进入正常上电流程。

若控制及检测单元5收到车辆上电信号后，车辆上电诊断无任何故障，则进入正常上电流程，首先闭合总负接触器，设置超时时间，如果在该超时时间内总压1是否正常且车辆是否无严重故障的诊断没有完成，表示自检时间超时，那么上报高压上电故障(当然，该自检过程为具体的实施方式，可以省略)，若自检正常则闭合预充接触器，即先闭合总负接触器再闭合预充接触器后，对电机控制器中的预充电容进行预充电，并检测总压2的电压值，若总压2的电压值大于设定的允许上电电压值，则控制闭合总正接触器，然后断开预充接触器，完成上电时序控制。由于总压2为靠近电机控制器一侧的电压，因此，总压2的电压值可以理解为预充电容的电压值，设定一个时间，若该设定时间后预充电容的电压值仍小于设定的允许上电电压值，则上报高压上电预充故障。

控制及检测单元收到车辆下电信号后，电流检测模块检测线路电流值，当电流值小于设定的可下电电流值时，控制断开总正接触器，然后通过通讯线发给电机控制器主动放电指令，控制电机控制器中预充电容放电，然后检测总压2，预充电容上的电压逐渐降低，当预充电容上的电压值小于设定可下电电压值时，控制断开总负接触器，完成下电控制。设定一个时间，若在该设定时间后预充电容上的电压值仍大于可下电电压值，也可以说，超时电压值仍大于可下电电压值，则仍断开总负接触器，但上报高压下电故障。因此，在电流值小于可下电电流值时进行下电，可避免接触器带载下电，能够延长接触器的使用寿命，并且，检测总压2小于设定可下电电压值时进行控制，可使整车具有的电能处于安全状态。图2为电动汽车高压上下电控制方法的整体流程图，并且，本实施例中的各设定值均可以根据实际需要进行设定。

以上给出了具体的实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。本实用新型的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。

上述方法可以作为一种计算机程序，存储在电动汽车高压上下电控制系统中的存储器中并可在电动汽车高压上下电控制系统中的处理器上运行。