电动汽车及其高压系统、检测方法和预充电电路技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车及其高压系统、检测方法和预充电电路。其中，该电动汽车的高压系统包括：动力电池电路，包括动力电池和负极继电器，负极继电器的第一端连接于动力电池的负极；与动力电池电路串联的预充电电路，预充电电路包括：与正极继电器并联的预充电继电器和预充电电阻矩阵，预充电继电器与预充电电阻矩阵串联，预充电电阻矩阵包括多个预充电电阻；控制器，分别与正极继电器、负极继电器和预充电继电器连接，用于在控制负极继电器、预充电继电器和正极继电器依次接通之后，使用预充电电阻矩阵控制高压系统安全上电。本发明专利技术解决了在单一预充电电阻短路的情况下，闭合预充电继电器瞬间存在冲击电流的技术问题。

Electric vehicle and its high voltage system, detection method and precharge circuit

The invention discloses an electric automobile and a high voltage system, a detection method and a precharge circuit. Among them, including the high voltage system of electric vehicle power battery circuit, including: power battery anode and cathode anode relay relay, a first end connected to the power battery; battery circuit in series with the pre charge circuit, pre charging circuit includes a cathode and relay parallel pre charging relay and precharge resistor matrix, pre charging relay and precharge resistor matrix series precharge resistor matrix comprises a plurality of precharge resistor; controller is respectively connected with the anode and cathode relay relay and pre charging relay, used in the control of negative and positive pre charge relay, relay relay is orderly connected after using the precharge resistor matrix control high voltage power system security. The invention solves the technical problem that the current of an instant charging relay is closed when the single precharge resistor is short circuited.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源汽车领域，具体而言，涉及一种电动汽车及其高压系统、检测方法和预充电电路。
技术介绍
新能源汽车(如纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车)含有低压和高压两个电压系统。其中，低压系统作为新能源汽车的控制系统，高压系统作为新能源汽车的能源提供系统和驱动系统。高压系统的电压等级一般高于200V，具有电压高、电流大的特点，超出人员的安全电压范围。新能源汽车的能源提供系统包括电池系统，电池系统的负载为电机系统等多个高压负载部件，为保证高压负载部件输入端电压的稳定性，高压负载部件输入端均接有高压大容量的稳压电容；为降低系统上电时的电流冲击，高压回路中设有预充电回路。图1是根据现有技术的一种新能源汽车预充电电路图，如图1所示：预充电回路由预充电接触器、预充电电阻和正极接触器组成，其中，预充电电阻为单一功率电阻。该预充电回路结构简单，并且在电路无故障的情况下，可以解决上电过程电流冲击的问题，但由于预充电接触器没有状态反馈，在电路内部件出现故障时，无法避免的出现的大电流冲击损坏系统部件的问题。并且在预充电电阻短路，控制系统也无法诊断判定。针对上述预充电接触器没有状态反馈，无法判断电路内部是否出现故障的问题，现有技术中对图1中的预充电电路进行了改进，图2是根据现有技术的又一种新能源汽车预充电电路图，如图2所示，预充电电路中的预充电接触器增加反馈状态，接入整车控制单元，并且增加电池端电压检测和预充电后电压检测(如图中V1、V2)。如图2所示的预充电电路可以检测预充电接触器的状态以及预充过程，但仍然无法避免在预充电电阻短路的情况下，闭合预充电接触器瞬间冲击电流的问题，并且，在预充电电路内部发生故障的情况下，控制系统也无法诊断判定。针对上述在预充电电阻短路的情况下，闭合预充电接触器瞬间存在冲击电流的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种电动汽车及其高压系统、检测方法和预充电电路，以至少解决在单一预充电电阻短路的情况下，闭合预充电继电器瞬间存在冲击电流的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种电动汽车的高压系统，包括：动力电池电路，包括动力电池和负极继电器，负极继电器的第一端连接于动力电池的负极；与动力电池电路串联的预充电电路，预充电电路包括：与正极继电器并联的预充电继电器和预充电电阻矩阵，预充电继电器与预充电电阻矩阵串联，预充电电阻矩阵包括多个预充电电阻；控制器，分别与正极继电器、负极继电器和预充电继电器连接，用于在控制负极继电器、预充电继电器和正极继电器依次接通之后，使用预充电电阻矩阵控制高压系统安全上电。进一步地，预充电电阻矩阵包括：N组预充电电阻集合，每组预充电电阻集合并联连接，每组预充电电阻集合包括至少一个预充电电阻，在任意一组预充电电阻集合包括多个预充电电阻的情况下，预充电电阻集合中包含的每个预充电电阻串联连接。进一步地，系统还包括：第一电压表，与动力电池并联，用于检测动力电池的第一电压值；第二电压表，第二电压表的第一端接入预充电继电器与预充电电阻矩阵之间的节点，第二端与负极继电器的第二端连接，用于检测预充电电阻的第二电压值；第三电压表，与高压负载并联，用于检测高压负载两端的第三电压值；控制器还用于在控制负极继电器、预充电继电器和正极继电器依次接通的过程中，根据检测得到的第一电压值、第二电压值和第三电压值，控制高压系统安全上电。进一步地，控制器在上电初始化完成后，读取第一电压值，如果读取到的第一电压值小于预设电压，确定控制检修开关闭合失败，则控制高压系统中断上电；如果读取到的第一电压值大于等于预设电压，则读取负极继电器的状态标识信息，如果读取到的负极继电器的状态标识信息满足预设的第一预设条件，确定控制检修开关闭合成功且负极继电器处于接通状态，则控制高压系统中断上电，否则，确定控制检修开关闭合成功且负极继电器处于断开状态。进一步地，在确定控制检修开关闭合成功且负极继电器处于断开状态的情况下，控制器发出控制负极继电器闭合的指令，此时读取负极继电器的状态标识信息，如果读取到的负极继电器的状态标识信息不满足第一预设条件，确定控制负极继电器闭合失败，则控制高压系统中断上电，否则，确定控制检修开关闭合成功且控制负极继电器闭合成功。进一步地，在确定控制负极继电器闭合成功的情况下，读取第一电压值和第二电压值，如果读取到的第一电压值与第二电压值的差值处于预定范围内，确定检修开关处于闭合状态、负极继电器处于接通状态且预充电继电器处于接通状态，则控制高压系统中断上电，否则，确定控制检修开关闭合成功、控制负极继电器接通成功且预充电继电器处于断开状态。进一步地，在确定控制检修开关闭合成功、控制负极继电器接通成功且预充电继电器处于断开状态的情况下，此时读取第一电压值和第二电压值，如果读取到的第一电压值不等于且第二电压值为零，确定控制预充电继电器闭合失败，则控制高压系统中断上电，否则，如果读取到的第一电压值与第二电压值的差值处于预定范围内，确定控制检修开关闭合成功、控制负极继电器接通成功且控制预充电继电器闭合成功。进一步地，在确定控制检修开关闭合成功、控制负极继电器接通成功且预充电继电器处于断开状态的情况下，控制器发出控制预充电继电器闭合的指令，此时读取预充电继电器的状态标识信息，如果读取到的预充电继电器的状态标识信息不满足第二预设条件，确定控制预充电继电器闭合失败，则控制高压系统中断上电，否则，如果读取到的预充电继电器的状态标识信息满足第二预设条件，确定控制检修开关闭合成功、控制负极继电器接通成功且控制预充电继电器闭合成功。进一步地，在确定控制检修开关闭合成功、控制负极继电器接通成功且控制预充电继电器闭合成功的情况下，读取实时检测到第三电压值，并将第三电压值与预存的安全电压值进行比较，如果在单位时间内第三电压值与安全电压值比较后的增长率低于预定阈值，则确定预充电电阻矩阵内有电阻断路，如果第三电压值在单位时间内的增长率高于预定阈值，则确定预充电电阻矩阵内有电阻短路。进一步地，在确定预充电电阻矩阵内有电阻断路或短路的情况下，未断路或短路的电阻集合满足高压系统的电阻功率，则控制器发出控制正极继电器闭合的指令，使得正极继电器接通。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种检测电动汽车的高压系统的方法，高压系统包括：动力电池电路，包括动力电池和负极继电器，负极继电器的第一端连接于动力电池的负极；与动力电池电路串联的预充电电路，预充电电路包括：与正极继电器并联的预充电继电器和预充电电阻矩阵，预充电继电器与预充电电阻矩阵串联，预充电电阻矩阵包括多个预充电电阻；分别与正极继电器、负极继电器和预充电继电器连接的控制器，其中，该方法包括：控制器在控制负极继电器、预充电继电器和正极继电器依次接通之后，使用预充电电阻矩阵控制高压系统安全上电。进一步地，预充电电阻矩阵包括：N组预充电电阻集合，每组预充电电阻集合并联连接，每组预充电电阻集合包括至少一个预充电电阻，在任意一组预充电电阻集合包括多个预充电电阻的情况下，预充电电阻集合中包含的每个预充电电阻串联连接。进一步地，系统还包括：与动力电池并联的第一电压表，用于检测动力电池的第一电压值；第二电压表，第二电压表的第一端接入预充电继电器与预充电电阻矩阵之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车的高压系统，其特征在于，包括：动力电池电路，包括动力电池和负极继电器，所述负极继电器的第一端连接于所述动力电池的负极；与所述动力电池电路串联的预充电电路，所述预充电电路包括：与正极继电器并联的预充电继电器和预充电电阻矩阵，所述预充电继电器与所述预充电电阻矩阵串联，所述预充电电阻矩阵包括多个预充电电阻；控制器，分别与所述正极继电器、所述负极继电器和所述预充电继电器连接，用于在控制所述负极继电器、所述预充电继电器和所述正极继电器依次接通之后，使用所述预充电电阻矩阵控制所述高压系统安全上电。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车的高压系统，其特征在于，包括：动力电池电路，包括动力电池和负极继电器，所述负极继电器的第一端连接于所述动力电池的负极；与所述动力电池电路串联的预充电电路，所述预充电电路包括：与正极继电器并联的预充电继电器和预充电电阻矩阵，所述预充电继电器与所述预充电电阻矩阵串联，所述预充电电阻矩阵包括多个预充电电阻；控制器，分别与所述正极继电器、所述负极继电器和所述预充电继电器连接，用于在控制所述负极继电器、所述预充电继电器和所述正极继电器依次接通之后，使用所述预充电电阻矩阵控制所述高压系统安全上电。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预充电电阻矩阵包括：N组预充电电阻集合，每组预充电电阻集合并联连接，所述每组预充电电阻集合包括至少一个预充电电阻，在任意一组预充电电阻集合包括多个预充电电阻的情况下，所述预充电电阻集合中包含的每个预充电电阻串联连接。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第一电压表，与所述动力电池并联，用于检测所述动力电池的第一电压值；第二电压表，所述第二电压表的第一端接入所述预充电继电器与所述预充电电阻矩阵之间的节点，第二端与所述负极继电器的第二端连接，用于检测所述预充电电阻的第二电压值；第三电压表，与高压负载并联，用于检测所述高压负载两端的第三电压值；所述控制器还用于在控制所述负极继电器、所述预充电继电器和所述正极继电器依次接通的过程中，根据检测得到的所述第一电压值、所述第二电压值和所述第三电压值，控制所述高压系统安全上电。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于在上电初始化完成后，控制所述动力电池内部的检修开关闭合，其中，如果控制所述检修开关闭合失败，则控制所述高压系统中断上电；所述控制器还用于在控制所述检修开关闭合成功且所述负极继电器处于接通状态的情况下，控制所述高压系统中断上电。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于在确定控制所述检修开关闭合成功且所述负极继电器处于断开状态的情况下，控制所述负极继电器闭合，其中，如果控制所述负极继电器闭合失败，则控制所述高压系统中断上电。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于如果控制所述负极继电器闭合成功且所述预充电继电器处于接通状态的情况下，控制所述高压系统中断上电。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于在控制所述检修开关闭合成功、控制所述负极继电器闭合成功且所述预充电继电器处于断开状态的情况下，控制所述预充电继电器闭合，其中，如果控制所述预充电继电器闭合失败，则控制所述高压系统中断上电。8.一种检测电动汽车的高压系统的方法，其特征在于，包括：在控制器控制所述高压系统中的负极继电器、预充电继电器和正极继电器依次接通之后，使用所述预充电电阻矩阵控制所述高压系统安全上电，其中，所述预充电电阻矩阵包括多个预充电电阻。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制器在控制所述负极继电器、所述预充电继电器和所述正极继电器依次接通的过程中，读取检测到的动力电池的第一电压值、检测到的所述预充电电阻的第二电压值和检测到的高压负载两端的第三电压值；所述控制器根据检测得到的所述第一电压值、所述第二电压值、所述第三电压值以及读取到的所述负极继电器的状态标识信息，控制所述高压系统安全上电。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制器根据检测得到的所述第一电压值、所述第二电压值、所述第三电压值以及读取到的所述负极继电器的状态标识信息，控制所述高压系统安全上电的步骤包括：所述控制器在上电初始化完成后，控制所述动力电池内部的检修开关闭合；其中，如果读取到的所述第一电压值小于预设电压，所述控制器确定控制所述检修开关闭合失败，并控制所述高压系统中断上电；如果读取到的所述第一电压值大于等于所述预设电压，所述控制器读取所述
\t负极继电器的状态标识信息，如果读取到的所述负极继电器的状态标识信息满足预设的第一预设条件，所述控制器确定控制所述检修开关闭合成功且所述负极继电器处于接通状态，并控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵桂欣，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11