电动汽车动力系统的高压安全控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车动力系统的高压安全控制系统及其控制方法，控制系统中，第一接触器、第二接触器、第一手动维修开关和第二手动维修开关均与整车控制器电连接；第一储能单元的正极通过第一接触器的常开触点连接用电设备的正极，第一储能单元的负极通过第一手动维修开关连接用电设备的负极；第二储能单元的正极通过第二接触器的常开触点连接用电设备的正极，第二储能单元的负极通过第二手动维修开关连接用电设备的负极；用于控制各储能单元的储能单元管理系统均受控于整车控制器。本发明专利技术通过在高压回路中增加两个手动维修开关，当接触器粘死失效时能确保安全断开高压电的连接，提高了高压断路控制的冗余度，保证了维修人员的安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车安全控制
，尤其涉及一种电动汽车动力系统的高压安全控制系统及其控制方法。
技术介绍
图1示出了现有技术中电动汽车动力系统的高压控制系统的结构示意图，如图1所示，图中实线代表动力系统电力主接线，虚线代表控制信号线，所述动力系统为插电式动力系统，该动力系统采用双电压平台的储能系统，即储能系统包括动力电池组71、超级电容组81以及用于控制所述动力电池组71的动力电池组管理系统72和用于控制所述超级电容组81的超级电容组管理系统82。所述动力系统的高压控制系统包括整车控制器1、功率耦合器3、上述储能系统、第一接触器和第二接触器，整车控制器1控制第一接触器和第二接触器的通断，将储能系统的高压电按控制逻辑分配给各个负载，参照图1，负载包括电驱动系统2和辅助电源系统6。所述动力系统的高压控制系统的具体硬件连接结构为：动力电池组71的正极依次通过第一接触器的常开触点K1和功率耦合器3分别连接电驱动系统2的正极和辅助电源系统6的正极，动力电池组71的负极分别连接电驱动系统2的负极和辅助电源系统6的负极；超级电容组81的正极通过第二接触器的常开触点K2分别连接电驱动系统2的正极和辅助电源系统6的正极，超级电容组81的负极分别连接电驱动系统2的负极和辅助电源系统6的负极。另外，动力电池组管理系统72、超级电容组管理系统82、功率耦合器3、第一接触器的线圈、第二接触器的线圈、电驱动系统2和辅助电源系统6均受控于所述整车控制器1。上述高压控制系统通过整车控制器1控制第一接触器的常开触点K1和第二接触器的常开触点K2的通断，分别控制动力电池组71和超级电容组81是否接入动力系统的高压回路。接通接触器控制策略为：车辆发电系统正常工作，整车控制器1控制第二接触器的常开触点K2闭合，功率耦合器3截止电流流入动力电池组71，使发电产生的能量全部储存至超级电容组81。当超级电容组81的电压与动力电池组71的电压接近时，整车控制器1再控制第一接触器的常开触点K1闭合，使得动力电池组71通过功率耦合器3与超级电容组81相连接，以实现双电压储能系统结构。断开接触器控制策略分为正常状况下的正常断开接触器控制策略和系统故障状态下的故障断开接触器控制策略，具体地：正常断开接触器控制策略为：当车辆的点火开关处于停机位置时，正常情况下，整车控制器1先要把对驱动电机的扭矩命令降为零，才能断开第一接触器的常开触点K1和第二接触器的常开触点K2；如果动力电池组71过热或驱动电机温度过高，且24VDC蓄电池电量不足时，若此时高压回路没有故障，则整车控制器1将不断开两接触器的常开触点K1、K2，即不断开高压，而是继续给24VDC蓄电池供电，以提供对动力电池组71及电机冷却系统的稳定电源。另外，若点火开关处于停机状态，整车控制器1还要根据车速情况决定是否断开两接触器的常开触点K1、K2。故障断开接触器控制策略为：在电动汽车的起动、运行和停机过程中整车控制器1持续检测动力总成中各零部件的工作状态，在监测到系统零部件的故障信息后立即进入失效处理过程，在失效处理过程中根据产生故障的部件、故障的性质和故障的影响等执行不同的失效控制策略，同时点亮车辆仪表板上的“尽快维修”或“立即维修”指示灯以警告驾驶人员。当系统发生“危险故障”时整车控制器1调整动力总成各部件的工作状态以使储能系统的输入输出功率尽快降至最小，然后再断开动力电池组71对应的第一接触器的常开触点K1以及超级电容组81对应的第二接触器的常开触点K2。电动汽车动力系统的高压控制系统通过高压接触器实现高压回路的通断，因此高压接触器的正常工作是保证高压回路能够按照控制需求接通或断开的前提条件。然而，长期使用的高压接触器存在粘死失效的可能，在高压接触器处于粘死失效状态时，上述电动汽车动力系统的高压控制系统不具备其它使高压电路安全断开的方案，从而会造成高压电路无法受控安全断开，在发生高压故障、检修时不能切断高压电路，不能保证整车系统和人员的安全。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：由于现有技术中的电动汽车动力系统的高压控制系统不具备通断接触器外其它的高压电路安全断开方案，所以在高压接触器处于粘死失效状态下，会造成高压电路无法受控安全断开，从而在发生高压故障、检修时不能切断高压电路，不能保证整车系统和人员的安全。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电动汽车动力系统的高压安全控制系统及其控制方法，在高压接触器粘死失效的情况下，消除不能断开高压电的危险因素，有效提高了电动汽车的高压设计的安全性。本专利技术的技术方案为：一种电动汽车动力系统的高压安全控制系统，包括：整车控制器；第一接触器和第二接触器，所述第一接触器和第二接触器均受控于所述整车控制器；第一手动维修开关和第二手动维修开关，所述第一手动维修开关和所述第二手动维修开关均与所述整车控制器电连接；第一储能单元，所述第一储能单元的正极通过所述第一接触器的常开触点连接用电设备的正极，所述第一储能单元的负极通过所述第一手动维修开关连接所述用电设备的负极；用于控制所述第一储能单元的第一储能单元管理系统，所述第一储能单元管理系统受控于所述整车控制器；第二储能单元，所述第二储能单元的正极通过所述第二接触器的常开触点连接所述用电设备的正极，所述第二储能单元的负极通过所述第二手动维修开关连接所述用电设备的负极；以及用于控制所述第二储能单元的第二储能单元管理系统，所述第二储能单元管理系统受控于所述整车控制器。优选的是，所述动力系统为双电压平台的动力系统。优选的是，所述高压安全控制系统还包括用于容置所述第一手动维修开关和所述第二手动维修开关的机体盒，所述机体盒固装在所述高压安全控制系统的壳体内。优选的是，所述第一手动维修开关和所述第二手动维修开关之间的距离小于设定的距离阈值。优选的是，所述第一手动维修开关的导电体串联有第一熔断器，所述第二手动维修开关的导电体串联有第二熔断器。优选的是，所述第一手动维修开关包括可拆卸连接的第一上壳体和第一下壳体、以及设置在所述第一上壳体上的第一助力机构；所述第二手动维修开关包括可拆卸连接的第二上壳体和第二下壳体、以及设置在所述第二上壳体上的第二助力机构。优选的是，所述第一储能单元为动力电池组或者超级电容组，所述第二储能单元为动力电池组或者超级电容组。一种电动汽车动力系统的高压安全控制系统的控制方法，包括：所述整车控制器判断所述第一手动维修开关是否断开，或者所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车动力系统的高压安全控制系统，其特征在于，包括：整车控制器；第一接触器和第二接触器，所述第一接触器和第二接触器均受控于所述整车控制器；第一手动维修开关和第二手动维修开关，所述第一手动维修开关和所述第二手动维修开关均与所述整车控制器电连接；第一储能单元，所述第一储能单元的正极通过所述第一接触器的常开触点连接用电设备的正极，所述第一储能单元的负极通过所述第一手动维修开关连接所述用电设备的负极；用于控制所述第一储能单元的第一储能单元管理系统，所述第一储能单元管理系统受控于所述整车控制器；第二储能单元，所述第二储能单元的正极通过所述第二接触器的常开触点连接所述用电设备的正极，所述第二储能单元的负极通过所述第二手动维修开关连接所述用电设备的负极；以及用于控制所述第二储能单元的第二储能单元管理系统，所述第二储能单元管理系统受控于所述整车控制器。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车动力系统的高压安全控制系统，其特征在于，包括：
整车控制器；
第一接触器和第二接触器，所述第一接触器和第二接触器均受控于所述整车控制器；
第一手动维修开关和第二手动维修开关，所述第一手动维修开关和所述第二手动维修
开关均与所述整车控制器电连接；
第一储能单元，所述第一储能单元的正极通过所述第一接触器的常开触点连接用电设
备的正极，所述第一储能单元的负极通过所述第一手动维修开关连接所述用电设备的负极；
用于控制所述第一储能单元的第一储能单元管理系统，所述第一储能单元管理系统受
控于所述整车控制器；
第二储能单元，所述第二储能单元的正极通过所述第二接触器的常开触点连接所述用
电设备的正极，所述第二储能单元的负极通过所述第二手动维修开关连接所述用电设备的
负极；以及
用于控制所述第二储能单元的第二储能单元管理系统，所述第二储能单元管理系统受
控于所述整车控制器。
2.根据权利要求1所述的电动汽车动力系统的高压安全控制系统，其特征在于，所述
动力系统为双电压平台的动力系统。
3.根据权利要求2所述的电动汽车动力系统的高压安全控制系统，其特征在于，所述
高压安全控制系统还包括用于容置所述第一手动维修开关和所述第二手动维修开关的机体
盒，所述机体盒固装在所述高压安全控制系统的壳体内。
4.根据权利要求3所述的电动汽车动力系统的高压安全控制系统，其特征在于，所述
第一手动维修开关和所述第二手动维...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭志红，张群政，汪帆，赵湘衡，
申请(专利权)人：湖南南车时代电动汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43