一种高压电池放电电路及其控制方法技术

本发明专利技术提供了一种高压电池放电电路及其控制方法，属于高压电池技术领域。它解决了现有的技术存在安全性差的问题。本高压电池放电电路的控制方法包括：检测容性负载C1两端是否有电压，若有电压，记录故障状态为错误一并报警；若无电压，同时控制预充接触器K1和预充接触器K4吸合，检测吸合过程中容性负载C1两端的电压并记录预充时间，并实时计算容性负载C1两端电压在单位时间内的上升速率，若上升速率不在预设范围值内，记录故障状态为错误二并报警；若上升速率在预设范围值内，控制负接触器K3和正接触器K2吸合后，断开预充接触器K1和预充接触器K4，高压电池放电电路进入安全工作模式。本发明专利技术能够提高高压电池使用的安全性。

A high voltage battery discharge circuit and its control method

The invention provides a high-voltage battery discharge circuit and a control method thereof, belonging to the technical field of high-voltage batteries. It solves the problem of poor security in the existing technology. The control method of the discharge circuit of the high voltage battery includes: detecting whether there is voltage at both ends of the capacitive load C1, if there is a voltage, record the fault state as an error and alarm, and if there is no voltage, control the pre filled contactor K1 and the pre filled contactor K4, detect the voltage of the capacitive negative load at both ends of the absorption process and record the precharge time, And real-time calculation of the rising rate of the voltage at both ends of the capacitive load C1 in unit time. If the rise rate is not in the preset range, the fault state is recorded as error two and alarm. If the rise rate is in the preset range value, after the control of the negative contactor K3 and the positive contactor K2, the pre filled contactor K1 and the prefilled contactor K4 are disconnected. The battery discharge circuit enters a safe working mode. The invention can improve the safety of high voltage batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种高压电池放电电路及其控制方法
本专利技术属于高压电池
，涉及一种高压电池放电电路及其控制方法。
技术介绍
目前电动汽车普遍采用的高压放电控制回路，该放电回路主要采用正极接触器和负极接触器控制高压放电系统的通断。一旦正极和负极接触器烧结，则接触器的关断作用失效，则整个高压系统一直带电。在行车、驻车或检修过程中有可能对人员产生严重伤害。解决以上问题的方案之一是额外增加一个接触器烧结检测模块，但是需要增加成本和体积，而且检测过程复杂，可靠性差，维修困难。这与市场要求的低成本，高可靠性相背。针对上述存在的问题，现有中国专利文献公开了一种高压放电控制回路中接触器烧结检测方法【申请号：CN201010616133.3】，该方法采用的硬件电路是目前电动汽车普遍使用的高压放电控制回路，包括动力电池，正极接触器，负极接触器，预充接触器和预充电阻，带有预充电容的电机驱动器，通过控制正极接触器、负极接触器和预充接触器的通断并检测预充电容的电压，根据检测到的预充电容电压的变化，判断放电回路中正负极接触器是否烧结。该方法虽然不需要增加额外的硬件电路，具有检测时间短，成本低的优点，但是该检测方法存在以下问题：1、该采用的硬件电路在主正接触器KM1烧结或控制信号异常情况下，在闭合主负接触器KM2过程中，通过预充电容C将形成短时间非常大的冲击电流，该电流具有极强的破坏性，轻则损坏主接触器、动力线路，重则可能使电池包内部结构损伤，形成强电流拉弧打火，使电池包内部部件失控，存在着火风险，使用安全性差；2、该控制方法只能判断主负接触器是否烧结，若预充接触器存在烧结将无法检测，存在安全性差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种高压电池放电电路及其控制方法，该高压电池放电电路及其控制方法所要解决的技术问题是：如何提高高压电池使用的安全性。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种高压电池放电电路的控制方法，所述高压电池放电电路包括依次串联成回路的电池组、正预充回路、容性负载C1和负预充回路，所述正预充回路包括并联连接的正接触器K2和预充接触器K1，所述预充接触器K1上还并联有预充电阻R1，所述负预充回路包括并联连接的负接触器K3和预充接触器K4，所述预充接触器K4上还并联有预充电阻R2，所述控制方法包括：检测容性负载C1两端是否有电压，若有电压，记录故障状态为错误一并报警；若无电压，同时控制预充接触器K1和预充接触器K4吸合，检测吸合过程中容性负载C1两端的电压并记录预充时间，并实时计算容性负载C1两端电压在单位时间内的上升速率，若上升速率不在预设范围值内，记录故障状态为错误二并报警；若上升速率在预设范围值内，控制负接触器K3和正接触器K2吸合后，断开预充接触器K1和预充接触器K4，高压电池放电电路进入安全工作模式。在使用高压电池前，本控制方法首先对容性负载C1两端的电压进行检测，根据电压有无直接判断是否存在接触器故障，避免接触器存在故障情况下，仍继续实行接触器吸合操作，造成高压电池内部结构损伤的情况；在判断容性负载C1两端没有电压时，控制预充接触器K1和预充接触器K4同时吸合，再次检测容性负载C1两端的电压并记录预充时间，根据预充时间以及计算的上升速率判断接触器是否存在故障，在出现故障状态时，记录故障分类并进行报警与上报，便于后期处理，若一切判断正常，则控制正接触器K2和负接触器K3吸合，使高压电池进入安全工作模式。通过本控制方法能对各个接触器存在的故障进行记录分类并进行处理上报，便于后期排查，而且通过本控制方法对高压电池放电电路进行故障排查后，才进入正常工作状态，有效提高了高压电池使用的安全性。在上述的高压电池放电电路的控制方法中，在出现错误一的故障状态时，记录为正预充回路和负预充回路上均至少有一路接触器存在故障；在出现错误二的故障状态时，记录为正预充回路中或负预充回路中至少有一路接触器存在故障。在出现错误二的故障状态时，说明容性负载C1两端电压在单位时间内的上升速率存在过小或过大的情况，在出现上升速率过小时，说明预充时间长，可判断为预充接触器存在故障或预充电阻存在接触不良的情况；在出现上升速率过大时，说明预充时间短，可判断为正接触器K2存在烧结或负接触器K3存在烧结，通过对故障状态进行记录分类，便于排除故障，提高高压电池放电电路使用的可靠性。在上述的高压电池放电电路的控制方法中，所述控制方法还包括将预充时间与预设时间值进行比较的判断步骤，在预充时间大于预设时间值时，记录故障状态为错误三并报警；在预充时间小于预设时间值时，进行上升速率与预设范围值的判断步骤。对预充时间进行判断，可避免容性负载C1充电未达到要求时，进行主负接触器吸合，造成冲击电流大，对接触器以及线路造成损坏的情况，提高高压电池使用的安全性，同时，也避免了预充时间过长，影响高压电池使用效率的情况。在上述的高压电池放电电路的控制方法中，所述控制方法还包括计算容性负载C1两端的电压与电池组总电压之间的电压差ΔV1，将该电压差ΔV1与预设值进行比较，在电压差ΔV1小于预设值时进行上升速率与预设范围值的判断步骤，反之，返回预充时间与预设时间值的判断步骤。将电压差ΔV1与预设值进行比较的步骤，对预充时间起到进一步限定的作用，如判断ΔV1未小于预设值时，预充时间则继续计时，否则进行下一步操作，这一步的判断，可避免预充时间太短，对负载形成冲击，形成尖峰电流，影响寿命，有效提高了安全性。在上述的高压电池放电电路的控制方法中，所述错误二的判断过程包括：控制预充接触器K1和预充接触器K4断开并延时处理后，控制预充接触器K4吸合，检测容性负载C1两端的电压，若判断为有电压时，判断为正预充回路存在故障；否则，判断为负预充回路存在故障。吸合预充接触器K4，若容性负载C1两端存在电压，则说明高压电池放电电路是处于接通状态的，则可以判断为正预充回路中有一路接触器是存在烧结情况的，但是由于预充接触器K4是吸合的，无法判断预充接触器K4是否存在故障，若没有检测到电压，则说明高压放电电路是处于断路状态的，则可以判断为正预充回路上没有接触器存在烧结情况，通过这一步的判断，能够确定正预充回路是否存在故障。在上述的高压电池放电电路的控制方法中，若判断为有电压，计算容性负载C1两端电压与电池组总电压的压差ΔV2并记录预充时间，在预充时间小于预设时间值且ΔV2小于预设值时，根据容性负载C1两端的电压与预充时间计算上升速率，将上升速率与预设速度值进行比较，根据比较结果判断正接触器K2是否烧结；否则，控制预充接触器K4断开。通过该步骤的判断，可以确定正接触器K2是否存在烧结，便于快速排除故障，提高高压电池放电电路使用的可靠性。在上述的高压电池放电电路的控制方法中，在判断上升速率小于预设速度值时，判断所述正接触器K2烧结，则控制预充接触器K4断开并报警，否则记录错误为flag＝1。Flag＝1表示正接触器K2未烧结，预充接触器K1烧结。在上述的高压电池放电电路的控制方法中，在预充时间超过预设时间值或上升速率大于预设速度值时，断开预充接触器K4并延时处理后，控制预充接触器K1吸合，检测容性负载C1两端电压并记录预充时间，计算容性负载C1两端电压与电池组总电压的压差ΔV3，在预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压电池放电电路的控制方法，所述高压电池放电电路包括依次串联成回路的电池组(1)、正预充回路(2)、容性负载C1和负预充回路(3)，所述正预充回路(2)包括并联连接的正接触器K2和预充接触器K1，所述预充接触器K1上还并联有预充电阻R1，所述负预充回路(3)包括并联连接的负接触器K3和预充接触器K4，所述预充接触器K4上还并联有预充电阻R2，其特征在于，所述控制方法包括：检测容性负载C1两端是否有电压，若有电压，记录故障状态为错误一并报警；若无电压，同时控制预充接触器K1和预充接触器K4吸合，检测吸合过程中容性负载C1两端的电压并记录预充时间，并实时计算容性负载C1两端电压在单位时间内的上升速率，若上升速率不在预设范围值内，记录故障状态为错误二并报警；若上升速率在预设范围值内，先后控制负接触器K3和正接触器K2吸合后，断开预充接触器K1和预充接触器K4，高压电池放电电路进入安全工作模式。

【技术特征摘要】
1.一种高压电池放电电路的控制方法，所述高压电池放电电路包括依次串联成回路的电池组(1)、正预充回路(2)、容性负载C1和负预充回路(3)，所述正预充回路(2)包括并联连接的正接触器K2和预充接触器K1，所述预充接触器K1上还并联有预充电阻R1，所述负预充回路(3)包括并联连接的负接触器K3和预充接触器K4，所述预充接触器K4上还并联有预充电阻R2，其特征在于，所述控制方法包括：检测容性负载C1两端是否有电压，若有电压，记录故障状态为错误一并报警；若无电压，同时控制预充接触器K1和预充接触器K4吸合，检测吸合过程中容性负载C1两端的电压并记录预充时间，并实时计算容性负载C1两端电压在单位时间内的上升速率，若上升速率不在预设范围值内，记录故障状态为错误二并报警；若上升速率在预设范围值内，先后控制负接触器K3和正接触器K2吸合后，断开预充接触器K1和预充接触器K4，高压电池放电电路进入安全工作模式。2.根据权利要求1所述的高压电池放电电路的控制方法，其特征在于，在出现错误一的故障状态时，记录为正预充回路(2)和负预充回路(3)上均至少有一路接触器存在故障；在出现错误二的故障状态时，记录为正预充回路(2)中或负预充回路(3)中至少有一路接触器存在故障。3.根据权利要求1或2所述的高压电池放电电路的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括将预充时间与预设时间值进行比较的判断步骤，在预充时间大于预设时间值时，记录故障状态为错误三并报警；在预充时间小于预设时间值时，进行上升速率与预设范围值的判断步骤。4.根据权利要求3所述的高压电池放电电路的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括计算容性负载C1两端的电压与电池组(1)总电压之间的电压差ΔV1，将该电压差ΔV1与预设值进行比较，在电压差ΔV1小于预设值时进行上升速率与预设范围值的判断步骤，反之，返回预充时间与预设时间值的判断步骤。5.根据权利要求1或2所述的高压电池放电电路的控制方法，其特征在于，所述错误二的判断过程包括：控制预充接触器K1和预充接触器K4断开并延时处理后，控制预充接触器K4吸合，检测容性负载C1两端的电压，若判断为有电压时，判断为正预充回路(2)存在故障；否则，判断为负预充回路(3)存在故障。6.根据权利要求5所述的高压电池放电电路的控制方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼佳丽，刘刚，邬学建，潘福中，许云波，
申请(专利权)人：浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33