本发明专利技术公开了一种电动汽车高压控制系统，包括12V蓄电池、低压双向变换器、超级电容、高压双向变换器、控制电路，所述12V蓄电池通过低压双向变换器与超级电容连接；所述超级电容通过高压双向变换器分别连接动力电池的主正继电器、主负继电器；所述主正继电器、主负继电器分别通过高压母线后连接高压部件的滤波电容；所述控制电路通过驱动电路分别连接低压双向变换器、高压双向变换器。本发明专利技术的优点在于：可以稳定安全可靠快速的实现高压预充以及高压泄放，同时增加的电路可以实现在能量回收阶段回收更多的能量，减少能量回收过程中能量的浪费，从而在实现高压预充、泄放的基础上可以进一步实现增加能量回收效率，而且在高压预充与泄放的基础上不需要增加硬件成本，仅需要控制双向变换器的工作即可。
A high voltage control system and method for electric vehicle
【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车高压控制系统及方法
本专利技术涉及电动汽车高压供电控制领域，特别涉及一种电动汽车高压控制系统。
技术介绍
动力电池为整车高压系统供电前，需要先通过预充电路对高压部件的输入端滤波电容进行预充。车辆高压下电后，高压部件电容器件中储存的电能需要利用电驱系统进行主动泄放或利用电阻进行被动泄放，以保证安全。现有技术中预充多使用预充电阻限流，容易损坏；主动泄放在特殊工况下不能进行，被动泄放时间较长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动汽车高压控制系统，通过将高压预充和高压泄放电路集成在双向变换器中，来实现一种效果更好的高压预充及泄放方案，同时可以通过双向变换器和超级电容实现制动能量最大程度的回收和利用。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种电动汽车高压控制系统，包括12V蓄电池、低压双向变换器、超级电容、高压双向变换器、控制电路，所述12V蓄电池通过低压双向变换器与超级电容连接；所述超级电容通过高压双向变换器分别连接动力电池的主正继电器、主负继电器；所述主正继电器、主负继电器分别通过高压母线后连接高压部件的滤波电容；所述控制电路通过驱动电路分别连接低压双向变换器、高压双向变换器。所述控制电路与车辆上下电状态获取单元连接。所述控制电路分别与超级电容端电压采样电路、超级电容端电流采样电路、动力电池端电压采样电路、动力电池端电流采样电路连接。所述动力电池的正负极分别通过主正继电器、主负继电器连接汽车的电驱系统。所述控制电路分别与动力电池电量采集模块以及电驱系统发电功率采集模块连接。一种电动汽车高压控制系统的控制方法，根据整车的状态数据判断此时车辆的上电状态和下电状态，当车辆上电后，启动高压预充过程，控制低压双向变换器工作在升压工作模式，12V蓄电池通过低压双向变换将电压升高为超级电容充电至VSC_MIN，然后高压双向变换将电压升高，为高压母线上高压部件中的电容充电，电池端电压采样电路采集电池端电压VBAT，当VBAT与动力电池实际电压之间压差小于设定值ΔV，动力电池主正和主负继电器闭合，预充过程结束，此时控制高压变换器停止工作；当车辆下电后，高压双向变换器工作在降压工作模式，高压双向变换将母线高压降低至VSC_MIN为超级电容充电，此时再由低压双向变换器工作在降压状态，低压双向变换器将超级电容的输出电压降压为12V系统为12V蓄电池充电，当高压母线电压降低到安全电压后，高压泄放过程结束，关闭高压双向变换器、低压双向变换器。根据整车的状态数据判断此时车辆是否处于能量回收过程中，当车辆处于能量回收过程中，获取电驱系统的发电功率，当电驱系统的发电功率小于动力电池允许的最大充电功率时，控制电驱系统的发电能量全部进入动力电池；当电驱系统的发电功率大于动力电池允许的最大充电功率时，启动高压双向变换器工，以动力电池允许的最大充电功率对动力电池进行充电，以电驱系统的发电功率减去动力电池允许最大充电功率后的剩余充电功率通过高压双向变换器为超级电容充电，超级电容充满后控制高压双向变换器停止工作，动力电池以最大允许充电功率充电直至动力电池充满或能量回收过程结束。在能量回收过程结束后，电驱系统进入电动模式，驱动功率为PD，控制超级电容通过高压双向变换器为电驱系统供电，放电功率为PDC_D，超级电容最大放电功率为高压双向变换器的额定功率PD_N，，动力电池的放电功率为PBAT_D；如果电驱系统驱动功率小于等于超级电容的最大放电功率PD_N，则控制超级电容通过双向变换器提供全部的驱动功率，直到超级电容能量消耗完,再转为由动力电池放电提供驱动能量；如果电驱系统驱动功率大于超级电容的最大放电功率PD_N，则超级电容和动力电池共同提提供驱动功率，控制超级电容通过高压双向变换器输出功率PD_N，剩余功率控制动力电池提供，直到超级电容放电结束,关闭高压双向变换器，再转为由动力电池放电提供驱动能量。当检测到超级电容的电压降低到工作下限值时，超级电容放电结束。本专利技术的优点在于：可以稳定安全可靠快速的实现高压预充以及高压泄放，同时增加的电路可以实现在能量回收阶段回收更多的能量，减少能量回收过程中能量的浪费，从而在实现高压预充、泄放的基础上可以进一步实现增加能量回收效率，而且在高压预充与泄放的基础上不需要增加硬件成本，仅需要控制双向变换器的工作即可。附图说明下面对本专利技术说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：图1为本专利技术控制系统结构原理图；图2为开关管栅极驱动波形图3低压双向变换器结构原理图。具体实施方式下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。如图1所示，一种电动汽车高压控制系统，包括12V蓄电池、低压双向变换器、超级电容、高压双向变换器、控制电路，12V蓄电池通过低压双向变换器与超级电容连接；超级电容通过高压双向变换器分别连接动力电池的主正继电器、主负继电器；主正继电器、主负继电器分别通过高压母线后连接高压部件的滤波电容；控制电路通过驱动电路分别连接低压双向变换器、高压双向变换器。控制电路采用电池管理控制单元或整车控制器等控制元件或新增的其它控制器来实现，通过输出PWM控制信号来驱动高压双向变换器的开关管、低压双向变换器的开关管来控制其工作。控制电路与车辆上下电状态获取单元连接，根据上电信号、下电信号来方便控制高压预充以及泄放的启动控制。控制电路分别与超级电容端电压采样电路、超级电容端电流采样电路、动力电池端电压采样电路、动力电池端电流采样电路连接。动力电池的正负极分别通过主正继电器、主负继电器连接汽车的电驱系统。控制电路分别与动力电池电量采集模块以及电驱系统发电功率采集模块连接。动力电池是通过主负继电器、主正继电器输出供电的，而电驱系统是通过该主正继电器、主负继电器取电的，当电驱系统处于能量回收时，回收的电量通过主正主负继电器进入动力电池，同时可以控制高压变换器工作来控制能量回收至超级电容中。电动汽车高压控制系统的控制方法，根据整车的状态数据判断此时车辆的上电状态和下电状态，当车辆上电后，启动高压预充过程，控制低压双向变换器工作在升压工作模式，12V蓄电池通过低压双向变换将电压升高为超级电容充电至VSC_MIN，然后高压双向变换将电压升高，为高压母线上高压部件中的电容充电，电池端电压采样电路采集电池端电压VBAT，当VBAT与动力电池实际电压之间压差小于设定值ΔV，动力电池主正和主负继电器闭合，预充过程结束，此时控制高压变换器停止工作；当车辆下电后，高压双向变换器工作在降压工作模式，高压双向变换将母线高压降低至VSC_MIN为超级电容充电，此时再由低压双向变换器工作在降压状态，低压双向变换器将超级电容的输出电压降压为12V系统为12V蓄电池充电，当高压母线电压降低到安全电压后，高压泄放过程结束，关闭高压双向变换器、低压双向变换器。根据整车的状态数据判断此时车辆是否处于能量回收过程中，当本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电动汽车高压控制系统，其特征在于：包括12V蓄电池、低压双向变换器、超级电容、高压双向变换器、控制电路，所述12V蓄电池通过低压双向变换器与超级电容连接；所述超级电容通过高压双向变换器分别连接动力电池的主正继电器、主负继电器；所述主正继电器、主负继电器分别通过高压母线后连接高压部件的滤波电容；所述控制电路通过驱动电路分别连接低压双向变换器、高压双向变换器。/n
【技术特征摘要】
1.一种电动汽车高压控制系统，其特征在于：包括12V蓄电池、低压双向变换器、超级电容、高压双向变换器、控制电路，所述12V蓄电池通过低压双向变换器与超级电容连接；所述超级电容通过高压双向变换器分别连接动力电池的主正继电器、主负继电器；所述主正继电器、主负继电器分别通过高压母线后连接高压部件的滤波电容；所述控制电路通过驱动电路分别连接低压双向变换器、高压双向变换器。
2.如权利要求1所述的一种电动汽车高压控制系统，其特征在于：所述控制电路与车辆上下电状态获取单元连接。
3.如权利要求1所述的一种电动汽车高压控制系统，其特征在于：所述控制电路分别与超级电容端电压采样电路、超级电容端电流采样电路、动力电池端电压采样电路、动力电池端电流采样电路连接。
4.如权利要求1-3任一所述的一种电动汽车高压控制系统，其特征在于：所述动力电池的正负极分别通过主正继电器、主负继电器连接汽车的电驱系统。
5.如权利要求4所述的一种电动汽车高压控制系统，其特征在于：所述控制电路分别与动力电池电量采集模块以及电驱系统发电功率采集模块连接。
6.如权利要求1-5任一所述的一种电动汽车高压控制系统的控制方法，其特征在于：根据整车的状态数据判断此时车辆的上电状态和下电状态，当车辆上电后，启动高压预充过程，控制低压双向变换器工作在升压工作模式，12V蓄电池通过低压双向变换将电压升高为超级电容充电至VSC_MIN，然后高压双向变换将电压升高，为高压母线上高压部件中的电容充电，电池端电压采样电路采集电池端电压VBAT，当VBAT与动力电池实际电压之间压差小于设定值ΔV，动力电池主正和主负继电器闭合，预充过程结束，此时控制高压变换器停止工作；
当车辆下电后，高压双向变换器工作在降压工作模式，高压双向变换将母线高压降低至VSC_MIN为超级电容充电，此时再由低压双向变换器工作...
【专利技术属性】
技术研发人员：沙文瀚，刘琳，王晓辉，杭孟荀，钱兆刚，
申请(专利权)人：奇瑞新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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