一种动力电池高压系统及电动汽车技术方案

本实用新型专利技术公开了一种动力电池高压系统及电动汽车，高压系统包括：串联在高压系统中的动力电池、主正继电器、快充继电器、用于连接充电桩的快充接插件和主负继电器；还包括高压接插件、连接在所述高压接插件两端的高压负载以及与所述主正继电器并联的预充回路，所述高压负载包括加热器；所述高压接插件的正极连接在所述主正继电器与所述快充继电器之间，所述高压接插件的负极与所述快充接插件的负极相连。本实用新型专利技术将快充继电器与主正继电器从并联方式变更为串联方式，形成新的高压电气系统拓扑方案，并在快充回路中首次引入了预充功能，确保快充回路在充电之前不会出现瞬时大电流的情况，避免了快充继电器闭合时由于短时大电流导致粘连的问题。电流导致粘连的问题。电流导致粘连的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池高压系统及电动汽车


[0001]本技术属于电动汽车
，具体涉及一种动力电池高压系统及电动汽车。

技术介绍

[0002]动力电池包对外高压功能模块主要有：高压动力输出/回馈、快/慢充充电、加热/冷却等功能，不同功能之间需要使用不同高压回路及配备相应的继电器开关。
[0003]图1所示高压系统有三个对外输出接口，包括高压主回路、快充回路及慢充回路。高压主回路用于对外输出，为车辆行驶提供动力，为车辆外围高压附件(高压加热器、空调、DC/DC)提供高压电；快充回路与外部直流充电机相连，为动力电池快速充电；慢充回路与车载充电机相连，为动力电池进行慢充充电。闭合主正与主负继电器即可实现高压主回路导通(预充继电器用于动力电池预充功能)，闭合主负与慢充继电器即可实现慢充回路导通，闭合快充与主负继电器即可实现快充回路导通，通过不同继电器吸合/断开控制，实现高压动力流分配。本系统采用了较多的继电器以及对外输出接口，高压系统及控制相对较复杂，成本较高。
[0004]图2为一种改进型高压系统，其取消了慢充继电器及其相应的高压连接，慢充回路与高压主回路共用，其余连接方式与图1高压系统方案一致，快充继电器仍然与主正继电器并联，该方案虽然降低了成本，但是存在如下问题：市场上充电桩质量参差不齐，有可能出现充电桩高圧回路短路或者带高压状态的问题。该方案快充回路无预充回路，在闭合主负和快充继电器后和桩直接相连，桩短路的瞬时大电流大概率会导致电池包内部继电器粘连，产生高压安全问题，同时也增加了售后维护成本。
技术内容
[0005]本技术实施例所要解决的技术问题在于，现有的动力电池高压系统结构相对复杂或者快充时可能导致电池包内部继电器粘连的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供一种动力电池高压系统，包括：串联在高压系统中的动力电池、主正继电器、快充继电器、用于连接充电桩的快充接插件和主负继电器；
[0007]还包括高压接插件、连接在所述高压接插件两端的高压负载以及与所述主正继电器并联的预充回路，所述高压负载包括加热器；
[0008]所述高压接插件的正极连接在所述主正继电器与所述快充继电器之间，所述高压接插件的负极与所述快充接插件的负极相连。
[0009]进一步地，所述的动力电池高压系统，快充预充工况下，所述主负继电器闭合、所述预充回路闭合、所述快充继电器闭合，以及所述主正继电器断开。
[0010]进一步地，所述的动力电池高压系统，慢充预充工况下，所述主负继电器闭合、所述预充回路闭合、所述主正继电器断开，以及所述快充继电器断开。
[0011]进一步地，在动力电池单体的最低温度小于预设的温度阈值时，所述主正继电器断开、所述预充回路断开、所述快充继电器闭合，所述加热器由充电桩供电并用于为动力电池加热。
[0012]进一步地，所述预充回路包括串联的预充继电器和预充电阻。
[0013]一种基于上述的动力电池高压系统的控制方法，包括快充工况充电控制，控制方法具体包括：
[0014]步骤S1，接收快充指令，闭合所述主负继电器以及所述快充继电器，向充电桩请求充电；
[0015]步骤S2，检测所述快充接插件的第一电压，比较所述第一电压与预设的第一电压阈值的大小关系，所述第一电压阈值大于动力电池电压；
[0016]步骤S3，当在预设的时间阈值内，所述第一电压大于预设的第一电压阈值，闭合所述预充回路，对动力电池进行快充预充。
[0017]进一步地，所述步骤S3之后还包括：步骤S4，当在预设的时间阈值内，所述第一电压小于等于预设的第一电压阈值，停止充电。
[0018]进一步地，所述步骤S3之后还包括：
[0019]步骤S5，快充预充完成后，闭合所述主正继电器，断开所述预充回路，同时获取动力电池单体的最低温度；
[0020]步骤S6，比较所述最低温度与预设的温度阈值的大小关系；
[0021]步骤S7，当所述最低温度小于预设的温度阈值时，断开所述主正继电器，维持所述快充继电器和所述主负继电器闭合，开启所述加热器给动力电池加热，所述加热器由充电桩供电。
[0022]进一步地，所述的控制方法，还包括慢充工况充电控制，控制方法具体包括：
[0023]步骤S8，接收上电指令，闭合所述主负继电器和所述预充回路，对高压负载进行预充电；
[0024]步骤S9，检测所述高压接插件的第二电压，比较所述第二电压与预设的第二电压阈值的大小关系，所述第二电压阈值小于动力电池电压；
[0025]步骤S10，当所述第二电压大于预设的第二电压阈值小于动力电池电压，闭合所述主正继电器，断开所述预充回路，高压上电完成。
[0026]进一步地，所述的控制方法还包括：
[0027]步骤S11，接收下电指令，检测高压回路中电流值；
[0028]步骤S12，当高压回路中电流值小于预设的电流阈值，断开所述主正继电器和主负继电器，下电完成。
[0029]一种电动汽车，包括动力电池高压系统，所述动力电池高压系统包括：串联在高压系统中的动力电池、主正继电器、快充继电器、用于连接充电桩的快充接插件和主负继电器；
[0030]还包括高压接插件、连接在所述高压接插件两端的高压负载以及与所述主正继电器并联的预充回路，所述高压负载包括加热器；
[0031]所述高压接插件的正极连接在所述主正继电器与所述快充继电器之间，所述高压接插件的负极与所述快充接插件的负极相连。
[0032]进一步地，快充预充工况下，所述主负继电器闭合、所述预充回路闭合、所述快充继电器闭合，以及所述主正继电器断开。
[0033]进一步地，在动力电池单体的最低温度小于预设的温度阈值时，所述主正继电器断开、所述预充回路断开、所述快充继电器闭合，所述加热器由充电桩供电并用于为动力电池加热。
[0034]实施本技术实施例，具有如下有益效果：减少了继电器数以及接口，并将快充继电器与主正继电器从并联方式变更为串联方式，形成新的高压电气系统拓扑方案，并在快充回路中首次引入了预充功能，确保快充回路在充电之前不会出现瞬时大电流的情况，避免了快充继电器闭合时由于短时大电流导致粘连的问题。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为现有的一种动力电池高压系统电路原理图。
[0037]图2为现有的另一种动力电池高压系统电路原理图。
[0038]图3为本技术实施例一一种动力电池高压系统的电路原理图。
[0039]图4为本技术实施例二一种动力电池高压系统的控制方法流程图。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池高压系统，其特征在于，包括：串联在高压系统中的动力电池、主正继电器、快充继电器、用于连接充电桩的快充接插件和主负继电器；还包括高压接插件、连接在所述高压接插件两端的高压负载以及与所述主正继电器并联的预充回路，所述高压负载包括加热器；所述高压接插件的正极连接在所述主正继电器与所述快充继电器之间，所述高压接插件的负极与所述快充接插件的负极相连。2.根据权利要求1所述的动力电池高压系统，其特征在于，快充预充工况下，所述主负继电器闭合、所述预充回路闭合、所述快充继电器闭合，以及所述主正继电器断开。3.根据权利要求2所述的动力电池高压系统，其特征在于，快充工况下，所述主负继电器闭合、所述主正继电器闭合、所述快充继电器闭合，以及所述预充回路断开。4.根据权利要求1所述的动力电池高压系统，其特征在于，慢充预充工况下，所述主负继电器闭合、所述预充回路闭合、所述主正继电器断开，以及所述快充继电器断开。5.根据权利要求4所述的动力电池高压系统，其特征在于，慢充充电工况下，所述主负继电器闭合、所述主正继电器闭合，以及所述预充回路断开。6.根据权利要求1所述的动力电池高压系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚伟浩，谢应芳，唐湘波，王廷超，邢大龙，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：