[发明专利]插电式混合动力汽车电池系统高压预充控制方法

说明书

本发明公开了一种插电式混合动力汽车电池系统高压预充控制方法，包括步骤：S1、控制主负继电器和预充继电器闭合，控制主正继电器断开，对负载进行上电；S2、高压预充电完成后，控制预充继电器断开，控制主正继电器闭合，高压上电完成。本发明的插电式混合动力汽车电池系统高压预充控制方法，在插电式混合动力汽车电池系统中增加预充电电路，并根据预充回路设计要求在BMS系统中增加预充诊断策略，更加有效地控制整车上电过程安全性，防止上电过程电流过大导致继电器损坏，实现高压预充回路安全，保证插电式混合动力汽车高压上电正常，提高安全性和可靠性。

技术领域

本发明属于新能源汽车动力电池技术领域，具体地说，本发明涉及一种插电式混合动力汽车电池系统高压预充控制方法。

背景技术

能源危机和环境发展成为越来越突出的社会矛盾，发展新能源汽车能够有效缓解这一矛盾；随着国家对新能源汽车一系列政策出台，以及标准发布，对新能源汽车要求越来越严格，同时新能源汽车安全性要求非常严格。作为新能源汽车核心部分，电池的安全性能决定了新能源汽车的性能和用户信赖度。

根据电动汽车和人体安全标准内容要求，在最大交流工作电压小于660V，最大直流工作电压小于1000V，以及整车质量小于3500kg的条件下，插电式混合动力汽车的高压安全要求如下：

①人体的安全电压低于35V，触电电流和持续时间的乘积的最大值小于30mA·s；

②绝缘电阻除以蓄电池的额定电压至少应该大于1000Ω/V；

③对于高于60V的高压系统的上电过程中应该采用预充过程来避免高压冲击。

基于上述标准中安全规定，预充电管理是新能源汽车中不可缺少的重要环节。该插电式混合动力汽车高压系统是由电池系统、电机控制器、整车控制器共同组成，该高压系统所带的负载主要有电机控制器(IPU)、油泵控制器(POD)、加热控制器(PTC)以及空调压缩机等；其中IPU带有一个较大的母线电容；整车启动时，此电容基本无电荷。

高压预充电池系统若没有预充回路，当高压上电时主正、主负继电器直接与电容C闭合，此时电池高压300多伏，电容C两端电压接近OV，相当瞬间短路，根据欧姆定律，母线电流I＝V/R1，R1为兆欧级别，此时I已超过继电器容量，在此种情况下上电后，主正、主负继电器极容易损坏。

目前常用的技术是在电机控制器内部增加一个缓冲单元，也就是在电机控制器内增加一个缓冲电阻，来实现上电瞬间缓冲作用；但是这种结构存在很多弊端，易失效；当此缓冲电阻失效时，主正、主负直接接通，此时回路上产生很大的冲击电流，主正、主负继电器极容易损坏。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种插电式混合动力汽车电池系统高压预充控制方法，目的是提高安全性和可靠性。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：插电式混合动力汽车电池系统高压预充控制方法，包括步骤：

S1、控制主负继电器和预充继电器闭合，控制主正继电器断开，对负载进行上电；

S2、高压预充电完成后，控制预充继电器断开，控制主正继电器闭合，高压上电完成。

设置一预充电电路，该预充电电路包括预充电阻和所述预充继电器，预充电阻和预充继电器串联，预充电电路并联在所述主正继电器的两端，动力电池的正极输出端通过主正继电器与电容的一端连接，动力电池的负极输出端通过电压采样模块和主负继电器与电容的另一端连接，电压采样模块和主负继电器串联，电容与负载并联连接。

所述步骤S1包括：

S101、高压上电时，BMS控制预充继电器进行闭合的过程中，BMS在设定时间内判断外部电压是否处于升高状态；若外部电压处于升高状态，则继续闭合预充继电器；