[发明专利]基于母线电压反馈的新能源汽车主动放电系统及方法

说明书

本发明实施例公开了一种基于母线电压反馈的新能源汽车主动放电系统及方法，所述放电系统包括保险丝、开关K1、高电压电池、电机绕组和6个IGBT，还包括电容C、缓冲电阻R2、功率器件S，开关K1的一端通过保险丝连接高电压电池的P端，电机绕组的U、V、W端均分别通过一IGBT连接高电压电池的N端和开关K1的另一端；电容C的两端分别连接开关K1的另一端和高电压电池的N端；缓冲电阻R2和功率器件S串联后与电容C相并联。本发明的电阻放电和电机放电两种放电模式相互独立，电机放电作为备份放电回路，可预防单点失效，成本低，且放电系统更安全。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种基于母线电压反馈的新能源汽车主动放电系统及方法。

背景技术

为了保证新能源汽车驾驶员和维修人员的安全，新能源汽车驱动器在切断高压电池后要求具备主动放电功能，泄放薄膜电容和Y电容上的残余电荷，使母线电压降低到安全电压范围内。按照国标要求，需要3S内将存储在电容上的电压降到36V以下保证安全。业界普遍采用的方案有软件控制功率器件将电容储存的能量以热能的形式消耗在电机绕组上，使电压快速降低至安全电压范围；还有厂家采用独立功率器件加放电电阻放电方式，控制功率开关接通放电电阻，将电容上储存的能量以热能的形式消耗在放电电阻上，使电压快速降低至安全电压范围。

虽然电机绕组放电方式不增加成本而且放电时间短，但是当功率器件或者电机发生故障无法完成放电，存在放电失败风险；而且放电只能在电机静止的时候，整车故障未停机不能及时放电，出现故障后只能依靠被动放电进行放电；增加功率器件和放电电阻放电方式需额外增加功率器件和放电电阻导致应用成本增加，结构设计复杂，而且当功率器件或放电电阻出现故障时无法完成放电。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于母线电压反馈的新能源汽车主动放电系统及方法，以使提升汽车系统安全。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种基于母线电压反馈的新能源汽车主动放电系统，包括保险丝、开关K1、高电压电池、电机绕组和6个IGBT，还包括电容C、缓冲电阻R2、功率器件S，开关K1的一端通过保险丝连接高电压电池的P端，电机绕组的U、V、W端均分别通过一IGBT连接高电压电池的N端和开关K1的另一端；电容C的两端分别连接开关K1的另一端和高电压电池的N端；缓冲电阻R2和功率器件S串联后与电容C相并联。

进一步地，还包括与电容C相并联的被动放电电阻R1。

进一步地，还包括电容Y1和电容Y2，电容Y1和电容Y2串联后与电容C相并联，电容Y1和电容Y2之间接地。

进一步地，还包括二极管和开关K2，二极管的正极连接于保险丝和开关K1之间，负极通过开关K2连接于缓冲电阻R2和功率器件S之间。

相应地，本发明实施例还提供了一种基于母线电压反馈的新能源汽车主动放电方法，包括：

步骤1：检测新能源汽车是否发生碰撞，若否则进入步骤2，若是则进入步骤3；

步骤2：通过缓冲电阻进行放电，若缓冲电阻放电失败，则提示用户高压回路异常，若是，则通过电机放电；若电机无法放电，则提示用户高压回路异常，若电机能够放电，则通过电机绕组进行放电；检测电机放电是否成功，若否则提示用户高压回路异常；

步骤3：通过缓冲电阻及电机进行放电，若缓冲电阻放电失败，则提示用户高压回路异常，若电机能够放电，则通过电机绕组进行放电；检测电机放电是否成功，若否则提示用户高压回路异常。

进一步地，进行缓冲电阻放电时，根据电容C容值和母线电压计算缓冲电阻理论放电时间T_b，在1.5T_b时间内母线电压下降至36V以下，则判断为缓冲电阻放电成功；放电时间超过1.5T_b并且母线电压高于36V，则判断为缓冲电阻放电失败。