專利名稱：用于客車高壓電安全保護的控制方法
技術領域：
本發明涉及新能源客車高壓電安全領域，特別是涉及一種用于客車高壓電安全保護的控制方法。
背景技術：
現有車輛高壓電路安全保護措施中都具備手動高壓開關，用于維修檢查時斷開高壓；自動斷路器，用于當電流過大或短路時自動斷開高壓電，斷開后可手動閉合；熔斷器， 用于短路保護和嚴重過載保護；預充電功能，為了防止高壓電沖擊。但是隨著車輛行駛對高壓電的需求越來越高，目前的高壓電氣系統的通斷和狀態控制方法不太完善，不能及時的反映出系統中的故障，并且不能根據故障程度進行有序的處理，從而不能很好的保證車輛和人員的安全。

發明內容
本發明主要解決的技術問題是提供一種用于客車高壓電安全保護的控制方法，既能夠進行上電自檢，又能夠監測高壓電路絕緣故障、高壓互鎖故障、接地故障、預充電故障等工作狀態，從而對高壓電路通斷進行控制。為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是提供一種用于客車高壓電安全保護的控制方法，包括
上電自檢，動力總成控制器完成自檢后給高壓電管理控制器進行供電，當所述高壓電管理控制器的低壓電源管腳的電平狀態飽和時，啟動其自檢過程；
高壓接通控制，所述動力總成控制器依據從車輛控制單元傳遞的信息，對所述高壓電管理控制器發出接通或者斷開高壓的指令；
高壓電路狀態檢測，所述高壓電管理控制器不間斷的監控高壓電氣電路的狀態并反饋給所述動力總成控制器；
高壓電斷開控制，所述動力總成控制器檢測到故障信息后斷開動力蓄電池組正負端的高壓接觸器，立即進入失效處理過程。在本發明一個較佳實施例中，所述高壓電管理控制器具有高壓系統絕緣故障、高壓互鎖環路故障、高壓系統接地故障、指令斷開、預充電、預充電失效、系統電壓過低故障和正常接通這8種工作狀態，且每個工作狀態的優先級不同。在本發明一個較佳實施例中，所述高壓電管理控制器在接到動力總成控制器發出的接通高壓系統指令之后，自動執行預充電過程。在本發明一個較佳實施例中，所述高壓電斷開控制包括正常關機控制和故障關機控制。本發明的有益效果是本發明從新能源客車高壓電安全及其標準出發，研究了高壓電管理系統的功能，開發了高壓電管理控制器，其具有監測高壓電路絕緣故障、高壓互鎖故障、接地故障、預充電故障等高壓故障的能力，制定了高壓電安全管理控制策略。高壓電接通和斷開滿足國家安全標準的要求，其工作穩定、準確可靠，動態響應速度快，能很好地滿足新能源客車的實時性控制要求。


圖1是高壓電管理控制器狀態的優先等級示意圖； 圖2是高壓電管理控制器響應控制指令時序邏輯示意圖； 圖3是高壓電管理控制器的高壓電各邏輯狀態示意圖； 圖4是高壓正常接通流程示意圖5是高壓正常斷開流程示意圖6是動力總成控制器在故障關機狀態下斷開高壓的流程示意圖； 圖7是動力總成控制器在緊急故障狀態下斷開高壓的流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。請參閱圖1，本發明實施例包括上電自檢、高壓接通控制、高壓電路狀態檢測和高壓電斷開控制，動力總成控制器完成自檢后給高壓電管理控制器進行供電，當高壓電管理控制器的低壓電源管腳的電平狀態飽和時，其自檢過程啟動，同時對高壓電路進行絕緣監測、接地監測、互鎖環路監測和系統電壓監測，并根據監測結果和優先級決定狀態線A，B， C的輸出狀態。請參閱圖2和圖3，若高壓系統正常，則輸出010斷開狀態，COMMAND命令拉高，等待動力總成控制器的指令接通；若出現高壓互鎖故障，則狀態線A，B, C輸出011，COMMAND 拉高；若出現接地故障，則狀態線A，B，C輸出110,COMMAND命令拉高；當動力總成控制器先將WAKEUP命令拉高，再把COMMAND命令拉低，開始高壓電的接通過程，高壓電管理控制器接收到接通高壓系統的指令后，自動執行預充電過程，狀態線A，B, C輸出100，若在此過程中高壓高壓電路的端電壓在最大預充電時間內不超過高壓電源電壓的10%，此時高壓系統肯定出現了故障，高壓電管理控制器將自動斷開高壓電路，同時動力總成控制單元也指令高壓電管理控制器斷開高壓電路，并不再試圖使高壓電管理控制器接通高壓電路，若在此過程中高壓電路的端電壓在最大預充電時間內超過10%的高壓電源電壓，但沒有超過90%的高壓電源電壓，則動力總成控制單元及高壓電管理控制器認為高壓電路上電過程不正常， 有必要再執行一次高壓電路的預充電過程，為此高壓電管理控制器及動力總成控制單元均指令斷開高壓電路，動力總成控制器在延遲一段時間后再指令高壓電管理控制器接通高壓電路，如果動力總成控制單元在一段時間內監測到高壓電管理控制器出現了 3次預充電故障，并且未能使高壓電管理控制器完成高壓電路的接通過程，則動力總成控制單元將禁止高壓電管理控制器執行接通過程一段時間以便使預充電電阻得以冷卻，兩種情況下，狀態線A，B，C都輸出001，COMMAND拉高；如果在此過程中高壓電路的端電壓在最大預充電時間內超過90%的高壓電源電壓，則動力總成控制單元認為高壓電路的預充電過程完成，高壓電管理控制器可以完成高壓電路的接通過程了，此時狀態線A，B，C輸出000 ；高壓電管理控制器持續監測高壓正負極管腳間的電壓，如果高壓電壓小于190VDC或大于460VDC的電壓時，則表明高壓電路系統出現了嚴重的電壓故障，狀態線A、B、C輸出101，C0MMAND拉高；高壓電路斷開后，高壓電管理控制器將狀態線A、B、C的輸出狀態改為101。請參閱圖4，高壓接通控制是指動力總成控制器依據從車輛控制單元傳遞的信息， 對所述高壓電管理控制器發出接通或者斷開高壓的指令，具體流程為動力總成控制器控制高壓電管理控制器接通高壓的過程中，當系統同時滿足點火開關處于啟動位置、電機控制器自檢完成，處于待機狀態、動力總成控制器自檢完成、電機處于使能狀態為零、動力蓄電池高壓未接通、無充電請求情況下動力蓄電池最大放電電流不低于某一數值且電荷狀態SOC不低于最低限值、系統12V蓄電池電壓不能過低、動力總成對高壓電管理控制器的 command命令處于高電平狀態和檔位處于駐車檔或空檔條件時，動力總成控制器開始發出 Command及Wake_Up命令控制高壓電管理控制器接通高壓，不滿足以上條件則不接通。當高壓電管理控制器從WAKE_UP、高壓電管理控制器Commandjnput線收到接通高壓系統的指令后，自動執行預充電過程，若在這過程中高壓電管理控制器出現嚴重的預充電障礙，高壓電管理控制器將COMMAND命令拉高，Wake_up命令拉低，高壓電路斷開；如果不出現預充電障礙，高壓電管理控制器將COMMAND命令拉低，ffake_up命令拉高，再記錄高壓電管理控制器接通次數，高壓電路正常接通。請參閱圖5、圖6和圖7，高壓電斷開控制分為正常狀況下的關機、系統故障狀態和緊急故障狀態下的關機，正常狀況下的斷開高壓的具體流程為當車輛的點火開關處于停機位置時，動力總成控制器把對驅動電機的扭矩命令降為零，電機禁止使能，然后實現系統滿足電機高壓掉電延時、電機轉速慢、蓄電池電壓低、無電機冷卻的要求，此時高壓電管理控制器將COMMAND命令拉高，Wake_Up命令拉低，高壓電路正常斷開。系統故障狀態下的關機和緊急故障狀態下的關機是動力總成控制器在監測到一般故障和緊急故障后進行斷開高壓電路操作。本發明用于客車高壓電安全保護的控制方法區別于現有技術開發了高壓電管理控制器，具有監測高壓電路絕緣故障、高壓互鎖故障、接地故障、預充電故障等高壓故障的能力，并且對高壓電路設置優先等級，當系統出現多種故障時，便于動力總成控制器根據故障優先等級不同而采取不同的解決措施，及時的對高壓電路進行接通和斷開處理，使得新能源客車用高壓電安全、可靠。以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
權利要求
1.一種用于客車高壓電安全保護的控制方法，其特征在于，包括上電自檢，動力總成控制器完成自檢后給高壓電管理控制器進行供電，當所述高壓電管理控制器的低壓電源管腳的電平狀態飽和時，啟動其自檢過程；高壓接通控制，所述動力總成控制器依據從車輛控制單元傳遞的信息，對所述高壓電管理控制器發出接通或者斷開高壓的指令；高壓電路狀態檢測，所述高壓電管理控制器不間斷的監控高壓電氣電路的狀態并反饋給所述動力總成控制器；高壓電斷開控制，所述動力總成控制器檢測到故障信息后斷開動力蓄電池組正負端的高壓接觸器，立即進入失效處理過程。
2.根據權利要求1所述的用于客車高壓電安全保護的控制方法，其特征在于，所述高壓電管理控制器具有高壓系統絕緣故障、高壓互鎖環路故障、高壓系統接地故障、指令斷開、預充電、預充電失效、系統電壓過低故障和正常接通這8種工作狀態，且每個工作狀態的優先級不同。
3.根據權利要求1所述的用于客車高壓電安全保護的控制方法，其特征在于，所述高壓電管理控制器在接到動力總成控制器發出的接通高壓系統指令之后，自動執行預充電過程。
4.根據權利要求1所述的用于客車高壓電安全保護的控制方法，其特征在于，所述高壓電斷開控制包括正常關機控制和故障關機控制。
全文摘要
本發明公開了一種用于客車高壓電安全保護的控制方法，包括上電自檢、高壓接通控制、高壓電路狀態檢測和高壓電斷開控制四個工作過程，實現對高壓電路的檢測和控制，通過上述方式，本發明能夠監測高壓電路絕緣故障、高壓互鎖故障、接地故障、預充電故障等高壓故障，具有工作穩定、準確可靠，動態響應速度快的優點，很好地滿足了新能源客車的實時性控制要求。
文檔編號B60L3/00GK102501771SQ20111035110
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月9日 優先權日2011年11月9日
發明者魏長河 申請人:蘇州海格新能源汽車電控系統科技有限公司