一種新能源汽車電容電量的安全泄放方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新能源汽車電容電量的安全泄放方法，當(dāng)整車KEYOFF后，MCU、VMS延時500ms認(rèn)定繼電器完全斷開后，MCU通過施加電機D軸電流id為50A，Q軸電流誒零，使電機轉(zhuǎn)子不產(chǎn)生抖動，通過施加電壓在電機繞組上，消耗掉MCU中電容儲存的電量，完成泄放。本發(fā)明通過有負(fù)載泄放，能夠縮短泄放時間，提高安全性。
【專利說明】—種新能源汽車電容電量的安全泄放方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新能源汽車安全領(lǐng)域，涉及電容電量安全管理，具體涉及一種用于泄放電容電量的新能源汽車安全控制方法，適用于純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著全球經(jīng)濟發(fā)展，石油消耗量日益增加，石油作為不可再生資源，正變的日益緊缺，同時在環(huán)境污染下，各種能源汽車應(yīng)運而生，特別是油電混合動力汽車、純電動汽車，在國家大力倡導(dǎo)低碳生活的形式下日益普及。
[0003]由于純電動汽車動力系統(tǒng)有別于傳統(tǒng)的燃油汽車，動力系統(tǒng)包括電機、控制器，其主要能源來自幾百伏的電池系統(tǒng)，因此，對于純電動汽車的安全使用、維修問題成為各大汽車廠商的重點問題。整車驅(qū)動系統(tǒng)由電機、MCU、動力電池、VMS、蓄電池、DC/DC變換器構(gòu)成，其中MCU逆變器控制電機運轉(zhuǎn)，能量源來自動力電池，由VMS整車管理系統(tǒng)控制MCU驅(qū)動電機工作，DC/DC變換器的輸入是來自MCU的高壓直流電，由VMS控制DC/DC的輸出給蓄電池充電，當(dāng)電機工作時MCU內(nèi)部電容中的電壓與動力高壓電池電壓一致，當(dāng)高壓電池斷開的時候，MCU中電容儲存的電量要幾分鐘后才能自動泄放至零伏，如果在泄放期間維修人員在插拔MCU的高壓插接件時，可能會造成觸電的危險，因此在高壓繼電器斷開的時候，必須很快的對MCU中電容的電量進行泄放，避免人員接觸高壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是在于解決維修人員在已經(jīng)斷開高壓直流母線后，如何很快的泄放掉MCU中電容的電量的問題，避免拆裝MCU、高壓直流母線時觸電，保障人身安全。
[0005]本發(fā)明具體公開了一種新能源汽車電容電量的安全泄放方法，包括如下步驟:
O當(dāng)整車KEY OFF后，MCU、VMS檢測到KEY OFF并延時500ms，認(rèn)定繼電器斷開；
2)MCU通過施加電機D軸一電流值，Q軸電流為零，將一電壓施加在電機繞組上，施加的D軸電流使得電機轉(zhuǎn)子不產(chǎn)生抖動；
3)MCU自身檢測是否無故障以及電機轉(zhuǎn)速是否小于IOOrpm ；
4)當(dāng)MCU自身檢測無故障且電機轉(zhuǎn)速小于100rpm，MCU開始執(zhí)行主動泄放并開始泄放計時tl,判斷tl是否>=3s ；
5)當(dāng)判斷tl>=3s時，MCU判斷母線電壓，如果母線電壓V2>36V，則確定電池繼電器粘死，實際沒有斷開，發(fā)出蜂鳴報警，退出泄放模式；如果母線電壓V2〈=36V，MCU確定電池繼電器已經(jīng)斷開，退出泄放模式，完成泄放。
[0006]其中，在步驟4) MCU執(zhí)行泄放的同時，VMS使能DC/DC工作，給蓄電池充電。當(dāng)判斷母線電壓V2〈217V時，停止DC/DC工作。
[0007]進一步，MCU施加到電機D軸的電流值為50A。
[0008]其中，當(dāng)在步驟4)中判斷tl〈3s時，MCU繼續(xù)執(zhí)行電容泄放模式并對MCU故障和電機轉(zhuǎn)速進行檢測，當(dāng)二者其一不滿足條件時退出泄放模式。
[0009]本發(fā)明通過有負(fù)載泄放，能夠縮短泄放時間，提高安全性。而且由于不需要進行硬件改造，成本幾乎為零。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1:電容泄放系統(tǒng)框圖；
圖2:控制流程圖；
圖3:無負(fù)載下電容電壓泄放曲線圖；
圖4:有負(fù)載下電容電壓泄放曲線圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行具體說明。
[0012]如圖1，整車在正常運行的時候，繼電器SI處于閉合狀態(tài)，電池提供MCU (電機控制單元)所需電壓Vl來驅(qū)動電機運行，當(dāng)VMS (整車管理系統(tǒng))檢測到蓄電池電壓V3小于13.8V時，使能DC/DC為蓄電池充電，DC/DC的輸入與MCU母線端相接，該輸入電壓等于電池電壓V1、MCU母線電壓V2，即Vl= V2。
[0013]當(dāng)整車KEY OFF (鑰匙關(guān)閉)后，MCU、VMS檢測到KEY OFF并延時500ms，繼電器SI斷開，繼電器SI斷開實際需要時間在500ms以內(nèi)，所以MCU、VMS要延時500ms認(rèn)定繼電器完全斷開后對電容Cl進行泄放，避免過快進行泄放導(dǎo)致SI粘死的現(xiàn)象。此時，MCU通過施加電機D軸電流id為50A，Q軸電流等于零，通過施加電壓在電機繞組上，這樣就能消耗掉MCU中電容Cl儲存的電量，施加的D軸電流不至于使電機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生抖動。
[0014]然后，MCU自身檢測是否無故障,判斷MCU無故障且電機轉(zhuǎn)速小于IOOrpm后，MCU開始執(zhí)行主動泄放并開始泄放計時tl，如tl〈3s，MCU繼續(xù)執(zhí)行電容泄放模式并對MCU故障和電機轉(zhuǎn)速進行檢測，當(dāng)二者其一不滿足條件時退出泄放模式，當(dāng)tl>=3s時，MCU判斷母線電壓，如果V2>36V，則判斷電池繼電器SI粘死，實際沒有斷開，發(fā)出蜂鳴報警，則退出泄放模式。如判斷母線電壓V2〈=36V時，MCU判斷電池繼電器SI已經(jīng)斷開，退出泄放模式，完成此次泄放。
[0015]在MCU執(zhí)行泄放同時，VMS使能DC/DC工作，給蓄電池充電，以此消耗MCU中電容Cl儲存的電量，輔助MCU進行電容泄放，加快泄放時間。當(dāng)判斷母線電壓V2〈217V時停止DC/DC工作，否則繼續(xù)使能DC/DC工作。
[0016]圖3所示為電容在無外接負(fù)載情況下進行泄放，電容本身電壓V2 - 340V左右，泄放至36V需要時間63S。這種情況下，很可能造成維修人員在維修MCU的時候觸碰高壓端子，有觸電的危險，同時如果等到電容電壓降到人體安全電壓以下，再對MCU進行操作時，浪費時間。
[0017]圖4所述為電容在相同電壓有負(fù)載情況下進行泄放，泄放至36V時需要時間0.13s。相比圖3，在同等電壓條件下，電容電壓泄放至36V提高了近62s，圖4中泄放的結(jié)果表明在整車KEY OFF后能較快的完成對電容電壓的泄放，盡量減少安全危險的存在。
【權(quán)利要求】
1.一種新能源汽車電容電量的安全泄放方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)當(dāng)整車KEYOFF后，MCU、VMS檢測到KEY OFF并延時500ms，認(rèn)定繼電器斷開； 2)MCU通過施加電機D軸一電流值，Q軸電流為零，將一電壓施加在電機繞組上，施加的D軸電流使得電機轉(zhuǎn)子不產(chǎn)生抖動； 3)MCU自身檢測是否無故障以及電機轉(zhuǎn)速是否小于IOOrpm; 4)當(dāng)MCU自身檢測無故障且電機轉(zhuǎn)速小于100rpm，MCU開始執(zhí)行主動泄放并開始泄放計時tl,判斷tl是否>=3s ； 5)當(dāng)判斷tl>=3s時，MCU判斷母線電壓，如果母線電壓V2>36V，則確定電池繼電器粘死，實際沒有斷開，發(fā)出蜂鳴報警，退出泄放模式；如果母線電壓V2〈=36V，MCU確定電池繼電器已經(jīng)斷開，退出泄放模式，完成泄放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全泄放方法，其特征在于:在步驟4)MCU執(zhí)行泄放的同時，VMS使能DC/DC工作，給蓄電池充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全泄放方法，其特征在于:當(dāng)判斷母線電壓V2〈217V時，停止DC/DC工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的安全泄放方法,其特征在于:MCU施加到電機D軸的電流值為50A。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的安全泄放方法，其特征在于:當(dāng)在步驟4)中判斷tl〈3s時，MCU繼續(xù)執(zhí)行電容泄放模式并對MCU故障和電機轉(zhuǎn)速進行檢測，當(dāng)二者其一不滿足條件時退出泄放模式。
【文檔編號】B60L3/00GK103448556SQ201310453501
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】陳立沖, 蔡交明 申請人:奇瑞汽車股份有限公司