[发明专利]电动汽车动力电池接触器保护装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，特别是涉及一种电动汽车动力电池接触器保护装置及其控制方法。

背景技术

带触点的接触器开关时都会产生电火花，对周围环境造成电磁干扰，对接触器触点造成灼烧和损坏，严重影响接触器的电气寿命。大功率直流机械接触器尤其如此，很多场合的大功率直流机械接触器电气寿命不及其机械寿命的百分之一，因此大功率直流机械接触器往往采用各种灭弧技术，最为先进的、效果最好的是真空加磁吹技术方案，但也只是缓解了接触器触点打火问题，并没有从根本上解决这一问题。

电动汽车高压动力电池(充电电压达到680v，充电电流500A)在在系统温度超限，充电过程中单体电压超限、充电电流超限，行车过程中单体电压过过低、放电电流过大，都需要切断串连在动力电池正极中的直流接触器，达到保护动力的目的，但是这种高压大电流负载直接用直流接触器切断或者闭合，直流接触器的灭弧的效果达不到预期的效果，接触器的触点容易粘连或者烧结，灭弧效果并不理想。

发明内容

针对上述现有技术现状，本发明提供一种电动汽车动力电池接触器保护装置及其控制方法，解决现有接触器因灭弧效果不理想而导致的切断和闭合时触点容易粘连的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种电动汽车动力电池接触器保护装置，包括接触器，所述接触器的第一触点与动力电池组的正极连接，第二触点与电机驱动器的正极输入端连接；

所述保护装置还包括第一IGBT模块、第二IGBT模块和MCU模块，所述第一IGBT模块的漏极C和所述第二IGBT模块的源极E与所述接触器的第一触点和所述动力电池组的正极之间的线路连接，所述第一IGBT模块的源极E和所述第二IGBT模块的漏极C与所述接触器的第二触点和所述电机驱动器的正极输入端之间的线路连接，所述第一IGBT模块的栅极G、所述第二IGBT模块的栅极G和所述接触器的控制线圈分别与所述MCU模块的控制信号输出端连接。

在其中一个实施例中，所述MCU模块具有CAN通信接口，所述MCU模块通过所述CAN通信接口与电动汽车的主控制器连接。

在其中一个实施例中，所述接触器为真空接触器。

本发明所提供的一种电动汽车动力电池接触器保护装置的控制方法，包括如下步骤：

(1)当动力电池充电且接收到接触器断开命令时，所述MCU模块控制所述第二IGBT模块闭合，延时第一时间t1后，所述MCU模块控制所述接触器断开，延时第二时间t2后，所述MCU模块控制所述第二IGBT模块断开；

(2)当动力电池充电且接收到接触断闭合命令时，所述MCU模块控制所述第二IGBT模块闭合，延时第三时间t3后，所述MCU模块控制所述接触器闭合，延时第四时间t4后，所述MCU模块控制所述第二IGBT模块断开；

(3)当动力电池放电且接收到接触器闭合命令时，所述MCU模块控制所述第一IGBT模块闭合，延时第五时间t5后，所述MCU模块控制所述接触器闭合，延时第六时间t6后，所述MCU模块控制所述第一IGBT模块断开；和

(4)当动力电池放电且接收到接触器断开命令时，所述MCU模块控制所述第一IGBT模块闭合，延时第七时间t7后，所述MCU模块控制所述接触器断开，延时第八时间t8后，所述MCU模块控制所述第一IGBT模块断开。

在其中一个实施例中，t1＜t2，t3＜t4，t5＜t6，t7＜t8。

在其中一个实施例中，t1＝t3＝t5＝t7＝25～35毫秒。

在其中一个实施例中，t2＝t4＝t6＝t8＝90～110毫秒。

与现有技术相比，本发明提供的电动汽车动力电池接触器保护装置及其控制方法，采用第一IGBT模块、第二IGBT模块与接触器并联，并用MCU模块来控制第一IGBT模块、第二IGBT模块和接触器闭合与断开的时序，断开和闭合时接触器触点电压被最高被钳位在IGBT的C、E极结电压，一般不超过2v，解决了直流接触器大电流切断和闭合时触点容易粘连的问题；而且，由于IGBT只在接触器闭合或断开时工作几百毫秒的时间，IGBT发热小，不需加加装散热器，整个装置体积比较小。此外，保护装置使用can通信控制，具有线路简单，抗干扰性强，控制距离远的优点。

本发明附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。

附图说明

图1为本发明实施例中的电动汽车动力电池接触器保护装置的电路原理图；