[发明专利]一种纯电动客车高压系统故障诊断方法

说明书

本发明公开了一种纯电动客车高压系统故障诊断方法，所述纯电动客车高压系统由动力电池、BMS高压采集模块、四合一电机控制器及电机、空调、油泵、气泵、DCDC及蓄电池组成；动力电池模型包含SOC、端电压、内阻及Pack模块；高压柜模型是模拟电池主负接触器以及该接触器动作的执行机构，完成对来自整车控制器的闭合与断开指令对电池主负接触器进行控制；四合一电机控制器是模拟预充接触器、主电机接触器、辅件预充及辅件接触器，包含以上所述的接触器动作的执行机构，完成对来自整车控制器的闭合与断开指令对上述接触器进行控制。

技术领域：

本发明涉及一种纯电动客车高压系统故障诊断方法，其属于新能源纯电动客车高压系统故障诊断领域。

背景技术：

纯电动客车具有环保、低噪声、经济、易保养的优势而得到广泛应用，目前发展纯电动客车产业已是各地政府以及汽车行业的共识，也是文明城市建设中青睐的交通工具。

相对于传统客车而言，纯电动客车采用了大容量的动力电池、高压接触器、高压驱动电机等电气系统，其造成的系统故障完全区别于传统客车。而高压柜(高压电池配电柜)及四合一(DCDC、DCAC油泵、DCAC气泵、整车高压配电)作为纯电动客车高压系统中重要的部件，是动力电池与用电设备的接口，是整车高压用电管理的核心。高压柜及四合一根据整车控制器下发的上下电指令，对高压接触器以规定的顺序以及时间限值进行闭合或断开操作。然而高压电路设计不合理或者选型不匹配，将有可能造成接触器闭合或断开瞬间产生电压、电流过冲，损坏接触器及用电设备，从而影响整车的安全性能，严重时造成人身安全和财产的损失，轻则增加更换零部件的成本。因此，在设备选型和实车布置电路之前，对整个高压电路及负载电路进行故障诊断模拟仿真十分重要。

发明内容：

现有技术在实车运行过程中，在动力电池输出电压等级在不超过650V，以及负载还未开始工作，理论电流接近0A的情况下，闭合主负接触器瞬间，在高压柜输出端会产生1000V以上的过冲电压，以及产生几十安的过冲电流，持续时间大于5us，从而会导致损坏接触器及用电设备，从而影响整车的安全性能。本发明在仿真的基础上，能够复现现场电压电流过冲问题，并提出解决以上技术问题的方法。

本发明所采用的技术方案有：一种纯电动客车高压系统故障诊断方法，所述纯电动客车高压系统由动力电池、BMS高压采集模块、四合一电机控制器及电机、空调、油泵、气泵、DCDC及蓄电池组成；动力电池模型包含SOC、端电压、内阻及Pack模块；高压柜模型是模拟电池主负接触器以及该接触器动作的执行机构，完成对来自整车控制器的闭合与断开指令对电池主负接触器进行控制；四合一电机控制器是模拟预充接触器、主电机接触器、辅件预充及辅件接触器，包含以上所述的接触器动作的执行机构，完成对来自整车控制器的闭合与断开指令对上述接触器进行控制；步骤如下：

(1).上电流程，模拟整车控制器发出的各接触器上电指令；

(2).下电流程，模拟整车控制器发出的各接触器下电指令；

(3).分析上下电过程中，各接触器闭合或断开瞬间动力电池输出端电压电流、高压柜输出端电压电流、电机预充接触器及电机接触器后端电压电流、辅件预充及辅件接触器后端电压电流变化情况；

(4).模拟整车控制器发出的各接触器下电指令，观察同上所述的观测点电压电流变化情况；

(5).在电池主负接触器两端并联预充电阻的方式，按照上述上电及下电流程，重新观测各接触器闭合和断开瞬间，上所述的观测点电压电流变化情况。

进一步地，纯电动客车高压系统电路等效为二端口网络，其中，R、L分别为线路等效电阻、电抗，C为Y电容、对地电容等的等效电容，R、L、C均为正值，Ui为输入电压，闭合主负接触器时Ui由零变为电池端电压，i为线路电流，Uo为输出电压；

由电路基本原理可知，有如下对应关系：