[发明专利]电动汽车高压预充电与主接触器错接保护装置和方法

摘要

本发明公开的电动汽车高压预充电与主接触器错接保护装置和方法，本装置和方法的整车控制器采集车辆钥匙信号并控制预充电接触器和主接触器闭合与断开，若出现预充电和主接触器线束错接或者软件输出通道错误配置，及时向仪表告知故障代码提示驾驶员，并记录下来，再次上电时不执行闭合主接触器指令，不允许走车。本发明通过检测直流负载端在初始上电期间电压上升率判断是否存在预充电和主接触器控制线束错接或软件通道配置错误并及时报出，防止未能及时发现错接导致主接触器反复粘死，拉弧，对直流负载电容大电流冲击等危害电气安全事故。本发明在原有器件基础上不增加任何额外成本，不增加预充电时间及司机等待时间。

主权项

1.一种电动汽车高压预充电与主接触器错接保护装置的错接保护方法，所述电动汽车高压预充电与主接触器错接保护装置包括车辆直流电储能单元(101)、电储能控制单元(102)、直流保险(103)、车辆直流负载(201)、整车控制器(301)、预充电接触器(401)、预充电电阻(402)、主接触器(501)和车辆钥匙模块(601)，其中，车辆直流电储能单元(101)的一端连接车辆直流负载(201)的第一电源接口，车辆直流电储能单元(101)的另一端连接直流保险(103)的一端，直流保险(103)的另一端连接主接触器(501)的第一开关接线端，主接触器(501)的第二开关接线端连接车辆直流负载(201)的第二电源接口，预充电接触器(401)的第一开关接线端连接直流保险(103)的另一端，预充电接触器(401)的第二开关接线端连接预充电电阻(402)的一端，预充电电阻(402)的另一端连接车辆直流负载(201)的第二电源接口，电储能控制单元(102)电储能控制信号通信端连接整车控制器(301)的第一CAN通信接口，车辆钥匙模块(601)的车辆钥匙状态信号通信端连接整车控制器(301)的车辆钥匙状态数字量采集端，整车控制器(301)的第二CAN通信接口连接车辆直流负载(201)的CAN通讯端，所述整车控制器(301)的主接触器控制信号输出连接主接触器(501)的控制端，整车控制器(301)的预充电接触器控制信号输出连接预充电接触器(401)的控制端；其特征在于，电动汽车高压预充电与主接触器错接保护方法包括如下步骤：步骤1：驾驶员操作车辆钥匙模块(601)由OFF挡状态进入ACC挡状态，激活车辆仪表模块(701)和整车控制器(301)，电储能控制单元(102)工作，整车控制器(301)检测整车控制器(301)与电储能控制单元(102)之间的CAN通讯是否正常，若正常，则整车控制器(301)通过CAN报文获取电储能控制单元(102)的直流电压V1，若通讯不正常则报第一通讯故障；根据CAN报文获取的电池或超级电容最高单体电压和最低单体电压及串联单元数目进行直流电压V1的异常性判断，如果直流电压V1无异常，则判断直流电压V1有效；如果直流电压V1为异常值，则后续步骤3不进入预充电闭合动作，报告直流电压V1异常故障；步骤2：驾驶员操作车辆钥匙模块(601)由ACC挡状态进入ON挡状态，整车控制器(301)控制接通车辆直流负载(201)的控制电源，整车控制器(301)控制24V继电器通断实现对车辆直流负载(201)控制电源开通或关闭，整车控制器(301)检测整车控制器(301)与车辆直流负载(201)之间CAN通讯是否正常，若通讯不正常则报第二通讯故障，不执行步骤3中的预充电接触器闭合动作，若通信正常还需进行以下车辆直流负载(201)的直流负载电压V2有效性判断，若直流负载电压V2在0～36V之间，则步骤3中司机拧下钥匙到START挡后执行预充电接触器(401)闭合动作；如果直流负载电压V2在36V～V1±10V之间，则步骤3中司机拧下钥匙到START后执行预充电接触器(401)闭合动作并报告直流放电不彻底故障；若直流负载电压V2大于直流电压V1超过10V，则报告直流负载电压V2异常，步骤3司机拧下钥匙到START挡后不执行预充电接触器(401)闭合动作；步骤3：驾驶员操作车辆钥匙模块(601)由ON挡状态进入START挡状态，若步骤1和步骤2中直流电压V1和直流负载电压V2均为正常有效电压，且整车控制器(301)读取存储在自身E2ROM中上次下电前记录的错接故障标识为0，则整车控制器(301)发出预充电指令，延时15ms后整车控制器软件计数器counter1开始计时，同时检测有效直流负载电压V2变化；若|V1‑V2|<15V且计数器counter1的计数<20，则说明车辆直流负载(201)在整车控制器(301)发出预充电指令后不到20ms时间内电压即与车辆直流电储能单元(101)电压压差小于15V，此时，判断为预充电接触器(401)和主接触器(501)线束错接或者整车控制器输出管脚软件配置错误，整车控制器(301)向车辆仪表模块(701)报告预充电接触器(401)和主接触器(501)错接故障并将错接故障标识由0置1；若|V1‑V2|<15V且200<计数器counter1的计数<500，则说明预充电时间在200～500ms内完成，根据预充电电阻和直流负载电容值物理关系计算，该值在正常范围内。