一種車輛高壓回路的控制方法與流程

本發明屬于新能源汽車高壓充放電，具體涉及一種車輛高壓回路的控制方法。

背景技術：

1、隨著新能源汽車產業的高速發展，為了改善續航里程和充電時間，基于車輛的400v電池系統平臺推出了800v電池系統平臺，800v電池系統可以有效提高車輛的續航里程和縮短充電時間。

2、目前，800v電池系統在運行過程中，需要實時采集高壓繼電器和保險絲兩端的電壓，實現對系統的故障監測。然而，800v電池系統的高壓采樣相對400v電池電壓系統更加復雜，有些電池管理系統bms(battery?management?system)無法對800v電池系統進行全方位的監測，當系統的某一處發生開路故障時，會影響電池包、高壓繼電器、保險絲等的正常工作，嚴重情況下會危害動力電池包和整車安全。

3、因此，亟需一種用于對車輛800v電池系統進行故障監測的控制方法。

技術實現思路

1、鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供了一種車輛800v電池系統的故障檢測方法，能夠全方位監測800v電池系統各處線路的開路故障，以提高車輛800v電池系統的安全性和可靠性。

2、為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種車輛高壓回路的控制方法，高壓回路包括：第一電池包和第二電池包，以及多個開關單元和多個繼電器；其中，所述第一電池包的正極通過第一開關單元與所述第二電池包的正極連接，以及通過第二開關單元與所述第二電池包的負極連接，所述第一電池包的負極通過第三開關單元與所述第二電池包的負極連接；主正繼電器、預充繼電器、和充電正繼電器的一端均與所述第二電池包的正極連接，主正繼電器和預充繼電器的另一端用于連接負載，充電正繼電器的另一端作為直流充電正端口，主負繼電器和充電負繼電器的一端均與所述第二電池包的負極連接，主負繼電器的另一端用于連接負載，充電負繼電器的另一端作為直流充電負端口；所述控制方法包括：獲取高壓回路用于充/放電的控制指令；根據所述控制指令驅動開關單元和/或繼電器的工作狀態進行切換，以使第一電池包和第二電池包通過串/并聯的方式開始充電或者對外放電；其中，在開關單元和繼電器的工作狀態被切換后，基于預設的參考點采集所述高壓回路上采樣點的電壓，并依據采集得到的電壓對所述采樣點和/或所述參考點進行開路故障診斷。

3、根據本發明一具體實施例，當所述控制指令為上高壓時或者交流充電時，依據輸出電壓的需求或者輸入的充電電壓，控制第一開關單元和第三開關單元閉合，且第二開關單元斷開，以使所述第一電池包和所述第二電池包并聯放電或充電；依次控制預充繼電器閉合，主負繼電器閉合，主正繼電器閉合，再斷開所述預充繼電器；其中，在所述第一開關單元閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述第一電池包正極和所述第二電池包正極之間的第一采樣點進行開路故障診斷；在所述第一開關單元和所述第三開關單元均閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述第二電池包和所述主正繼電器/預充繼電器/充電正繼電器之間的第二采樣點進行開路故障診斷；在所述預充繼電器閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述主正繼電器/預充繼電器和負載之間的第三采樣點進行開路故障診斷；在所述主正繼電器閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述第一電池包負極上的所述第一參考點進行開路故障診斷；在所述主正繼電器和主負繼電器均閉合后，基于預設的第二參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述主負繼電器和負載之間的所述第二參考點進行開路故障診斷。

4、根據本發明一具體實施例，當所述控制指令為上高壓或者交流充電時，依據輸出電壓的需求或者輸入的充電電壓，控制第二開關單元閉合，且第一開關單元和第三開關單元斷開，以使所述第一電池包和所述第二電池包串聯放電或充電；依次控制預充繼電器閉合，主負繼電器閉合，主正繼電器閉合，再斷開預充繼電器；其中，在所述第二開關單元閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述第一電池包正極和所述第二電池包負極之間的第四采樣點進行開路故障診斷，以及對所述第二電池包和所述主正繼電器/預充繼電器/充電正繼電器之間的第二采樣點進行開路故障診斷；在所述預充繼電器閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述主正繼電器/預充繼電器和負載之間的第三采樣點進行開路故障診斷；在所述主正繼電器閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述第一電池包負極上的所述第一參考點進行開路故障診斷；在所述主正繼電器和主負繼電器均閉合后，基于預設的第二參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述主負繼電器和負載之間的所述第二參考點進行開路故障診斷。

5、根據本發明一具體實施例，當所述控制指令為直流充電時，依據輸出電壓的需求或者輸入的充電電壓，控制第一開關單元和第三開關單元閉合，且第二開關單元斷開，以使所述第一電池包和所述第二電池包并聯充電；依次控制預充繼電器閉合，主負繼電器閉合，主正繼電器閉合，再斷開所述預充繼電器，以及閉合充電正繼電器和充電負繼電器；其中，在所述第一開關單元閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述第一電池包正極和所述第二電池包正極之間的第一高壓采樣點進行開路故障診斷；在所述第一開關單元和所述第三開關單元均閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述第二電池包和所述主正繼電器/預充繼電器/充電正繼電器之間的第二采樣點進行開路故障診斷；在所述預充繼電器閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述主正繼電器/預充繼電器和負載之間的第三采樣點進行開路故障診斷；在所述主正繼電器閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述第一電池包負極上的所述第一參考點進行開路故障診斷；在所述主正繼電器和主負繼電器均閉合后，基于預設的第二參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述主負繼電器和負載之間的所述第二參考點進行開路故障診斷；在所述充電正繼電器和所述充電負繼電器閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述充電正繼電器和直流充電正端口之間的第五采樣點進行開路故障診斷，以及對所述充電負繼電器和直流充電負端口之間的第六采樣點進行開路故障診斷。

6、根據本發明一具體實施例，當所述控制指令為直流充電時，依據輸出電壓的需求或者輸入的充電電壓，控制第二開關單元閉合，且第一開關單元和第三開關單元斷開，以使所述第一電池包和所述第二電池包串聯充電；依次控制預充繼電器閉合，主負繼電器閉合，主正繼電器閉合，再斷開預充繼電器，以及閉合充電正繼電器和充電負繼電器；其中，在所述第二開關單元閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述第一電池包正極和所述第二電池包負極之間的第四采樣點進行開路故障診斷，以及對所述第二電池包和所述主正繼電器/預充繼電器/充電正繼電器之間的第二采樣點進行開路故障診斷；在所述預充繼電器閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述主正繼電器/預充繼電器和負載之間的第三采樣點進行開路故障診斷；在所述主正繼電器閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述第一電池包負極上的所述第一參考點進行開路故障診斷；在所述主正繼電器和主負繼電器均閉合后，基于預設的第二參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述主負繼電器和負載之間的所述第二參考點進行開路故障診斷；在所述充電正繼電器和所述充電負繼電器閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述充電正繼電器和直流充電正端口之間的第五采樣點進行開路故障診斷，以及對所述充電負繼電器和直流充電負端口之間的第六采樣點進行開路故障診斷。

7、根據本發明一具體實施例，所述高壓回路還包括：保險絲，串聯設置在所述主正繼電器和負載之間。

8、根據本發明一具體實施例，在所述主正繼電器閉合后，基于預設的第一參考點采集對應采樣點的電壓，并對所述保險絲后端的第七采樣點進行開路故障診斷。

9、根據本發明一具體實施例，所述第七采樣點的開路故障診斷步驟包括：基于預設的第一參考點采集預充繼電器/主正繼電器后端的第三采樣點的第一電壓，和負載前端的第七采樣點的第二電壓：若所述第一電壓大于預設的第一電壓閾值，且所述第二電壓小于預設的第二電壓閾值，則認為所述第七采樣點發生開路故障。

10、根據本發明一具體實施例，所述第一采樣點的開路故障診斷步驟包括：基于預設的第一參考點采集所述第一開關單元前端的第一采樣點的第一電壓，和所述主正繼電器/預充繼電器/充電正繼電器前端的第二采樣點的第二電壓，并計算其差值：若所述差值大于預設的第二電壓閾值，且所述第一電壓小于預設的第二電壓閾值，則認為所述第一采樣點發生開路故障。

11、根據本發明一具體實施例，所述第四采樣點的開路故障診斷步驟包括：基于預設的第一參考點采集所述第二開關單元后端的第四采樣點的第一電壓，和所述主正繼電器/預充繼電器/充電正繼電器前端的第二采樣點的第二電壓：若所述第一電壓小于預設的第二電壓閾值，且所述第二電壓大于預設的第三電壓閾值，則認為所述第四采樣點發生開路故障。

12、根據本發明一具體實施例，所述第二采樣點的開路故障診斷步驟包括：基于預設的第一參考點采集所述第二開關單元后端的第四采樣點的第一電壓，和所述主正繼電器/預充繼電器/充電正繼電器前端的第二采樣點的第二電壓：若所述第一電壓大于預設的第一電壓閾值，且所述第二電壓小于預設的第二電壓閾值，則認為所述第二采樣點發生開路故障。

13、根據本發明一具體實施例，所述第二采樣點的開路故障診斷步驟包括：基于預設的第一參考點采集所述第一開關單元前端的第一采樣點的第一電壓，和所述主正繼電器/預充繼電器/充電正繼電器前端的第二采樣點的第二電壓：若所述第一電壓大于預設的第一電壓閾值，且所述第二電壓小于預設的第二電壓閾值，則認為所述第二采樣點發生開路故障。

14、根據本發明一具體實施例，所述第三采樣點的開路故障診斷步驟包括：基于預設的第一參考點采集所述預充繼電器/主正繼電器后端的第三采樣點的第一電壓，和負載前端的第七采樣點的第二電壓：若所述第一電壓小于預設的第二電壓閾值，且所述第二電壓大于預設的第一電壓閾值，則認為所述第三采樣點發生開路故障。

15、根據本發明一具體實施例，所述第一參考點的開路故障診斷步驟包括：基于預設的第一參考點采集所述第一開關單元前端的第一采樣點的第一電壓，和所述主正繼電器/預充繼電器/充電正繼電器前端的第二采樣點的第二電壓，以及所述預充繼電器/主正繼電器后端的第三采樣點的第三電壓：若所述第一電壓，所述第二電壓，所述第三電壓均小于預設的第二電壓閾值，則認為所述第一參考點發生開路故障。

16、根據本發明一具體實施例，所述第二參考點的開路故障診斷步驟包括：基于預設的第二參考點采集所述第一開關單元前端的第一采樣點的第一電壓，和所述預充繼電器/主正繼電器后端的第三采樣點的第二電壓：若所述第一電壓和所述第二電壓均小于預設的第二電壓閾值，則認為所述第二參考點發生開路故障。

17、根據本發明一具體實施例，所述第五采樣點的開路故障診斷步驟包括：基于預設的第一參考點采集所述充電正繼電器后端的第五采樣點的第一電壓，和所述主正繼電器/預充繼電器/充電正繼電器前端的第二采樣點的第二電壓：若所述第一電壓小于預設的第二電壓閾值，且所述第二電壓大于預設的第一電壓閾值，則認為所述第五采樣點發生開路故障。

18、根據本發明一具體實施例，所述第六采樣點的開路故障診斷步驟包括：基于預設的第一參考點采集所述充電負繼電器后端的第六采樣點的電壓：若所述電壓小于預設的第二電壓閾值，則認為所述第六采樣點發生開路故障。

19、本發明提供了一種車輛高壓回路的控制方法，能夠在高壓回路執行不同的控制指令以致開關單元和繼電器相應動作后，能夠全方位的對高壓回路進行開路故障診斷，以維護高壓回路工作安全且穩定的可靠運行。