電動汽車動力電池接觸器保護裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電動汽車技術領域，特別是涉及一種電動汽車動力電池接觸器保護裝置。
【背景技術】
[0002]帶觸點的接觸器開關時都會產生電火花，對周圍環境造成電磁干擾，對接觸器觸點造成灼燒和損壞，嚴重影響接觸器的電氣壽命。大功率直流機械接觸器尤其如此，很多場合的大功率直流機械接觸器電氣壽命不及其機械壽命的百分之一，因此大功率直流機械接觸器往往采用各種滅弧技術，最為先進的、效果最好的是真空加磁吹技術方案，但也只是緩解了接觸器觸點打火問題，并沒有從根本上解決這一問題。
[0003]電動汽車高壓動力電池(充電電壓達到680v，充電電流500A)在在系統溫度超限，充電過程中單體電壓超限、充電電流超限，行車過程中單體電壓過過低、放電電流過大，都需要切斷串連在動力電池正極中的直流接觸器，達到保護動力的目的，但是這種高壓大電流負載直接用直流接觸器切斷或者閉合，直流接觸器的滅弧的效果達不到預期的效果，接觸器的觸點容易粘連或者燒結，滅弧效果并不理想。
【發明內容】
[0004]針對上述現有技術現狀，本實用新型提供一種電動汽車動力電池接觸器保護裝置，解決現有接觸器因滅弧效果不理想而導致的切斷和閉合時觸點容易粘連的問題。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型所提供的一種電動汽車動力電池接觸器保護裝置，包括接觸器，所述接觸器的第一觸點與動力電池組的正極連接，第二觸點與電機驅動器的正極輸入端連接；
[0006]所述保護裝置還包括第一 IGBT模塊、第二 IGBT模塊和MCU模塊，所述第一 IGBT模塊的漏極C和所述第二 IGBT模塊的源極E與所述接觸器的第一觸點和所述動力電池組的正極之間的線路連接，所述第一 IGBT模塊的源極E和所述第二 IGBT模塊的漏極C與所述接觸器的第二觸點和所述電機驅動器的正極輸入端之間的線路連接，所述第一 IGBT模塊的柵極G、所述第二 IGBT模塊的柵極G和所述接觸器的控制線圈分別與所述MCU模塊的控制信號輸出端連接。
[0007]在其中一個實施例中，所述MCU模塊具有CAN通信接口，所述MCU模塊通過所述CAN通信接口與電動汽車的主控制器連接。
[0008]在其中一個實施例中，所述接觸器為真空接觸器。
[0009]與現有技術相比，本實用新型提供的電動汽車動力電池接觸器保護裝置，采用第一 IGBT模塊、第二 IGBT模塊與接觸器并聯，并用MCU模塊來控制第一 IGBT模塊、第二 IGBT模塊和接觸器閉合與斷開的時序，斷開和閉合時接觸器觸點電壓被最高被鉗位在IGBT的C、E極結電壓，一般不超過2v，解決了直流接觸器大電流切斷和閉合時觸點容易粘連的問題；而且，由于IGBT只在接觸器閉合或斷開時工作幾百毫秒的時間，IGBT發熱小，不需加加裝散熱器，整個裝置體積比較小。此外，保護裝置使用can通信控制，具有線路簡單，抗干擾性強，控制距離遠的優點。
[0010]本實用新型附加技術特征所具有的有益效果將在本說明書【具體實施方式】部分進行說明。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型實施例中的電動汽車動力電池接觸器保護裝置的電路原理圖；
[0012]圖2、圖3和圖4為本實用新型實施例中的電動汽車動力電池接觸器保護裝置的控制方法的流程圖，其中，圖2為總流程圖，圖3為充電處理流程圖，圖4為放電處理流程圖。
[0013]附圖標記說明:101、接觸器；102、電機驅動器；103、動力電池組；104、MCU模塊；105、第一 IGBT 模塊；106、第二 IGBT 模塊。
【具體實施方式】
[0014]下面參考附圖并結合實施例對本實用新型進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，以下各實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0015]圖1為本實用新型其中一個實施例中的電動汽車動力電池接觸器保護裝置的流程圖，如圖1所示，本實施例中的電動汽車動力電池接觸器保護裝置包括接觸器101、第一IGBT模塊105、第二 IGBT模塊106和MCU模塊104，其中，所述接觸器101的第一觸點與動力電池組103的正極連接，所述接觸器101的第二觸點與電機驅動器102的正極輸入端連接；所述第一 IGBT模塊105的漏極C和所述第二 IGBT模塊106的源極E與所述接觸器101的第一觸點和所述動力電池組103的正極之間的線路連接，所述第一 IGBT模塊105的源極E和所述第二 IGBT模塊106的漏極C與所述接觸器101的第二觸點和所述電機驅動器102的正極輸入端之間的線路連接，所述第一 IGBT模塊105的柵極G、所述第二 IGBT模塊106的柵極G和所述接觸器101的控制線圈分別與所述MCU模塊104的控制信號輸出端連接。較優地，所述MCU模塊104具有CAN通信接口，所述MCU模塊104通過所述CAN通信接口與電動汽車的主控制器連接。所述接觸器101為真空接觸器。
[0016]如圖2-4所示，本實施例中的電動汽車動力電池接觸器保護裝置的控制方法包括如下步驟:
[0017]一、充電時
[0018](I)當主控制器接收到充電操作命令時，主控制器控制充電器往動力電池組103內充電，充電過程中或者充電完成時，當需要斷開接觸器101時，主控制器向MCU模塊104發送接觸器斷開命令，當MCU模塊104接收到接觸器斷開命令時，MCU模塊104進入充電斷開程序，具體流程如下:
[0019]A、MCU模塊104控制第二 IGBT模塊106閉合，延時第一時間tl后，進入下一步操作；
[0020]B、MCU模塊104控制接觸器101斷開，延時第二時間t2后，進入下一步操作；斷開時，接觸器101觸點電壓最高被鉗位在第二 IGBT模塊106的C、E極結電壓，一般不超過2v。
[0021]C、MCU模塊104控制所述第二 IGBT模塊106斷開。
[0022]其中，tl < t2，優選地，tl為25?35毫秒，tl進一步優選為30毫秒，t2優選為90?110毫秒，t2進一步優選為100毫秒。
[0023](2)當需要閉合接觸器101時，主控制器向MCU模塊104發送接觸器閉合命令，當MCU模塊104接收到接觸器閉合命令時，MCU模塊104進入充電閉合程序模塊，具體流程如下:
[0024]A,MCU模塊104控制所述第二 IGBT模塊106閉合，延時第三時間t3后，進入下一步操作；
[0025]B、所述MCU模塊104控制所述接觸器101閉合，延時第四時間t4后，進入下一步操作；
[0026]C、所述MCU模塊104控制所述第二 IGBT模塊106斷開。
[0027]其中，t3 < t4，優選地，t3為25?35毫秒，t3進一步優選為30毫秒，t4優選為90?110毫秒，t4進一步優選為100毫秒。
[0028]二、放電時
[0029](I)當主控制器接收到放電操作命令時，主控制器向MCU模塊104發送接觸器閉合命令，當MCU模塊104接收到接觸器閉合命令時，MCU模塊104進入放電閉合程序，具體流程如下:
[0030]A、MCU模塊104控制所述第一 IGBT模塊105閉合，延時第五時間t5后，進入下一步操作；
[0031]B,MCU模塊104控制接觸器101閉合，延時第六時間t6后，進入下一步操作；閉合時，接觸器101觸點電壓最高被鉗位在第一 IGBT模塊105的C、E極結電壓，一般不超過2v。
[0032]C、所述MCU模塊104控制所述第一 IGBT模塊105斷開。
[0033]其中，t5 < t6，優選地，t5為25?35毫秒，t5進一步優選為30毫秒，t6優選為90?110毫秒，t6進一步優選為100毫秒。
[0034](2)放電過程中，當需要斷開接觸器101時，主控制器向MCU模塊104發送接觸器斷開命令，當MCU模塊104接收到接觸器斷開命令時，MCU模塊104進入放電斷開處理程序，具體流程如下:
[0035]A、所述MCU模塊104控制所述第一 IGBT模塊105閉合，延時第七時間t7后，進入下一步操作；
[0036]B、所述MCU模塊104控制所述接觸器101斷開，延時第八時間t8后，進入下一步操作；
[0037]C、所述MCU模塊104控制所述第一 IGBT模塊105斷開。
[0038]其中，t7 < t8，優選地，t7為25?35毫秒，t7進一步優選為30毫秒，t8優選為90?110毫秒，t8進一步優選為100毫秒。
[0039]上述實施例中，tl < t2，t3 < t4，t5 < t6，t7 < t8，以使接觸器101動作時間足夠，保證可靠動作。
[0040]綜上，本實用新型提供的電動汽車動力電池接觸器保護裝置，采用第一 IGBT模塊105、第二 IGBT模塊106與接觸器并聯，并用MCU模塊來控制第一 IGBT模塊105、第二 IGBT模塊106和接觸器101閉合與斷開的時序，斷開和閉合時接觸器101觸點電壓被最高被鉗位在IGBT的C、E極結電壓，一般不超過2v，解決了直流接觸器大電流切斷和閉合時觸點容易粘連的問題；而且，由于IGBT只在接觸器閉合或斷開時工作幾百毫秒的時間，IGBT發熱小，不需加加裝散熱器，整個裝置體積比較小。此外，保護裝置使用can通信控制，具有線路簡單，抗干擾性強，控制距離遠的優點。
[0041]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種電動汽車動力電池接觸器保護裝置，包括接觸器(101)，所述接觸器(101)的第一觸點與動力電池組(103)的正極連接，第二觸點與電機驅動器(102)的正極輸入端連接; 其特征在于，所述保護裝置還包括第一 IGBT模塊(105)、第二 IGBT模塊(106)和MCU模塊(104)，所述第一 IGBT模塊(105)的漏極C和所述第二 IGBT模塊(106)的源極E與所述接觸器(101)的第一觸點和所述動力電池組(103)的正極之間的線路連接，所述第一IGBT模塊(105)的源極E和所述第二 IGBT模塊(106)的漏極C與所述接觸器(101)的第二觸點和所述電機驅動器(102)的正極輸入端之間的線路連接，所述第一 IGBT模塊(105)的柵極G、所述第二 IGBT模塊(106)的柵極G和所述接觸器(101)的控制線圈分別與所述MCU模塊(104)的控制信號輸出端連接。2.根據權利要求1所述的電動汽車動力電池接觸器保護裝置，其特征在于，所述MCU模塊(104)具有CAN通信接口，所述MCU模塊(104)通過所述CAN通信接口與電動汽車的主控制器連接。3.根據權利要求1所述的電動汽車動力電池接觸器保護裝置，其特征在于，所述接觸器(101)為真空接觸器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種電動汽車動力電池接觸器保護裝置，包括第一IGBT模塊、第二IGBT模塊和MCU模塊，第一IGBT模塊的漏極C和第二IGBT模塊的源極E與接觸器的第一觸點和動力電池組的正極之間的線路連接，第一IGBT模塊的源極E和第二IGBT模塊的漏極C與接觸器的第二觸點和電機驅動器的正極輸入端之間的線路連接，第一IGBT模塊、第二IGBT模塊的柵極G和接觸器的控制線圈分別與MCU模塊的控制信號輸出端連接。本實用新型提供的電動汽車動力電池接觸器保護裝置，斷開和閉合時接觸器觸點電壓被最高被鉗位在IGBT的C、E極結電壓，解決了直流接觸器大電流切斷和閉合時觸點容易粘連的問題。
【IPC分類】H02H7/18
【公開號】CN204761017
【申請號】CN201520468835
【發明人】鄧登平, 魏銀倉
【申請人】珠海銀隆電器有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月1日