[发明专利]电动汽车高压配电盒安全管理系统

说明书

本发明公开了一种电动汽车高压配电盒安全管理系统及管理方法，包括主接触器触点防松监控ECU，用于接收设置在主接触器上的压力传感器的检测信号，实时判断螺栓预紧力作用下的高压线金属端子与触点连接接触面是否松动或者面接触的预紧是否均匀，以此发送不同占空比方波信号给PDU安全管理ECU；PDU安全管理ECU，用于接收电流传感器的电流信号，当任意高压电器件工作异常时PDU安全管理ECU发送控制信号给相应的高压电器件，控制高压电器件起动或者停止；PDU安全管理ECU收到所述方波信号后通过CAN通讯报文发送结果给VCU，VCU根据车辆运行状态判断是否断开主接触器。所有信号控制均由PDU安全管理ECU顶层设计实现，不需要延时，也不需要外加继电器。

技术领域

本发明涉及电动汽车高压配电盒技术领域，具体涉及一种电动汽车高压配电盒安全管理系统。

背景技术

无论是基于传统汽油车进行纯电动汽车电气控制系统设计变更，还是全新开发纯电动汽车控制系统，均需要考虑新增高压电器件与整车控制器之间的控制逻辑设计，这也是目前电动汽车高压控制管理的研究热点。

由于纯电动汽车增加了整车控制器(VCU)、高压安全管理系统(高压控制盒)、电机及电机控制器(MCU)、电池及电池管理系统(BMS)、DC-DC转换器、充电机、电动空调、电加热等电器件及电气系统，使各高压电气系统与VCU之间控制逻辑算法更加复杂，涉及到电池组上、下电控制、MCU预充电及预充电失败处理、主回路高压电接通，DC-DC转换器起动、电空调起动、电加热起动之间的逻辑控制关系制定。

当前，基于整车VCU的电动汽车高压电器件控制管理如图1所示，以电动汽车VCU与高压电器件点火上电控制原理为例，充电机、BMS、MCU、VCU之间采用CAN通讯。

该VCU控制高压电器件上电的控制方法如下：

1.钥匙上电(钥匙处于ON档)时，VCU、BMS、MCU低压供电，VCU、BMS及MCU被唤醒；

2.当VCU检测到钥匙点火信号(钥匙处于START档)时，VCU通过CAN通讯发送起动命令报文给BMS、MCU，BMS内部自检电池组绝缘特性及电池组和电池单体状态，MCU自检电机温度、相位、通讯等状态，当BMS自检的绝缘电阻处于正常值且电池组的电压、温度等参数正常时，BMS通过CAN通讯返回电池状态良好报文给VCU，当MCU自检正常时，MCU通过CAN通讯返回电机控制器状态良好报文给VCU；

3.VCU收到BMS、MCU反馈的良好信息后，通过VCU引脚1提供12V+高电平给预充电继电器线圈，由于预充电继电器线圈另一个引脚接地，因此预充电继电器线圈得电12V，预充电继电器触点闭合，则MCU通过30欧/150W预充电电阻形成高压回路，开始预充电，当预充电电压达到设定值(比电池组电压略小)时，MCU通过CAN通讯发送预充电完成报文给VCU，VCU通过引脚2发送12V+高电平给250A主接触器线圈，由于主接触器线圈另一个引脚接地，因此主接触器线圈得电12V，主接触器高压触点闭合，电池组动力电通过高压盒分配至MCU、DC-DC等高压电器件，此时高压用电设备获得动力电；

4.当VCU引脚2发送12V+高电平给250A主接触器线圈后，MCU实时采集供电电压，MCU将采集的电压与通过CAN通讯与BMS电池电压进行比较，二者电压基本一致时，MCU通过CAN通讯发送上电成功报文给VCU，VCU通过引脚1发送低电平信号给预充电继电器，此时预充电继电器线圈无12V，则预充电继电器断开，至此，高压电器上电工作结束。

5.当上电成功后，车辆是否处于可行驶状态还要看当前是否在充电状态，如处于充电状态，则充电机发送充电报文给VCU，VCU控制MCU扭矩输出为零即无动力输出，即使档位处于D、R挡(各挡位低电平有效)，车辆也不能前进或后退。