[发明专利]高压预充电路中预充电阻过热保护的智能控制方法

说明书

本发明涉及预充电路技术领域，具体涉及一种高压预充电路中预充电阻过热保护的智能控制方法。判断等待预充条件满足的时间是否超过设计的允许时间、预充电阻温度是否高于设计的电阻允许温度、预充电流是否大于设计的电阻允许电流、预充电阻的累积热量是否超过设计的电阻允许累积热量、电流传感器是否故障；当以上判断中任意一项或多项满足时，均停止预充。本方法可以在不改变已有的硬件方案的条件下，通过智能化的控制方法，以最小的成本代价实现在各种故障情况下的预充电阻过热保护功能，从而避免损坏预充电阻。

技术领域

本发明涉及预充电路技术领域，具体涉及一种高压预充电路中预充电阻过热保护的智能控制方法。

背景技术

新能源汽车动力总成系统一般由电源子系统、电控子系统、负载子系统组成(如图1所示)。电控子系统在上电启动时，如果直接将电源子系统的数百伏电压输出到负载子系统上，由于负载子系统中存在的容性部件，电容的充放电导通特性会导致动力回路短时间的短路故障，瞬间产生巨大电流会损坏电源子系统、电控子系统、负载子系统中相关的零部件。所以通用的做法是在电控子系统中设计预充电路(如图2所示)，典型的预充电路由一个预充电阻(R1)和一个预充接触器(S1)串联而成，然后将其并联在动力回路主继电器(S2)两端，同时在预充电阻表面安装一个可以测量其温度的温度传感器(图中标识“温度传感器”的部件)。在电控子系统将电源子系统电压输出到负载子系统前，首先通过控制预充接触器闭合对负载子系统中的容性部件进行预充，然后等待电源子系统输出电压和负载子系统上的电压之差不超过一个较小的设计允许值，这称为预充条件，当预充条件满足时再闭合主继电器完成电源子系统电压输出到负载子系统，最后控制预充接触器断开。这个过程称为预充过程。

通过控制预充电路的方法可以很好的避免短路故障发生，但是在实际每次预充过程中，因为有电流流过预充电阻，所以预充电阻自身会产生热量而使温度上升。在等待预充条件满足的过程中，随着时间的增长，当预充电阻温度上升到设计的电阻允许温度时会导致预充电阻损坏。

对于预充电阻过热导致的预充电阻损坏问题，一般的简单做法有：

方法一、在每次预充过程中，限制等待预充条件满足的时间，避免因负载子系统硬件故障导致的预充条件一直无法满足而长时间预充损坏预充电阻；

方法二、在每次预充过程中，通过温度传感器实时检测预充电阻上的温度是否高于设计的电阻允许温度，避免预充电阻因过温而损坏。

方法一能在很大程度上避免因长时间预充而损坏预充电阻的问题的发生，但是在特殊复杂应用工况下会失效，例如当出现连续快速反复上电启动动力总成系统的应用工况时，控制预充电路连续快速反复进行预充相当于长时间预充的情况，导致预充电阻上的热量积累，温度逐渐上升而损坏。方法二能在很大程度上避免因连续快速反复进行预充而损坏预充电阻的问题的发生，但是在特殊复杂应用工况下会仍然会失效，例如当温度传感器发生开路掉线、脱离预充电阻表面等硬件故障情况下，此时通过温度传感器采集的温度是无效的，在控制预充电路连续快速反复进行预充情况下无法避免预充电阻过温而损坏。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种不改变已有的硬件方案的条件下，能够有效避免损坏预充电阻的高压预充电路中预充电阻过热保护的智能控制方法。

本发明一种高压预充电路中预充电阻过热保护的智能控制方法，其技术方案为：判断等待预充条件满足的时间是否超过设计的允许时间、预充电阻温度是否高于设计的电阻允许温度、预充电流是否大于设计的电阻允许电流、预充电阻的累积热量是否超过设计的电阻允许累积热量、电流传感器是否故障；

当以上判断中任意一项或多项满足时，均停止预充。

较为优选的，所述预充电阻的累积热量计算方法为：

根据预充电阻的发热量Q1和预充电阻的散热量Q2计算预充电阻的累积热量Q3；