汽車電氣系統(tǒng)預充電電路及預充電方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了汽車電氣系統(tǒng)預充電電路及方法，電控單元控制器通過CAN總線控制直流變換器監(jiān)控啟發(fā)一體電機、電氣工作回路電壓信息，電控單元控制器通過CAN總線監(jiān)控鋰電池電壓信息，并計算電壓差，在電壓差較大情況下，判斷需要預充電，電控單元控制直流變換器提升蓄電池輸出電壓至目標值對電氣工作回路進行預充電，預充電完成，電控單元控制鋰電池閉合繼電器使鋰電池向電氣工作回路供電。預充過后，由于鋰電池和電氣工作回路兩端電壓接近，不再會產(chǎn)生較大的沖擊電流，避免因沖擊電流，確保線路可靠性的同時延長了電器使用壽命。
【專利說明】
汽車電氣系統(tǒng)預充電電路及預充電方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及48V系統(tǒng)汽車電器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車電氣系統(tǒng)預充電電路及預充電方案。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子電器技術(shù)的發(fā)展以及現(xiàn)代汽車對油耗、效能、環(huán)保的更高要求，基于12V電氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)怠速啟停(star-stop)系統(tǒng)對油耗的貢獻已不能滿足日益嚴苛的油耗標準，48V電氣系統(tǒng)高效率、油耗優(yōu)以及具備能量回收功能的優(yōu)勢日漸突出。48V系統(tǒng)電壓等級相對傳統(tǒng)12V電氣系統(tǒng)較高，其電源閉合瞬間將產(chǎn)生較高的沖擊電流，對整個電網(wǎng)以及電器的壽命有不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明公開了汽車電氣系統(tǒng)預充電電路，為電氣系統(tǒng)提供安全可靠的預充電方案，有效減小沖擊電流，消除因電流沖擊帶來的不利影響。
[0004]本發(fā)明另外還公開了汽車電氣系統(tǒng)預充電方法，有效減小沖擊電流，消除因電流沖擊帶來的不利影響。
[0005]本發(fā)明公開的汽車電氣系統(tǒng)預充電電路，包括電控單元、直流變換器、鋰電池、啟發(fā)一體電機、電氣系統(tǒng)及蓄電池;啟發(fā)一體電機與電氣系統(tǒng)電連接構(gòu)成電氣工作回路，蓄電池通過直流變換器接入電氣工作回路并分別與啟發(fā)一體電機、電氣系統(tǒng)電連接，鋰電池接入電氣工作回路并分別與啟發(fā)一體電機、電氣系統(tǒng)電連接;所述電控單元通過CAN總線分別與啟發(fā)一體電機、直流變換器、鋰電池通訊連接。
[0006]進一步地，所述電氣系統(tǒng)為用于為怠速啟停系統(tǒng)供電的48V電氣系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明公開的采用上述電路的汽車電氣系統(tǒng)預充電方法，包括以下步驟:
步驟I:電控單元初始化默認控制參數(shù)；
步驟2:鋰電池通過CAN總線向E⑶發(fā)送鋰電池電壓信息，直流變換器通過CAN總線向電控單元發(fā)送電氣工作回路電壓信息；
步驟3:電控單元對比鋰電池電壓和電氣工作回路電壓，生成電壓差；
若電壓差值小于等于設定值V，電控單元通過CAN總線控制閉合鋰電池內(nèi)部繼電器使鋰電池向電氣工作回路供電；
若電壓差大于設定值V則進入步驟4;
步驟4:直流變換器以鋰電池電壓為目標值，根據(jù)電氣工作回路等效電容計算預充電時間；
步驟5:直流變換器轉(zhuǎn)化蓄電池中電能，提升蓄電池輸出電壓至目標值，開始對電氣工作回路進行充電；
步驟6:經(jīng)過預充電時間，進入步驟2。
[0008]本發(fā)明有益技術(shù)效果為:在支持怠速啟停能量回收的48V電氣系統(tǒng)中，新能源汽車向其提供鋰電池電能的瞬間由于48V電氣系統(tǒng)電壓需求較傳統(tǒng)模式12V電氣系統(tǒng)高出一倍，新能源汽車切換至鋰電池供電時，沖擊電流造成的電器過流損壞、線路發(fā)熱以及絕緣失效等問題。本發(fā)明中電控單元控制器通過CAN總線控制直流變換器監(jiān)控啟發(fā)一體電機、電氣工作回路電壓信息，電控單元控制器通過CAN總線監(jiān)控鋰電池電壓信息，并計算電壓差，在電壓差較大情況下，判斷需要預充電，電控單元控制直流變換器提升蓄電池輸出電壓至目標值對電氣工作回路進行預充電，預充電完成，電控單元控制鋰電池閉合繼電器使鋰電池向電氣工作回路供電。預充過后，由于鋰電池和電氣工作回路兩端電壓接近，不再會產(chǎn)生較大的沖擊電流，避免因沖擊電流，確保線路可靠性的同時延長了電器使用壽命。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明所述汽車電氣系統(tǒng)預充電電路示意圖；
圖2為本發(fā)明所述汽車電氣系統(tǒng)預充電方法流程圖。
【具體實施方式】
[0010]為了進一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細闡述。
[0011]如圖1所示，汽車電氣系統(tǒng)預充電電路，包括電控單元l(Electronic ControlUnit)、直流變換器3、鋰電池6、啟發(fā)一體電機2(Boost Recuperat1n System)、電氣系統(tǒng)5及蓄電池6。
[0012 ]啟發(fā)一體電機與電氣系統(tǒng)電連接構(gòu)成電氣工作回路，蓄電池通過直流變換器接入電氣工作回路并分別與啟發(fā)一體電機、電氣系統(tǒng)電連接，鋰電池接入電氣工作回路并分別與啟發(fā)一體電機、電氣系統(tǒng)電連接。
[0013]電控單元通過CAN總線分別與啟發(fā)一體電機、直流變換器、鋰電池通訊連接。
[0014]電氣系統(tǒng)為用于為怠速啟停系統(tǒng)供電的48V電氣系統(tǒng)。
[0015]如圖2所示，汽車電氣系統(tǒng)預充電方法，包括以下步驟:
步驟I:電控單元I初始化默認控制參數(shù)；
步驟2:鋰電池6通過CAN總線向電控單元發(fā)送鋰電池電壓信息，直流變換器3通過CAN總線向電控單元發(fā)送電氣工作回路電壓信息；
步驟3:電控單元對比鋰電池電壓和電氣工作回路電壓，生成電壓差；
若電壓差值小于等于設定值(可設置為2.5V)，通過CAN總線控制閉合鋰電池內(nèi)部繼電器使鋰電池向電氣工作回路中的啟發(fā)一體電機2及電氣系統(tǒng)5供電；
若電壓差大于設定值(可設定為2.5v)則進入步驟4;
步驟4:直流變換器以鋰電池電壓為目標值，根據(jù)電氣工作回路等效電容計算預充電時間；
步驟5:直流變換器轉(zhuǎn)化蓄電池中電能，提升蓄電池4輸出電壓至目標值，開始對電氣工作回路進行充電；
步驟6:經(jīng)過預充電時間，進入步驟2。
[0016]本發(fā)明所述預充電方案是基于直流變換器、鋰電池、電控單元實現(xiàn)，為啟發(fā)一體電機以及48V電氣系統(tǒng)進行預充電，使48v電氣系統(tǒng)與啟發(fā)一體電機構(gòu)成的電氣回路電壓與鋰電池電壓一致，從而減小鋰電池內(nèi)部繼電器閉合時，在電氣回路中產(chǎn)生的沖擊電壓。
[0017]整車控制中，鋰電池喚醒后，電控單元通過直流變換器、鋰電池分別獲得電氣回路電壓、鋰電池電壓，并計算出電壓差；電壓差過大，電控單元判斷需要預充電，電控單元控制直流變換器轉(zhuǎn)化蓄電池電能對電氣回路預充電到接近鋰電池電壓水平。預充過后，鋰電池和電氣回路兩端電壓接近，不再會產(chǎn)生較大的沖擊電流，避免因沖擊電流造成的電器過流損壞、線路發(fā)熱以及絕緣失效等問題，確保線路可靠性的同時延長了電器使用壽命。
【主權(quán)項】
1.汽車電氣系統(tǒng)預充電電路，其特征在于，包括電控單元(I)、直流變換器(3)、鋰電池(6)、啟發(fā)一體電機(2)、電氣系統(tǒng)(5)及蓄電池(4)；啟發(fā)一體電機與電氣系統(tǒng)電連接構(gòu)成電氣工作回路，蓄電池通過直流變換器接入電氣工作回路并分別與啟發(fā)一體電機、電氣系統(tǒng)電連接，鋰電池接入電氣工作回路并分別與啟發(fā)一體電機、電氣系統(tǒng)電連接;所述電控單元通過CAN總線分別與啟發(fā)一體電機、直流變換器、鋰電池通訊連接。2.如權(quán)利要求1所述的汽車電氣系統(tǒng)預充電電路，其特征在于:所述電氣系統(tǒng)為用于為怠速啟停系統(tǒng)供電的4 8 V電氣系統(tǒng)。3.采用上述電路的汽車電氣系統(tǒng)預充電方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟I:電控單元(I)初始化默認控制參數(shù)； 步驟2:鋰電池(6)通過CAN總線向電控單元發(fā)送鋰電池電壓信息，直流變換器(3)通過CAN總線向電控單元發(fā)送電氣工作回路電壓信息； 步驟3:電控單元對比鋰電池電壓和電氣工作回路電壓，生成電壓差； 若電壓差值小于等于設定值V，電控單元通過CAN總線控制閉合鋰電池內(nèi)部繼電器使鋰電池向電氣工作回路供電； 若電壓差大于設定值V則進入步驟4; 步驟4:直流變換器以鋰電池電壓為目標值，根據(jù)電氣工作回路等效電容計算預充電時間； 步驟5:直流變換器轉(zhuǎn)化蓄電池中電能，提升蓄電池(4)輸出電壓至目標值，開始對電氣工作回路進行充電； 步驟6:經(jīng)過預充電時間，進入步驟2。
【文檔編號】H02J7/00GK105922885SQ201610357499
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】楊諾, 吳存學, 干能強, 王顯, 鐘令
【申請人】重慶長安汽車股份有限公司