專利名稱：預(yù)充電管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種供電管理系統(tǒng)，特別涉及純電動(dòng)或混合動(dòng)力公交車等直流高壓供電系統(tǒng)中的統(tǒng)一預(yù)充電控制管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在純電動(dòng)或混合動(dòng)力公交車等直流高壓供電系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，一般包含多個(gè)用于管理和控制不同模塊功能的子控制器，各子控制器內(nèi)部獨(dú)立安裝直流主接觸器、預(yù)充電電阻及預(yù)充電繼電器，并由控制器自己完成其預(yù)充電及閉合主接觸器的工作。由于每個(gè)子控制器的直流主接觸器是子控制器自己控制的，如果該子控制器在大電流帶載工作時(shí)突然復(fù)位，那么其直流主接觸器會(huì)突然跳開。在高壓帶載時(shí)突然切斷主回路，母線的感性會(huì)使直流主接觸器在跳開的瞬間形成拉弧，極可能將價(jià)格昂貴的直流主接觸器燒毀，影響整個(gè)供電系統(tǒng)安全。每個(gè)子控制器的直流母線電容容量不同，各自的預(yù)充電控制方法也不盡相同，在系統(tǒng)總體上電時(shí)各子系統(tǒng)的預(yù)充電完成時(shí)間將會(huì)不同，造成各子系統(tǒng)上電時(shí)序的不統(tǒng)一， 容易造成系統(tǒng)紊亂或故障。每個(gè)子控制器內(nèi)部安裝一套直流主接觸器、預(yù)充電電阻及預(yù)充電繼電器，對(duì)于高壓大電流系統(tǒng)，其成本將會(huì)相當(dāng)昂貴。一般子控制器均為密封結(jié)構(gòu)免維護(hù)設(shè)計(jì)，而且直流主接觸器及繼電器的使用壽命遠(yuǎn)不及控制器本身，若使用不當(dāng)極有可能損壞。因此將直流主接觸器及預(yù)充電電路放在控制器里將會(huì)給維修帶來很大困難。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種在直流高壓供電系統(tǒng)中可有效降低成本、提高安全性能、維護(hù)方便的預(yù)充電管理系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是采取以下方案來實(shí)現(xiàn)的一種預(yù)充電管理系統(tǒng)，包括多個(gè)控制子系統(tǒng)的子控制器，其特征在于還包括一個(gè)與所述各子控制器連接的預(yù)充電電路和一個(gè)與預(yù)充電電路連接的控制板，控制板控制預(yù)充電電路對(duì)各子控制器實(shí)現(xiàn)同時(shí)預(yù)充電及上電。所述預(yù)充電電路包括一個(gè)主接觸器、一個(gè)預(yù)充電電阻和一個(gè)預(yù)充電繼電器，主接觸器串連在所述各子控制器的供電線路上，預(yù)充電繼電器與預(yù)充電電阻串聯(lián)后與主接觸器并聯(lián)。 所述預(yù)充電繼電器及主接觸器線圈兩端與所述控制板相連，控制板通過一開關(guān)與控制電源相連，控制電源為預(yù)充電繼電器及主接觸器提供吸合電壓。所述開關(guān)通過鑰匙信號(hào)控制，開關(guān)閉合時(shí)通過控制板的延時(shí)掉電信號(hào)使開關(guān)自鎖。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 用只包括一個(gè)直流主接觸器和一個(gè)預(yù)充電繼電器的預(yù)充電控制器總成實(shí)現(xiàn)了多個(gè)需要預(yù)充電的直流高壓子系統(tǒng)的預(yù)充電問題，大大降低了系統(tǒng)成本。通過統(tǒng)一的預(yù)充電管理實(shí)現(xiàn)了各個(gè)不同直流母線電容的子系統(tǒng)預(yù)充電時(shí)間不一致的問題，解決了個(gè)子系統(tǒng)上電時(shí)序問題。由獨(dú)立裝置完成預(yù)充電控制避免了現(xiàn)有方案中子系統(tǒng)本身完成預(yù)充電及閉合直流主接觸器的一些弊端，比如子系統(tǒng)的意外復(fù)位和斷電均會(huì)造成直流主接觸器的意外跳開，如果在帶載情況下則很可能損壞直流主接觸器。電子開關(guān)和延時(shí)掉電信號(hào)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了預(yù)充電管理系統(tǒng)本身出現(xiàn)鎖線斷線或者運(yùn)行中關(guān)閉鑰匙等意外中斷的情況下還能保證系統(tǒng)自身的供電不會(huì)中斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)直流主接觸的閉合狀態(tài)。在保證系統(tǒng)意外情況下不會(huì)斷電的前提下通過設(shè)置在直流母線端的電流傳感器可以實(shí)現(xiàn)真正的零電流時(shí)才斷開直流主接觸器的功能，避免帶載切斷的情況發(fā)生。通過母線電流傳感器、直流主接觸器兩端的電壓檢測(cè)、鑰匙信號(hào)、CAN狀態(tài)命令等信息的綜合判斷可準(zhǔn)確的判斷出如下故障①上電前的直流母線端短路、過流、電容預(yù)充電等故障檢測(cè)，避免此時(shí)閉合主接觸
ο②主接觸器閉合前觸點(diǎn)間壓差過大故障檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了主接觸器的零壓差閉合，避免觸電打火粘連。③意外停機(jī)故障檢測(cè)，如果直流母線中有一安全的電流存在，此時(shí)系統(tǒng)復(fù)位或關(guān)閉鑰匙開關(guān)不會(huì)引起主接觸器的帶載切斷。④主接觸器粘連檢測(cè)，當(dāng)主接觸器處于正常斷開時(shí)，如果經(jīng)過一定得放電時(shí)間后母線電壓下降異常或不變則反映主接觸器有粘連故障。

圖1是本實(shí)用新型預(yù)充電管理系統(tǒng)原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖中所給出的具體電路來對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行詳述。參見圖1本實(shí)用新型的預(yù)充電管理系統(tǒng)原理圖所示，包括多個(gè)控制子系統(tǒng)的子控制器，如控制器A、控制器B、控制器C，但不僅限于三個(gè)，分別與系統(tǒng)CAN總線相連，還包括一個(gè)與所述各子控制器連接的預(yù)充電電路和一個(gè)與預(yù)充電電路連接的控制板，所述預(yù)充電電路包括一個(gè)主接觸器K1、一個(gè)預(yù)充電電阻Rl和一個(gè)預(yù)充電繼電器K2，主接觸器Kl串連在所述各子控制器的供電線路上，即連接電源的直流母線電路上，預(yù)充電繼電器K2與預(yù)充電電阻Rl串聯(lián)后與主接觸器Kl并聯(lián)。所述預(yù)充電繼電器K2及主接觸器線圈Kl兩端與所述控制板相連，控制板通過一開關(guān)Sl與控制電源相連，控制電源為預(yù)充電繼電器K2及主接觸器Kl提供吸合電壓?？刂瓢蹇刂祁A(yù)充電電路對(duì)各子控制器實(shí)現(xiàn)同時(shí)預(yù)充電及上電。所述開關(guān)Sl通過鑰匙信號(hào)控制，開關(guān)Sl閉合時(shí)通過控制板的延時(shí)掉電信號(hào)使開關(guān)Sl自鎖。[0028]本實(shí)用新型的預(yù)充電管理系統(tǒng)的操作控制過程如下閉合鑰匙 開關(guān)，鑰匙信號(hào)使控制板內(nèi)的電子開關(guān)Sl閉合，控制電源便通過Sl使系統(tǒng)上電工作，同時(shí)通過延時(shí)掉電信號(hào)自鎖開關(guān)Sl，保證控制電源的接通，此時(shí)系統(tǒng)完成初始化與自檢等工作，等待CAN上的狀態(tài)命令。當(dāng)接收到CAN總線的狀態(tài)命令為“預(yù)充”時(shí)，控制板發(fā)送預(yù)充電控制信號(hào)，控制閉合預(yù)充電繼電器K2，開始預(yù)充電。預(yù)充時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)判斷母線電壓是否接近電池電壓，當(dāng)接近時(shí)控制主接觸器Kl閉合，釋放K2，并返回CAN總線表示狀態(tài)為“充滿”，若母線電壓沒有上升時(shí)返回CAN狀態(tài)為“預(yù)充電故障”，并斷開K2。當(dāng)接收到CAN狀態(tài)為“放電”時(shí)，系統(tǒng)先判斷母線電流是否為零，直到當(dāng)母線電流為零時(shí)控制主接觸器Kl斷開。放電過程中系統(tǒng)實(shí)時(shí)判斷母線電壓是否降至安全電壓以下，如滿足則返回CAN狀態(tài)為“完畢”并自行掉電，如母線電壓無變化，則通過CAN返回“主接觸器粘連”，系統(tǒng)不掉 H1^ ο本實(shí)用新型所述的預(yù)充電管理系統(tǒng)采用獨(dú)立單一預(yù)充電電路實(shí)現(xiàn)了多個(gè)需要預(yù)充電的直流高壓子系統(tǒng)的預(yù)充電問題，不僅降低了系統(tǒng)成本，還提高了整個(gè)系統(tǒng)電路的安全性及可靠性，具有很好的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求1.一種預(yù)充電管理系統(tǒng)，包括多個(gè)控制子系統(tǒng)的子控制器，其特征在于還包括一個(gè)與所述各子控制器連接的預(yù)充電電路和一個(gè)與預(yù)充電電路連接的控制板，控制板控制預(yù)充電電路對(duì)各子控制器實(shí)現(xiàn)同時(shí)預(yù)充電及上電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的預(yù)充電管理系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)充電電路包括一個(gè)主接觸器、一個(gè)預(yù)充電電阻和一個(gè)預(yù)充電繼電器，主接觸器串連在所述各子控制器的供電線路上， 預(yù)充電繼電器與預(yù)充電電阻串聯(lián)后與主接觸器并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的預(yù)充電管理系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)充電繼電器及主接觸器線圈兩端與所述控制板相連，控制板通過一開關(guān)與控制電源相連，控制電源為預(yù)充電繼電器及主接觸器提供吸合電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的預(yù)充電管理系統(tǒng)，其特征在于所述開關(guān)通過鑰匙信號(hào)控制，開關(guān)閉合時(shí)通過控制板的延時(shí)掉電信號(hào)使開關(guān)自鎖。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種預(yù)充電管理系統(tǒng)，包括多個(gè)控制子系統(tǒng)的子控制器，還包括一個(gè)與所述各子控制器連接的預(yù)充電電路和一個(gè)與預(yù)充電電路連接的控制板，控制板控制預(yù)充電電路對(duì)各子控制器實(shí)現(xiàn)同時(shí)預(yù)充電及上電。所述預(yù)充電電路包括一個(gè)主接觸器、一個(gè)預(yù)充電電阻和一個(gè)預(yù)充電繼電器，主接觸器串連在所述各子控制器的供電線路上，預(yù)充電繼電器與預(yù)充電電阻串聯(lián)后與主接觸器并聯(lián)。本實(shí)用新型所述的預(yù)充電管理系統(tǒng)采用獨(dú)立單一預(yù)充電電路實(shí)現(xiàn)了多個(gè)需要預(yù)充電的直流高壓子系統(tǒng)的預(yù)充電問題，不僅降低了系統(tǒng)成本，還提高了整個(gè)系統(tǒng)電路的安全性及可靠性。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201985573SQ20112003771
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者杜承潤(rùn) 申請(qǐng)人:天津市松正電動(dòng)汽車技術(shù)股份有限公司