BMS应用软件开发 — 17 上下电控制与诊断开发 (Simulink)

目录

17.1 上下电控制流程

17.1.1 上下电流程

17.1.2 下电过程的电机放电

17.1.3 继电器状态检测

17.2 预充继电器状态判断

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17.1 上下电控制流程

17.1.1 上下电流程

高压上电是指动力电池为车辆提供高压，使高压回路导通，为车辆的各个高压部件供电，以确保车辆能够正常运行和提供动力的过程。具体流程：

（1）系统自检：系统各组件进行自检，包括绝缘检测、通信检测等。电池管理系统（BMS）进行自检，确保电池状态正常。

（2）闭合主负接触器：确保电源的负极与电路连接。

（3）闭合预充接触器：预充电过程为了避免瞬间大电流对电路造成损坏，通过预充电阻对高压回路进行预先充电。在预充电过程中，电流通过预充电阻流入高压回路，逐渐升高高压电容两端的电压，直到接近动力电池的输出电压。预充电阻阻值、回路电容大小决定预充时长。

（4）闭合主负接触器：在预充电完成后，闭合主正接触器，完成电源正极的连接，此时整个电路已经完全接通，设备正常工作。

（5）断开预充接触器。

高压下电是指动力电池切断对整车的高压回路，停止为高压部件供电，以确保车辆在停止运行或进行维护时的安全。具体流程：

（1）断开主正接触器：切断电源正极的连接，停止设备的供电。

（2）闭合主负接触器：切断电源负极的连接，完成整个下电过程。

17.1.2 下电过程的电机放电

在紧急情况下，会有高压下电动作，然而电机控制器中存在电容等储能元件，当 BMS 下电之后，其内部可能仍然存在高压，会给车辆上的人员带来触电风险，电机控制器的电压需要在短时间内下降到 60V 以下。国家标准规定，下电后高压母线上的总能量应小于 0.2 焦耳，储存在 Y - 电容器里的能量也应少于 0.2 焦耳。当对驱动电机控制器有被动放电要求时，驱动电机控制器支撑电容放电时间应不大于 5min；当对驱动电机控制器有主动放电要求时，驱动电机控制器支撑电容放电时间应不超过 3s。

国标《GB/T 18488.1-2015 电动汽车用驱动电机系统第 1 部分：技术条件》描述了电机下电过程中的主动放电与被动放电的定义：

• 主动放电：当驱动电机控制器被切断电源，切入专门的放电回路之后，控制器支撑电容快速放电的过程。
• 被动放电：当驱动电机控制器被切断电源后，不切入专门的放电回路，控制器支撑电容自然放电的过程。

17.1.3 继电器状态检测

继电器状态检测确保继电器在需要时能够正确地闭合或断开，检测主要有两种方法：触点反馈式和电压法，通常使用电压法进行检测。

触点反馈式：这种方法通过继电器内部的辅助触点来检测其状态。当继电器的线圈被激活时，主触点闭合，同时辅助触点也会闭合，提供一个反馈信号。控制系统可以通过监测这个反馈信号来判断继电器是否已经正确闭合。

电压法：这种方法通过测量继电器触点两端的电压来判断继电器的状态。电压法又分为直通式电压判断和间接式电压判断。

• 直通式电压判断：在继电器闭合时，如果触点两端的电压接近于零，这表明触点已经正确闭合。如果电压不为零，这可能意味着触点没有闭合或者存在断路。

• 间接式电压判断：这种方法不直接测量触点两端的电压，而是通过测量与触点串联或并联的电路元件上的电压降来间接判断触点的状态。

17.2 预充继电器状态判断

百度网盘链接: https://pan.baidu.com/s/1SLAMVAOr5atoul9ba7PW1A

提取码: xnqs 

当预充继电器使能时，预充继电器应该是闭合状态，V1电压应该约等于电池电压；当预充继电器不使能时，预充继电器应该是断开状态，V1电压应该为0；

预充状态	故障判断
使能，PreContactor_Enable==1	预充继电器状态闭合，无故障：V1电压>=电池电压&&电池电压正常。
	预充继电器状态断开，故障：V1电压<电池电压&&电池电压异常。
不使能，PreContactor_Enable==0	预充继电器状态断开，无故障：V1电压>=电池电压&&电池电压正常。
	预充继电器状态闭合，故障：V1电压<电池电压&&电池电压异常。

通过Stateflow 绘制图状态机，判断预充继电器的状态转换，注意电压判断不能使用等于，因为电压测量的误差不可能为一个确定的数值。Stateflow 如下。

数值输入数据，得到正常上下电结果，可自行设置故障状态的输入数据，查看运行后的状态。