保护用于混合动力车的电池的方法技术

本发明专利技术提供了一种保护用于混合动力车的电池的方法，在该方法中，在与诸如电动机控制器、电池控制器等的控制器有关的组件发生故障的情况下，如果确定有电池过充的危险，则通过限制发动机ＲＰＭ来限定电动机的反电动势电压，从而保护电池免受过充危险并保证电池的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。更具体地， 本专利技术涉及一种在混合动力车中的电动机控制相关部件发生故障的情况下保护电池免受过充(overcharge)危险的方法。
技术介绍
通常，混合动力车通过结合至少两种不同类型的动力源来驱动， 并且其涉及由发动机和电动机驱动的混合电动车(HEV)。为了满足当今社会对提高燃料效率和开发更为环境友好的产品的 需求，对混合电动车的研究正在积极进行中。混合动力车根据动力传动方法分类成串联式混合动力车、并联式 混合动力车和串并联式混合动力车，另外还根据动力分配比分类成轻 (soft) HEV、中(middle) HEV和全(hard) HEV。串联式混合动力车的结构与常规电动车的结构类似，其中驱动力 全部获自电动机，设置发动机的目的仅仅是发电，从而改善了电动车 驱动距离短的缺点。并联式混合动力车主要通过发动机驱动，并在以发动机效率低的 低速行驶过程中或者在加速过程中由电动机来补充驱动力。由于并联式混合动力车在发动机和电动机的有效工作范围内驱 动，因此整体传动系统的效率得到提高。而且，在制动过程中，动力 通过电动机回收，以提高燃料效率。换言之，混合动力车分类成串联式混合动力车和并联式混合动力 车，其中在串联式混合动力车中，发电机由发动机驱动，电动机由来 自发电机的动力驱动，在并联式混合动力车中，发动机由电动机辅助， 以降低发动机的负荷。并联式混合动力车的驱动控制方法包括加速模式、定速模式和减 速模式。在发动机起动过程中，通过发动机进行起动，且在加速模式 中，使用电能来辅助驱动力。在混合动力车中，设置有用于提供相对较高的电压，例如大约500 V的高电压电池，以驱动车辆，并且设置有用于存储相对较低电压， 例如大约24 V的直流电的低电压电池用于车辆电气部件的运行。在高电压电池中，充电(再生制动)和放电交替重复。在此，如果高电压电池在发电和再生制动过程中输出可以放出的 最大电流，并接受可以充入的最大电流，则车辆的整体效率和燃料效 率均可以得到提高。图1是显示混合动力车的传动系统的示意图。如图1所示，传动系统包括发动机10、用于辅助发动机10的驱动 电动机11和用于充放电的电池12。驱动电动机11和电池12通过电动 机逆变器(inverter) 13和主继电器14电连接。因此，驱动电动机11和电池12通过电动机控制器15 (电动机控 制单元MCU)、电池控制器16 (电池管理系统BMS)、发动机控制器 17(发动机管理系统EMS)和车辆控制器18 (混合动力控制单元HCU) 的协同控制彼此结合运行，从而实现电池12的充放电操作。但是，在混合动力车中与电动机ll的控制相关的部件，例如电动 机控制器15发生故障的情况下，发生因电池原因造成的安全性事故的 可能性将会增加。例如，如图2所示，由于系统电压的增加与电动机RPM的增加成 正比，在电动机控制器发生故障的情况下，产生因反电动势造成的反 电动势电压，因此可使电池发生过充。在过充的情况下，电池控制器进行高电压继电器的OFF控制，以 保护电池；但是，如果高电压继电器被熔断，则不会进行OFF控制， 因而由于持续的过充存在燃烧和爆炸的危险。以上在此
技术介绍
部分公开的信息仅用于增强对本专利技术的背景的 理解，因此其可以含有不形成该国家内的本领域普通技术人员已经公 知的现有技术的信息。
技术实现思路
为了解决现有技术相关的上述问题而致力于本专利技术。一方面，本专利技术提供了，该方 法包括通过确定主继电器是否熔断，确定介于电池和电动机逆变器 之间的主继电器是否发生故障；如果确定主继电器被熔断，则确定电 动机逆变器是否发生故障；如果确定电动机逆变器发生故障，则通过 确定是否有电池过充的危险而确定电池是否发生故障；和如果确定电 池发生故障，则控制发动机转速上限，以将电动机反电动势电压保持 在亚过充(sub-overcharge)电压，从而保护电池免受过充危险。优选地，确定主继电器是否熔断可以包括确定初始充电继电器 是否处于OFF状态；如果确定初始充电继电器处于OFF状态，则对电 池电压和逆变器电压进行比较；和如果电池电压和逆变器电压之间的 差异是预定数值，则确定主继电器被熔断。在该情况下，例如，可以 通过确定逆变器电压是否低于电池电压的0.9倍来进行电池电压和逆 变器电压的比较。适当地，可以通过确定电池组电池上是否有过压、电池组电池上 是否有温度过高、或二者都有来进行过电压危险的确定。另一方面，本专利技术提供了，该 方法包括确定电动机控制器的通信处于ON状态还是OFF状态；如 果确定电动机控制器的通信处于OFF状态，则确定电池控制器的通讯 处于ON状态还是OFF状态；和如果确定电池控制器的通信处于OFF 状态，则控制发动机转速上限，以限制电动机反电动势，以便将电动 机反电动势电压保持在亚过充电压，从而保护电池免受过充危险。要理解的是本文使用的术语"车辆"或"车辆的"或其他类似术 语通常包括下列的机动车例如，包括多功能运动车(SUV)和公共 汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种艇和船的船只，以及飞行 器等等。本专利技术的上述特征和优点从附图和下面的详细描述中将是显而易 见的或者在附图和下面的详细描述中得以更加详细地阐明，附图合并 入并且形成本说明书的一部分，附图和下面的具体描述一起用于通过 实施例来解释本专利技术的原理。附图说明现在参考附图中图示的某些示范性实施方式对本专利技术的上述和其 它特征进行详细说明，以下的附图仅通过图示给出，因此不是对本发 明的限定，其中图1是显示混合动力汽车的传动系统的示意图2是显示主继电器位置的示意图，以及显示混合动力车中发动 机RPM和系统电压之间关系的图3是显示在本专利技术优选实施方式中的保护用于混合动力汽车的 电池的方法中主继电器的熔断状态的示意图4的流程图显示了根据本专利技术的优选实施方式，在保护用于混 合动力汽车的电池的方法中，确定主机电器是否熔断的控制进程；图5的流程图显示了根据本专利技术的优选实施方式保护用于混合动 力汽车的电池的方法的控制进程；图6的图显示了根据本专利技术的优选实施方式的保护用于混合动力 汽车的电池的方法中发动机RPM和反电动势电压之间的关系。附图中所述的标记数字包括对下文进一步讨论的元件的参照标记。10:发动机 11:驱动电动机12:电池 13:电动机逆变器14:主继电器15:电动机控制器(电动机控制单元，MCU) 16:电池控制器(电池管理系统，BMS)17:发动机控制器(发动机管理系统，EMS) 18:车辆控制器(混合动力控制单元，HCU)19:初始充电继电器应该理解附图没有必要按比例绘制，它们只是展示了图示说明本 专利技术基本原理的各种优选特征的有些简化的表示方式。如本文公开的 本专利技术的具体设计特征(包括，例如，具体尺寸、方向、位置以及形 状)部分地将由特定目的应用以及使用环境来确定。现在将对本专利技术的优选实施方式详细地进行说明，其实施例图示 在本文后面所附的附图中，其中类似的附图标记始终指类似的部件。 下文通过参照附图来描述各实施方式以便解释本专利技术。图3是显示在本专利技术优选实施方式中的保护用于混合动力汽车的电池的方法中主继电器熔断状态的示意如图3所示，主继电器14的ON/OFF控制通过电池控制器16执 行，在主继电器被熔断的情况下，通过电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保护用于混合动力车的电池的方法，所述方法包括：　通过确定主继电器是否熔断，确定介于电池和电动机逆变器之间的所述主继电器是否发生故障；　如果确定所述主继电器被熔断，则确定所述电动机逆变器是否发生故障；　如果确定所述电动机 逆变器发生故障，则通过确定是否有电池过充的危险而确定所述电池是否发生故障；和　如果确定所述电池发生故障，则控制发动机转速上限，以将电动机反电动势电压保持在亚过充电压，从而保护所述电池免受过充危险。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：丘在昇，金锡亨，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]