一种动力电池异常充电保护装置及方法与流程

本发明涉及汽车动力电池充电保护的，特别涉及一种动力电池异常充电保护装置及方法。

背景技术：

1、在新能源汽车中，能量回收是增加续航里程及降低能耗的有效措施；当车辆进行能量回收发电时，通过电机控制器中二极管的整流作用，将发电机的三相交流电整流为直流电给动力电池进行充电，降低车辆能耗。

2、现阶段车辆发生故障进行拖车、滑行及制动能量回收、或控制器进入故障模式时，电机产生的感应电动势及电流会在整流成直流后直接给动力电池充电。但电机产生的感应电动势及电流大小直接取决于电机转速，当电机转速较高时，可能产生高于动力电池电压值上限及充电电流上限的感应电动势及电流，从而损坏高压部件或动力电池。因此，如何对动力电池异常充电保护，具有重要的意义。

技术实现思路

1、本发明提供一种动力电池异常充电保护装置及方法，解决现有汽车发电机对动力电池充电时，可能存在输出电压高于动力电池的电压值上限，从而损坏高压部件或动力电池的问题，能防止过电压对动力电池充电，避免过充损坏动力电池，提升整车功能安全。

2、为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

3、一种动力电池异常充电保护装置，包括：第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、第四开关电路、第五开关电路、第六开关电路和电机控制器；

4、所述第一开关电路、所述第三开关电路和所述第五开关电路的一端分别与发电机的u相接线端、v相接线端和w相接线端电连接，另一端与动力电池的正极接线端电连接；

5、所述第二开关电路、所述第四开关电路和所述第六开关电路的一端分别与发电机的u相接线端、v相接线端和w相接线端电连接，另一端与动力电池的负极接线端电连接；

6、电机控制器分别与所述第一开关电路、所述第二开关电路、所述第三开关电路、所述第四开关电路、所述第五开关电路和所述第六开关电路的控制端信号连接，以控制电路的通断；

7、所述电机控制器在发电机回收电动势大于动力电池的电压上限阈值时控制所述第一开关电路、第三开关电路和所述第五开关电路断开或导通，及控制所述第二开关电路、第四开关电路和所述第六开关电路导通或断开，使发电机的u相、v相和w相之间构成电流回路，以阻断对动力电池的充电，降低电机转速。

8、优选的，所述第一开关电路的一端与所述第二开关电路的一端相连接，并与发电机的u相接线端相连接，所述第三开关电路的一端与所述第四开关电路的一端相连接，并与发电机的v相接线端相连接，所述第五开关电路的一端与所述第六开关电路的一端相连接，并与发电机的w相接线端相连。

9、优选的，所述第一开关电路、所述第二开关电路、所述第三开关电路、所述第四开关电路、所述第五开关电路和所述第六开关电路均为开关器件和反向导通二极管的并联连接电路。

10、优选的，所述开关器件为mos管或igbt。

11、优选的，所述电机控制器在发电机回收电动势大于动力电池的电压上限阈值时控制所述第一开关电路、所述第三开关电路和所述第五开关电路对应的开关器件同时关断或导通，及控制所述第二开关电路、所述第四开关电路和所述第六开关电路对应的开关器件同时导通或关断。

12、优选的，还包括：电压检测装置；

13、所述电压检测装置设置在所述发电机的两端，并与所述电机控制器信号连接，以检测发电机两端的电动势。

14、优选的，所述电压检测装置为电压传感器。

15、本发明还提供一种动力电池异常充电保护方法，使用上述的动力电池异常充电保护装置，包括：

16、车辆发生故障进行拖车、滑行及制动能量回收时，如果发电机的输出的电动势大于动力电池的电压上限阈值，则开启动力电池异常充电保护，使发电机的u相、v相和w相之间构成电流回路，以阻断对动力电池的充电，降低电机转速；

17、否则，将发电机输出的电流进行整流后对动力电池进行充电。

18、进一步，所述发电机的u相、v相和w相之间构成电流回路，包括：

19、如果发电机的u相输入电流，则发电机的输出电流从发电机的v相和w相的线圈流出，并通过第二开关电路中的反向导通二极管流入发电机的u相的线圈；

20、如果发电机的v相输入电流，则发电机的输出电流从发电机的u相和w相的线圈流出，并通过第四开关电路中的反向导通二极管流入发电机的v相的线圈；

21、如果发电机的w相输入电流，则发电机的输出电流从发电机的u相和v相的线圈流出，并通过第六开关电路中的反向导通二极管流入发电机的w相的线圈。

22、该方法，还包括：

23、在电机控制器进入故障模式时，控制所述第一开关电路、第三开关电路和所述第五开关电路断开或导通，及控制所述第二开关电路、第四开关电路和所述第六开关电路导通或断开，使发电机的u相、v相和w相之间构成电流回路，以降低电机转速。

24、本发明提供一种动力电池异常充电保护装置及方法，当电机开始发电时，电机控制器会监控发电电压，当发电电压超过动力电池上限阈值时，电机控制器启动动力电池异常充电保护功能，使发电机的u相、v相和w相之间构成电流回路，以阻断对动力电池的充电，降低电机转速。解决现有汽车发电机对动力电池充电时，可能存在输出电压高于动力电池的电压值上限，从而损坏高压部件或动力电池的问题，能防止过电压对动力电池充电，避免过充损坏动力电池，提升整车功能安全。

技术特征：

1.一种动力电池异常充电保护装置，其特征在于，包括：第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、第四开关电路、第五开关电路、第六开关电路和电机控制器；

2.根据权利要求1所述的动力电池异常充电保护装置，其特征在于，所述第一开关电路的一端与所述第二开关电路的一端相连接，并与发电机的u相接线端相连接，所述第三开关电路的一端与所述第四开关电路的一端相连接，并与发电机的v相接线端相连接，所述第五开关电路的一端与所述第六开关电路的一端相连接，并与发电机的w相接线端相连。

3.根据权利要求2所述的动力电池异常充电保护装置，其特征在于，所述第一开关电路、所述第二开关电路、所述第三开关电路、所述第四开关电路、所述第五开关电路和所述第六开关电路均为开关器件和反向导通二极管的并联连接电路。

4.根据权利要求3所述的动力电池异常充电保护装置，其特征在于，所述开关器件为mos管或igbt。

5.根据权利要求4所述的动力电池异常充电保护装置，其特征在于，所述电机控制器在发电机回收电动势大于动力电池的电压上限阈值时控制所述第一开关电路、所述第三开关电路和所述第五开关电路对应的开关器件同时关断或导通，及控制所述第二开关电路、所述第四开关电路和所述第六开关电路对应的开关器件同时导通或关断。

6.根据权利要求5所述的动力电池异常充电保护装置，其特征在于，还包括：电压检测装置；

7.根据权利要求6所述的动力电池异常充电保护装置，其特征在于，所述电压检测装置为电压传感器。

8.一种动力电池异常充电保护方法，使用上述权利要求1至7任一项所述的动力电池异常充电保护装置，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的动力电池异常充电保护方法，其特征在于，所述发电机的u相、v相和w相之间构成电流回路，包括：

10.根据权利要求9所述的动力电池异常充电保护方法，其特征在于，还包括：

技术总结本发明提供一种动力电池异常充电保护装置及方法，包括：第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、第四开关电路、第五开关电路、第六开关电路和电机控制器。第一开关电路、第三开关电路和第五开关电路的一端分别与发电机的U相接线端、V相接线端和W相接线端电连接，另一端与动力电池的正极接线端连接。第二开关电路、第四开关电路和第六开关电路的一端分别与发电机的U相接线端、V相接线端和W相接线端电连接，另一端与动力电池的负极接线端连接。电机控制器在发电机回收电动势大于动力电池的电压上限阈值时控制各开关电路导通或断开，使发电机的U相、V相和W相之间构成电流回路，以阻断对动力电池的充电。本发明能提升整车功能安全。技术研发人员：韩闯,程大朋,高美芹,苏松林,赵威锋,王玉珏,崔国强,钱峰受保护的技术使用者：安徽江淮汽车集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29