某纯电动汽车各种状态下充电逻辑控制研究
<section><span style="font-size:18px;">1概述</span></section><section> </section>
<section><span style="font-size:18px;">新能源汽车事故频发，以及用户抱怨充电不便利，经常充不进去电，在钥匙处于ON挡状态进行充电时继电器来回地断开吸合，或者在充电过程中无法开启空调系统等，这些问题都凸显了新能源汽车的路还有很长的技术提升优化空间。</span></section>
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<section><span style="font-size:18px;">本文以某型纯电动汽车为例，研究并制定了其各种状态下的插枪充电，使其确保都能正常充电，提高用户使用充电的便利性和舒适性。</span></section>
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<section><span style="font-size:18px;">2电池内部高压线路原理</span></section>
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<section><span style="font-size:18px;">新能源汽车高压上电后，即动力电池输出高压电，供给车辆高压用电设备，高压控制盒、电机控制器、驱动电机、空调压缩机以及PTC等。</span></section>
<section><span style="font-size:18px;">图1为某型纯电动汽车动力电池内部继电器控制原理线路图，在充电过程中，主要是控制电池包内继电器的动作顺序，在响应充电指令时，会优先检测绝缘问题，以确保在充电时安全可靠。</span></section>
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<div style="text-align: center;"><span style="font-size:18px;"> </span></div>
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<section><span style="font-size:18px;">BMS在控制继电器的状态时，主要接收来源于3个方面的信号源：一个是快充桩的A+信号、一个是慢充枪的CP信号、另一个是VCU的指令。在响应充电时，设定优先级为：快充信号>慢充信号>VCU指令，慢充时不响应VCU的指令，快充时判断VCU的指令，控制总正继电器（即车辆处于快充状态下，当检测到VCU的指令为0xAA时，吸合总正继电器，以便快充的时候可以开空调，当检测到VCU的指令为0x00或0x55时，断开总正继电器）。当BMS接收到VCU的指令0x22后（该指令具有最高优先级），关闭所有继电器，快充慢充都不响应。吸合总正之前，必须进行预充。</span></section>
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<section><span style="font-size:18px;">3各种状态下策略控制</span></section>
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<section><span style="font-size:18px;">3.1未插入钥匙（即钥匙处于OFF挡，此时VCU发送0x00）</span></section>
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<section><span style="font-size:18px;">在检测到插枪后，再插入钥匙，不管钥匙处于任何挡位，慢充时BMS不响应VCU的状态，充电优先。快充时响应VCU的指令，以便控制空调。</span></section>
<section><span style="font-size:18px;">1）单独插入慢充枪情况：插入慢充枪，当BMS检测到CC和CP唤醒后，启动充电过程，先吸合总负，然后吸合预充，预充完成后再吸合总正，开始充电。电池充满后，BMS判断钥匙的状态，此时钥匙处于OFF，VCU的指令为0x00，BMS自动断开总正总负，延时后BMS主动进入休眠状态。在电池正常充电过程中，若中途拔枪，在断开总正总负之前，BMS还需要判断钥匙的状态，此时钥匙处于OFF，VCU的指令为0x00，可以直接下电，断开总正总负。慢充流程如图2所示。</span></section>
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<div style="text-align: center;"><span style="font-size:18px;"> </span></div>
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<section><span style="font-size:18px;">2）单独插入快充枪情况：插入快充枪，当BMS检测到CC2唤醒后，启动充电过程，先吸合总负，然后吸合快充继电器，开始充电。电池充满后，BMS判断钥匙的状态，此时钥匙处于OFF，VCU的指令为0x00，BMS自动断开快充继电器和总负，延时后BMS主动进入休眠状态。在电池正常充电过程中，若中途拔枪，在断开快充继电器和总负之前，BMS还需要判断钥匙的状态，此时钥匙处于OFF，VCU的指令为0x00，可以直接下电，断开快充继电器和总负。快充流程如图3所示。</span></section>
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<div style="text-align: center;"><span style="font-size:18px;"> </span></div>
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<section><span style="font-size:18px;">3）快充和慢充枪都插入的情况：原则是优先响应快充。</span></section>
<section><span style="font-size:18px;">①先插入快充枪，逻辑按单独插入快充枪情况2）执行，在快充过程中，若此时再次插入慢充枪以及插入慢充枪后拔掉慢充枪，BMS不响应慢充逻辑。②先插入慢充枪，逻辑按单独插入慢充枪情况1）执行，在慢充正常充电过程中，若再次插入快充枪，优先响应快充，此时BMS应该先给AC/DC充电机发停止充电的指令同时断开总正，总负不要断开。在完成慢充下电后，再吸合快充继电器，开始快充。在正常快充过程中，若此时拔掉快充枪（注：慢充枪还处于插枪状态），BMS此时只断开快充继电器，总负不要断开，BMS在完成快充下电后，进入慢充逻辑，先吸合预充，预充完成后，再吸合总正，开始慢充。慢充过程中插入快充枪流程如图4所示。</span></section>
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<div style="text-align: center;"><span style="font-size:18px;"> </span></div>
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<section><span style="font-size:18px;">3.2插入钥匙（钥匙处于ACC挡，此时VCU发送0x55）</span></section>
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<section><span style="font-size:18px;">在插入钥匙和充电同时存在时，优先响应充电，在拔枪后，各继电器的状态根据钥匙状态而维持。此时总负继电器已经处于吸合状态。</span></section>
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<section><span style="font-size:18px;">1）在钥匙处于ACC状态（注：此时总负已经吸合），单独插入慢充枪情况：插入慢充枪，当BMS检测到CC和CP唤醒后，启动充电过程（注：在启动充电之前，不要将已经吸合的总负继电器断开，然后延时后又将其吸合），吸合预充，预充完成后再吸合总正，开始充电。电池充满后，BMS判断钥匙的状态，此时钥匙处于ACC，VCU的指令为0x55，BMS只需断开总正，总负维持在吸合状态。在电池正常充电过程中，若中途拔枪，在断开总正总负之前，BMS还需要判断钥匙的状态，此时钥匙处于ACC，VCU的指令为0x55，BMS只需断开总正，总负维持在吸合状态。</span></section>
<section><span style="font-size:18px;">2）单独插入快充枪情况：插入快充枪，当BMS检测到CC2唤醒后，启动充电过程（注：在启动充电之前，不要将已经吸合的总负继电器断开，然后延时后又将其吸合），吸合快充继电器，开始充电。电池充满后，BMS判断钥匙的状态，此时钥匙处于ACC，VCU的指令为0x55，BMS只需断开快充继电器。在电池正常充电过程中，若中途拔枪，在断开快充继电器和总负之前，BMS还需要判断钥匙的状态，此时钥匙处于ACC，VCU的指令为0x55，BMS只需断开快充继电器，总负维持在吸合状态。快充和慢充枪都插入的情况：原则是优先响应快充。</span></section>
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<section><span style="font-size:18px;">3.3插入钥匙（钥匙处于ON挡或Ready挡，此时VCU发送0xAA）</span></section>
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<section><span style="font-size:18px;">此时总正总负已经都处于吸合状态。</span></section>
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<section><span style="font-size:18px;">1）在钥匙处于ON状态（注：此时总正总负已经吸合），单独插入慢充枪情况：插入慢充枪，当BMS检测到CC和CP唤醒后，启动充电过程（注：在启动充电之前，不要将已经吸合的总正总负继电器断开，然后延时后又将其吸合），BMS直接给AC/DC充电机发充电指令开始充电。电池充满后，BMS判断钥匙的状态，此时钥匙处于ON，VCU的指令为0xAA，BMS只需给充电机发停止充电指令，总正总负维持在吸合状态。在枪未拔出的情况下，BMS还是需要上报给VCU充电连接状态，以保证在插枪状态下，VCU不能Ready后驾驶车辆。在电池正常充电过程中，若中途拔枪，在断开总正总负之前，BMS还需要判断钥匙的状态，此时钥匙处于ON，VCU的指令为0xAA，BMS只需给充电机发停止充电指令，总正总负维持在吸合状态。</span></section>
<section><span style="font-size:18px;">2）在钥匙处于ON状态（注：此时总正总负已经吸合），单独插入快充枪情况：插入快充枪，当BMS检测到CC2唤醒后，启动充电过程（注：在启动充电之前，不要将已经吸合的总正总负继电器断开，然后延时后又将其吸合），吸合快充继电器，开始充电。电池充满后，BMS判断钥匙的状态，此时钥匙处于ON，VCU的指令为0xAA，BMS需断开快充继电器。在电池正常充电过程中，若中途拔枪，在断开快充继电器和总正总负之前，BMS还需要判断钥匙的状态，此时钥匙处于ON，VCU的指令为0xAA，BMS只需断开快充继电器，总正总负维持在吸合状态。</span></section>
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<section><span style="font-size:18px;">4 结论</span></section>
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<section><span style="font-size:18px;">通过以上逻辑控制的实车上验证，能很好地满足用户充电需求，并带来非常好的用户体验。该控制策略能在频繁地使用充电时，减少继电器频繁地动作，为继电器的使用寿命以及整车的整体性能提升有一定的效果。</span></section>
<p>学习了，另外这个是实际已经使用的，还是论文？</p>
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