聊聊配电盒的继电器和时序

 

有位工程师追着我问这个问题,我把我我知道的可以整理的整理下,涉及到软件控制参数和具体时序,每家公司有自己的设...



有位工程师追着我问这个问题,我把我我知道的可以整理的整理下,涉及到软件控制参数和具体时序,每家公司有自己的设计,自己不说,这事就没办法交流,我们从这个Prius案例开始。

第一部分 Prius配电盒设计



丰田的配电盒设计,如上图所示,包含主正、主负和预充电继电器串联的预充电电阻器。



这里延续了在HV Junction Box里面配置这些继电器,而驱动则是由VCU直接控制,这里主要考虑还是VCU在紧急切断起来更快一些。其控制时序为:



1)上电时序

  • 预充电继电器吸和然后关断(115ms)
  • [list]
  • 主要的功能是用来检测主负的粘连
  • 如果检测到到设置DTC
[*]235ms之后闭合主负

[/*]
  • 诊断K2继电器粘连
[*]100ms之后闭合预充继电器

[/*][*]然后再吸和主正(主正和主负之间间隔约260ms)

[/*][*]预充电继电器被关闭。

[/*][/list]2)下电时序

  • 先断开主正
  • 再断开主负
对标另一个时序,在整个设置的时候,主要考虑

  • 预充过程的时间
  • 电压的检测配合
  • 诊断的情况配合
  • CAN通信的配合
  • 以上这些综合决定需要配置多少ms,然后根据时间曲线来调整


第二部分 其他布置

有一种方式是将继电器放在电池内部,在电池系统上方配置总的配电盒,来分配主正、主负、充电和HVAC&DC-DC继电器,继电器的驱动和继电器的线圈离得较远,而且中间过得线束较长,电池管理主单元既不在电池包里面也不在配电盒内,在侧方的支架单独进行支撑。



将配电过程采取中间断开的过程,之前也写过,这种模式现在看下来始终不是特别好的方案=》

2.1动力可能会突然中断

  • 继电器本身出现失效:继电器分线圈和触点两大部分,后面构成吸和动作的所有子元件可以再进一步细分。1000次是基于 Lifetime is specified under the standard test conditions in JIS C 5442 (temperature 15 to 35°C, humidity 25%RH to 85%RH)


  • 继电器驱动电路出现失效:这部分电路设计,之前在写硬件设计的时候写的比较多。不过由于我们定义这个继电器的断开和吸和,一般都是D级的安全等级,需要设计相应的Fail Safe的电路,比传统的12V的继电器,在整个设计(抑制电路,驱动电路)上需要更细致。
  • 继电器连接出现失效:这里就是一个非常严重的问题了,一般我们考虑的时候,总是需要将驱动电路和线圈相对近,否则在这个层面进行考量,干扰、短路和断路等可能性随着线束的延长大了很多。


2.2 吸和不上也是另一个问题,不详细叙述

小结

1)时序其实和配对和诊断都有关系,有部分还有主动绝缘检测在前面,时序上需要综合考虑

2)以上内容仅供参考,可以根据实物进行时间点的测试

参考文件:

1.Prius PHEV TechInfo

2.Escape HEV TechInfo


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