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摘要：文章對純電動車輛啟動系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，可以使車輛在動力電池有電而輔助蓄電池電量不足時確保車輛正常啟動，提高了車輛實用性。
前言
純電動車輛是以車載電源為動力，用電機驅動車輪行駛的車輛，而純電動車輛啟動系統(tǒng)是在車輛鑰匙開關由關閉狀態(tài)轉向接通狀態(tài)時，借助輔助蓄電池電能吸合繼電器，從而為車輛控制系統(tǒng)提供12V或24V啟動電源，使用車輛控制系統(tǒng)啟動，接通高壓電源，為車輛正常行駛提供動力。以動力電池總電壓72V的8座蓄電池觀光車為例。
1現(xiàn)狀
目前市場上除了采用不安全啟動方法啟動車輛外，大部分蓄電池觀光車啟動系統(tǒng)均采用輔助蓄電池作為啟動電源，通過啟動鑰匙開關控制車輛啟動。車輛正常啟動后，通過DCDC將動力電池能量轉化為13.7V電壓為輔助電池補充能量，確保車輛12V用電設備正常工作，但是，當DCDC損壞無法為輔助蓄電池補充能量、輔助蓄電池遇到超過使用年限、缺電解液、長期停放不用、停車熄火后過度使用車載電源等情況時，因輔助蓄電池能量不足，繼電器無法吸合，就會使車輛無法正常啟動，車輛無法正常工作，由此會給客戶帶來不便，而且需要浪費長時間等待進行售后，對于使用車輛作為經(jīng)營目的的還會造成經(jīng)濟損失，并且也會影響車輛生產(chǎn)企業(yè)質量口碑。
2總體設計思路
由于車輛在輔助蓄電池電量很少或電壓低于9V時，輔助蓄電池不能提供足夠電能來吸合啟動繼電器時，車輛無法正常啟動，此時輔助蓄電池可能處于損壞或過度放電沒能及時補充電量的狀態(tài)，在設計時，要考慮到輔助蓄電池損壞時，需要通過聲音報警或儀表提示等方式來提醒車輛使用者，盡早對車輛進行保養(yǎng)維護。因此在設計時要考慮以下因素：（1）如何向輔助蓄電池提供電能，確保車輛正常啟動；（2）車輛正常啟動后，如何保證電源不會中斷，做到自鎖；（3）如何將輔助蓄電池虧電現(xiàn)象提醒車輛使用者；（4）在輔助蓄電池電量低無法啟動車輛時，能讓使用者簡易啟用應急系統(tǒng)。考慮以上因素，結合純電動車輛的特性，唯有借助動力電池電源，通過臨時啟動DCDC系統(tǒng)，將動力電池電源轉化為13.7V給車輛正常啟動，在車輛啟動后應急啟動系統(tǒng)失效時，也能保證車輛正常使用，持續(xù)提供13.7V電源，使用車輛控制系統(tǒng)和制動正常工作，保護車輛功能安全。
以動力電池總電壓72V的8座蓄電池觀光車為例，車輛按圖1所示，在啟動車輛時，閉合點火開關，通過吸合繼電器，使DCDC啟動，將動力電池電能轉化為電壓13.7V為輔助蓄電池充電，使輔助蓄電池可持續(xù)提供電能為保證車輛低壓系統(tǒng)設備工作。當輔助蓄電池電量不足時，即使閉合點火開關，也無法吸合繼電器，無法啟動DCDC為輔助蓄電池充電，因此本設計將通過人為干預形式，讓在閉合點火開關時，DCDC可以臨時啟動為輔助蓄電池補充能量，吸合繼電器，形成啟動互鎖，使車輛啟動成功。
3.1應急啟動設計
如圖1所示，方案在啟動系統(tǒng)增加應急啟動開關，在輔助蓄電池電量不足時，閉合點火開關，按下應急啟動開關，此時DCDC轉換器控制線與動力電池電源線連接，DCDC將動力電池電能轉換成13.7V電壓為輔助蓄電池充電，同時也為其它低壓用電設備供電，保證了車輛正常啟動，且可以正常使用。
3.2電路監(jiān)測及保護設計
在車輛正常使用情況下，當車輛DCDC損壞時，車輛輔助蓄電池將持續(xù)在為其它用電設備供電而得不到能量補充，將會出現(xiàn)蓄電池電壓低于9V車輛自動停止工作，此時車輛制動系統(tǒng)將失效，驅動系統(tǒng)停止動力輸出，有可能造成車輛使用者發(fā)生安全事故。為防止DCDC故障失效帶來的安全事故，應急啟動系統(tǒng)增加了電壓監(jiān)測電路，如圖2所示，系統(tǒng)采用分壓原理，將13.7電壓轉換成整車控制器識別電壓進行監(jiān)測，當車輛正常情況下，系統(tǒng)分電壓為13.7/13*3=3.16V，當DCDC失效后，蓄電池電壓低于12V時，系統(tǒng)分電壓為12/13*3=2.77V，此時整車控制器將監(jiān)測到蓄電池電壓失常。
3.3故障報警設計
當整車控制器將監(jiān)測到蓄電池電壓失常時，為了確保車輛安全，此時整車控制器將通過CAN通信形式向組合儀表發(fā)出故障信息，在組合儀表接受到蓄電池故障后，將通過紅色故障信號燈形式閃爍報警，通知車輛使用者及時停車檢查檢修車輛。
4結束語
本文對車輛增設了應急啟動系統(tǒng)，解決了DCDC失效、輔助蓄電池遇到超過使用年限、缺電解液、長期停放不用、停車熄火后過度使用車載電源等情況時，因輔助蓄電池能量不足，繼電器無法吸合，車輛無法正常啟動問題，也解決了因DCDC失效將會導致的制動失效問題，同時也在車輛DCDC失效時向儀表發(fā)出報警，提示車輛使用者及時檢修。提升了車輛質量及企業(yè)品牌影響力，增強產(chǎn)品市場競爭力。
參考文獻
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作者:唐繼光 吳耀燕 昌宇 李鵬飛 單位:柳州延龍汽車有限公司
