CN102826017B - 电动汽车高压安全保护系统 - Google Patents

Abstract

一种电动汽车高压安全保护系统，包括电池管理系统、分线盒、空调系统、电控系统、整车控制器和控制器局域网；空调系统和电控系统分别通过分线盒与电池管理系统电连接；电池管理系统形成电池管理系统高压互锁回路，电池管理系统将电池管理系统高压互锁回路的互锁信息通过控制器局域网传递至所述整车控制器；分线盒、空调系统与整车控制器形成串联电路；电控系统形成电控系统高压互锁回路，电控系统将电控系统高压互锁回路的互锁信息通过控制器局域网传递至整车控制器。相较现有技术，本发明的电动汽车高压安全保护系统可以判断出具体那个模块出现问题，方便快速检修。

Description

电动汽车高压安全保护系统

技术领域

本发明涉及电动汽车安全保护领域，特别涉及一种电动汽车高压安全保护系统。

背景技术

    电动汽车以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。但是，电动汽车采用高压系统，存在安全隐患。为了确保安全，一般电动车都会设置高压互锁回路，通过使用电气的小信号，来检查整个模块、导线和连接器的电气完整性（连续性）情况，当某处连接断开的时候，比如拔出连接器的时候，高压源自动断开。现有的高压互锁回路采用串联方式，出现情况的时候需对整个系统进行检查，给检查和维修带来不便。

发明内容

本发明提供一种电动汽车高压安全保护系统，将电动车用的所有高压部件和接插件分成几个模块进行检测，可以判断具体那个模块的高压部件或接插件出现问题，方便快速检修。

为达上述优点，本发明提供一种电动汽车高压安全保护系统，包括电池管理系统、分线盒、空调系统、电控系统、整车控制器和控制器局域网；所述空调系统和所述电控系统分别通过所述分线盒与所述电池管理系统电连接；所述电池管理系统形成电池管理系统高压互锁回路，所述电池管理系统将所述电池管理系统高压互锁回路的互锁信息通过所述控制器局域网传递至所述整车控制器；所述分线盒、所述空调系统与所述整车控制器形成串联电路；所述电控系统形成电控系统高压互锁回路，所述电控系统将所述电控系统高压互锁回路的互锁信息通过所述控制器局域网传递至所述整车控制器；所述整车控制器根据接收到的信息控制所述电池管理系统断开高压电源和打开所述电控系统的快速放电功能。

在本发明的一个实施例中，所述电动汽车高压安全保护系统还包括充电系统，所述充电系统包括快充插座、慢充插座及充电机，所述快充插座、所述慢充插座及所述充电机形成充电系统的高压互锁回路；所述电池管理系统将所述充电系统的高压互锁回路的互锁信息通过所述控制器局域网传递至所述整车控制器。

在本发明的一个实施例中，所述电池管理系统高压互锁回路包括具有高压互锁功能的第一接插件和第二接插件；所述快充插座通过高压线路与所述第一接插件连接；所述充电机设有二个高压互锁接插件，其中一个通过高压线路与所述慢充插座连接，另外一个通过高压线路与所述第二接插件连接。

在本发明的一个实施例中，所述电池管理系统高压互锁回路还包括第三接插件，所述电线盒通过高压线路与所述第三接插件连接。

在本发明的一个实施例中，所述电控系统包括电机和电机控制器，所述电机和所述电机控制器串联形成所述电控系统高压互锁回路。

在本发明的一个实施例中，所述电机控制器包括具有高压互锁功能的第一连接件、第二连接件和第三连接件，所述第一连接件通过高压线路与所述电线盒连接；所述电机包括二个高压互锁连接件，所述二个高压互锁连接件分别通过高压线路与所述第二连接件、所述第三连接件连接。

在本发明的一个实施例中，所述空调系统包括压缩机和加热器，所述压缩机通过高压线路与所述分线盒连接，所述加热器设有具有高压互锁功能的连接元件，所述分线盒通过高压线与所述连接元件连接，所述加热器与所述整车控制器电连接，所述分线盒、所述压缩机、所述加热器和所述整车控制器形成所述串联电路。

在本发明的一个实施例中，所述分线盒和所述压缩机分别设有开盖检测装置，所述开盖检测装置位于所述串联电路。

本发明的电动汽车高压安全保护系统设置电池管理系统高压互锁回路、充电系统高压互锁回路、电控系统高压互锁回路，电池管理系统通过CAN网络将电池管理系统高压互锁回路、充电系统高压互锁回路的互锁信息报告给整车控制器；电机控制器将电控系统高压互锁回路的互锁信息报告给整车控制器；分线盒的开盖检测装置、压缩机的开盖检测装置、加热器和整车控制器构成串联电路，整车控制器可检测出该串联电路的接通状况。从而，整车控制器可以判断出那个模块出了问题，如高压接插件或连接件被拔出，又或者分线盒、压缩机开盖了，方便快速检修。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明电动汽车高压安全保护系统示意图。

具体实施方式

请参照图1，本发明电动汽车高压安全保护系统包括电池管理系统（BMS，Battery Management System）、充电系统、分线盒、空调系统、电控系统、整车控制器(VCU)和控制器局域网（CAN, Controller Area Network）。电池管理系统形成电池管理系统高压互锁回路，电池管理系统将电池管理系统高压互锁回路的信息通过控制器局域网传递至整车控制器。分线盒、空调系统与整车控制器形成串联电路。电控系统形成电控系统高压互锁回路，电池管理系统将电控系统高压互锁回路的信息通过控制器局域网传递至整车控制器。电池管理系统通过分线盒与电机控制器电连接，形成汽车动力系统的主回路，而连接电池管理系统和电机控制器的高压线为动力母线。

充电系统包括快充插座、慢充插座及充电机，快充插座、慢充插座及充电机形成充电系统的高压互锁回路。充电机设有二个高压互锁接插件a1、a2，其中接插件a2通过高压线路与慢充插座连接。

电池管理系统高压互锁回路包括具有高压互锁功能的第一接插件b1、第二接插件b2和第三接插件b3，其中第一接插件b1通过高压线路与快充插座连接，第二接插件b2通过高压线路与充电机的高压互锁接插件a1连接。电池管理系统提供一个手动开关（图未示），手动开关内部集成动力系统主回路的保险丝及电池管理系统高压互锁回路。当手动开关从电池管理系统中拔出时，电池的串联电路断开，从而保证了电池管理系统的输出端没有任何潜在的危险电压。电池管理系统要实时监控高压动力母线以及充电系统的高压互锁电路，电池管理系统提供高压互锁电路的输出源，同时通过控制器局域网上报给整车控制器当前的高压互锁电路的监控信息。

空调系统包括压缩机和加热器（PTC）。压缩机通过分线盒与电池管理系统电连接，加热器通过分线盒与压缩机串联，加热器与整车控制器电连接。压缩机设有高压接插件c1，该接插件c1通过高压线与分线盒连接。加热器设有具有高压互锁功能的连接元件d1，分线盒通过高压线与连接元件d1连接。分线盒和压缩机分别设有开盖检测装置，分线盒的开盖检测装置、压缩机的开盖检测装置、加热器和整车控制器构成串联电路。当分线盒或压缩机开盖检测时，该串联电路断开，整车控制器得到分线盒开盖检测或压缩机开盖检测的信息，切断电源管理系统的电源，保证维修人员的安全。

电控系统包括电机（IPU）和电机控制器（TM），电机和电机控制器串联形成上述电控系统高压互锁回路。电机控制器包括具有高压互锁功能的第一连接件e1、第二连接件e2和第三连接件e3。第三连接件e3通过高压线路与电线盒连接。电机包括二个高压互锁连接件f1、f2，分别通过高压线路与第一连接件e1、第二连接件e2连接。电机控制器通过控制器局域网将电控系统高压互锁回路当前的高压互锁信息上报给整车控制器。当有连接件e1、e2、e3、f1、f2拔出或电机对电池进行回冲时，整车控制器控制电池管理系统切断母线的电源供给。电机对电池进行回冲达到饱和状态时，整车控制器控制电机的电容器进行快速放电。

本发明的电动汽车高压安全保护系统设置电池管理系统高压互锁回路、充电系统高压互锁回路、电控系统高压互锁回路，电池管理系统通过控制器局域网将电池管理系统高压互锁回路、充电系统高压互锁回路的互锁信息报告给整车控制器；电机控制器将电控系统高压互锁回路的互锁信息报告给整车控制器；分线盒的开盖检测装置、压缩机的开盖检测装置、加热器和整车控制器构成串联电路，整车控制器可检测出该串联电路的接通状况。从而，整车控制器可以判断出那个模块出了问题，如高压接插件或连接件被拔出，又或者分线盒、压缩机开盖了，方便快速检修。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种电动汽车高压安全保护系统，包括电池管理系统、分线盒、空调系统、电控系统、整车控制器和控制器局域网，所述空调系统和所述电控系统分别通过所述分线盒与所述电池管理系统电连接，其特征在于：所述电池管理系统形成电池管理系统高压互锁回路，所述电池管理系统将所述电池管理系统高压互锁回路的互锁信息通过所述控制器局域网传递至所述整车控制器；所述分线盒、所述空调系统与所述整车控制器形成串联电路；所述电控系统形成电控系统高压互锁回路，所述电控系统将所述电控系统高压互锁回路的互锁信息通过所述控制器局域网传递至所述整车控制器；所述整车控制器根据接收到的信息控制所述电池管理系统断开高压电源和打开所述电控系统的快速放电功能。

2.如权利要求1所述的电动汽车高压安全保护系统，其特征在于：还包括充电系统，所述充电系统包括快充插座、慢充插座及充电机，所述快充插座、所述慢充插座及所述充电机形成充电系统的高压互锁回路；所述电池管理系统将所述充电系统的高压互锁回路的互锁信息通过所述控制器局域网传递至所述整车控制器。

3.如权利要求2所述的电动汽车高压安全保护系统，其特征在于：所述电池管理系统高压互锁回路包括具有高压互锁功能的第一接插件和第二接插件；所述快充插座通过高压线路与所述第一接插件连接；所述充电机设有二个高压互锁接插件，其中一个通过高压线路与所述慢充插座连接，另外一个通过高压线路与所述第二接插件连接。

4.如权利要求3所述的电动汽车高压安全保护系统，其特征在于：所述电池管理系统高压互锁回路还包括第三接插件，所述分线盒通过高压线路与所述第三接插件连接。

5.如权利要求1所述的电动汽车高压安全保护系统，其特征在于：所述电控系统包括电机和电机控制器，所述电机和所述电机控制器串联形成所述电控系统高压互锁回路。

6.如权利要求5所述的电动汽车高压安全保护系统，其特征在于：所述电机控制器包括具有高压互锁功能的第一连接件、第二连接件和第三连接件，所述第三连接件通过高压线路与所述分线盒连接；所述电机包括二个高压互锁连接件，所述二个高压互锁连接件的其中一个所述高压互锁连接件通过高压线路与所述第一连接件连接，另一个所述高压互锁连接件通过高压线路与所述第二连接件连接。

7.如权利要求1所述的电动汽车高压安全保护系统，其特征在于：所述空调系统包括压缩机和加热器，所述压缩机通过高压线路与所述分线盒连接，所述加热器设有具有高压互锁功能的连接元件，所述分线盒通过高压线与所述连接元件连接，所述加热器与所述整车控制器电连接，所述分线盒、所述压缩机、所述加热器和所述整车控制器形成所述串联电路。

8.如权利要求7所述的电动汽车高压安全保护系统，其特征在于：所述分线盒和所述压缩机分别设有开盖检测装置，所述开盖检测装置位于所述串联电路。