CN105789997A - 高压接插件装置、电动车辆动力系统和电动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电动车辆动力系统的高压接插件装置、电动车辆动力系统和电动车辆，该高压接插件装置包括公头部和母头部，其中，公头部设有第一接触组件；母头部设有第二接触组件、触发组件和控制芯片，第二接触组件与第一接触组件相匹配，触发组件与控制芯片相连，其中，在公头部与母头部连接的过程中，第一接触组件与第二接触组件配合到位时触发组件被触发以生成触发信号，控制芯片在接收到触发信号时向电动车辆的控制装置发送正确连接信号，以通过控制装置判断公头部与母头部之间处于正确连接状态。该高压接插件装置，实现了高压接插件装置连接状态的实时监测，并使装配过程简单化、高效化，且大大降低了故障发生率和状态误报率。

Description

高压接插件装置、电动车辆动力系统和电动车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种用于电动车辆动力系统的高压接插件装置、电动车辆动力系统和电动车辆。
背景技术
锂离子动力电池应用在新能源汽车上，一般情况下，锂离子动力电池组是由多只电芯串并联组成，成组后的电压一般在100V以上，属于非安全电压。在电池系统箱体外侧，需要设计安装高压接插件，便于电源的输出和产线的装配。相关技术中的高压接插件为了保证安全，一般设计有两级安全机械锁，防止由于振动或者不可预计因素造成高压接插件的松脱，但同时也为装配和检查带来了很多困难。此种高压接插件中设计有两种端子，一种是高压端子，用于高压对接输出，配有铜柱头和铜刷，为了保证大电流输出，铜柱头和铜刷尺寸设计较大，另一种端子是低压信号端子，用于监测高压接插件是否正确安装，尺寸设计较小。这两种端子一般集成在一起，在高压接插件插拔时同时两种端子同时装配到位。这种高压接插件在实际使用时由于铜柱头和铜刷尺寸较大，而低压端子尺寸较小，大误差和小误差同时存在时就引起了矛盾，经常会发生高压端子正确装入的同时，低压端子还处在松动或者不能正确插入的情况。在这种情况发生时，监测信号将报出错误信号，车辆则不能正确启动，需要检查高压接插件的高压互锁问题，此问题已经成为新能源车辆故障率较高的一项。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于电动车辆动力系统的高压接插件装置，该高压接插件装置，实现了高压接插件装置连接状态的实时监测，并使装配过程简单化、高效化，且大大降低了故障发生率和状态误报率。
本发明的第二个目的在于提出一种电动车辆动力系统。
本发明的第三个目的在于提出一种电动车辆。
为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置，包括公头部和母头部，其中，所述公头部设有第一接触组件；所述母头部设有第二接触组件、触发组件和控制芯片，所述第二接触组件与所述第一接触组件相匹配，所述触发组件与所述控制芯片相连，其中，在所述公头部与所述母头部连接的过程中，所述第一接触组件与所述第二接触组件配合到位时所述触发组件被触发以生成触发信号，所述控制芯片在接收到所述触发信号时向电动车辆的控制装置发送正确连接信号，以通过所述控制装置判断所述公头部与所述母头部之间处于正确连接状态。
根据本发明实施例的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置，包括公头部和母头部，并在母头部中设置触发组件和控制芯片，在公头部与母头部连接的过程中，公头部中的第一接触组件与母头部中的第二接触组件配合到位时触发组件被触发以生成触发信号，控制芯片则在接收到触发信号时向电动车辆的控制装置发送正确连接信号，以通过控制装置判断公头部和母头部之间处于正确连接状态，实现了高压接插件装置连接状态的实时监测，并使装配过程简单化、高效化，且大大降低了故障发生率和状态误报率。
在本发明的一个实施例中，所述正确连接信号为PWM波形信号，所述PWM波形信号中包括高压接插件装置的编号信息，所述控制装置根据接收到的高压接插件装置的编号信息判断出未处于正确连接状态的高压接插件装置的位置。
在本发明的一个实施例中，所述控制装置为电池管理系统或整车管理系统。
在本发明的一个实施例中，所述电池管理系统或整车管理系统与所述控制芯片之间进行CAN通信。
在本发明的一个实施例中，所述第一接触组件为高压铜柱头，所述第二接触组件为铜刷件。
在本发明的一个实施例中，所述触发组件为位置开关、光电传感器或压力传感器。
为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的电动车辆动力系统，包括本发明第一方面实施例的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置。
根据本发明实施例的电动车辆动力系统，由于具有了该高压接插件装置，实现了高压接插件装置连接状态的实时监测与故障定位，并使高压接插件装置的装配过程简单化、高效化，且大大降低了故障发生率和状态误报率。
为了实现上述目的，本发明第三方面实施例的电动车辆，包括本发明第一方面实施例的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置。
根据本发明上述实施例的电动车辆，由于具有了该高压接插件装置，实现了高压接插件装置连接状态的实时监测与故障定位，并使高压接插件装置的装配过程简单化、高效化，且大大降低了故障发生率和状态误报率。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置的方框示意图；
图2是根据本发明一个具体实施例的高压接插件装置的示意图；
图3是根据本发明一个实施例的整车高压接插件装置实时监控电路示意图；
图4是根据本发明一个实施例的不同的高压接插件装置所对应的不同PWM波形信号的示意图。
附图标记：
高压接插件装置1000、公头部100、母头部200、第一接触组件110、第二接触组件210、触发组件220、控制芯片230、通信连接线240和控制装置300。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图描述本发明实施例的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置、电动车辆动力系统和电动车辆。
图1是根据本发明一个实施例的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置的方框示意图。如图1所示，本发明实施例的高压接插件装置1000包括公头部100和母头部200。
其中，公头部100设有第一接触组件110。
在本发明的一个实施例中，第一接触组件110为高压铜柱头。
母头部200设有第二接触组件210、触发组件220和控制芯片230，第二接触组件210与第一接触组件110相匹配，触发组件220与控制芯片230相连，其中，在公头部100与母头部200连接的过程中，第一接触组件110与第二接触组件210配合到位时触发组件220被触发以生成触发信号，控制芯片230在接收到触发信号时向电动车辆的控制装置300发送正确连接信号，以通过控制装置300判断公头部100与母头部200之间处于正确连接状态。
在本发明的一个实施例中，第二接触组件210为铜刷件。
具体地，如图2所示，高压接插件装置的公头部100配有高压铜柱头110，母头部200配有铜刷件210，当压接插件装置闭合后，高压铜柱头110和铜刷件210接触，保证大电流的通过性。触发组件220安装在母头部200上，当高压接插件装置正确装配后，公头部100的配合平面接近触发组件220并触发它，触发组件220被触发后生成触发信号，与触发组件220相连的控制芯片230接收到触发信号，向电动车辆的控制装置300发送正确连接信号(如，PWM波形信号)，控制装置300接收到正确连接信号则判断高压接插件装置在正确的位置上，即公头部100与母头部200之间处于正确连接状态。其中，控制芯片230与控制装置300之间通过通信连接线240连接。
也就是说，在高压接插件装置的装配过程中，高压铜柱头110和铜刷件210先进行配合，在配合到位的同时，与接触动作垂直的平面将触发组件220(如，位置开关)压入启动，即触发组件220的触发不需要与高压铜柱头110和铜刷件210的配合动作同步，而是利用装配中大的配合平面启动触发组件，从而避免了相关技术中的“大误差和小误差”同时存在的矛盾，进而避免了由于误差问题引起的高压接插件装置的状态误报或者不报问题。
在本发明的一个实施例中，触发组件220为位置开关、光电传感器或压力传感器。
在本发明的一个实施例中，控制装置300为电池管理系统或整车管理系统。
在本发明的一个实施例中，电池管理系统或整车管理系统与控制芯片230之间进行CAN通信。
当然，在本发明的其他实施例中，电池管理系统或整车管理系统与控制芯片230之间还可以通过RS-232信息传输方式进行通信。
搭载锂离子动力电池的新能源车辆(如，纯电动、混合动力、氢燃料汽车)，在车辆上需要设计高压接插件装置的位置很多，由车辆不同，高压接插件装置所配置的位置大致有6～16处之多。在相关技术中，高压接插件装置的高压互锁监测一般可由电池管理系统或者整车管理系统进行监测，同时为了布线方便，会对多个高压接插件装置进行高压互锁串联监测，这就造成了如果其中某一个高压接插件装置的插接出了问题，在这个串联回路的所有高压接插件都需要进行人工检查，很难定位问题点，这就造成了维修检测的困难。并且，这种高压互锁的故障，在新能源车辆上出现频率较高，给目前新能源汽车的设计开发造成了很大的困难和阻力。
针对上述问题，本发明实施例的高压接插件装置提出了解决方案，下面进行详细说明。
在本发明的一个实施例中，控制芯片230向控制装置300发送的正确连接信号为PWM波形信号，PWM波形信号中包括高压接插件装置的编号信息，控制装置根据接收到的高压接插件装置的编号信息判断出未处于正确连接状态的高压接插件装置的位置。
具体地，当高压接插件装置正确装配后，触发组件220被触发后生成触发信号，控制芯片230在接收到触发信号时通过通信网络向控制装置300发送PWM波形信号，通过图3所示可知，多个高压接插件装置之间为串联关系，并且控制装置300(如BMS，即电池管理系统)工作时，此回路为常电，可以实时监控反馈问题。在本发明的一个实施例中，控制芯片230根据高压接插件装置所处的位置在所发送的PWM波形信号中赋予相应的编号信息，例如，控制芯片230根据多个高压接插件装置在整车上的不同位置分别赋予不同波形(如图4所示)，当控制装置300接收到这些PWM波形信号后，则可以根据PWM波形信号的类型来分析每个高压接插件装置是否处于正确连接状态。那么，当一个或者多个高压接插件装置装配不正确时，控制装置300通过分析PWM波形信号就能正确的判断出问题接插件所在的位置，维修人员通过在线报文读取，就可以判断出问题发生的位置，并进行问题修复，也就是说，通过本发明实施例的高压接插件装置，实现了高压接插件装置连接状态的实时监测与故障定位，可以使维修人员对问题接插件进行快速且准确的定位，大大提升了维修效率。
本发明实施例的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置，包括公头部和母头部，并在母头部中设置触发组件和控制芯片，在公头部与母头部连接的过程中，公头部中的第一接触组件与母头部中的第二接触组件配合到位时触发组件被触发以生成触发信号，控制芯片则在接收到触发信号时向电动车辆的控制装置发送正确连接信号，以通过控制装置判断公头部和母头部之间处于正确连接状态，实现了高压接插件装置连接状态的实时监测，并使装配过程简单化、高效化，且大大降低了故障发生率和状态误报率。
为了实现上述实施例，本发明还提出了一种电动车辆动力系统。该电动车辆动力系统包括本发明实施例的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置。
本发明实施例的电动车辆动力系统，由于具有了该高压接插件装置，实现了高压接插件装置连接状态的实时监测与故障定位，并使高压接插件装置的装配过程简单化、高效化，且大大降低了故障发生率和状态误报率。
为了实现上述实施例，本发明还提出了一种电动车辆。该电动车辆包括本发明实施例的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置。
本发明实施例的电动车辆，由于具有了该高压接插件装置，实现了高压接插件装置连接状态的实时监测与故障定位，并使高压接插件装置的装配过程简单化、高效化，且大大降低了故障发生率和状态误报率。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种用于电动车辆动力系统的高压接插件装置，其特征在于，包括公头部和母头部，其中，
所述公头部设有第一接触组件；
所述母头部设有第二接触组件、触发组件和控制芯片，所述第二接触组件与所述第一接触组件相匹配，所述触发组件与所述控制芯片相连，其中，在所述公头部与所述母头部连接的过程中，所述第一接触组件与所述第二接触组件配合到位时所述触发组件被触发以生成触发信号，所述控制芯片在接收到所述触发信号时向电动车辆的控制装置发送正确连接信号，以通过所述控制装置判断所述公头部与所述母头部之间处于正确连接状态。
2.根据权利要求1所述的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置，其特征在于，所述正确连接信号为PWM波形信号，所述PWM波形信号中包括高压接插件装置的编号信息，所述控制装置根据接收到的高压接插件装置的编号信息判断出未处于正确连接状态的高压接插件装置的位置。
3.根据权利要求1或2所述的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置，其特征在于，所述控制装置为电池管理系统或整车管理系统。
4.根据权利要求3所述的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置，其特征在于，所述电池管理系统或整车管理系统与所述控制芯片之间进行CAN通信。
5.根据权利要求1所述的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置，其特征在于，所述第一接触组件为高压铜柱头，所述第二接触组件为铜刷件。
6.根据权利要求1所述的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置，其特征在于，所述触发组件为位置开关、光电传感器或压力传感器。
7.一种电动车辆动力系统，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置。
8.一种电动车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的用于电动车辆动力系统的高压接插件装置。
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