CN106183823A - 车辆、高压控制系统及其控制方法 - Google Patents

车辆、高压控制系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车辆的高压控制系统及其控制方法,其中,系统包括:动力电池;充电控制装置,以控制充电回路的导通和断开,充电控制装置包括控制开关和控制器,控制开关设在充电回路中;检测模块,用于检测控制开关是否发生粘连;充电保护电路,充电保护电路包括充电保护开关和充电保护控制器,以在检测模块检测到控制开关发生粘连时,充电保护控制器通过充电保护开关断开充电回路。该系统可以在控制开关发生粘连时,通过充电保护开关断开充电回路,更好地保证电池充电安全,提高车辆的安全性和可靠性。本发明还公开了一种车辆。

Description

车辆、高压控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,特别涉及一种车辆、高压控制系统及其控制方法。
背景技术
目前,车辆起火的事件时有发生,尤其是新能源汽车,其由于电池过充而引起的火灾占比高达80%左右,因此电池充电的安全问题亟待解决。
相关技术中,车辆的充电回路上的元器件都安装在电池控制柜中,并且充电回路中只有一个充电接触器,该充电接触器的闭合和断开均由BMS(BATTERY MANAGEMENTSYSTEM,电池管理系统)控制。因此,如果充电接触器或BMS发生故障,则电池充电安全将无法得到保证。
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车辆的高压控制系统,该系统可以更好地保证电池充电安全,提高车辆的安全性和可靠性。
本发明的另一个目的在于提出一种车辆。
本发明的再一个目的在于提出一种车辆的高压控制系统的控制方法。
为达到上述目的,本发明一方面实施例提出了一种车辆的高压控制系统,包括:动力电池;充电控制装置,所述充电控制装置通过充电回路与所述动力电池相连,以控制所述充电回路的导通和断开,所述充电控制装置包括控制开关和控制器,所述控制开关设在所述充电回路中;检测模块,用于检测所述控制开关是否发生粘连;充电保护电路,所述充电保护电路包括充电保护开关和充电保护控制器,所述充电保护开关通过所述充电回路与所述动力电池相连,以在所述检测模块检测到所述控制开关发生粘连时,所述充电保护控制器通过所述充电保护开关断开所述充电回路。
本发明实施例的车辆的高压控制系统,在检测到控制开关发生粘连时,即无法断开控制开关的情况下,可以通过控制充电保护开关断开,从而断开充电回路,避免电池过充,进而通过充电保护电路,电池充电安全将得到有效保护,更好地保证电池充电安全,提高了车辆的安全性和可靠性。
进一步地,在本发明的一个实施例中,所述检测模块还用于检测所述动力电池的电压,以在所述动力电池的电压大于安全阈值时,所述控制器和/或所述充电保护控制器控制所述控制开关和/或所述充电保护开关断开。
本发明实施例的系统,无论何种情况,一旦检测到电池的电压高于安全阈值时,控制器和充电保护控制器会立即断开控制开关和充电保护开关,保证电池不过充。
进一步地,在本发明的一个实施例中,上述系统还包括:报警模块,当所述动力电池充电完成,且所述检测模块检测到所述动力电池存在所述电压时,所述控制器控制所述报警模块报警。
本发明实施例的系统,如果充电完成后,检测模块还会检测到电池的电压,则说明控制开关和充电保护开关均发生粘连,则报警模块报警,以提醒相应人员进行处理,避免发生安全事故。
可选地,在本发明的一个实施例中,所述报警模块可以包括蜂鸣器。
进一步地,在本发明的一个实施例中,所述控制器可以为BMS,所述控制开关与所述充电保护开关均可以为接触器。
进一步地,在本发明的一个实施例中,所述充电控制装置设置于电池控制柜中,所述充电保护电路设置于高压配电柜中,从而避免单一控制开关粘连时无法断开充电回路。
为达到上述目的,本发明另一方面实施例提出了一种车辆,其包括上述的车辆的高压控制系统。
本发明实施例的车辆,在检测到控制开关发生粘连时,即无法断开控制开关的情况下,可以通过控制充电保护开关断开,从而断开充电回路,避免电池过充,进而通过充电保护电路,电池充电安全将得到有效保护,更好地保证电池充电安全,提高了车辆的安全性和可靠性。
为达到上述目的,本发明再一方面实施例提出了一种上述的车辆的高压控制系统的控制方法,包括以下步骤:检测所述控制开关是否发生粘连;如果检测到所述控制开关发生粘连,且所述动力电池充电完成,则控制所述充电保护开关断开,以断开所述充电回路。
本发明实施例的车辆的高压控制系统的控制方法,在检测到控制开关发生粘连时,即无法断开控制开关的情况下,可以通过控制充电保护开关断开,从而断开充电回路,避免电池过充,进而通过充电保护电路,电池充电安全将得到有效保护,更好地保证电池充电安全,提高了车辆的安全性和可靠性。
进一步地,在本发明的一个实施例中,上述方法还包括:检测所述动力电池的电压;如果所述动力电池的电压大于所述安全阈值,则控制所述控制开关和/或所述充电保护开关断开。
本发明实施例的方法,无论何种情况,一旦检测到电池的电压高于安全阈值时,控制器和充电保护控制器会立即断开控制开关和充电保护开关,保证电池不过充。
进一步地,在本发明的一个实施例中,如果所述动力电池充电完成,且检测到所述动力电池存在所述电压,则控制所述报警模块报警。
本发明实施例的方法,如果充电完成后,检测模块还会检测到电池的电压,则说明控制开关和充电保护开关均发生粘连,则报警模块报警,以提醒相应人员进行处理,避免发生安全事故。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为相关技术中车辆的高压控制系统的结构示意图;
图2为根据本发明实施例的车辆的高压控制系统的结构示意图;
图3为根据本发明一个实施例的车辆的高压控制系统的结构示意图;
图4为根据本发明实施例的车辆的高压控制系统的控制方法的流程图。
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。
下面在描述根据本发明实施例提出的车辆、高压控制系统及其控制方法之前,先来简单描述一下电池充电安全的重要性。
如图1所示,充电回路中只有一个充电接触器,即充电接触器10,当充电接触器10粘连时,充电机20为电池组30充电完成后,将无法完成断开充电回路的任务。另外,充电接触器10的控制指令是由BMS发出,当BMS发生通讯故障或控制线路故障时,也无法及时断开充电回路。
也就是说,相关技术中,充电回路上的元器件都安装在电池控制柜40中,充电回路中只有一个充电接触器,该充电接触器10的闭合和断开均由BMS控制,如果充电接触器10和BMS中任一发生故障,则电池组30充电的安全性将无法得到保证,易出现电池过充导致安全事故现象。
本发明正是基于上述问题,而提出了一种车辆的高压控制系统、一种车辆与一种车辆的高压控制系统的控制方法。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆、高压控制系统及其控制方法,首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆的高压控制系统。
图2是本发明实施例的车辆的高压控制系统的结构示意图。
如图2所示,该车辆的高压控制系统100包括:动力电池200、充电控制装置300、检测模块400、充电保护电路500。
其中,充电控制装置300通过充电回路与动力电池200相连,以控制充电回路的导通和断开,充电控制装置300包括控制开关301和控制器302,控制开关301设在充电回路中。检测模块400用于检测控制开关301是否发生粘连。充电保护电路500包括充电保护开关501和充电保护控制器502,充电保护开关501通过充电回路与动力电池200相连,以在检测模块400检测到控制开关301发生粘连时,充电保护控制器502通过充电保护开关501断开充电回路。本发明实施例的系统100可以在控制开关301发生粘连时,通过充电保护开关501断开充电回路,更好地保证电池充电安全,提高车辆的安全性和可靠性。
进一步地,在本发明的一个实施例中,控制器302可以为BMS,控制开关301与充电保护开关501均可以为接触器,在以下描述中,均以此为例进行说明,但不限于此。如图3所示,相比于相关技术中车辆的高压控制系统,本发明实施例的系统100在充电回路的动力电池200的负极和充电机700的负极之间中增加一个充电接触器,即充电接触器负(相当于充电保护开关501),该充电接触器负的控制线由BMS之外的充电控制器(相当于充电保护控制器502)控制,进而可以避免单一控制器及单一充电接触器发生故障时,无法及时断开充电回路,造成电池过充起火的问题。
可以理解的是,本发明实施例的系统100相当于一种双向保护充电安全的高压控制系统,可解决电动汽车由于充电接触器粘连,BMS故障无法发出断开充电接触器指令的问题,从而可避免造成电池过充,以及由此引起的安全事故。
进一步地,在本发明的一个实施例中,检测模块400还用于检测动力电池200的电压,以在动力电池200的电压大于安全阈值时,控制器302和/或充电保护控制器502控制控制开关301和/或充电保护开关501断开。也就是说,本发明实施例的系统100在充电回路中增加检测模块400,其不但可以检测开关是否发生粘连,而且可以检测电池的电压,一旦检测到电池的电压高于安全阀值时,立即强行断开充电接触器,例如电池的最大电压可以为625V,则安全阈值可以取600V至620V之间某一数值如600V,一旦电池的电压超过600V,则断开开关,进而达到断开充电回路的目的,避免发生安全事故。
在本发明的实施例中,无论何种情况,一旦检测到电池的电压高于安全阈值时,控制器302和充电保护控制器502会立即断开控制开关301和充电保护开关502,保证电池不过充。
进一步地,在本发明的一个实施例中,如图3所示,本发明实施例的系统100还包括:报警模块600。其中,当动力电池200充电完成(例如,BMS会实时检测动力电池200的电池电量,以判断动力电池200是否充电完成),且检测模块400检测到动力电池200存在电压时,控制器302控制报警模块600报警。
可选地,在本发明的一个实施例中,报警模块600可以包括蜂鸣器,例如,在充电插座旁安装蜂鸣器,当开关发生粘连时,蜂鸣器报警,进而起到警示作用。
在本发明的实施例中,如果充电完成后,检测模块400还会检测到电池电压,则说明控制开关301和充电保护开关501均发生粘连,则报警模块600报警,以提醒相应人员进行处理,避免发生安全事故。
进一步地,在本发明的一个实施例中,充电控制装置300可以设置于电池控制柜中,充电保护电路500可以设置于高压配电柜中,从而避免单一控制开关粘连时无法断开充电回路。例如,充电接触器负的控制线由独立于BMS之外的充电控制器控制,如果充电接触器正和BMS中任一发生故障,则通过独立的充电控制器控制充电接触器负,也可保证电池充电安全,避免电池过充。
具体而言,如图3所示,本发明实施例的系统100包括电池组(相当于动力电池200)、充电机700、BMS、充电接触器正(相当于控制开关301)、充电接触器负(相当于充电保护开关501)、检测模块400、蜂鸣器(相当于报警模块600)等。其中,图中黑线部分表示高压线,灰色部分表示低压线。
相比于相关技术中车辆的高压控制系统,本发明实施例的系统100在电池组和充电机700之间增加了一个充电接触器负,其安装在高压配电柜中,避免单一接触器粘连时无法断开充电回路。其中,充电接触器负的控制由独立于BMS之外的充电控制器控制,当BMS故障无法发出断开充电接触器正的指令时,可由充电控制器将充电接触器负断开,同样可以保证充电安全。
进一步地,在充电机700两端增加检测模块400,以通过检测到电池两端存在电压判断充电接触器正和充电接触器负均发生粘连,如充电前检测到充电接触器正和充电接触器负均发生粘连,则BMS将不会发送充电指令,如果充电完成后,检测模块400检测到电池两端存在电压,则说明充电接触器正和充电接触器负均发生粘连,此时BMS会发出报警信号,如通过安装在充电插口附近的蜂鸣器进行报警,提醒充电人员及时处理。
需要强调的是,无论何种情况,当检测模块400检测到电池的电压高于电压的安全阀值时,BMS和充电控制器均会发出断开充电接触器的指令,断开充电接触器,以保证电池组不过充。
在本发明的实施例中,通过在充电回路中增加一个充电接触器,该充电接触器的控制线由BMS之外的控制器控制,相比于相关技术中的方案又多了一层保护,而且新增的检测模块400除了检测接触器是否发生粘连,可以不断检测电池的电压,一旦电池组电压异常,则控制器会强行断开充电接触器,避免电池过充。
根据本发明实施例的车辆的高压控制系统,在检测到控制开关发生粘连时,即无法断开控制开关的情况下,可以通过控制充电保护开关断开,从而断开充电回路,避免电池过充,进而通过充电保护电路,电池充电安全将得到有效保护,并且一旦检测到电池的电压高于安全阈值时,控制器和充电保护控制器会立即断开控制开关和充电保护开关,以及在充电完成后,一旦检测模块检测到电池的电压,则报警模块报警,以提醒相应人员进行处理,避免发生安全事故,有效地保证电池充电安全,提高了车辆的安全性和可靠性。
其次参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆的高压控制系统的控制方法。
图4是本发明实施例的车辆的高压控制系统的控制方法的流程图。
如图4所示,该车辆的高压控制系统的控制方法包括以下步骤:
在步骤S401中,检测控制开关是否发生粘连。
在步骤S402中,如果检测到控制开关发生粘连,且动力电池充电完成,则控制充电保护开关断开,以断开充电回路。
进一步地,在本发明的一个实施例中,本发明实施例的方法还包括:检测动力电池的电压;如果动力电池的电压大于安全阈值,则控制控制开关和/或充电保护开关断开。
本发明实施例的方法,无论何种情况,一旦检测到电池的电压高于安全阈值时,控制器和充电保护控制器会立即断开控制开关和充电保护开关,保证电池不过充。
进一步地,在本发明的一个实施例中,如果动力电池充电完成,且检测到动力电池存在电压,则控制报警模块报警。
本发明实施例的方法,如果充电完成后,检测模块还会检测到电池的电压,则说明控制开关和充电保护开关均发生粘连,则报警模块报警,以提醒相应人员进行处理,避免发生安全事故。
需要说明的是,前述对车辆的高压控制系统实施例的解释说明也适用于该实施例的车辆的高压控制系统的控制方法,此处不再赘述。
根据本发明实施例的车辆的高压控制系统的控制方法,在检测到控制开关发生粘连时,即无法断开控制开关的情况下,可以通过控制充电保护开关断开,从而断开充电回路,避免电池过充,进而通过充电保护电路,电池充电安全将得到有效保护,并且一旦检测到电池的电压高于安全阈值时,控制器和充电保护控制器会立即断开控制开关和充电保护开关,以及在充电完成后,一旦检测模块检测到电池的电压,则报警模块报警,以提醒相应人员进行处理,避免发生安全事故,有效地保证电池充电安全,提高了车辆的安全性和可靠性。
此外,本发明实施例还提出了一种车辆,该车辆包括上述的车辆的高压控制系统。该车辆可以在检测到控制开关发生粘连时,即无法断开控制开关的情况下,可以通过控制充电保护开关断开,从而断开充电回路,避免电池过充,进而通过充电保护电路,电池充电安全将得到有效保护,并且一旦检测到电池的电压高于安全阈值时,控制器和充电保护控制器会立即断开控制开关和充电保护开关,以及在充电完成后,一旦检测模块检测到电池的电压,则报警模块报警,以提醒相应人员进行处理,避免发生安全事故,有效地保证电池充电安全,提高了车辆的安全性和可靠性。
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 (10)

1.一种车辆的高压控制系统,其特征在于,包括:
动力电池;
充电控制装置,所述充电控制装置通过充电回路与所述动力电池相连,以控制所述充电回路的导通和断开,所述充电控制装置包括控制开关和控制器,所述控制开关设在所述充电回路中;
检测模块,用于检测所述控制开关是否发生粘连;以及
充电保护电路,所述充电保护电路包括充电保护开关和充电保护控制器,所述充电保护开关通过所述充电回路与所述动力电池相连,以在所述检测模块检测到所述控制开关发生粘连时,所述充电保护控制器通过所述充电保护开关断开所述充电回路。
2.根据权利要求1所述的车辆的高压控制系统,其特征在于,所述检测模块还用于检测所述动力电池的电压,以在所述动力电池的电压大于安全阈值时,所述控制器和/或所述充电保护控制器控制所述控制开关和/或所述充电保护开关断开。
3.根据权利要求2所述的车辆的高压控制系统,其特征在于,还包括:
报警模块,当所述动力电池充电完成,且所述检测模块检测到所述动力电池存在所述电压时,所述控制器控制所述报警模块报警。
4.根据权利要求3中任一项所述的车辆的高压控制系统,其特征在于,所述报警模块包括蜂鸣器。
5.根据权利要求1所述的车辆的高压控制系统,其特征在于,所述控制器为电池管理系统BMS,所述控制开关与所述充电保护开关均为接触器。
6.根据权利要求1所述的车辆的高压控制系统,其特征在于,所述充电控制装置设置于电池控制柜中,所述充电保护电路设置于高压配电柜中。
7.一种车辆,其特征在于,包括:如权利要求1-6任一项所述的车辆的高压控制系统。
8.一种如权利要求1-6任一项所述的车辆的高压控制系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
检测所述控制开关是否发生粘连;
如果检测到所述控制开关发生粘连,且所述动力电池充电完成,则控制所述充电保护开关断开,以断开所述充电回路。
9.根据权利要求8所述的车辆的高压控制系统的控制方法,其特征在于,还包括:
检测所述动力电池的电压;
如果所述动力电池的电压大于所述安全阈值,则控制所述控制开关和/或所述充电保护开关断开。
10.根据权利要求9所述的车辆的高压控制系统的控制方法,其特征在于,如果所述动力电池充电完成,且检测到所述动力电池存在所述电压,则控制所述报警模块报警。
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