CN107458228A - 一种电动汽车辅助系统电缆连接状态的监测互锁处理系统及方法 - Google Patents

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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Abstract

一种电动汽车辅助系统电缆连接状态的监测互锁处理系统及方法，所述系统包括控制单元、DC/DC变换器、AC空调、PTC加热器以及PDU高压盒，DC/DC变换器正负极电缆上分别连接有第一高压互锁连接器和第二高压互锁连接器，第一高压互锁连接器和第二高压互锁连接器的监测回路分别连接于DC/DC变换器正负极电缆高压盒端和设备端的连接状态监测点；AC空调正负极电缆上分别连接有第三高压互锁连接器和第四高压互锁连接器，第三高压互锁连接器和第四高压互锁连接器的监测回路分别连接于AC空调正负极电缆高压盒端和设备端的连接状态监测点；PTC加热器正负极电缆上分别连接有第五高压互锁连接器和第六高压互锁连接器。

Description

一种电动汽车辅助系统电缆连接状态的监测互锁处理系统及 方法
技术领域
本发明涉及的是一种电动汽车辅助系统电缆连接状态的监测互锁处理系统及监测互锁处理方法，属于电动汽车辅助系统的电缆连接技术领域。
背景技术
电动汽车辅助系统包含DC/DC变换器、AC空调压缩机、PTC加热器等非驱动动力系统设备，以满足车辆驾驶功能性、舒适性要求。电动汽车辅助系统的设备平台电压为国标规定的B等级（60V＜U≤1500V），辅助系统峰值电流可达100A。高电压、大电流的充电过程必须确保设备间高压电缆连接正常可靠，合理规避充电起火、漏电、带载冲击等安全风险；
按国家基本要求，电动汽车的辅助系统各设备都已具备过压、欠压、短路、过流等保护机制。但是，对辅助系统各设备的动力电缆连接状态实时监测及故障处理机制的技术方法尚不完备，无法做到设备动力电缆脱离提前预警。在车辆行驶过程中，辅助系统设备动力电缆脱离将直流使设备处理突发非工作状态，应该驾驶感受与行车安全。另外，现有技术方案并不能准确判断发生高压连接故障的位置，给车辆维修和故障判断带来不便。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构组成合理，使用方便可靠，通过选用高压互锁连接器，配合设计合理的监测回路，能实时监测电动汽车辅助系统各设备高压直流母线电缆连接状态的电动汽车辅助系统电缆连接状态的监测互锁处理系统及方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种电动汽车辅助系统电缆连接状态的监测互锁处理系统，它包括控制单元、将动力蓄电池高压电转换为整车低压电的DC/DC变换器、包含电动空气压缩机的AC空调、电动汽车的空调系统制热来源的PTC加热器以及电动汽车高压配电单元的PDU高压盒，所述的DC/DC变换器正负极电缆上分别连接有第一高压互锁连接器和第二高压互锁连接器，所述第一高压互锁连接器的监测回路连接于DC/DC变换器正负极电缆高压盒端的连接状态监测点，第二高压互锁连接器的监测回路连接于DC/DC变换器正负极电缆设备端的连接状态监测点；所述的AC空调正负极电缆上分别连接有第三高压互锁连接器和第四高压互锁连接器，所述第三高压互锁连接器的监测回路连接于AC空调正负极电缆高压盒端的连接状态监测点，第四高压互锁连接器的监测回路连接于AC空调正负极电缆设备端的连接状态监测点；所述的PTC加热器正负极电缆上分别连接有第五高压互锁连接器和第六高压互锁连接器，所述第五高压互锁连接器的监测回路连接于PTC加热器正负极电缆高压盒端的连接状态监测点，第六高压互锁连接器的监测回路连接于PTC加热器正负极电缆设备端的连接状态监测点；
所述的控制单元分别连接所述DC/DC变换器正负极电缆高压盒端、DC/DC变换器正负极电缆设备端、AC空调正负极电缆高压盒端、AC空调正负极电缆设备端、PTC加热器正负极电缆高压盒端、PTC加热器正负极电缆设备端共六个连接状态监测点进行实时检测。
作为优选：所述第一、第二、第三、第四、第五、第六高压互锁连接器的监测回路分别包括一根连接各自连接状态监测点的连接电缆，且所述六个连接状态监测点与所述控制单元相连，所述的第一、第二、第三、第四、第五、第六高压互锁连接器还有一根接地线通过内部电路与所述连接电缆连通。
一种利用所述监测互锁系统进行电动汽车辅助系统电缆连接状态的监测和互锁处理方法，所述的监测和互锁处理方法是：控制单元实时检测第一、第二、第三、第四、第五、第六高压互锁连接器连接的各监测点信号状态，若监测点检测到低端信号，则相应的电缆连接正常；若监测点未检测到低端信号，则各设备模块进一步判断是否检测到高压，如果检测到高压，说明电缆仍处于接触状态，但连接插件已有松脱，电缆即将脱离，此时应切断该设备高压主回路并上报高压互锁故障； 所述的电缆各端独立检测，监测及处理机制流程独行执行。
本发明与现有技术相比主要有以下优点：
（1）辅助系统各设备高压直流母线电缆脱离提前预警；连接状态分为完全接触、即将脱离和完全脱离三级监测，动力电池直流母线电缆脱离前提前报警，以备控制单元作相应处理，避免高压系统和设备带载断电，规避安全风险；
（2）准确判断辅助系统各设备高压直流母线电缆连接故障点；各连接端口独立检测，当某个或多个端口出来连接故障时，能够准备判断故障位置，方便故障查找与处理；
（3）通过故障处理机制确保电动汽车辅助系统各设备安全可靠运行。
本发明确保了电动汽车辅助系统高压直流母线电缆连接安全，提高了电动汽车行驶的安全性能，具有结构组成合理，使用方便可靠，通过选用高压互锁连接器，配合设计合理的监测回路，能实时监测电动汽车辅助系统各设备高压直流母线电缆连接状态等特点。
附图说明
图1是本发明所述电动汽车辅助系统动力电缆连接状态监测回路示意图。
图2是本发明所述高压互锁连接器的状态监测原理图。
图3是本发明所述DC/DC变换器正负极电缆高压盒端连接状态监测流程框图。
图4是本发明所述DC/DC变换器正负极电缆设备端连接状态监测流程框图。
图5是本发明所述AC空调正负极电缆高压盒端连接状态监测流程框图。
图6是本发明所述AC空调正负极电缆设备端连接状态监测流程框图。
图7是本发明所述PTC加热器正负极电缆高压盒端连接状态监测流程框图。
图8是本发明所述PTC加热器正负极电缆设备端连接状态监测流程框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1所示，本发明所述的一种电动汽车辅助系统电缆连接状态的监测互锁处理系统，它包括控制单元1、将动力蓄电池高压电转换为整车低压电的DC/DC变换器2、包含电动空气压缩机的AC空调3、电动汽车的空调系统制热来源的PTC加热器4以及电动汽车高压配电单元的PDU高压盒5，所述的DC/DC变换器正负极电缆6上分别连接有第一高压互锁连接器7和第二高压互锁连接器8，所述第一高压互锁连接器7的监测回路连接于DC/DC变换器正负极电缆高压盒端的连接状态监测点9，第二高压互锁连接器8的监测回路连接于DC/DC变换器正负极电缆设备端的连接状态监测点10；所述的AC空调正负极电缆11上分别连接有第三高压互锁连接器12和第四高压互锁连接器13，所述第三高压互锁连接器12的监测回路连接于AC空调正负极电缆高压盒端的连接状态监测点14，第四高压互锁连接器13的监测回路连接于AC空调正负极电缆设备端的连接状态监测点15；所述的PTC加热器正负极电缆16上分别连接有第五高压互锁连接器17和第六高压互锁连接器18，所述第五高压互锁连接器17的监测回路连接于PTC加热器正负极电缆高压盒端的连接状态监测点19，第六高压互锁连接器18的监测回路连接于PTC加热器正负极电缆设备端的连接状态监测点20；
所述的控制单元1分别连接所述DC/DC变换器正负极电缆高压盒端、DC/DC变换器正负极电缆设备端、AC空调正负极电缆高压盒端、AC空调正负极电缆设备端、PTC加热器正负极电缆高压盒端、PTC加热器正负极电缆设备端共六个连接状态监测点9、10、14、15、19、20进行实时检测。
图2所示，所述第一、第二、第三、第四、第五、第六高压互锁连接器7、8、12、13、17、18的监测回路分别包括一根连接各自连接状态监测点9、10、14、15、19、20的连接电缆21，且所述六个连接状态监测点与所述控制单元1相连，所述的第一、第二、第三、第四、第五、第六高压互锁连接器7、8、12、13、17、18还有一根接地线22通过内部电路与所述连接电缆21连通。
动力电缆的连接状态分为完全连接、部分接触（即将脱离）、完全脱离三种状态。选用高压互锁连接器的动力电缆可通过检测点X的低压信号状态来判断其连接状态。
图3-8所示，一种利用所述监测互锁系统进行电动汽车辅助系统电缆连接状态的监测和互锁处理方法，所述的监测和互锁处理方法是：控制单元1实时检测第一、第二、第三、第四、第五、第六高压互锁连接器7、8、12、13、17、18连接的各监测点9、10、14、15、19、20信号状态，若监测点检测到低端信号，则相应的电缆连接正常；若监测点未检测到低端信号，则各设备模块进一步判断是否检测到高压，如果检测到高压，说明电缆仍处于接触状态，但连接插件已有松脱，电缆即将脱离，此时应切断该设备高压主回路并上报高压互锁故障； 所述的电缆各端独立检测，监测及处理机制流程独行执行。
所述的高压互锁，也指危险电压互锁回路，通过使用电气小信号，来检查整个高压产品、导线、连接器的电气完整性（连续性），识别回路异常断开时，及时断开高压电。

Claims (3)

1.一种电动汽车辅助系统电缆连接状态的监测互锁处理系统，它包括控制单元、将动力蓄电池高压电转换为整车低压电的DC/DC变换器、包含电动空气压缩机的AC空调、电动汽车的空调系统制热来源的PTC加热器以及电动汽车高压配电单元的PDU高压盒，其特征在于所述的DC/DC变换器正负极电缆上分别连接有第一高压互锁连接器和第二高压互锁连接器，所述第一高压互锁连接器的监测回路连接于DC/DC变换器正负极电缆高压盒端的连接状态监测点，第二高压互锁连接器的监测回路连接于DC/DC变换器正负极电缆设备端的连接状态监测点；所述的AC空调正负极电缆上分别连接有第三高压互锁连接器和第四高压互锁连接器，所述第三高压互锁连接器的监测回路连接于AC空调正负极电缆高压盒端的连接状态监测点，第四高压互锁连接器的监测回路连接于AC空调正负极电缆设备端的连接状态监测点；所述的PTC加热器正负极电缆上分别连接有第五高压互锁连接器和第六高压互锁连接器，所述第五高压互锁连接器的监测回路连接于PTC加热器正负极电缆高压盒端的连接状态监测点，第六高压互锁连接器的监测回路连接于PTC加热器正负极电缆设备端的连接状态监测点；
所述的控制单元分别连接所述DC/DC变换器正负极电缆高压盒端、DC/DC变换器正负极电缆设备端、AC空调正负极电缆高压盒端、AC空调正负极电缆设备端、PTC加热器正负极电缆高压盒端、PTC加热器正负极电缆设备端共六个连接状态监测点进行实时检测。
2.根据权利要求1所述的电动汽车辅助系统电缆连接状态的监测互锁处理系统，其特征在于所述第一、第二、第三、第四、第五、第六高压互锁连接器的监测回路分别包括一根连接各自连接状态监测点的连接电缆，且所述六个连接状态监测点与所述控制单元相连，所述的第一、第二、第三、第四、第五、第六高压互锁连接器还有一根接地线通过内部电路与所述连接电缆连通。
3.一种利用权利要求1或2所述监测互锁系统进行电动汽车辅助系统电缆连接状态的监测和互锁处理方法，其特征在于所述的监测和互锁处理方法是：控制单元实时检测第一、第二、第三、第四、第五、第六高压互锁连接器连接的各监测点信号状态，若监测点检测到低端信号，则相应的电缆连接正常；若监测点未检测到低端信号，则各设备模块进一步判断是否检测到高压，如果检测到高压，说明电缆仍处于接触状态，但连接插件已有松脱，电缆即将脱离，此时应切断该设备高压主回路并上报高压互锁故障； 所述的电缆各端独立检测，监测及处理机制流程独行执行。
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