CN108725204A - 一种带绝缘检测系统的高低压电路隔离装置 - Google Patents

一种带绝缘检测系统的高低压电路隔离装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纯电动扫路机用带绝缘检测系统的高低压电路隔离装置，包括绝缘检测模块、DC/DC直流变换器、负极母线分线盒、接线端子排、中间继电器、电机控制器、动力电池BMS系统、车辆中央控制器、显示器；通过动力电池包内安装的绝缘检测模块对系统的绝缘性能进行检测，检测高压正负母线对地绝缘电阻值，起到系统的安全保护作用；通过带电路隔离的DC/DC直流变换器为整车低压控制装置提供动力源，使整车高压和低压电路的正极实现隔离；通过中间继电器实现对刹车、作业模式信号源的转换，使低压信号通过中转进入电机控制器，并实现电路上的隔离；通过CAN总线通信，由动力电池BMS系统实时监测系统绝缘阻值，并发送至车辆中央控制器，及时预警危险。

Description

一种带绝缘检测系统的高低压电路隔离装置
技术领域
本发明涉及一种纯电动扫路机用带绝缘检测系统的高低压电路隔离装置。
背景技术
目前，国内72V电压等级以下的纯电动扫路机电控系统基本采用高压低压共地形式，虽然共地方案接线方式简单，选用的元器件价格也略低，但整套系统存在较多的安全隐患，纯电动汽车在日常使用过程中，潮湿、振动、暴晒等恶劣环境很容易引起电池高压线束的老化和破皮，从而降低整车的绝缘安全性。当系统绝缘降低时，会增大动力电池的漏电风险，严重时有引发火灾的风险，将直接危害到驾驶员和乘客的人身安全，因此，绝缘监测系统和高低压电路的安全隔离系统对提供电动车的安全性具有至关重要的作用。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种带绝缘检测系统的高低压电路隔离装置，从智能化和防错设计两方面出发，充分考虑用户操作习惯和作业环境，解决智能化水平低，消除安全隐患，简化操作流程，提升作业效率。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种带绝缘检测系统的高低压电路隔离装置，其特征在于：包括绝缘检测模块、DC/DC直流变换器、负极母线分线盒、接线端子排、中间继电器、电机控制器、动力电池BMS系统、车辆中央控制器、显示器；
通过安装在车架上的动力电池包为整车提供动力来源，通过动力电池包内安装的绝缘检测模块对系统的绝缘性能进行检测，检测高压正负母线对地绝缘电阻值，起到系统的安全保护作用；通过带电路隔离的DC/DC直流变换器为整车低压控制装置提供动力源，使整车高压和低压电路的正极实现隔离；通过高压作业装置负载的负极线进入独立的负极母线分线盒，低压负载的负极线进行控制箱接线端子排，使整车高压和低压电路的负极实现隔离；通过中间继电器实现对刹车、作业模式信号源的转换，使低压信号通过中转进入电机控制器，并实现电路上的隔离；通过CAN总线通信，由动力电池BMS系统实时监测系统绝缘阻值，并发送至车辆中央控制器，并显示在显示器上，及时预警危险，并采取相应保护措施，保护驾驶人员和车辆的安全。
当打开钥匙开关时，主控装置检测到系统第一次上电，动力电池BMS系统开始工作，检测整车的绝缘情况，BMS自检无误后，当绝缘阻值高于系统预设安全阀值，电池组能够放电。动力电池72V直流电通过带电路隔离的DC/DC直流变换器输出12V电压，为中央控制器和显示器及开关提供安全控制电压，通过中间继电器及电机控制器以安全电压控制车辆动作，同时通过CAN总线通信，由动力电池BMS系统的绝缘检测模块实时监测系统绝缘阻值，并显示在显示器上。
中央控制器内共设置有两档安全阀值。
当监测到某时刻系统绝缘阻值低于系统预设的第一档安全阀值，中央控制器同时会向显示器发出报警信号，提示驾驶员停车检查。
当监测到某时刻系统绝缘阻值低于系统预设的第二档安全阀值，动力电池BMS会自动切断供电，消除车辆潜在短路自燃危险。
有益效果：本发明提供的带绝缘检测系统的高低压电路隔离装置，通过安装在车架上的动力电池包为整车提供动力来源，通过动力电池包内安装的绝缘检测模块对系统的绝缘性能进行检测，保证纯电动扫路机的行驶安全；本发明的纯电动扫路机的高低压电路隔离装置，可以通过CAN总线通信，由动力电池BMS系统实时监测系统绝缘阻值，并发送至车辆中央控制器，并显示在显示器上，当阻值低于预设的安全值时及时预警，并采取相应保护措施，保护驾驶人员和车辆的安全。本发明提供了一套自动化程度高、安全系数高的纯电动扫路机用带绝缘检测系统的高低压电路隔离装置。
附图说明
图1和图2为本发明系统安装的示意图；
图2为本发明系统安装的示意图；
图3为动力电池BMS系统检测流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1至图3所示，为一种带绝缘检测系统的高低压电路隔离装置，包括绝缘检测模块1、DC/DC直流变换器2、负极母线分线盒3、接线端子排4、中间继电器5、电机控制器6、动力电池BMS系统7、车辆中央控制器8、显示器9；
通过安装在车架上的动力电池包为整车提供动力来源，通过动力电池包内安装的绝缘检测模块1对系统的绝缘性能进行检测，检测高压正负母线对地绝缘电阻值，起到系统的安全保护作用；通过带电路隔离的DC/DC直流变换器2为整车低压控制装置提供动力源，使整车高压和低压电路的正极实现隔离；通过高压作业装置负载的负极线进入独立的负极母线分线盒3，低压负载的负极线进行控制箱接线端子排4，使整车高压和低压电路的负极实现隔离。通过中间继电器5实现对刹车、作业模式等信号源的转换，使低压信号通过中转进入电机控制器6，并实现电路上的隔离。通过CAN总线通信，由动力电池BMS系统7实时监测系统绝缘阻值，并发送至车辆中央控制器8，并显示在显示器9上，及时预警危险，并采取相应保护措施，保护驾驶人员和车辆的安全。
当打开钥匙开关时，主控装置检测到系统第一次上电，动力电池BMS系统开始工作，检测整车的绝缘情况，BMS自检无误后，当绝缘阻值高于系统预设安全阀值，电池组可以放电；72V直流电通过带电路隔离的DC/DC直流变换器输出12V电压，为中央控制器和显示器及开关提供安全控制电压，通过中间继电器及电机控制器以安全电压控制车辆动作，同时通过CAN总线通信，由动力电池BMS系统的绝缘检测模块实时监测系统绝缘阻值，并显示在显示器上，中央控制器内共设计有两档安全阀值，若监测到某时刻系统绝缘阻值低于系统预设的第一档安全阀值，中央控制器同时会向显示器发出报警信号，提示驾驶员停车检查，若监测到某时刻系统绝缘阻值低于系统预设的第二档安全阀值，动力电池BMS会自动切断供电，消除车辆潜在短路自燃危险。
本发明工作过程如下：
如图3所示，系统钥匙开关上电后，主控装置检测到系统第一次上电，动力电池BMS系统7开始工作，绝缘检测模块1检测整车的绝缘情况，自检无误后，当绝缘阻值高于系统预设安全阀值，电池组可以放电；动力电池72V直流电通过带电路隔离的DC/DC直流变换器2输出12V电压，为中央控制器8和显示器9及开关提供安全控制电压，通过中间继电器5及电机控制器6以安全电压控制车辆动作，实现高低压电路隔离。
同时整车通过CAN总线通信，由动力电池BMS系统7，绝缘检测模块1实时监测系统绝缘阻值，并显示在车载显示器9上，同时传输至车辆中央控制器8，中央控制器8内共设计有两档安全阀值，若监测到某时刻系统绝缘阻值低于系统预设的第一档安全阀值，中央控制器8同时会向显示器9发出报警信号，显示器9会按照中央控制器8提示驾驶员停车检查；若中央控制器8监测到某时刻系统绝缘阻值低于系统预设的第二档安全阀值，动力电池BMS系统7会自动切断供电，防止潜在的短路自燃风险，以保障人员和车辆的安全。
可能以许多方式来实现本发明的方法和系统，例如：可以通过硬件、软件、固件或者硬件、软件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其他的方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质的程序，这些程序包括用于根据本发明的方法的机器可以读出指令。因此，本发明还覆盖存用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种带绝缘检测系统的高低压电路隔离装置，其特征在于：包括绝缘检测模块、DC/DC直流变换器、负极母线分线盒、接线端子排、中间继电器、电机控制器、动力电池BMS系统、车辆中央控制器、显示器；
通过安装在车架上的动力电池包为整车提供动力来源，通过动力电池包内安装的绝缘检测模块对系统的绝缘性能进行检测，检测高压正负母线对地绝缘电阻值，起到系统的安全保护作用；通过带电路隔离的DC/DC直流变换器为整车低压控制装置提供动力源，使整车高压和低压电路的正极实现隔离；通过高压作业装置负载的负极线进入独立的负极母线分线盒，低压负载的负极线进行控制箱接线端子排，使整车高压和低压电路的负极实现隔离；通过中间继电器实现对刹车、作业模式信号源的转换，使低压信号通过中转进入电机控制器，并实现电路上的隔离；通过CAN总线通信，由动力电池BMS系统实时监测系统绝缘阻值，并发送至车辆中央控制器，并显示在显示器上，及时预警危险，并采取相应保护措施，保护驾驶人员和车辆的安全。
2.根据权利要求1所述的带绝缘检测系统的高低压电路隔离装置，其特征在于：当打开钥匙开关时，主控装置检测到系统第一次上电，动力电池BMS系统开始工作，检测整车的绝缘情况，BMS自检无误后，当绝缘阻值高于系统预设安全阀值，电池组能够放电。
3.根据权利要求2所述的带绝缘检测系统的高低压电路隔离装置，其特征在于：动力电池72V直流电通过带电路隔离的DC/DC直流变换器输出12V电压，为中央控制器和显示器及开关提供安全控制电压，通过中间继电器及电机控制器以安全电压控制车辆动作，同时通过CAN总线通信，由动力电池BMS系统的绝缘检测模块实时监测系统绝缘阻值，并显示在显示器上。
4.根据权利要求1所述的带绝缘检测系统的高低压电路隔离装置，其特征在于：中央控制器内共设置有两档安全阀值。
5.根据权利要求4所述的带绝缘检测系统的高低压电路隔离装置，其特征在于：当监测到某时刻系统绝缘阻值低于系统预设的第一档安全阀值，中央控制器同时会向显示器发出报警信号，提示驾驶员停车检查。
6.根据权利要求4所述的带绝缘检测系统的高低压电路隔离装置，其特征在于：当监测到某时刻系统绝缘阻值低于系统预设的第二档安全阀值，动力电池BMS会自动切断供电，消除车辆潜在短路自燃危险。
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