CN109849670A - 电动汽车的高压上下电保护装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出电动汽车的高压上下电保护装置及方法。装置包括：第一继电器、电阻和整车及VBU，第一继电器为带触点的继电器，第一继电器和电阻串联后并联在容性负载两端；第一继电器通过硬线连接到VBU；当VBU收到启动模块发来的整车高压上电请求后，从与第一继电器连接的硬线上获取第一继电器反馈的触点状态信号，若触点状态信号指示触点闭合，不允许整车高压上电；否则，允许整车高压上电；当VBU确定整车高压下电完成时，通过与第一继电器连接的硬线向第一继电器发送触点闭合信号，以使得第一继电器吸合，从而使得容性负载、第一继电器和电阻组成的放电回路连通，进入容性负载的放电过程。本发明实现了对电动汽车的高压上下电的保护。

Description

电动汽车的高压上下电保护装置及方法

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及电动汽车的高压上下电保护装置及方法。

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。

纯电动车辆相比传统车来说，增加了一套高压电池包，电池包电压都在200V以上，当车辆熄火下电后，由于容性负载(比如电机)的作用，整车依然带有比较高的电压，且电压会维持一段时间，该电压容易对人造成伤害。

发明内容

本发明提供电动汽车的高压上下电保护装置及方法，以实现对电动汽车的高压上下电的保护，提高电动汽车的安全性。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种电动汽车的高压上下电保护装置，该装置包括：第一继电器、电阻和整车及电池管理控制器VBU，且，第一继电器为带触点的继电器，其中：

第一继电器和电阻串联后并联在容性负载两端；

第一继电器通过硬线连接到VBU；

当VBU接收到电动汽车的启动模块发来的整车高压上电请求后，从与第一继电器连接的硬线上获取第一继电器反馈的触点状态信号，若该触点状态信号指示触点闭合，则不允许整车高压上电；否则，允许整车高压上电；

当VBU确定整车高压下电完成时，通过与第一继电器连接的硬线向第一继电器发送触点闭合信号，以使得第一继电器吸合，从而使得容性负载、第一继电器和电阻组成的放电回路连通，进入容性负载的放电过程。

所述第一继电器和电阻位于直流电源到直流电源DCDC转换器内。

所述装置进一步包括：电机控制器，该电机控制器并联在容性负载两端，并通过控制器局域网CAN总线连接到VBU，

该电机控制器实时测量容性负载的电压，并将容性负载的电压值实时发送给VBU；

当VBU向第一继电器发送触点闭合信号后，实时检测容性负载的电压值是否小于预设阈值，若是，则通过与第一继电器连接的硬线向第一继电器发送触点断开信号，以使得第一继电器断开，从而容性负载的放电过程结束。

所述装置进一步包括：第二继电器，且，第二继电器为带触点的继电器，第二继电器的一端连接电动汽车的高压电池包的正极，另一端与容性负载串联后连接到高压电池包的负极，且，

第二继电器通过硬线连接到VBU；

当VBU允许整车高压上电时，通过与第二继电器连接的硬线向第二继电器发送触点闭合信号，以使得第二继电器吸合，从而高压电池包产生的电流流经容性负载；

当VBU接收到电动汽车的启动模块发来的整车高压下电请求后，通过与第二继电器连接的硬线向第二继电器发送触点断开信号，以使得第二继电器断开，从而完成整车高压下电。

所述容性负载为电机。

一种电动汽车的高压上下电保护方法，该方法应用在如上所述的装置中，该方法包括：

当VBU接收到电动汽车的启动模块发来的整车高压上电请求后，从与第一继电器连接的硬线上获取第一继电器反馈的触点状态信号，若该触点状态信号指示触点闭合，则不允许整车高压上电；否则，允许整车高压上电；

当VBU接收到电动汽车的启动模块发来的整车高压下电请求，并完成整车高压下电时，通过与第一继电器连接的硬线向第一继电器发送触点闭合信号，以使得第一继电器吸合，从而使得容性负载、第一继电器和电阻组成的放电回路连通，进入容性负载的放电过程。

当所述装置进一步包括电机控制器时，所述VBU通过与第一继电器连接的硬线向第一继电器发送触点闭合信号之后进一步包括：

实时向电机控制器获取容性负载的电压值，当发现容性负载的电压值小于预设阈值时，通过与第一继电器连接的硬线向第一继电器发送触点断开信号，以使得第一继电器断开，从而容性负载的放电过程结束。

当所述装置进一步包括第二继电器时，所述VBU允许整车高压上电之后进一步包括：

VBU通过与第二继电器连接的硬线向第二继电器发送触点闭合信号，以使得第二继电器吸合，从而高压电池包产生的电流流经容性负载；

所述VBU接收到电动汽车的启动模块发来的整车高压下电请求之后进一步包括：

VBU通过与第二继电器连接的硬线向第二继电器发送触点断开信号，以使得第二继电器断开，从而完成整车高压下电。

通过本发明实施例，在整车高压上电后，若检测到第一继电器的触点闭合，则可以确定第一继电器发生了粘连，此时，不允许高压上电，以避免高压上电后大电流通过放电电路，造成放电电路烧坏；整车高压下电后，控制第一继电器的触点闭合，从而容性负载可通过电阻完成放电过程，并在放电结束时，控制第一继电器的触点断开，以避免下次高压上电后对放电电路造成损害，从而实现了对电动汽车的高压上下电的保护，提高了电动汽车的安全性。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1是本发明实施例提供的电动汽车的高压上下电保护装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电动汽车高压上下电保护方法流程图。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

图1是本发明实施例提供的电动汽车的高压上下电保护装置的结构示意图，该装置主要包括：高压电池包、容性负载、第一继电器S1、电阻R1、第二继电器S2、电机控制器和VBU(Vehicle and Battery Management Controller，整车和电池管理控制器)，其中：

高压电池包、第二继电器S2和容性负载串联；

第一继电器S1和电阻R1串联后与容性负载并联；

电机控制器与容性负载并联；

第一继电器S1和第二继电器S2都为带触点继电器，第一继电器S1和第二继电器S2分别通过硬线与VBU连接；

电机控制器通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网)总线与VBU连接。

其中，高压电池包、第二继电器S2和容性负载构成了高压上下电电路；

容性负载、第一继电器S1和R1构成了放电电路。

在实际应用中，容性负载如：电机。

在实际应用中，第一继电器S1和电阻R1可直接采用位于(DCDC，Direct Current/Direct Current)转换器内的继电器和电阻。

当VBU接收到电动汽车的启动模块(如：启动开关)发来的整车高压上电请求后，从与第一继电器S1连接的硬线上获取第一继电器S1反馈的触点状态信号，若该触点状态信号指示触点闭合，则不允许整车高压上电；否则，允许整车高压上电，通过与第二继电器S2连接的硬线向第二继电器S2发送触点闭合信号，以使得第二继电器S2吸合，从而高压电池包产生的电流流经容性负载；

当VBU接收到电动汽车的启动模块发来的整车高压下电请求后，通过与第二继电器S2连接的硬线向第二继电器S2发送触点断开信号，以使得第二继电器S2断开，从而完成整车高压下电，然后VBU通过与第一继电器S1连接的硬线向第一继电器S1发送触点闭合信号，以使得第一继电器S1吸合，从而使得容性负载、第一继电器S1和电阻R1组成的回路连通，进入容性负载的放电过程；同时，在容性负载的放电过程中，VBU实时从电机控制器获取容性负载的电压值，当发现容性负载的电压值小于预设阈值时，通过与第一继电器S1连接的硬线向第一继电器S1发送触点断开信号，以使得第一继电器S1断开，从而容性负载的放电过程结束。

通过上述装置，在整车高压上电后，若检测到第一继电器S1的触点闭合，则可以确定第一继电器S1发生了粘连，此时，不允许高压上电，以避免高压上电后大电流通过放电电路，造成放电电路烧坏；

另外，在整车高压下电后，控制第一继电器S1的触点闭合，从而容性负载可通过电阻R1完成放电过程，并在放电结束时，控制第一继电器S1的触点断开，以避免下次高压上电后对放电电路造成损害。

图2为本发明实施例提供的电动汽车高压上下电保护方法流程图，该方法应用在图1所示的装置中，其具体步骤如下：

步骤201：VBU接收到电动汽车的启动模块(如：启动开关)发来的整车高压上电请求，从与第一继电器S1连接的硬线上获取第一继电器S1反馈的触点状态信号。

步骤202：VBU判断该触点状态信号指示S1的触点闭合还是断开，若指示闭合，执行步骤203；若指示断开，执行步骤204。

步骤203：VBU拒绝整车高压上电，即不向第二继电器S2发送触点闭合信号，并向对应仪表发送故障显示指令，本流程结束。

步骤204：VBU允许整车高压上电，即向第二继电器S2发送触点闭合信号，第二继电器S2接收到该触点闭合信号，闭合触点，从而第二继电器S2吸合，电流从高压电池包经由第二继电器S2到达容性负载。

步骤205：VBU接收到电动汽车的启动模块发来的整车高压下电信号，向第二继电器S2发送触点断开信号。

步骤206：当VBU检测到与第二继电器S2连接的硬线上反馈的S2的触点断开信号时，通过与第一继电器S1连接的硬线向第一继电器S1发送触点闭合信号。

步骤207：第一继电器S1接收到该触点闭合信号，闭合触点，则第一继电器S1吸合，容性负载、第一继电器S1和电阻R1组成的放电回路连通，容性负载的电压通过电阻R1完成放电。

步骤208：电机控制单元将容性负载的电压实时上报给VBU，当VBU发现容性负载的电压低于预设阈值如：60V时，向第一继电器S1发送触点断开信号，第一继电器S1接收到该触点断开信号，断开触点，从而第一继电器S1断开，容性负载的放电过程结束。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电动汽车的高压上下电保护装置，其特征在于，该装置包括：第一继电器、电阻和整车及电池管理控制器VBU，且，第一继电器为带触点的继电器，其中：

第一继电器和电阻串联后并联在容性负载两端；

第一继电器通过硬线连接到VBU；

当VBU接收到电动汽车的启动模块发来的整车高压上电请求后，从与第一继电器连接的硬线上获取第一继电器反馈的触点状态信号，若该触点状态信号指示触点闭合，则不允许整车高压上电；否则，允许整车高压上电；

当VBU确定整车高压下电完成时，通过与第一继电器连接的硬线向第一继电器发送触点闭合信号，以使得第一继电器吸合，从而使得容性负载、第一继电器和电阻组成的放电回路连通，进入容性负载的放电过程。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一继电器和电阻位于直流电源到直流电源DCDC转换器内。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：电机控制器，该电机控制器并联在容性负载两端，并通过控制器局域网CAN总线连接到VBU，

该电机控制器实时测量容性负载的电压，并将容性负载的电压值实时发送给VBU；

当VBU向第一继电器发送触点闭合信号后，实时检测容性负载的电压值是否小于预设阈值，若是，则通过与第一继电器连接的硬线向第一继电器发送触点断开信号，以使得第一继电器断开，从而容性负载的放电过程结束。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：第二继电器，且，第二继电器为带触点的继电器，第二继电器的一端连接电动汽车的高压电池包的正极，另一端与容性负载串联后连接到高压电池包的负极，且，

第二继电器通过硬线连接到VBU；

当VBU允许整车高压上电时，通过与第二继电器连接的硬线向第二继电器发送触点闭合信号，以使得第二继电器吸合，从而高压电池包产生的电流流经容性负载；

当VBU接收到电动汽车的启动模块发来的整车高压下电请求后，通过与第二继电器连接的硬线向第二继电器发送触点断开信号，以使得第二继电器断开，从而完成整车高压下电。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述容性负载为电机。

6.一种电动汽车的高压上下电保护方法，其特征在于，该方法应用在权利要求1所述的装置中，该方法包括：

当VBU接收到电动汽车的启动模块发来的整车高压上电请求后，从与第一继电器连接的硬线上获取第一继电器反馈的触点状态信号，若该触点状态信号指示触点闭合，则不允许整车高压上电；否则，允许整车高压上电；

当VBU接收到电动汽车的启动模块发来的整车高压下电请求，并完成整车高压下电时，通过与第一继电器连接的硬线向第一继电器发送触点闭合信号，以使得第一继电器吸合，从而使得容性负载、第一继电器和电阻组成的放电回路连通，进入容性负载的放电过程。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法应用在权利要求3所述的装置中，

所述VBU通过与第一继电器连接的硬线向第一继电器发送触点闭合信号之后进一步包括：

实时向电机控制器获取容性负载的电压值，当发现容性负载的电压值小于预设阈值时，通过与第一继电器连接的硬线向第一继电器发送触点断开信号，以使得第一继电器断开，从而容性负载的放电过程结束。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法应用在权利要求4所述的装置中，

所述VBU允许整车高压上电之后进一步包括：

VBU通过与第二继电器连接的硬线向第二继电器发送触点闭合信号，以使得第二继电器吸合，从而高压电池包产生的电流流经容性负载；

所述VBU接收到电动汽车的启动模块发来的整车高压下电请求之后进一步包括：

VBU通过与第二继电器连接的硬线向第二继电器发送触点断开信号，以使得第二继电器断开，从而完成整车高压下电。