CN109941109B - 控制电动汽车高压电器件上下电顺序的开关及安全系统 - Google Patents

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Abstract

本发明特别涉及一种控制电动汽车高压电器件上下电顺序的开关及安全系统，开关包括三个，第一开关用于控制常电端和ACC电端的通断，第二开关用于控制常电端和ON端的通断，第三开关用于控制所述电动汽车的动力电池和逆变器之间的通断；三个开关的通断由电动汽车的整车控制器控制，并相应提供利用该开关的安全系统。通过设置开关，按照一定的顺序吸合或断开开关，保证高压电器件的上下电顺序，从而解决了拉弧和反向电流的问题，避免击穿和损坏，大幅延长系统的使用寿命，提高系统的安全性和稳定性。

Description

控制电动汽车高压电器件上下电顺序的开关及安全系统
技术领域
本发明涉及纯电动汽车安全技术领域，特别涉及一种控制电动汽车高压电器件上下电顺序的开关及安全系统。
背景技术
随着科学技术的发展，现在纯电动汽车越来越多，车上高压设备和检测设备也越来越来多。用户在驾驶纯电动汽车时，都是通过减速停车及关钥匙下电来实现停车动作，这与传统的燃油动力汽车操作方式一样。但是，纯电动汽车中的高压设备在突然下电的情况下，会有很高的电弧击穿或损坏设备，同时一些高灵敏的检测设备也会受到反向电流的影响，受到损坏或者使用寿命大大降低。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种电动汽车上、下电安全系统，保证系统上下电的安全性和稳定性。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种电动汽车上、下电安全系统，包括动力电池、检测单元、逆变器、驱动电机、整车控制器以及第一、二、三开关；所述的动力电池用于储存电能，检测单元用于检测动力电池的状态，动力电池输出的直流电经逆变器转换成交流电后为驱动电机供电；常电端为整车控制器供电，ACC电端和ON电端为检测单元和逆变器供电，第一开关用于控制常电端和ACC电端的通断，第二开关用于控制常电端和ON端的通断，第三开关用于控制动力电池和逆变器之间的通断；整车控制器接收点火开关输入的点火信号并通过CAN总线接收动力电池、检测单元以及逆变器输出的信号，整车控制器接收信号后进行处理并根据处理结果控制第一、二、三开关的通断。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过设置第一、二、三开关，在上下电的时候按照一定的顺序吸合或断开开关，保证高压电器件的上下电顺序，从而很好的解决了拉弧和反向电流的问题，避免突然下电时对系统造成的击穿和损坏，大幅延长系统的使用寿命，同时提高系统的安全性和稳定性。
本发明的另一个目的在于提供一种电动汽车上、下电安全系统的控制方法，保证系统上下电的安全性和稳定性。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种电动汽车上、下电安全系统的控制方法，包括上电控制步骤和下电控制步骤：上电时，钥匙从LOCK档打到ON档，控制步骤如下：(A1)当收到ACC档信号时，整车控制器开始工作并控制第一开关吸合，系统上ACC电，动力电池、检测单元以及逆变器得电并进入自检状态，自检后的信号通过CAN总线输出至整车控制器；(B1)当收到ON档信号时，整车控制器根据CAN总线输出的信息确认系统正常工作后控制第三开关吸合，再控制第二开关吸合，系统上ON电，各单元进入准工作状态并等待行车指令；下电时，钥匙从ON档打到LOCK档，控制步骤如下：(A2)当收到LOCK档信号时，整车控制器判断系统是否需要下电，若判断整车需要下电时，进入下一步；(B2)整车控制器通过CAN总线向动力电池、检测单元以及逆变器发送下电指令，逆变器、动力电池、检测单元按顺序下电并将下电信号通过CAN总线返回给整车控制器；(C2)整车控制器接收到各单元的下电信号后按顺序控制第三开关、第二开关、第一开关断开，系统完成下电。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过设置第一、二、三开关，在上下电的时候按照一定的顺序吸合或断开开关，保证高压电器件的上下电顺序，从而很好的解决了拉弧和反向电流的问题，避免突然下电时对系统造成的击穿和损坏，大幅延长系统的使用寿命，同时提高系统的安全性和稳定性。
附图说明
图1是本发明的原理示意图。
具体实施方式
下面结合图1，对本发明做进一步详细叙述。
参阅图1，一种电动汽车上、下电安全系统，包括动力电池10、检测单元20、逆变器30、驱动电机40、整车控制器50以及第一、二、三开关61、62、63，这里所说的“第一、二、三开关61、62、63”即为“第一开关61、第二开关62、第三开关63”的简写；所述的动力电池10用于储存电能，检测单元20用于检测动力电池10的状态，动力电池10输出的直流电经逆变器30转换成交流电后为驱动电机40供电；常电端为整车控制器50供电，ACC电端和ON电端为检测单元20和逆变器30供电，第一开关61用于控制常电端和ACC电端的通断，第二开关62用于控制常电端和ON端的通断，第三开关63用于控制动力电池10和逆变器20之间的通断；整车控制器50接收点火开关输入的点火信号并通过CAN总线接收动力电池10、检测单元20以及逆变器30输出的信号，整车控制器50接收信号后进行处理并根据处理结果控制第一、二、三开关61、62、63的通断。通过设置第一、二、三开关61、62、63，在上下电的时候按照一定的顺序吸合或断开开关，保证高压电器件的上下电顺序，从而很好的解决了拉弧和反向电流的问题，避免突然下电时对系统造成的击穿和损坏，大幅延长系统的使用寿命，同时提高系统的安全性和稳定性。该结构对纯电动汽车原有的电器改进非常小，只需要额外添加三个开关，并且在整车控制器50中写入简单的控制条件即可，实现起来非常方便。
开关的种类有很多种，本发明中优选地，所述的第一、二、三开关61、62、63均为继电器，第一开关61为ACC继电器，第二开关62为ON继电器，第三开关63为高压继电器；ACC继电器的开关端分别连接常电端和ACC电端，ON继电器的开关端分别连接常电端和ON电端，高压继电器的开关端分别连接动力电池10和逆变器30，ACC继电器、ON继电器以及高压继电器的控制端均连接整车控制器50和接地端。这里采用继电器作为开关，使用起来安全性和稳定性更高，特别是第三开关63采用了高压继电器，保证断电时更安全。
进一步地，本发明还公开了一种电动汽车上、下电安全系统的控制方法，包括上电控制步骤和下电控制步骤。下面针对上、下电的控制步骤分别进行详细阐述。
上电时，钥匙从LOCK档打到ON档，控制步骤如下：(A1)当收到ACC档信号时，整车控制器50开始工作并控制第一开关61吸合，系统上ACC电，动力电池10、检测单元20以及逆变器30得电并进入自检状态，自检后的信号通过CAN总线输出至整车控制器50；(B1)当收到ON档信号时，整车控制器50根据CAN总线输出的信息确认系统正常工作后控制第三开关63吸合，再控制第二开关62吸合，系统上ON电，各单元进入准工作状态并等待行车指令。
下电时，钥匙从ON档打到LOCK档，控制步骤如下：(A2)当收到LOCK档信号时，整车控制器50判断系统是否需要下电，若判断整车需要下电时，进入下一步；(B2)整车控制器50通过CAN总线向动力电池10、检测单元20以及逆变器30发送下电指令，逆变器30、动力电池10、检测单元20按顺序下电并将下电信号通过CAN总线返回给整车控制器50；(C2)整车控制器50接收到各单元的下电信号后按顺序控制第三开关63、第二开关62、第一开关61断开，系统完成下电。步骤B2和C2中均有顺序，一定要按照顺序下电和断开开关，这样才能保证安全性和可靠性。

Claims (4)

1.一种控制电动汽车高压电器件上、下电顺序的开关，包括点火开关，其特征在于：还包括第一、二、三开关（61、62、63），所述第一开关（61）用于控制常电端和ACC电端的通断，第二开关（62）用于控制常电端和ON端的通断，第三开关（63）用于控制所述电动汽车的动力电池（10）和逆变器（30）之间的通断；所述第一、二、三开关（61、62、63）的通断由电动汽车的整车控制器（50）输出端控制，所述整车控制器（50）的输入端连接所述点火开关；
下电时，第三、二、一开关（63、62、61）依次断开；
上电时，第一、三、二开关（61、63、62）依次吸合；
所述的第一、二、三开关（61、62、63）均为继电器，第一开关（61）为ACC继电器，第二开关（62）为ON继电器，第三开关（63）为高压继电器。
2.一种利用权利要求1所述开关的电动汽车上、下电安全系统，包括动力电池（10）、检测单元（20）、逆变器（30）、驱动电机（40）、整车控制器（50），其特征在于：所述的动力电池（10）用于储存电能，检测单元（20）用于检测动力电池（10）的状态，动力电池（10）输出的直流电经逆变器（30）转换成交流电后为驱动电机（40）供电；常电端为整车控制器（50）供电，ACC电端和ON电端为检测单元（20）和逆变器（30）供电；整车控制器（50）接收点火开关输入的点火信号并通过CAN总线接收动力电池（10）、检测单元（20）以及逆变器（30）输出的信号，整车控制器（50）接收信号后进行处理并根据处理结果控制第一、二、三开关（61、62、63）的通断。
3.如权利要求2所述的电动汽车上、下电安全系统，其特征在于： ACC继电器的开关端分别连接常电端和ACC电端，ON继电器的开关端分别连接常电端和ON电端，高压继电器的开关端分别连接动力电池（10）和逆变器（30），ACC继电器、ON继电器以及高压继电器的控制端均连接整车控制器（50）和接地端。
4.一种如权利要求2所述的电动汽车上、下电安全系统的控制方法，其特征在于：包括上电控制步骤和下电控制步骤：
上电时，钥匙从LOCK档打到ON档，控制步骤如下：
（A1）当收到ACC档信号时，整车控制器（50）开始工作并控制第一开关（61）吸合，系统上ACC电，动力电池（10）、检测单元（20）以及逆变器（30）得电并进入自检状态，自检后的信号通过CAN总线输出至整车控制器（50）；
（B1）当收到ON档信号时，整车控制器（50）根据CAN总线输出的信息确认系统正常工作后控制第三开关（63）吸合，再控制第二开关（62）吸合，系统上ON电，各单元进入准工作状态并等待行车指令；
下电时，钥匙从ON档打到LOCK档，控制步骤如下：
（A2）当收到LOCK档信号时，整车控制器（50）判断系统是否需要下电，若判断整车需要下电时，进入下一步；
（B2）整车控制器（50）通过CAN总线向动力电池（10）、检测单元（20）以及逆变器（30）发送下电指令，逆变器（30）、动力电池（10）、检测单元（20）按顺序下电并将下电信号通过CAN总线返回给整车控制器（50）；
（C2）整车控制器（50）接收到各单元的下电信号后按顺序控制第三开关（63）、第二开关（62）、第一开关（61）断开，系统完成下电。
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