CN109986969B - 一种基于低压双重控制切高压电路的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于低压双重控制切高压电路的装置，用于在电动汽车检修时，切断车载用电设备的高压电路，所述一种基于低压双重控制切高压电路的装置，包括：高压配电盒(PDU)、低压电子服务插座、整车控制器(VCU)、车载12V电源、用电设备模块和能源模块；其控制原理包括：通过断开低压电子服务插座的连接，快速断开高压回路。本发明的有益效果是：本发明提出了一种基于低压双重控制切断高压电路的装置，应用于电动汽车中；可实现双重控制的目的，在电动汽车检修时，安全的切断用电设备的高压电路，防止安全事故发生；且本发明所使用的低压电子服务插座成本低廉，小巧轻便，可以任意放置于便于操作又不会轻易接触到的位置，防止误操作。

Description

一种基于低压双重控制切高压电路的装置
技术领域
本发明涉及新能源汽车检修领域，尤其涉及一种基于低压双重控制切断高压电路的装置。
背景技术
随着新能源汽车的发展，手动维修开关(ManualServiceDisconnect，MSD)也得到大量使用，应用领域主要为电源系统、PDU等。
MSD的功能被广泛定义成“为了保护在高压环境下维修电动汽车的技术人员安全或应变某些突发的事件，可以快速分离高压电路的连接，使维修等工作处于一种较为安全的状态”。从以上定义来讲，MSD似乎成了电动汽车不可或缺的一部分，或者成为了应急救援必备的断开装置。
但是随着PDU和电池包设计空间的限制以及维修方便性考虑，传统的MSD已经不能满足应用空间和便捷性的要求，并且价格也比较贵；
目前市场上MSD手动维修开关一般串联在新能源汽车电池包/PDU(电源分配单元)内高压回路中，在维修等情况下需要开关能够快速断开高压电流。因此本专利主要介绍在新能源车型中一种基于12V一种基于低压双重控制切断高压电路的设计。只需要断开低压电子服务插座的连接，就能轻松、快速断开高压回路。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于低压双重控制切高压电路的装置，用于在电动汽车检修时，切断车载用电设备的高压电路，其特征在于：所述一种基于低压双重控制切高压电路的装置，包括：高压配电盒(PDU)、低压电子服务插座、整车控制器(VCU)、车载12V电源、用电设备模块和能源模块；
所述低压电子服务插座共四个接线端口，分别为：第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；在电子服务插座内部将所述第一输入端和第二输入端分别与所述第一输出端与第二输出端短接；
所述PDU中包括多个高压继电器，所有高压继电器均为常开类型继电器；每个高压继电器有四个引脚，分别为：控制端正极、控制端负极、负载输入端和负载输出端；将所有高压继电器的控制端负极通过控制线分别接到VCU的各控制端，且设置为低电平有效；将PDU中所有高压继电器的控制端正极连接到一起，并分别与低压电子服务插座的第一输出端和VCU的一个控制端连接，并将连接在VCU的控制端的信号命名为电子服务开关信号；
所述PDU中还包括多个高压连接器；将PDU中所有高压连接器串联在一起后引出两个高压互锁端口：HVIL interlock OUT和HVIL interlock IN；将HVIL interlock OUT端口通过信号线连接至低压电子服务插座的第二输入端口，HVIL interlock IN端口通过信号线连接至VCU的一个控制端，高电平有效；
所述低压电子服务插座的第二输出端与VCU的一个控制端电连接，第一输入端与车载12V电源连接；
所述高压连接器包括：高压高功率连接器和高压低功率连接器；
所述用电设备模块包括：高压低功率用电设备和高压高功率用电设备，分别通过高压低功率连接器和高压高功率连接器连接至PDU中的高压继电器的负载输出端，以通过高压继电器和高压供电电池接通；
所述能源模块包括多个高压供电电池，各高压供电电池均通过高压高功率连接器连接至PDU中的高压继电器的负载输入端，为用电设备模块提供高压电源。
进一步地，所述一种基于低压双重控制切断高压电路的装置的控制原理为：当进行车辆检修时，将电子服务开关信号、HVIL interlock OUT和HVIL interlockIN均设置为高电平有效，并手动断开低压电子服务插座，此时车载12V电源被断开，电子服务开关信号变为低电平；VCU只要检测到HVIL interlock OUT和电子服务开关信号任意一路变为低电平，则发送高压继电器断开信号至PDU中的高压继电器，即VCU通过控制线将所有高压继电器负极端变为高电平，进而高压继电器被切断，所有负载断高压，以达到双重控制的目的，确保高压回路务必断开。
进一步地，当断开低压电子服务插座时，PDU中所有高压继电器的控制端正极被断电，对应的高压供电回路被强制切断，以达到双重保险的目的。
进一步地，所述低压电子服务插座需安装于车上易于操作的位置。
进一步地，所述整车控制器还通过CAN总线和所述高压配电盒进行连接，以对所述高压配电盒中的各信号进行检测。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明所提出的技术方案提出了一种基于低压双重控制切断高压电路的装置，应用于电动汽车中；可实现双重控制的目的，在电动汽车检修时，安全的切断用电设备的高压电路，防止安全事故发生；且本发明所使用的低压电子服务插座成本低廉，小巧轻便，可以任意放置于便于操作又不会轻易接触到的位置，防止误操作。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例中一种基于低压双重控制切高压电路的装置的结构图；
图2是本发明实施例中一种基于低压双重控制切断高压电路的装置的控制原理图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明的实施例提供了一种基于低压双重控制切高压电路的装置，用于在电动汽车检修时，切断车载用电设备的高压电路。
请参考图1，图1是本发明实施例中一种基于低压双重控制切高压电路的装置的结构图，包括：高压配电盒(PDU)1、低压电子服务插座2、整车控制器(VCU)3、车载12V电源4、用电设备模块5和能源模块6；
低压电子服务插座2共四个接线端口，分别为：第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；在电子服务插座内部将所述第一输入端和第二输入端分别与所述第一输出端与第二输出端短接；
高压配电盒(PDU)1中包括多个高压继电器，所有高压继电器均为常开类型继电器；每个高压继电器有四个引脚，分别为：控制端正极、控制端负极、负载输入端和负载输出端；将所有高压继电器的控制端负极通过控制线分别接到VCU的各控制端，且设置为低电平有效；将高压配电盒(PDU)1中所有高压继电器的控制端正极连接到一起，并分别与低压电子服务插座2的第一输出端和整车控制器(VCU)3的一个控制端连接，并将连接在VCU的控制端的信号命名为电子服务开关信号；
高压配电盒(PDU)1中还包括多个高压连接器；将高压配电盒(PDU)1中所有高压连接器串联在一起后引出两个高压互锁端口：HVIL interlock OUT和HVIL interlock IN；将HVIL interlock OUT端口通过信号线连接至低压电子服务插座2的第二输入端口，HVILinterlock IN端口通过信号线连接至整车控制器(VCU)3的一个控制端，高电平有效；
低压电子服务插座2的第二输出端与整车控制器(VCU)3的一个控制端电连接，第一输入端与车载12V电源4连接；
所述高压连接器包括：高压高功率连接器和高压低功率连接器；
用电设备模块5包括：高压低功率用电设备和高压高功率用电设备，分别通过高压低功率连接器和高压高功率连接器连接至高压配电盒(PDU)1中的高压继电器的输出端，以通过高压继电器和高压供电电池接通；
能源模块6包括多个高压供电电池，各高压供电电池均通过高压高功率连接器连接至高压配电盒(PDU)1中的高压继电器的输入端，为用电设备模块5提供高压电源；
控制原理如下：
如图2所示为本发明实施例中，一种基于低压双重控制切断高压电路的装置的控制原理图；当进行车辆检修时，将电子服务开关信号、HVIL interlock OUT和HVILinterlock IN均设置为高电平有效，并手动断开低压电子服务插座，此时车载12V电源被断开，电子服务开关信号变为低电平；VCU只要检测到HVIL interlock OUT和电子服务开关信号任意一路变为低电平，则发送高压继电器断开信号至PDU中的高压继电器，即VCU通过控制线将所有高压继电器负极端变为高电平，进而高压继电器被切断，所有负载断高压，以达到双重控制的目的，确保高压回路务必断开。
且当断开低压电子服务插座时，PDU中所有高压继电器的控制端正极被断电，对应的高压供电回路被强制切断，以达到双重保险的目的。
进一步地，所述整车控制器(VCU)3还通过CAN总线和所述高压配电盒(PDU)1进行连接，以对所述高压配电盒(PDU)1中的各信号进行检测。
所述低压电子服务插座2需安装于车上易于操作的位置，例如：引擎盖下或者驾驶室中。
本发明的有益效果是：本发明所提出的技术方案提出了一种基于低压双重控制切断高压电路的装置，应用于电动汽车中；可实现双重控制的目的，在电动汽车检修时，安全的切断用电设备的高压电路，防止安全事故发生；且本发明所使用的低压电子服务插座成本低廉，小巧轻便，可以任意放置于便于操作又不会轻易接触到的位置，防止误操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于低压双重控制切高压电路的装置，用于在电动汽车检修时，切断车载用电设备的高压电路，其特征在于：所述一种基于低压双重控制切高压电路的装置，包括：高压配电盒PDU、低压电子服务插座、整车控制器VCU、车载12V电源、用电设备模块和能源模块；
所述低压电子服务插座共四个接线端口，分别为：第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；在电子服务插座内部将所述第一输入端和第二输入端分别与所述第一输出端与第二输出端短接；
所述PDU中包括多个高压继电器，所有高压继电器均为常开类型继电器；每个高压继电器有四个引脚，分别为：控制端正极、控制端负极、负载输入端和负载输出端；将所有高压继电器的控制端负极通过控制线分别接到VCU的各控制端，且设置为低电平有效；将PDU中所有高压继电器的控制端正极连接到一起，分别与低压电子服务插座的第一输出端和VCU的一个控制端连接，并将连接在VCU的控制端的信号命名为电子服务开关信号；
所述PDU中还包括多个高压连接器；将PDU中所有高压连接器串联在一起后引出两个高压互锁端口：HVIL interlock OUT和HVIL interlock IN；将HVIL interlock OUT端口通过信号线连接至低压电子服务插座的第二输入端口，HVIL interlock IN端口通过信号线连接至VCU的一个控制端，高电平有效；
所述低压电子服务插座的第二输出端与VCU的一个控制端电连接，第一输入端与车载12V电源连接；
所述高压连接器包括：高压高功率连接器和高压低功率连接器；
所述用电设备模块包括：高压低功率用电设备和高压高功率用电设备，分别通过高压低功率连接器和高压高功率连接器连接至PDU中的高压继电器的负载输出端，以通过高压继电器和高压供电电池接通；
所述能源模块包括多个高压供电电池，各高压供电电池均通过高压高功率连接器连接至PDU中的高压继电器的负载输入端，为用电设备模块提供高压电源；所述一种基于低压双重控制切断高压电路的装置的控制原理为：当进行车辆检修时，将电子服务开关信号、HVILinterlock OUT和HVIL interlock IN均设置为高电平有效，并手动断开低压电子服务插座，此时车载12V电源被断开，电子服务开关信号变为低电平；VCU只要检测到HVILinterlock OUT和电子服务开关信号任意一路变为低电平，则发送高压继电器断开信号至PDU中的高压继电器，即VCU通过控制线将所有高压继电器负极端变为高电平，进而高压继电器被切断，所有负载断高压，以达到双重控制的目的，确保高压回路务必断开；
所述整车控制器还通过CAN总线和所述高压配电盒进行连接，以对所述高压配电盒中的各信号进行检测。
2.如权利要求1所述的一种基于低压双重控制切高压电路的装置，其特征在于：当断开低压电子服务插座时，PDU中所有高压继电器的控制端正极被断电，对应的高压供电回路被强制切断，以达到双重保险的目的。
3.如权利要求1所述的一种基于低压双重控制切高压电路的装置，其特征在于：所述低压电子服务插座需安装于车上易于操作的位置。
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