CN110907861A - 一种电池箱高压线束连接防错检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池箱高压线束连接防错检测装置，属于电动汽车电池管理技术领域。本发明提出的电池箱高压线束连接检测装置，包括检测电路，检测电路包括电压检测模块，控制模块与用于提示线束接错的状态输出模块，控制模块的输入端连接电压检测模块，控制模块的输出端连接状态输出模块，还包括用于与MSD底座匹配设置的MSD上盖，MSD上盖设置有与电压检测模块连接的两个电压检测点，电压检测模块与控制模块内置于MSD上盖中。本发明在进行高压线束是否接错检测时，直接安装本发明所提出的电池箱高压线束连接防错检测装置即可，方法简便，节约人力资源。

Description

一种电池箱高压线束连接防错检测装置

技术领域

本发明涉及一种电池箱高压线束连接防错检测装置，属于电动汽车电池管理技术领域。

背景技术

随着能源的不断消耗与世界环境的不断恶化，新能源汽车的需求量和市场保有量越来越大，新能源汽车的主要能量来源为电能。对于电动客车来说，电池系统一般由4个以上电池箱组成，各个电池箱之间通过高压线束进行串并联。如果高压线束接错的话，有可能引起安全事故。

目前电池箱高压线束明确规定了高压线的连接方式，电池箱和高压线束分别有电池箱编号、正负极标识、线束两端应接电池箱编号等标签。主要是在线束上和电箱上进行明确标识，在工艺上进行管控来实现电池箱高压线束的防接错。

虽然电池箱高压线束在标识和工艺上进行了管控，但是仍然不能避免工人操作时接错的问题，因为目前接线端子采用螺栓连接的方式，螺栓连接为标准件，如果工人对标识不能认真核对，就会出现接错的概率。

一篇公告号为CN 206193147 U的中国实用新型专利授权文献公开了一种便携式智能电池包采样线束检测系统，该系统克服了利用检测电压供电的限制，而且还加强了报警系统的强度，但是该系统在电池箱组装完毕后需要将采样线束插座一一连接电池箱的正负极进行检测，工序繁琐且浪费人力资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池箱高压线束连接防错检测装置，用于解决现有检测工序繁琐且浪费人力资源的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种电池箱高压线束连接防错检测装置，包括检测电路，检测电路包括电压检测模块，控制模块与用于提示线束接错的状态输出模块，控制模块的输入端连接电压检测模块，控制模块的输出端连接状态输出模块，还包括用于与MSD底座匹配设置的MSD上盖，MSD上盖设置有与电压检测模块连接的两个电压检测点，电压检测模块与控制模块内置于MSD上盖中。

本发明是对原有MSD装置进行改装，将检测电路内置于MSD上盖中，由于每个电池箱都会配置有MSD，并且MSD底座与电池箱有固定安装关系，因此，在电池箱内接入MSD底座之后，将内置有检测电路的MSD上盖与对应的各MSD底座进行装配，能够检测得到MSD与电池箱连接点之间的电压，进而可判断出电池箱高压线束是否接错。直接改装MSD上盖既可以实现简便安装，又可以达到检测的目的。进行检测时，直接插入MSD上盖即可，方法简便，节约人力资源。

进一步的，状态输出模块为报警模块，报警模块至少包括指示灯或者蜂鸣器。

状态输出模块采用报警模块，当线束连接有误时，报警模块及时进行报警，提示工作人员及时更正接线方式。

进一步的，检测电路还包括供电模块与电源开关，供电模块通过电源开关连接控制模块。

供电模块给控制模块进行供电，保证控制模块正常运行。

进一步的，控制模块为单片机。

单片机测电压技术成熟，准确，可靠性高。

进一步的，检测电路还包括隔离芯片，电压检测模块通过隔离芯片连接控制模块。

由于单片机容易受到异常高压信号的影响，加装隔离芯片保护单片机，避免异常高压信号损坏单片机，单片机属于整个检测装置的核心部件，单片机的损坏将会造成检测装置无法正常运行，如果因单片机的损坏对接错的线束误检，则可能会引发安全事故。

进一步的，电池箱高压线束连接防错检测装置还包括MSD底座，MSD底座上设置有与两个电压检测点对应连接的两个接点。

一般情况下，MSD底座都是直接安装在电池箱上的，MSD底座通过两个接点与电池箱的电路连接，因此直接检测MSD底座的两接点间电压，简单方便，而且准确可靠。

附图说明

图1为本发明电池箱高压线束连接防错检测装置系统框图；

图2为本发明电池箱高压线束连接防错检测装置原理图；

图3为本发明改装后的MSD上盖的内部结构图；

图4为本发明改装后的MSD上盖的外部显示图；

图5为现有技术的电池箱原理框图；

图6为本发明高压线束正常连接示意图；

图7为本发明高压线束异常连接示意图。

具体实施方式

电池箱高压线束连接防错检测装置实施例：

现有的MSD为电池箱上的快断器，分为MSD上盖与MSD底座两部分，MSD底座设置有两个接点，这两个接点与电池箱电路连接通(由于通过接点与电池箱接触连接，因此也可以称为触点，以下简称触点)连接；MSD上盖与MSD底座匹配设置，MSD上盖内置熔断器或者铜排，而且MSD上盖两端也设置有两个接点，这两个连接点与MSD底座两个触点对应连接。现有MSD先将MSD底座通过两个触点接入电池箱中，之后将MSD上盖与MSD底座进行装配，工作时起短路保护电池箱的作用。

本发明的主要构思为，将原有电池箱所配置的MSD上盖进行改装，将原有MSD上盖内部的熔断器或者铜排改装为检测电路，该检测电路可以检测MSD底座两触点间的电压。在整车不上电的情况下，将改装后的MSD上盖安装在电池箱上的MSD底座，检测MSD底座触点间的电压。具体为：首先第一个电池箱安装改装后的MSD上盖，检测通过后，说明该电池箱体MSD底座触点间无电压，因此此电池箱是安全的，接着拔下该改装后的MSD上盖，在此电池箱上安装内置熔断器或者铜排的MSD上盖(以下简称现有MSD上盖)；接着第二个电池箱安装改装后的MSD上盖，若检测通过后，拔下该改装后的MSD上盖，在此电池箱上安装现有MSD上盖；接着第三个电池箱安装改装后的MSD上盖，若检测没通过，改装后的MSD上盖会进行报警提示工作人员进行排查。

本实施例中的电池箱高压线束连接防错检测装置(以下简称防接错检测装置)在进行改装时是将原有MSD上盖内部的熔断器或者铜排去掉之后安装本发明检测电压的检测电路，作为其他实施方式，也可以不需要去掉原有MSD上盖内部的熔断器或者铜排，直接将本发明的检测电路一同安装于MSD上盖内，只是将熔断器或者铜排去掉后可以节省空间，更有利于本发明检测电路的布置。

下面对本发明的防错检测装置结合附图进行具体的说明，如图1、图2所示，防错检测装置包括检测电路，检测电路包括电压检测模块，控制模块与状态输出模块，控制模块的输入端连接电压检测模块，控制模块的输出端连接状态输出模块，还包括用于与MSD底座匹配设置的MSD上盖，MSD上盖设置有与电压检测模块连接的两个电压检测点，分别是检测点A与检测点B，电压检测模块与控制模块内置于MSD上盖中，控制模块与电压检测模块分别连接检测点A与检测点B用于进行电压检测。

为了方便工作人员进行故障排查，状态输出模块为报警模块，可以及时提示电池箱高压线束是否接错，作为其他实施方式，状态输出模块也可以为显示模块，直接进行电压显示，只不过这种方式还需工作人员进行一一查看检查，使用报警模块更方便直接，当然也可以显示模块与报警模块同时使用，如图3起到警示作用即可。

一般情况下状态输出模块是内置于MSD上盖内部的，不过也可以将状态输出模块嵌入在MSD上盖的表面，方便查看，如图4所示的MSD上盖的外部显示图，状态输出模块的具体安装方式这里不做限定，只要可以起到提示或者显示的作用即可。

检测电路还包括供电模块与电源开关，供电模块通过电源开关连接控制模块，供电模块用于给控制模块供电，电源开关用于控制检测电路的接通与断开。

本实施例中，控制模块选用单片机，当然控制模块也可以选用其他控制芯片或者其他控制方式，比如说控制电路等，只不过利用单片机可以更加稳定准确的进行控制，为了防止异常高压信号对单片机的影响，单片机与电压检测模块之间连接隔离芯片，电压检测模块通过隔离芯片连接控制模块，避免单片机受到异常高压信号的影响而损坏。

本发明的防错检测装置还可以包括MSD底座，MSD底座上设置有与改装后的MSD上盖的两个电压检测点对应连接的两个触点，一般来说MSD底座都是直接安装在电池箱上，作为其他实施方式，还可以将MSD上盖以及改装后的MSD上盖整体作为防错检测装置。

检测电路中各装置具体采用的型号如图2所示，本实施例中，供电模块采用AAA电池，单节电池1.5V，采用2节供电，电池可方便更换，正常使用时，工作时长可达266小时，作为其他实施方式，也可以为内置充电电池，无需更换，直接充电。

控制模块采用低功耗单片机，单片机包括两个I/O接口，一个AD接口，I/O接口用于控制连接报警模块，AD接口用于连接电压检测模块。采用单片机的方式控制声光报警，声光报警一致性好，判断方便，可靠性高。

报警模块为指示灯与蜂鸣器结合，当电池箱高压连接线束连接正常时，指示灯常亮；当电池箱高压连接线束不正常时，指示灯闪烁，同时有报警声；当供电模块电量不足时，工作灯闪烁，无报警声，提示更换电池。指示灯为发光二极管指示灯，工作电流≤5mA；蜂鸣器，报警电流≤40mA。报警模块作为其他实施方式也可以只有指示灯或者只有蜂鸣器，可以起到提示作用即可。

以单个电池箱为例对检测原理进行详细说明：MSD的底座安装在电池箱上，当现有MSD上盖还未安装时，MSD底座的2个触点处于断开状态，当现有MSD上盖插入底座进行安装后，MSD的2个底座触点处于连接状态。在整车不上电的情况下，未安装现有MSD上盖时，在电池箱高压线束正常安装的情况下，如果用万用表测量MSD底座的触点之间的电压，万用表显示电压＜5V；在线束安装错误有安全隐患的情况下，如图5所示单个电池箱正负极短路，MSD底座的触点处存在＞5V的稳定电压，此时MSD触点间电压为整箱电池的电压，以电池箱有33个单体电池串联为例进行计算，此时电压应为105.6V左右。

确定5V为判断点的依据是：

目前电池箱体内部都由单体电池串并联组成，一般情况下都是串联组成，而且各电池箱之间最小的差别为3串单体电池(经调研得出)，按单节电池最低为2V计算，电池箱体之间的电压差为6V以上，若两个电池箱体出现并联的情况，先为第一个电池箱安装改装后的MSD上盖，检测通过，换为现有MSD上盖，接着为第二个电池箱安装改装后的MSD上盖，检测到电压为两个电池箱的电压差6V，这时提示线束接错，因此以5V作为判断线束是否接错的判断点，可以保证测出各种电池箱线束接错的情况。

下面以三个电池箱串联为例对本发明防错检测装置的检测原理进行进一步的说明(检测的前提是，高压线束连接完毕，整车处于未上电的情况，而且现有MSD上盖未安装)：

1)如图6所示高压线束正常连接情况，从总负极首先安装3号电池箱的防接错检测装置，检测通过后拔出3号电池箱的防接错检测装置，安装3号电池箱的现有MSD上盖，接着2号电池箱与1号电池箱重复上述3号电池箱的过程，由于此时负载没有工作，总正极和总负极处于断开状态，各个MSD底座触点在安装防接错检测装置时，理论上没有电压，因此防接错检测装置不报警。

2)如图7所示高压线束异常连接情况，如果2号电池箱的负极接到了1号电池箱的正极，2号电池箱的正极接到了1号电池箱的负极，那么1、2号电池箱就有短路的隐患，在没有安装接现有MSD上盖的时候，由于通路处于断开状态，没有安全风险，但是如果1、2号电池箱都安装有现有MSD上盖的时候，2个电池箱就处于短路状态。因此，在安装现有MSD上盖前要进行检测是非常有必要的。

从总负极首先安装3号电池箱的防接错检测装置，由于3号电池箱线束连接正确，此时安装防接错检测装置后3号电池箱为断路状态，所以3号电池箱的防接错检测装置不进行报警，检测通过后拔出3号电池箱的防接错检测装置，3号电池箱安装现有MSD上盖；接着2号电池箱安装防接错检测装置，由于1号电池箱还未安装防接错检测装置，因此整个回路处于断开状态，2号电池箱MSD底座触点电压理论上为0，所以2号电池箱上防接错检测装置不进行报警，检测通过后拔出2号电池箱的防接错检测装置，2号电池箱安装现有MSD上盖；之后1号电池箱安装防接错检测装置，由于2号电池箱现在安装的是现有MSD上盖，所以说2号电池箱内部为接通状态，此时1号电池箱MSD底座触点带电，其电压为1号电池箱和2号电池箱的电压总和，所以1号电池箱上防接错检测装置会进行报警，提示线束接错。

在本实施例中，安装防接错检测装置是从总负极按顺序进行安装，作为其他实施方式，也可以随机进行安装，因为如果该电池箱的防接错检测装置只要不报警，那么该电池箱就是安全的，就可以安装现有MSD上盖，只是按顺序安装可以防止遗漏安装等不良情况发生，可以更加谨慎的进行检测。

以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体的说明，但本发明并不限于以上实例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以做出种种的等同变形和替换，这些等同变形和替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种电池箱高压线束连接防错检测装置，包括检测电路，所述检测电路包括电压检测模块，控制模块与用于提示线束接错的状态输出模块，所述控制模块的输入端连接所述电压检测模块，所述控制模块的输出端连接所述状态输出模块，其特征在于，还包括用于与MSD底座匹配设置的MSD上盖，所述MSD上盖设置有与所述电压检测模块连接的两个电压检测点，所述电压检测模块与控制模块内置于所述MSD上盖中。

2.根据权利要求1所述的电池箱高压线束连接防错检测装置，其特征在于，所述状态输出模块为报警模块，所述报警模块至少包括指示灯或者蜂鸣器。

3.根据权利要求1或2所述的电池箱高压线束连接防错检测装置，其特征在于，所述检测电路还包括供电模块与电源开关，所述供电模块通过电源开关连接所述控制模块。

4.根据权利要求3所述的电池箱高压线束连接防错检测装置，其特征在于，所述控制模块为单片机。

5.根据权利要求4所述的电池箱高压线束连接防错检测装置，其特征在于，所述检测电路还包括隔离芯片，所述电压检测模块通过隔离芯片连接所述控制模块。

6.根据权利要求1或2或4或5所述的电池箱高压线束连接防错检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括MSD底座，所述MSD底座上设置有与所述两个电压检测点对应连接的两个接点。

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