CN111016658A - 一种高压互锁回路、故障检测方法及车辆 - Google Patents
一种高压互锁回路、故障检测方法及车辆 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及电动汽车安全保护技术领域，特别涉及一种高压互锁回路、故障检测方法及车辆，包括：检测模块和高压互锁处理模块，所述检测模块与所述高压互锁处理模块串联；所述检测模块包括多个检测支路，每个所述检测支路串联；每个所述检测支路包括高压接插件和互锁检测模块，所述高压接插件用于高压设备与高压电路的连接，所述互锁检测模块设置在所述高压设备内；所述互锁检测模块与所述高压接插件并联。通过将互锁回路上每个高压接插件的输入端和输出端信号引入相应高压设备内的互锁检测模块，每个互锁检测模块监控各自高压接插件的互锁状态，从而实现对高压互锁故障点的快速定位。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车安全保护技术领域，特别涉及一种高压互锁回路、故障检测方法及车辆。
背景技术
高压互锁(HVIL)，也叫危险电压互锁回路，是指通过使用低压信号来检查电动汽车上所有与高压母线相连的各分路，包括整个电池系统、导线、连接器、DCDC、电机控制器、高压盒及保护盖等系统回路的电气连接完整性。当整个动力系统高圧回路连接断开或者完整性收到破坏的时候，就需要启动安全措施，如报警或断开高压回路等。由于电动车动力系统是由多个子系统组成的，两两之间都是靠高压连接器相互连接，同时运行的环境十分恶劣，大多数工况处在振动与冲击条件下，因此高压互锁设计是确保人员安全和车辆设备安全运行的关键。
目前，电动汽车上采用的高压互锁回路仅仅通过检测它的通断性来判断高压回路的完整性。无法准确定位到哪一个高压连接器出现了松脱，不利于电动汽车高压回路的维修和故障排除。为了快速检测互锁回路出现问题的具体位置，市场上也有部分车辆采用与高压互锁回路并联电阻的方式对出现问题的接插件进行定位及诊断。但是，在接插件或线束上需增加电阻，增加了制作难度并且增加了相当多的成本。线路问题造成的开路无法进行检测。难以覆盖高压电器件的内部接插件，如开盖检测等位置，不易布置电阻。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的高压互锁回路无法对故障点进行快速准确定位的问题。
为解决上述技术问题，第一方面，本申请实施例公开了一种高压互锁回路，包括：检测模块和高压互锁处理模块，
所述检测模块与所述高压互锁处理模块串联；
所述检测模块包括多个检测支路，每个所述检测支路串联；
每个所述检测支路包括高压接插件和互锁检测模块，所述高压接插件用于高压设备与高压电路的连接，所述互锁检测模块设置在所述高压设备内；
所述互锁检测模块与所述高压接插件并联。
进一步的，所述互锁检测模块用于检测所述高压接插件的输入端和输出端的电位。
进一步的，所述控制器与所述高压互锁处理模块通过CAN网络通信线连接。
进一步的，所述高压接插件与所述高压设备控制器的针脚连接。
第二方面，本申请实施例公开了一种高压互锁回路的故障检测方法，包括：
获取高压互锁回路中每个检测支路的检测信号；
根据所述检测信号确定故障点发生的位置。
进一步的，所述每个检测支路包括高压接插件和互锁检测模块；
所述获取高压互锁回路中每个检测支路的检测信号，包括：
获取所述高压互锁回路中所述互锁检测模块输出的所述互锁检测模块所属的检测支路的检测信号。
进一步的，所述检测信号携带有所述检测支路的标识和电位信息；
所述根据所述检测信号确定故障点发生的位置，包括：
根据所述检测信号包含的所述检测支路的标识确定待确定的检测支路；
从所述检测信号确定出所述待确定的检测支路的高压接插件的输入端电位信息和输出端电位信息；
若所述输入端电位信息和所述输出端的电位信息不一致，确定所述待确定的检测支路的高压接插件互锁异常。
进一步的，所述方法还包括：
若所述输入端电位信息和所述输出端的电位信息一致，确定所述待确定的检测支路的高压接插件互锁正常。
进一步的，所述检测信号携带有所述检测支路的标识和电位值；
所述根据所述检测信号确定故障点发生的位置，包括：
根据所述检测信号包含的所述检测支路的标识确定待确定的检测支路；
从所述检测信号确定出所述待确定的检测支路的高压接插件的输入端电位值和输出端电位值；
确定出所述输入端电位值和所述输出端电位值之间的差值；
若所述差值大于预设阈值，确定所述待确定的检测支路的高压接插件互锁异常。
第三方面，本申请实施例公开了一种车辆，包括如上项所述的高压互锁回路。
采用上述技术方案，本申请实施例所述的高压互锁回路、故障检测方法及车辆具有如下有益效果：
本申请实施例所述的高压互锁回路，将互锁回路上每个高压接插件的输入端和输出端信号引入相应高压设备内的互锁检测模块，每个互锁检测模块监控各自高压接插件的互锁状态，从而实现对高压互锁故障点的快速定位。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一个实施例的高压互锁模块的结构示意图；
图2为本申请一个实施例的高压互锁模块故障检测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
为了快速检测互锁回路出现问题的具体位置，目前市场上普遍采用的是并联电阻的方式对出现问题的接插件进行定位及诊断。但是接插件或线束上需增加电阻，增加了制作难度并且增加了相当多的成本，而且线路问题造成的开路无法进行检测。
如图1所示，本申请实施例提供了一种高压互锁回路，包括：检测模块和高压互锁处理模块，检测模块与高压互锁处理模块串联；检测模块包括多个检测支路，每个检测支路串联；每个检测支路包括高压接插件和互锁检测模块，高压接插件用于高压设备与高压电路的连接，互锁检测模块设置在高压设备内；互锁检测模块与高压接插件并联。
本申请实施例所述的高压互锁回路，将互锁回路上每个高压接插件的输入端和输出端信号引入相应高压设备内的互锁检测模块，每个互锁检测模块监控各自高压接插件的互锁状态，从而实现对高压互锁故障点的快速定位。
本申请实施例中，每个检测支路中高压接插件的输入端和输出端分别与互锁检测模块连接，互锁检测模块为高压设备控制系统中的一个模块，高压接插件用于使高压设备接入高压回路。高压互锁处理模块用于处理每个检测支路的检测信号，从而判断出故障产生的位置。
互锁检测模块用于检测高压接插件的输入端和输出端的电位。
本申请实施例中，互锁检测模块通过检测高压接插件输入端和输出端的电位来判断高压接插件是否互锁正常，若高压接插件输入端和输出端的不一致，则该高压接插件互锁异常。
控制器与高压互锁处理模块通过CAN网络通信线连接。
本申请实施例中，每个检测支路的互锁检测模块，通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)线与高压互锁处理模块通信连接，各个相关控制器对于高压接插件的输入端及输出端的互锁信号进行检测，并通过CAN信号进行反馈，高压互锁处理模块对所有互锁检测模块反馈的互锁状态进行分析，并得出当前互锁状态，如连接有问题也可轻松判断出问题所在。
高压接插件与高压设备控制器的针脚连接。
本申请实施例中，互锁检测模块为与高压接插件连接的高压设备的控制器，利用控制器上多余的针脚，实现对高压接插件互锁状态的监控，无需额外设置电路，降低线路排布难度，同时降低了成本。
一种高压互锁回路的故障检测方法，包括：获取高压互锁回路中每个检测支路的检测信号；根据检测信号确定故障点发生的位置。
本申请实施例中，高压互锁处理模块获取每个检测支路的检测信号，每个检测支路的信号包括该该检测支路的标识信息和该支路的互锁状态信息，高压互锁处理模块根据标识信息对检测支路进行识别，然后再通过读取以及处理互锁状态信息来确定每个支路的互锁状态，从而实现对互锁故障点的定位。
如图2所示，以下介绍本申请一种高压互锁回路的故障检测方法的具体实施例：
S201：获取检测支路的检测信号；
本申请实施例中，高压互锁处理模块获取高压互锁回路中互锁检测模块输出的互锁检测模块所属的检测支路的检测信号。
S203：确定待确定的检测支路；
本申请实施例中，检测信号携带有检测支路的标识信息和电位信息，高压互锁处理模块根据检测支路的标识信息来确定待确定的检测支路。
S205：确定出待确定的检测支路的高压接插件的输入端电位信息和输出端电位信息；
本申请实施例中，检测信号中包含有待确定的检测支路的高压接插件的输入端电位信息和输出端电位信息，该电位信息包括高电位信息1，和低电位信息0。
S207：判断输入端电位信息和输出端的电位信息一致；
本申请实施例中，高压互锁处理模块通过判断输入端电位信息和输出端电位信息是否一致，来确定待确定的检测支路中的高压接插件互锁是否异常。
S209：确定待确定的检测支路的高压接插件互锁正常；
本申请实施例中，若待确定的检测支路中的高压接插件输入端电位信息和输出端电位信息一致，且同时为高电位1，则该高压接插件互锁正常。
S211：确定待确定的检测支路的高压接插件互锁异常；
本申请实施例中，若待确定的检测支路中的高压接插件输入端电位信息和输出端电位信息不一致，即输入端为高电位1，输出端为低电位0，则该高压接插件互锁异常。
如图1所示，以电机处的互锁检测支路为例，将电机处的高压接插件的输入端和输出端分别接入电机控制器IPU内，IPU分别与电机处高压接插件输入端D处和输出端C连接，E为上一高压设备的高压接插件输出端。该高压接插件的输入端电位信息和输出端电位信息与高压互锁回路的故障发生点的关系如下表所示：
表1高压接插件两端的电位信息与互锁状态的关系表
| D电位信息 | C处电位信息 | 互锁状态 |
| 高电位1 | 高电位1 | IPU处高压互锁正常 |
| 高电位1 | 低电位0 | IPU内部互锁异常 |
| 低电位0 | — | D、E间线路异常 |
本申请实施例中，当高压接插件的输入端D处的电位信息为高电位1，输出端C处的电位信息为高电位1时，此时IPU处高压互锁正常；当高压接插件的输入端D处的电位信息为高电位1，输出端C处的电位信息为低电位0时，此时IPU处高压互锁正常；当高压接插件的输入端D处的电位信息为低电位0时，则互锁回路的干路出现故障，此时高压互锁处理模块不能接受到检测信号。在一些实施例中，每个检测支路还可以单独与高压互锁处理模块进行通信，这样设计无论高压互锁回路干路故障或者是高压接插件处故障，高压互锁处理模块通过处理接收到的检测信号，快速对故障点进行定位。
在一些实施例中，检测信号携带有检测支路的标识和电位值，高压互锁处理模块根据检测支路的标识信息来确定待确定的检测支路。检测信号中包含有待确定的检测支路的高压接插件的输入端电位值和输出端电位值。高压互锁处理模块确定出输入端电位值和输出端电位值之间的差值，通过判断电位差值是否超过阈值来确定待确定的检测支路的高压接插件是否互锁异常。若差值大于预设阈值，则待确定的检测支路的高压接插件互锁异常；若差值在预设阈值范围内，则待确定的检测支路的高压接插件互锁正常。
在另一些实施例中，高压互锁处理模块内设有预警模块，在判断出故障发生的位置后，通过发出预警信息使用户直接定位故障点，使检修人员能够快速修复故障点，减少修复时间。
本申请实施例还公开了一种车辆，包括如上所述的高压互锁回路。
本申请实施例提出一种高压互锁检测机制，可在成本基本不增加的情况下，快速定位连接异常的高压设备的高压接插件。通过将互锁回路在每个控制器端的高压接插件的输入端和输出端的信号引入高压设备的控制器，由多个控制器检测多点的方式，实现对互锁故障点的快速定位。
本申请实施例提出的互锁故障诊断机制：各个高压设备的控制器对于相应高压接插件输入端及输出端的互锁信号进行检测并通过can信号进行反馈，高压互锁处理模块对所有控制器反馈的检测信号进行分析，并得出当前互锁状态，如连接有问题也可轻松判断出问题所在。每个相关控制器均去检测各自的高压互锁输入及输出状态，并将该状态反馈至高压互锁处理模块，高压互锁处理模块在接收到其余控制器反馈的互锁状态信号后，只需进行简单的逻辑判断，即可确定当前互锁状态，及问题发生点的大概位置。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高压互锁回路，其特征在于，包括：检测模块和高压互锁处理模块，
所述检测模块与所述高压互锁处理模块串联；
所述检测模块包括多个检测支路，每个所述检测支路串联；
每个所述检测支路包括高压接插件和互锁检测模块，所述高压接插件用于高压设备与高压电路的连接，所述互锁检测模块设置在所述高压设备内；
所述互锁检测模块与所述高压接插件并联。
2.根据权利要求1所述的高压互锁回路，其特征在于，所述互锁检测模块用于检测所述高压接插件的输入端和输出端的电位。
3.根据权利要求2所述的高压互锁回路，其特征在于，所述控制器与所述高压互锁处理模块通过CAN网络通信线连接。
4.根据权利要求3所述的高压互锁回路，其特征在于，所述高压接插件与所述高压设备控制器的针脚连接。
5.一种高压互锁回路的故障检测方法，其特征在于，包括：
获取高压互锁回路中每个检测支路的检测信号；
根据所述检测信号确定故障点发生的位置。
6.根据权利要求5所述的故障检测方法，其特征在于，所述每个检测支路包括高压接插件和互锁检测模块；
所述获取高压互锁回路中每个检测支路的检测信号，包括：
获取所述高压互锁回路中所述互锁检测模块输出的所述互锁检测模块所属的检测支路的检测信号。
7.根据权利要求6所述的故障检测方法，其特征在于，所述检测信号携带有所述检测支路的标识和电位信息；
所述根据所述检测信号确定故障点发生的位置，包括：
根据所述检测信号包含的所述检测支路的标识确定待确定的检测支路；
从所述检测信号确定出所述待确定的检测支路的高压接插件的输入端电位信息和输出端电位信息；
若所述输入端电位信息和所述输出端的电位信息不一致，确定所述待确定的检测支路的高压接插件互锁异常。
8.根据权利要求7所述的故障检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述输入端电位信息和所述输出端的电位信息一致，确定所述待确定的检测支路的高压接插件互锁正常。
9.根据权利要求6所述的故障检测方法，其特征在于，所述检测信号携带有所述检测支路的标识和电位值；
所述根据所述检测信号确定故障点发生的位置，包括：
根据所述检测信号包含的所述检测支路的标识确定待确定的检测支路；
从所述检测信号确定出所述待确定的检测支路的高压接插件的输入端电位值和输出端电位值；
确定出所述输入端电位值和所述输出端电位值之间的差值；
若所述差值大于预设阈值，确定所述待确定的检测支路的高压接插件互锁异常。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的高压互锁回路。
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