CN112622625A - 一种高压配电盒的安全管理系统及方法 - Google Patents

一种高压配电盒的安全管理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高压配电盒的安全管理系统及方法，涉及车辆安全技术领域，包括：一快充接触器，设置于所述高压配电盒内，所述高压配电盒通过所述快充接触器连接车辆的快充接头；一安全管理单元，分别连接所述高压配电盒和所述快充接头，用以在车辆充电过程中检测到所述高压配电盒发生复位且所述快充接头保持插接状态时，控制所述快充接触器保持断开状态且不响应外部的充电指令。有益效果是在快充过程中，快充接触器采用单独控制策略，即快充过程中高压分配盒发生复位时，控制快充接触器断开后不闭合，有效防止快充接触器产生拉弧及粘连现象，提升快充接触器的耐受能力，减少了整车进入市场后的损坏概率。

Description

一种高压配电盒的安全管理系统及方法
技术领域
本发明涉及车辆安全技术领域，尤其涉及一种高压配电盒的安全管理系统及方法。
背景技术
电动汽车充电系统是维持电动汽车运行的能源补给设施，是从供电电源提取能量对动力电池充电时使用的有特定功能的电力转换装置，主要包括交流(慢速)充电系统和直流(快速)充电系统。快速充电系统中，通过高压配电盒将直流充电桩输出的高压直流电输送至动力蓄电池组进行快速充电，实现动力蓄电池组高效、安全地电量补给。
车辆采用快速充电系统进行充电时，采用的是直流充电，该直流充电的充电电流大，是常规充电电流的十倍甚至几十倍，在充电过程中，若高压配电盒发生复位会导致其内部的快充接触器由闭合状态快速断开再快速闭合，整个过程都是带载断开和闭合，具有较大的拉弧风险，会导致继电器粘连。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种高压配电盒的安全管理系统，具体包括：
一快充接触器，设置于所述高压配电盒内，所述高压配电盒通过所述快充接触器连接车辆的快充接头；
一安全管理单元，分别连接所述高压配电盒和所述快充接头，用以在车辆充电过程中检测到所述高压配电盒发生复位且所述快充接头保持插接状态时，控制所述快充接触器保持断开状态且不响应外部的充电指令。
优选的，所述安全管理单元包括：
一第一检测模块，用以检测所述快充接触器的实时状态，并在所述实时状态由闭合状态切换至断开状态时输出表示所述高压配电盒发生所述复位的第一检测信号；
一第二检测模块，连接所述第一检测模块，用以根据所述第一检测信号检测所述快充接头的当前状态，并在所述当前状态表示所述快充接头保持插接状态时输出一第二检测信号；
一安全控制模块，连接所述第二检测模块，用以根据所述第二检测信号控制所述快充接触器保持断开状态且不响应外部的充电指令。
优选的，所述安全管理单元还包括一响应恢复模块，连接所述第二检测模块，用以在所述快充接头的所述当前状态表示所述快充接头由所述插接状态切换为未插接状态时，控制所述快充接触器恢复响应外部的所述充电指令。
优选的，所述安全管理单元还包括一延时模块，连接所述响应恢复模块，用以保存预设的延时时间；
所述响应恢复模块在所述快充接头的所述当前状态表示所述快充接头由所述插接状态切换为未插接状态时，调用所述延时模块以在经过所述延时时间后，控制所述快充接触器恢复响应外部的所述充电指令。
优选的，所述延时时间为100ms。
本申请还提供一种车辆，其中，包括上述的高压配电盒的安全管理系统。
本申请还提供一种高压配电盒的安全管理方法，其中，所述高压配电盒内设有一快充接触器，所述高压配电盒通过所述快充接触器连接车辆的快充接头；
则所述高压配电盒的安全管理方法包括：
步骤S1、在车辆充电过程中检测所述高压配电盒是否发生复位：
若是，则转向步骤S2；
若否，则返回所述步骤S1；
步骤S2，检测所述快充接头是否保持插接状态：
若是，则控制所述快充接触器保持断开状态且不响应外部的充电指令；
若否，则返回所述步骤S1。
优选的，所述步骤S1中，采用检测所述快充接触器的实时状态的方式判断所述高压配电盒是否发生所述复位，并在所述实时状态由闭合状态切换至断开状态时转向所述步骤S2。
优选的，所述步骤S2中，提供一响应恢复模块，用以在所述快充接头的所述当前状态表示所述快充接头由所述插接状态切换为未插接状态时，控制所述快充接触器恢复响应外部的所述充电指令，随后返回所述步骤S1。
优选的，所述步骤S2中，还提供一延时模块，连接所述响应恢复模块，用以保存预设的延时时间；
所述响应恢复模块在所述快充接头的所述当前状态表示所述快充接头由所述插接状态切换为未插接状态时，调用所述延时模块以在经过所述延时时间后，控制所述快充接触器恢复响应外部的所述充电指令。
优选的，所述延时时间为100ms。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：在快充过程中，快充接触器采用单独控制策略，即快充过程中高压分配盒发生复位时，控制快充接触器断开后不闭合，有效防止快充接触器产生拉弧及粘连现象，提升快充接触器的耐受能力，减少了整车进入市场后的损坏概率。
附图说明
图1为本申请的较佳的实施方式中，一种高压配电盒的安全管理系统的结构示意图；
图2为本申请的较佳的实施方式中，一种高压配电盒的安全管理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本申请并不限定于该实施方式，只要符合本申请的主旨，则其他实施方式也可以属于本申请的范畴。
本申请的主旨是在车辆快速充电过程中发生高压配电盒复位时，控制高压配电盒内部的快充接触器断开后不闭合，有效防止快充接触器产生拉弧导致粘连，以下提供的具体技术手段均为实现本申请主旨的举例说明，可以理解的是，在不冲突的情况下，以下所举的实施例，及实施例中的技术特征均可相互组合。并且，不应当以用于说明本申请可行性的实施例来限定本申请的保护范围。
本申请的优选的实施方式中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种高压配电盒的安全管理系统，如图1所示，具体包括：
一快充接触器1，设置于高压配电盒2内，高压配电盒2通过快充接触器1连接车辆的快充接头3；
一安全管理单元4，分别连接高压配电盒2和快充接头3，用以在车辆充电过程中检测到高压配电盒2发生复位且快充接头3保持插接状态时，控制快充接触器1保持断开状态且不响应外部的充电指令。
作为优选的实施方式，本申请的高压配电盒的安全管理系统适用于不具有延时功能的快充接触器1，上述安全管理单元4可以由车辆的整车控制器实现，也可以由车辆的电池管理系统实现，上述外部的充电指令可以由整车控制器发出，也可以由电池管理系统发出。
作为优选的实施方式，上述快充接触器1分别连接车辆的快充接头3以及汽车动力电池，在车辆正常充电过程中，高压配电盒2的快充接触器1应处于闭合状态，从而外部的直流充电桩输出的高压直流电能够经由快充接头3以及快充接触器1输送至汽车动力电池，实现充电。若在车辆充电过程中，高压配电盒2发生复位，且其内部的快充接触器1不具有延时功能时，即快充接触器1在高压配电盒2发生复位时快速由闭合状态切换为断开状态，在高压配电盒2复位完成后，快充接触器1快速由断开状态切换回闭合状态，在此过程中，快充接触器1都是带载断开和闭合，具有较大的拉弧风险，会导致继电器粘连。
基于此，安全管理单元4在检测到高压配电盒2发生复位且快充接头3保持插接状态时，控制快充接触器1保持断开状态，由于此时快充接头3保持插接状态，在高压配电盒2复位完成后，车辆控制器或电池管理系统会持续给出充电指令控制快充接触器1闭合，以控制继续进行充电过程，为防止产生拉弧甚至继电器粘连现象，此时安全管理单元4控制快充接触器1不响应外部的充电指令，换言之，此时，即使车辆控制器或电池管理系统持续给出充电指令，快充接触器1仍保持断开状态，不进行充电。在快充过程中，快充接触器采用单独控制策略，即快充过程中高压分配盒发生复位时，控制快充接触器断开后不闭合，有效防止快充接触器产生拉弧及粘连现象，提升快充接触器的耐受能力，减少了整车进入市场后的损坏概率。
作为优选的实施方式，安全管理单元4包括：
一第一检测模块41，用以检测快充接触器的实时状态，并在实时状态由闭合状态切换至断开状态时输出表示高压配电盒发生复位的第一检测信号；
一第二检测模块42，连接第一检测模块41，用以根据第一检测信号检测快充接头的当前状态，并在当前状态表示快充接头保持插接状态时输出一第二检测信号；
一安全控制模块43，连接第二检测模块42，用以根据第二检测信号控制快充接触器保持断开状态且不响应外部的充电指令。
具体地，本实施方式中，由于高压配电盒2发生复位时会使得其内部的快充接触器1同时断开，因此，可以通过检测快充接触器1的实时状态能够直接表征高压配电盒是否发生复位。
作为优选的实施方式，安全管理单元4还包括一响应恢复模块44，连接第二检测模块42，用以在快充接头的当前状态表示快充接头由插接状态切换为未插接状态时，控制快充接触器恢复响应外部的充电指令。
作为优选的实施方式，快充接头由插接状态切换为未插接状态时，表示直流充电桩的充电枪没有插在快充接头上，此时车辆处于非充电状态，即在发生高压配电盒复位后，充电枪被拔出，此时即使充电枪立即再重新插接在快充接头上，由于快充接触器1保持断开状态的时间足够长，即使快充接触器1闭合也不会出现拉弧或粘连现象，因此，此时控制快充接触器1响应外部的充电指令进行动作，保证在充电过程中发生高压配电盒复位后，通过重新插拔充电枪的方式能够继续充电。
作为优选的实施方式，安全管理单元4还包括一延时模块45，所述响应恢复模块44，用以保存预设的延时时间；
响应恢复模块44在快充接头的当前状态表示快充接头由插接状态切换为未插接状态时，调用延时模块45以在经过延时时间后，控制快充接触器恢复响应外部的充电指令。
具体地，本实施方式中，由于车辆可能出现信号干扰等因素导致响应恢复模块44短时间内至少连续两次接收到的快充接头的当前状态可能不同，即接收到快充接头由插接状态切换为未插接状态后，短时间内又接收到快充接头处于插接状态，此时通过设置延时模块45进行信号防抖，进一步防止快充接触器在上述状态下恢复响应外部的充电指令出现拉弧或粘连，作为优选的实施方式，延时时间为100ms。
本申请还提供一种车辆，其中，包括上述的高压配电盒的安全管理系统。
本申请还提供一种高压配电盒的安全管理方法，其中，高压配电盒内设有一快充接触器，高压配电盒通过快充接触器连接车辆的快充接头；
如图2所示，则高压配电盒的安全管理方法包括：
步骤S1、在车辆充电过程中检测高压配电盒是否发生复位：
若是，则转向步骤S2；
若否，则返回步骤S1；
步骤S2，检测快充接头是否保持插接状态：
若是，则控制快充接触器保持断开状态且不响应外部的充电指令；
若否，则返回步骤S1。
作为优选的实施方式，本申请的高压配电盒的安全管理方法适用于不具有延时功能的快充接触器，上述高压配电盒是否发生复位、快充接头是否保持插接状态的检测以及快充接触器的控制可以由车辆的整车控制器实现，也可以由车辆的电池管理系统实现，上述外部的充电指令可以由整车控制器发出，也可以由电池管理系统发出。
作为优选的实施方式，上述快充接触器分别连接车辆的快充接头以及汽车动力电池，在车辆正常充电过程中，高压配电盒的快充接触器应处于闭合状态，从而外部的直流充电桩输出的高压直流电能够经由快充接头以及快充接触器输送至汽车动力电池，实现充电。若在车辆充电过程中，高压配电盒发生复位，且其内部的快充接触器不具有延时功能时，即快充接触器在高压配电盒发生复位时快速由闭合状态切换为断开状态，在高压配电盒复位完成后，快充接触器快速由断开状态切换回闭合状态，在此过程中，快充接触器都是带载断开和闭合，具有较大的拉弧风险，会导致继电器粘连。
基于此，在步骤S1中检测到高压配电盒发生复位后，随后在步骤S2中对快充接头的状态进行检测，若此时快充接头保持插接状态，控制快充接触器保持断开状态。由于此时快充接头保持插接状态，在高压配电盒复位完成后，车辆控制器或电池管理系统会持续给出充电指令控制快充接触器闭合，以控制继续进行充电过程，为防止产生拉弧甚至继电器粘连现象，此时控制快充接触器不响应外部的充电指令，换言之，此时，即使车辆控制器或电池管理系统持续给出充电指令，快充接触器仍保持断开状态，不进行充电。在快充过程中，快充接触器采用单独控制策略，即快充过程中高压分配盒发生复位时，控制快充接触器断开后不闭合，有效防止快充接触器产生拉弧及粘连现象，提升快充接触器的耐受能力，减少了整车进入市场后的损坏概率。
作为优选的实施方式，步骤S1中，采用检测快充接触器的实时状态的方式判断高压配电盒是否发生复位，并在实时状态由闭合状态切换至断开状态时转向步骤S2。
具体地，本实施方式中，由于高压配电盒发生复位时会使得其内部的快充接触器同时断开，因此，可以通过检测快充接触器的实时状态能够直接表征高压配电盒是否发生复位。
作为优选的实施方式，步骤S2中，提供一响应恢复模块，用以在快充接头的当前状态表示快充接头由插接状态切换为未插接状态时，控制快充接触器恢复响应外部的充电指令，随后返回步骤S1。
作为优选的实施方式，快充接头由插接状态切换为未插接状态时，表示直流充电桩的充电枪没有插在快充接头上，此时车辆处于非充电状态，即在发生高压配电盒复位后，充电枪被拔出，此时即使充电枪立即再重新插接在快充接头上，快充接触器1保持断开状态的时间足够长，即使快充接触器1闭合也不会出现拉弧或粘连现象，因此，此时控制快充接触器1响应外部的充电指令进行动作，保证在充电过程中发生高压配电盒复位后，通过重新插拔充电枪的方式能够继续充电。
作为优选的实施方式，步骤S2中，还提供一延时模块，连接响应恢复模块，用以保存预设的延时时间；
响应恢复模块在快充接头的当前状态表示快充接头由插接状态切换为未插接状态时，调用延时模块以在经过延时时间后，控制快充接触器恢复响应外部的充电指令。
具体地，本实施方式中，由于车辆可能出现信号干扰等因素导致响应恢复模块短时间内至少连续两次接收到的快充接头的当前状态可能不同，即接收到快充接头由插接状态切换为未插接状态后，短时间内又接收到快充接头处于插接状态，此时通过设置延时模块进行信号防抖，进一步防止快充接触器在上述状态下恢复响应外部的充电指令出现拉弧或粘连。
作为优选的实施方式，延时时间为100ms。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种高压配电盒的安全管理系统，其特征在于，具体包括：
一快充接触器，设置于所述高压配电盒内，所述高压配电盒通过所述快充接触器连接车辆的快充接头；
一安全管理单元，分别连接所述高压配电盒和所述快充接头，用以在车辆充电过程中检测到所述高压配电盒发生复位且所述快充接头保持插接状态时，控制所述快充接触器保持断开状态且不响应外部的充电指令。
2.根据权利要求1所述的高压配电盒的安全管理系统，其特征在于，所述安全管理单元包括：
一第一检测模块，用以检测所述快充接触器的实时状态，并在所述实时状态由闭合状态切换至断开状态时输出表示所述高压配电盒发生所述复位的第一检测信号；
一第二检测模块，连接所述第一检测模块，用以根据所述第一检测信号检测所述快充接头的当前状态，并在所述当前状态表示所述快充接头保持插接状态时输出一第二检测信号；
一安全控制模块，连接所述第二检测模块，用以根据所述第二检测信号控制所述快充接触器保持断开状态且不响应外部的充电指令。
3.根据权利要求2所述的高压配电盒的安全管理系统，其特征在于，所述安全管理单元还包括一响应恢复模块，连接所述第二检测模块，用以在所述快充接头的所述当前状态表示所述快充接头由所述插接状态切换为未插接状态时，控制所述快充接触器恢复响应外部的所述充电指令。
4.根据权利要求3所述的高压配电盒的安全管理系统，其特征在于，所述安全管理单元还包括一延时模块，连接所述响应恢复模块，用以保存预设的延时时间；
所述响应恢复模块在所述快充接头的所述当前状态表示所述快充接头由所述插接状态切换为未插接状态时，调用所述延时模块以在经过所述延时时间后，控制所述快充接触器恢复响应外部的所述充电指令。
5.根据权利要求4所述的高压配电盒的安全管理系统，其特征在于，所述延时时间为100ms。
6.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-5中任意一项所述的高压配电盒的安全管理系统。
7.一种高压配电盒的安全管理方法，其特征在于，所述高压配电盒内设有一快充接触器，所述高压配电盒通过所述快充接触器连接车辆的快充接头；
则所述高压配电盒的安全管理方法包括：
步骤S1、在车辆充电过程中检测所述高压配电盒是否发生复位：
若是，则转向步骤S2；
若否，则返回所述步骤S1；
步骤S2，检测所述快充接头是否保持插接状态：
若是，则控制所述快充接触器保持断开状态且不响应外部的充电指令；
若否，则返回所述步骤S1。
8.根据权利要求7所述的高压配电盒的安全管理方法，其特征在于，所述步骤S1中，采用检测所述快充接触器的实时状态的方式判断所述高压配电盒是否发生所述复位，并在所述实时状态由闭合状态切换至断开状态时转向所述步骤S2。
9.根据权利要求7所述的高压配电盒的安全管理方法，其特征在于，所述步骤S2中，提供一响应恢复模块，用以在所述快充接头的所述当前状态表示所述快充接头由所述插接状态切换为未插接状态时，控制所述快充接触器恢复响应外部的所述充电指令，随后返回所述步骤S1。
10.根据权利要求9所述的高压配电盒的安全管理方法，其特征在于，所述步骤S2中，还提供一延时模块，连接所述响应恢复模块，用以保存预设的延时时间；
所述响应恢复模块在所述快充接头的所述当前状态表示所述快充接头由所述插接状态切换为未插接状态时，调用所述延时模块以在经过所述延时时间后，控制所述快充接触器恢复响应外部的所述充电指令。
11.根据权利要求10所述的高压配电盒的安全管理方法，其特征在于，所述延时时间为100ms。
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