CN113002310A - 一种电动汽车高压控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的要求保护的一种电动汽车高压控制系统，包括主控制单元、控制电路、MOS控制器、MOS驱动电路、电流传感器以及车辆接口；其中，所述控制电路与所述主控制单元相连接，所述车辆接口与所述主控制单元相连接，所述控制电路与所述车辆接口相连接，所述主控制单元与所述MOS驱动电路相连接，所述MOS驱动电路与所述MOS控制器相连接，所述主控制单元与所述电流传感器相连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车高压控制领域，尤其涉及一种电动汽车高压控制系统。
背景技术
随着国家汽车行业电动化发展思路的逐渐落地，电动汽车通常采用机械式高压继电器进行控制高压回路通断。有主正继电器，主负继电器，预充继电器，预充电阻等。
现有技术中的电动汽车高压控制系统，如图1所示，其存在以下缺点：
1、继电器带载切断次数受限，带载切断继电器时很容易粘连 ；
2、传统的电动车架构方案，在继电器吸合的过程中，会产生噪音，机械吸合动作，接触片间会有震荡，弹开过程会拉弧，进而粘连，失控；
3、传统采用高压继电器的EV电动车架构断电时，过程为“安全气囊起爆→PWM信号/CAN信号传输→BMS接收信号→控制继电器”，时间通常在10ms以上。3ms机舱已经存在碰撞短路的风险；
4、预充继电器和预充电阻需要单独回路，成本高，线路复杂
5、传统的架构需要一个PDU进行高压器件连接，重量重，体积大；
6、不支持无限次数带载切，继电器组合控制方面复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动汽车高压控制系统，采用新型电动车高压开关代替主正继电器，并兼容预充继电器及预充电阻的功能。
一种电动汽车高压控制系统，包括主控制单元、控制电路、MOS控制器、MOS驱动电路、电流传感器以及车辆接口；
其中，所述控制电路与所述主控制单元相连接，所述控制电路向所述主控制单元发送信号并接收所述主控制单元的控制信号；
所述车辆接口与所述主控制单元相连接，所述车辆接口向所述主控制单元发送信号并接收所述主控制单元的控制信号；
所述控制电路与所述车辆接口相连接，所述控制电路控制所述车辆接口，所述控制电路上分别连接有高压下电、高压上电、唤醒以及休眠指令信号，所述车辆接口上分别连接有地线、低压电源、两个CAN总线，所述高压下电指令信号与所述地线相对应，所述高压上电指令信号与所述低压电源相对应，所述唤醒以及休眠指令信号分别与两个所述CAN总线相对应；
所述主控制单元与所述MOS驱动电路相连接，所述主控制单元接收所述MOS驱动电路的信号并向其发送控制信号；
所述MOS驱动电路与所述MOS控制器相连接，所述MOS驱动电路接收所述MOS控制器的信号并向其发送控制指令；
所述主控制单元与所述电流传感器相连接，所述主控制单元接收电流传感器的电流信号。
进一步改进的是：所述电流传感器为霍尔电流传感器。
进一步改进的是：所述主控制单元还与车辆上的安全气囊控制器相连接，所述主控制单元接收所述安全气囊控制器发出的碰撞信号。
进一步改进的是：所述电流传感器与所述MOS驱动电路相连接，所述电流传感器将短路保护信号发送给所述MOS驱动电路。
有益效果：
1、本产品带载切断次数不受限制，无粘连风险。
2、吸合过程没有噪音，没有机械震荡。
3、短路时，切断速度在1ms以内，保证碰撞时，机舱未完全形变即可保护电池和防止人员触电。
4、不需单独的预充继电器和预充回路，仅一条主回路，成本低，系统简化。
5、无需单独PDU进行继电器连接，降低了EV车重量，简化系统。
6、支持无限次带载切断，增加使用寿命。
附图说明
图1为现有技术示意图；
图2为本发明的架构图。
具体实施方式
本发明提供了一种电动汽车高压控制系统，包括主控制单元、控制电路、MOS控制器、MOS驱动电路、电流传感器以及车辆接口；
其中，所述控制电路与所述主控制单元相连接，所述控制电路向所述主控制单元发送信号并接收所述主控制单元的控制信号；
所述车辆接口与所述主控制单元相连接，所述车辆接口向所述主控制单元发送信号并接收所述主控制单元的控制信号；
所述控制电路与所述车辆接口相连接，所述控制电路控制所述车辆接口，所述控制电路上分别连接有高压下电、高压上电、唤醒以及休眠指令信号，所述车辆接口上分别连接有地线、低压电源、两个CAN总线，所述高压下电指令信号与所述地线相对应，所述高压上电指令信号与所述低压电源相对应，所述唤醒以及休眠指令信号分别与两个所述CAN总线相对应；
所述主控制单元与所述MOS驱动电路相连接，所述主控制单元接收所述MOS驱动电路的信号并向其发送控制信号；
所述MOS驱动电路与所述MOS控制器相连接，所述MOS驱动电路接收所述MOS控制器的信号并向其发送控制指令；
所述主控制单元与所述电流传感器相连接，所述主控制单元接收电流传感器的电流信号。
本实施例中优选的实施方式为，所述电流传感器为霍尔电流传感器。
所述主控制单元还与车辆上的安全气囊控制器相连接，所述主控制单元接收所述安全气囊控制器发出的碰撞信号，碰撞保护对于电动汽车而言，具有非常重要的地位。由于电动汽车存在的高电压，使得它发生碰撞事故时采取的策略与传统燃油汽车存在差异。主要差别在于发生碰撞严重事故时，必须及时采取措施切断动力电池电压输出，在碰撞保护的过程中，起着重要作用的是碰撞传感器，其具体安装位置一般在车身两侧的前翼子板内侧，有的也安装左、右前照灯支架下面，根据具体车型而又有所不同，所述碰撞传感器设置在车辆的四周位置，例如车头的右前方、左前方侧面、车尾的右后方、左后方侧面、车门位置等；当碰撞传感器检测到汽车发生碰撞事故时，发送信号给安全气囊控制器，安全气囊控制器一方面控制安全气囊打开，一方面发送信号给主控制器，然后主控制器接收发送的碰撞信号后，控制MOS驱动器切断动力电池高压输出。
所述电流传感器与所述MOS驱动电路相连接，所述电流传感器将短路保护信号发送给所述MOS驱动电路，所述霍尔电流传感器用于检测电路中的异常电流，电动车在高温条件下使用，有时会出现线路绝缘层脱落短路、电路老化短路、车辆浸水短路等特殊情况，这时就会出现异常的大电流，如不能及时切断电路连接则会出现起火或烧毁电池的情况发生，使用所述霍尔电流传感器可以检测出电路中的异常大电流（即向MOS驱动电路发送短路保护信号），由MOS驱动器及时切断电源，确保车辆安全。
本方案中的高压控制系统首先替代传统预充电路，通过使用MOS进行BUCK限流设计，其次替代传统主继电器，对高压电路进行开关控制，而且碰撞信号输入为安全气囊控制器发出，由MOS控制器对动力电池高压控制，另外短路信号，由高速响应的电流传感器触发，直接作用MOS驱动。
本发明中各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域 普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现 时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种电动汽车高压控制系统，其特征在于：包括主控制单元、控制电路、MOS控制器、MOS驱动电路、电流传感器以及车辆接口；
其中，所述控制电路与所述主控制单元相连接，所述控制电路向所述主控制单元发送信号并接收所述主控制单元的控制信号；
所述车辆接口与所述主控制单元相连接，所述车辆接口向所述主控制单元发送信号并接收所述主控制单元的控制信号；
所述控制电路与所述车辆接口相连接，所述控制电路控制所述车辆接口，所述控制电路上分别连接有高压下电、高压上电、唤醒以及休眠指令信号，所述车辆接口上分别连接有地线、低压电源、两个CAN总线，所述高压下电指令信号与所述地线相对应，所述高压上电指令信号与所述低压电源相对应，所述唤醒以及休眠指令信号分别与两个所述CAN总线相对应；
所述主控制单元与所述MOS驱动电路相连接，所述主控制单元接收所述MOS驱动电路的信号并向其发送控制信号；
所述MOS驱动电路与所述MOS控制器相连接，所述MOS驱动电路接收所述MOS控制器的信号并向其发送控制指令；
所述主控制单元与所述电流传感器相连接，所述主控制单元接收电流传感器的电流信号。
2.根据权利要求1所述的电动汽车高压控制系统，其特征在于：所述电流传感器为霍尔电流传感器。
3.根据权利要求1所述的电动汽车高压控制系统，其特征在于：所述主控制单元还与车辆上的安全气囊控制器相连接，所述主控制单元接收所述安全气囊控制器发出的碰撞信号。
4.根据权利要求1所述的电动汽车高压控制系统，其特征在于：所述电流传感器与所述MOS驱动电路相连接，所述电流传感器将短路保护信号发送给所述MOS驱动电路。
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