CN204649883U - 电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种电动汽车,包括电池组、电连接器和触点检测装置;电池组适用于为电动汽车提供动力;电连接器的一端通过第一触点连接至电池组的正极,电连接器的另一端通过第二触点连接至电池组的负极;触点检测装置被配置以连接在正母线和负母线之间,触点检测装置分别连接至第一触点和第二触点,适用于检测第一触点的电压和电流以及第二触点的电压和电流,以判断第一触点的连接可靠性和第二触点的连接可靠性。本实用新型的电动汽车,相对于传统的温度检测方式,降低了损耗,提高了电动汽车使用安全性;同时提高了触点可靠性检测的准确性,安装简便,系统线路简单。

Description

电动汽车
技术领域
本实用新型涉及电动车技术领域,特别是涉及一种电动汽车。
背景技术
采用换电模式的电动汽车的电池组与车体电气连接器一般采用浮动式安装,由于在使用过程中需要频繁操作,因此按照国家标准关于电动汽车可靠性和使用寿命的要求,电气连接器至少应满足几千次的使用寿命,对安全性也有极高的要求,需要检测电气连接器的触点连接与电动汽车的电池组的连接情况,并及时传递触点连接失效的告警信号。
一般的方法是测量触点所在的连接位置的温度值或温度变化率是否达到告警值和输出保护信号值。由于电动汽车的电池组容量不断提高,电气连接器及其触点的体积也有逐渐增大的趋势,电气连接器中温度检测的实时性、准确性和安全性都不高,而且无法做到在车辆行驶之前进行预检测,当车辆行驶中遇到负荷较大使得触点温度升高后,往往在传感器检测之前已经造成触点或电气连接器的局部过热而损坏,带来行驶的问题隐患。而且,由于目前电动汽车的功率逐渐提高,工作电流较大,此类电气连接器的体积较大,结构也较为复杂,温度传感器往往不能直接布置在触点的接触位置附近,距离实际发热点较远,导致测量不能做到准确和及时带来的安全隐患。
实用新型内容
鉴于现有技术的现状,本实用新型的目的在于提供一种电动汽车,保证了该电动汽车使用的可靠性和安全性,提高了触点可靠性检测的准确性。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种电动汽车,包括:
电池组,所述电池组适用于为所述电动汽车提供动力;
电连接器,所述电连接器的一端通过第一触点连接至所述电池组的正极,所述电连接器的另一端通过第二触点连接至所述电池组的负极;以及
触点检测装置,所述触点检测装置被配置以连接在正母线和负母线之间,所述触点检测装置分别连接至所述第一触点和所述第二触点,适用于检测所述第一触点的电压和电流以及所述第二触点的电压和电流,以判断所述第一触点的连接可靠性和所述第二触点的连接可靠性。
在其中一个实施例中,所述触点检测装置包括依次电连接的采样电路、驱动电路和脉冲发生电路;
所述采样电路适用于采集所述第一触点的电压和电流以及所述第二触点的电压和电流,所述驱动电路适用于产生所述脉冲发生电路的驱动信号,所述脉冲发生电路适用于生成脉冲电流。
在其中一个实施例中,所述采样电路包括第一采样电路和第二采样电路;
所述第一采样电路连接至所述第一触点,适用于采集所述第一触点的电压和电流,所述第二采样电路连接至所述第二触点,适用于采集所述第二触点的电压和电流。
在其中一个实施例中,所述脉冲发生电路包括第一开关管、第二开关管、第一二极管、第二二极管和电感;
所述第一开关管的栅极连接至所述驱动电路,适用于输入第一驱动信号,所述第一开关管的源极被配置以连接所述负母线,所述第一开关管的漏极串联所述电感后连接至所述第二开关管的源极,所述第二开关管的栅极连接至所述驱动电路,适用于输入第二驱动信号,所述第二开关管的漏极被配置以连接所述正母线;
所述第一二极管的阳极连接至所述第一开关管的源极,所述第一二极管的阴极连接至所述第二开关管的源极与所述电感的相应公共端;所述第二二极管的阳极连接至所述第一开关管的漏极与所述电感的相应公共端,所述第二二极管的阴极连接至所述第二开关管的漏极。
在其中一个实施例中,还包括辅助电源,所述辅助电源与所述触点检测装置电连接,适用于为所述触点检测装置供电。
在其中一个实施例中,所述辅助电源为12V的车载电源。
在其中一个实施例中,还包括控制装置,所述控制装置与所述触点检测装置连接。
在其中一个实施例中,还包括信号线缆,所述信号线缆包括第一信号线缆和第二信号线缆;
所述第一信号线缆连接在所述控制装置与所述触点检测装置之间,所述第二信号线缆连接在所述辅助电源与所述触点检测装置之间。
本实用新型的有益效果是:
本实用新型的电动汽车,通过设置触点检测装置检测两个触点的电压和电流,根据触点的电流的大小判断触点的接触电阻,从而判断触点连接的可靠性,相对于传统的温度检测方式,降低了损耗,提高了电动汽车使用安全性;同时由于电压检测的精度较高,从而提高了触点可靠性检测的准确性。同时,该触点检测装置并联的设置在正母线和负母线之间,使得安装简便,系统线路简单。
附图说明
图1为本实用新型电动汽车一实施例的系统图;
图2为本实用新型的电动汽车中脉冲发生电路一实施例的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的技术方案更加清楚,以下结合附图,对本实用新型的电动汽车作进一步详细的说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型并不用于限定本实用新型。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参见图1和图2,如图1所示,本实用新型的电动汽车包括电池组100、电连接器、触点检测装置400、辅助电源500、控制装置(未示出)和信号线缆(未示出)。本实施例的电动汽车还包括电池管理系统(BMS,Battery ManagementSystem)(未示出),其中,电池组100、辅助电源500及电池管理系统过程车辆的电池部分,电连接器、触点检测装置400、控制装置和车辆负载等构成汽车功率部分。
其中,电池组100作为电动汽车的动力源,适用于为电动汽车提供动力。电连接器的一端通过第一触点200连接至电池组100的正极,电连接器的另一端通过第二触点300连接至电池组100的负极。本实施例中,电池组100的两端分别设置有接插触点,电连接器的两端对应的也设置有接插触点。与电池组100的正极连接的接插触点与电连接器一端的接插触点配合形成第一触点200,与电池组100的负极连接的接触触点与电连接器的另一端的接插触点配合形成第二触点300。
触点检测装置4000被配置以连接在正母线(+)和负母线(-)之间,这样使得触点检测装置的安装简便,系统线路简单,无需进行线路改造。触点检测装置400分别连接至第一触点200和第二触点300,适用于检测第一触点200的电压和电流以及第二触点300的电压和电流。由于流经触点的电流与触点的接触电阻成反比,因此通过流经第一触点200的电流大小判断第一触点200的接触电阻,流经通过第二触点300的电流大小判断第二触点300的接触电阻,从而判断第一触点的连接可靠性和第二触点300的连接可靠性。
当第一触点200的接触电阻R1较大时,例如第一触点200的接触电阻R1为无穷大时,此时说明电池组100与电连接器之间断路,即第一触点200的连接不可靠。也就是说,第一触点200的接触电阻R1的阻值越大,第一触点200的连接越不可靠。当第一触点200的接触电阻R1较小时,例如,第一触点的接触电阻为0时,此时说明第一触点200的连接可靠。也就是说,第一触点200的接触电阻R1的阻值越小,第一触点200的连接越可靠。第二触点300的连接可靠性与第一触点200的连接可靠性的判断方法一致,此处不再赘述。
相对于传统的通过热敏传感器等检测触点温度的检测方式,该电动汽车通过触点检测装置实时检测触点的电流和电压,降低了损耗,提高了使用安全性;同时由于电压检测的精度较高,从而提高了触点可靠性检测的准确性。
采样电路同时采集第一触点200的电压和第二触点300的电压,第一触点200的电压大小和第二触点300的电压大小适用于产生告警信号,当触点检测装置输出告警信号时,该电动汽车不能启动行驶,进一步确保了行车的安全性。
作为一种可实施方式,触点检测装置400包括依次电连接的采样电路401、驱动电路402和脉冲发生电路403。其中,采样电路401适用于采集第一触点20的电压和电流以及第二触点200的电压和电流。驱动电路402适用于产生脉冲发生电路403的驱动信号,以控制脉冲发生电路403中开关管的启动或截止,从而控制脉冲发生电路403的启动或关闭。脉冲发生电路403适用于生成脉冲电流,这样可以实现车辆静止时,触点连接可靠性的检测,从而保证了行车的安全性。同时本实用新型的电动汽车,也可以实现车辆行驶过程中触点的检测,即当车辆处于连续行驶过程中时,由于行驶过程中有工作电流的存在,即电池组100产生的工作电流会流经第一触点200和第二触点300,因此无需启动脉冲发生电路即可实现触点的检测。
较优地,采样电路403包括第一采样电路和第二采样电路。其中,第一采样电路连接至第一触点200,适用于采集第一触点200的电压和电流。第二采样电路连接至第二触点300,适用于采集第二触点300的电压。采样电路403可以包括采样电阻、电流传感器或电压传感器等。
具体地,脉冲发生电路403包括第一开关管M1、第二开关管M2、第一二极管D1、第二二极管D2和电感L。第一开关管M1的栅极连接至驱动电路402,适用于输入第一驱动信号PWM1,第一开关管M1的源极被配置以连接负母线(-),第一开关管M1的漏极串联电感L后连接至第二开关管M1的源极,第二开关管M2的栅极连接至驱动电路402,适用于输入第二驱动信号PWM2,第二开关管M2的漏极被配置以连接正母线(+)。
第一二极管D1的阳极连接至第一开关管M1的源极,第一二极管D1的阴极连接至第二开关管M2的源极与电感的相应公共端。第二二极管D2的阳极连接至第一开关管M1的漏极与电感的相应公共端,第二二极管D2的阴极连接至第二开关管M2的漏极。本实施例中,第一开关管M1和第二开关管M2可以采用MOS管、双极性三极管或IGBT管等开关管。第一二极管D1和第二二极管D2优选为续流二极管。
较优地,辅助电源500与触点检测装置400电连接,适用于为触点检测装置400供电。本实施例中,辅助电源500优选为12V的车载电源,由12V的辅助电瓶提供。信号线缆包括第一信号线缆和第二信号线缆,第二信号线缆连接在辅助电源500与触点检测装置400之间,具体地,采样电路401、驱动电路402和脉冲发生电路403均通过第二信号线缆连接至辅助电源500,辅助电源500通过第二信号线缆为各个部件提供工作电源。
控制装置与触点检测装置400连接,第一信号线缆连接在控制装置与触点检测装置400之间,第一信号线缆适用于告警信号的传输。具体地,采样电路401和驱动电路402通过第一信号线缆连接至控制装置,适用于将告警信号传送至控制装置。当触点检测装置上电后,采样电路401实时检测第一触点200的电压和第二触点300的电压。当第一触点200的电压和/或第二触点300的电压达到预设电压值,或者第一触点200的电压的上升速率和/第二触点300的电压的上升速率达到预警值时,采样电路401通过第一信号线缆将告警信号传送至控制装置,控制装置控制车辆不能启动行驶。这样,保证了电动汽车行车的安全性。本实施例中,控制装置可以采用车载控制器、单片机或工控机等控制装置。
应当清楚的是,本实用新型中所有的电路设计和器件选择、绝缘耐压等指标均按照电动汽车的相关标准进行设计,使得该电动汽车符合国家相关标准,进一步保证该电动汽车的性能良好。
本实施例的电动汽车中触点检测装置的工作过程如下:
当车辆处于静止状态且钥匙置于ON档位时,辅助电源500向触点检测装置400供电,触点检测装置400上电后开始工作,进行触点连接可靠性的预检测。此时,由于车辆处于静止状态,系统的工作电流为0,即没有电流流经第一触点200和第二触点300,此时车辆处于自检状态。驱动电路402产生一组驱动信号,即第一驱动信号PWM1和第二驱动信号PWM2,且第一驱动信号PWM1与第二驱动信号PWM2的脉冲宽度均为50μs,从而使得脉冲发生电路403中的第一开关管M1和第二开关管M2开启,进而使得电感L上产生一个脉冲电流。由于第一驱动信号PWM1和第二驱动信号PWM2的脉冲发生时间很短,因此,第一开关管M1、第二开关管M2、第一触点200和第二触点300上产生的热量可以忽略不计。
由于脉冲产生电路403中设置有电感L,脉冲电流在50μs的周期内由0开始上升。当第一驱动信号PWM1控制第一开关管M1截止,第二驱动信号PWM2控制第二开关管M2截止时,电感L上产生的脉冲电流通过第一二极管D1和第二二极管D2的续流后,使得脉冲电流下降至0。脉冲电流流经第一触点200和第二触点300,其中脉冲电流的斜率与第一触点200的接触电阻R1、第二触点300的接触电阻R2成反比。因而可以通过脉冲发生电路403判断第一触点200的接触电阻R1和第二触点300的接触电阻R2,进而通过触点的接触电阻判断触点的连接是否可靠。
在车辆的行驶过程中,采样电路401实时采集第一触点200的电压和第二触点300的电压。当遇到车辆中途停车一定时间,系统的工作电流为零时,控制装置控制启动触点连接可靠性的预检测过程,预检测过程如上所述,此处不再赘述。在车辆的连续行驶过程中,该电动汽车也可以启动触点检测装置400。此时,由于车辆行驶过程中,系统中存在工作电流,即电池组100产生的工作电流流经第一触点200和第二触点300,因此无需启动触点检测装置400,只需直接检测第一触点200的电压与第二触点300的电压即可。
本实用新型的电动汽车,通过设置触点检测装置检测两个触点的电压,根据触点的电流的大小判断触点的接触电阻,从而判断触点连接的可靠性,相对于传统的温度检测方式,降低了损耗,提高了使用安全性;同时由于电压检测的精度较高,从而提高了触点可靠性检测的准确性。同时,该触点检测装置并联的设置在正母线和负母线之间,使得安装简便,系统线路简单。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种电动汽车,其特征在于,包括:
电池组,所述电池组适用于为所述电动汽车提供动力;
电连接器,所述电连接器的一端通过第一触点连接至所述电池组的正极,所述电连接器的另一端通过第二触点连接至所述电池组的负极;以及
触点检测装置,所述触点检测装置被配置以连接在正母线和负母线之间,所述触点检测装置分别连接至所述第一触点和所述第二触点,适用于检测所述第一触点的电压和电流以及所述第二触点的电压和电流,以判断所述第一触点的连接可靠性和所述第二触点的连接可靠性。
2.根据权利要求1所述的电动汽车,其特征在于,所述触点检测装置包括依次电连接的采样电路、驱动电路和脉冲发生电路;
所述采样电路适用于采集所述第一触点的电压和电流以及所述第二触点的电压和电流,所述驱动电路适用于产生所述脉冲发生电路的驱动信号,所述脉冲发生电路适用于生成脉冲电流。
3.根据权利要求2所述的电动汽车,其特征在于,所述采样电路包括第一采样电路和第二采样电路;
所述第一采样电路连接至所述第一触点,适用于采集所述第一触点的电压和电流,所述第二采样电路连接至所述第二触点,适用于采集所述第二触点的电压和电流。
4.根据权利要求2所述的电动汽车,其特征在于,所述脉冲发生电路包括第一开关管、第二开关管、第一二极管、第二二极管和电感;
所述第一开关管的栅极连接至所述驱动电路,适用于输入第一驱动信号,所述第一开关管的源极被配置以连接所述负母线,所述第一开关管的漏极串联所述电感后连接至所述第二开关管的源极,所述第二开关管的栅极连接至所述驱动电路,适用于输入第二驱动信号,所述第二开关管的漏极被配置以连接所述正母线;
所述第一二极管的阳极连接至所述第一开关管的源极,所述第一二极管的阴极连接至所述第二开关管的源极与所述电感的相应公共端;所述第二二极管的阳极连接至所述第一开关管的漏极与所述电感的相应公共端,所述第二二极管的阴极连接至所述第二开关管的漏极。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电动汽车,其特征在于,还包括辅助电源,所述辅助电源与所述触点检测装置电连接,适用于为所述触点检测装置供电。
6.根据权利要求5所述的电动汽车,其特征在于,所述辅助电源为12V的车载电源。
7.根据权利要求5所述的电动汽车,其特征在于,还包括控制装置,所述控制装置与所述触点检测装置连接。
8.根据权利要求7所述的电动汽车,其特征在于,还包括信号线缆,所述信号线缆包括第一信号线缆和第二信号线缆;
所述第一信号线缆连接在所述控制装置与所述触点检测装置之间,所述第二信号线缆连接在所述辅助电源与所述触点检测装置之间。
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