CN205326815U - 新能源汽车高压电气管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种新能源汽车高压电气管理系统，其结构简单，制作方便，可重复使用，易于安拆使用，安全性和可靠性高，它简化了传统新能源车辆复杂的高压配电线路。它包括高压电源，所述高压电源（2）的正极经各电器继电器（6）、各电器熔断器（8）与各电器设备正极相接，各电器设备负极再经总负继电器（7）与所述高压电源（2）的负极相连，形成闭合回路；各电器继电器（6）及总负继电器（7）均采用低端控制，它们的一个控制端均与主控制单元（9）的电源的接口连接，它们的另一个控制端分别与主控制单元（9）的各输出控制端口相连，CAN总线与主控制单元（9）相连。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车高压配电系统，具体的讲，是一种高压电气管理系统，它是新能源汽车上的电源分配单元响应控制系统的指令，给高压用电设备，包括电机控制器、空调、除霜机、DCDC、上装、充电机提供的功率回路。
背景技术
当前,在各种新能源汽车的技术路线中,以混合动力、纯电动汽车和燃料电池汽车为代表的电动汽车被普遍认为是未来汽车能源动力系统转型发展的主要方向,已经成为世界汽车强国和主要汽车制造商下一步的发展重点。作为电动汽车重要组成部分，配电系统的安全性至关重要。以目前国内技术未能达到国外先进的水准，安全防护等级，可靠性有待提高。
配电系统主要功能给新能源汽车上的高压用电设备提供功率回路，目前大部分的厂家只能简单地控制回路通断，由于配电系统里没有控制器，不能检测各个回路的电压、电流、绝缘情况，使得配电系统的安全等级不高。例如，一旦其中某一回路过流工作但没有超过上限，使得导线或铜条发热，若长时间工作就会带来安全隐患。这时如果有一个检测装置，一旦过流过压，经过检测装置分析，就能够针对不同情况采取不同的措施，从而提高配电安全等级。
实用新型内容
本技术的目的是提供一种结构简单，制作方便，可重复使用，易于安拆使用，安全性和可靠性高的新能源汽车高压电气管理系统，它简化了传统新能源车辆复杂的高压配电线路。
本技术所述的新能源汽车高压电气管理系统，包括高压电源，所述高压电源2的正极经各电器继电器6、各电器熔断器8与各电器设备正极相接，各电器设备负极再经总负继电器7与所述高压电源2的负极相连，形成闭合回路；各电器继电器6及总负继电器7均采用低端控制，它们的一个控制端均与主控制单元9的电源的接口连接，它们的另一个控制端分别与主控制单元9的各输出控制端口相连，CAN总线与主控制单元9相连。
上述的新能源汽车高压电气管理系统，高压电源2的正极与各电器继电器6之间串联有电流传感器。
上述的新能源汽车高压电气管理系统，主控制单元9包括由中央处理器，用于控制多个继电器的多通道继电器驱动模块；各电器继电器6及总负继电器7的另一个控制端分别与多通道继电器驱动模块的各输出端相连。
上述的新能源汽车高压电气管理系统，主控制单元9还包括用于检测各电器设备所在回路的电压、电流和绝缘状况的电压检测模块、电流检测模块、绝缘检测模块。
本技术的有益效果：1，之前汽车上的高压配电系统线束比较复杂,非常容易搞混淆,一旦插拔错误,就会带来不可想象的灾难,该系统从一定意义上减轻了这些问题。
2，该系统具有实时监控功能,能实时传输汽车当前状况,一旦出现危险情况,主控制单元会做出正确的判断,使损失降到最低。
3，该系统还具有数据保存功能,能通过CAN网络查询到汽车以往的状态,针对这些状态对新能源汽车就行维修。
4，解决传统的配电系统安全等级低的问题，增加过压保护，过流保护，绝缘监测实时监控，在此基础上还增加了一路CAN总线，将检测到的数据通过CAN网络将数据发到整车控制器。
5，在主控制单元上增加低端驱动和低压继电器，用户通过CAN总线发出相应的指令和线束的高低电平状态产生冗余关系，一旦其中一种状态不符合当前的命令，则不予执行，从而大大的增加配电的可靠性。
附图说明
图1是新能源汽车高压电气管理系统的电气框架图。
图2是新能源汽车高压电气管理系统的电气原理图。
图3是主控制单元硬件结构框图。
图中，2：高压电源接口，3：低压电源及CAN接口，4：多路电器接口，5：电流传感器，6:电器继电器，7：总负继电器，8：电器熔断器，9：主控单元。
具体实施方式
参见图1所示，高压电源2接入口中正极经电流传感器5连接到电器继电器6的正极，电器继电器6的负极经电器熔断器8连接到多路电器接4出口的正极。高压电源2接入口中负极连接到总负继电器7的负极，总负继电器7的正极接入到多路电器接4出口的负极，所述低压电源及CAN接口3接口连接到主控制单元9电源接口及CAN接口。
用户通过CAN网络发送数据给主控制单元9，主控制单元9识别程序代码，将做出对应的控制方式。参见图3，主控制单元硬件主要由中央处理器，电源模块，温度检测模块，电压检测模块，电流检测模块，绝缘检测模块，CAN驱动模块，继电器驱动模块组成。通过电源模块构成各向独立模块的供电系统，通过电压，电流，温度，绝缘一系列的检测构成安全系统，由CAN网络和低端驱动构成了控制执行系统。
主控制单元9的中央处理器采用freescale的MC9S12XDT256MAL的处理器，MC9S12系列单片机是基于速度更快的CPU12内核的单片机系列，内部总线达到25M，通过倍频技术可以使总线频率达到60M，同时有16通道ADC、8通道CAP、8通道PWM、55通道GPIO和2路CAN总线，资源完全满足该系统要求，具备片上纠错能力，并与68HC11和68HC12结构编码兼容，便于移植。
电源模块采用infineon公司的TLE4471，将蓄电池电压转化为5V，经过电感进行隔离，分成模拟5V和数字5V。同时，地线也分别经电感隔离成驱动地、模拟地、数字地和外壳地，充分隔离各种干扰。
电压检测模块采用南京中霍传感科技有限公司的电压传感器HVS-AS5，HVS-AS5-05系列霍尔电压传感器是应用霍尔效应原理在电隔离条件下将直流高电转换为0~5V,并通过滤波电路，连到处理器的AD口进行数模转换，得到相应的数据。
电流检测模块采用比亚迪股份有限公司的BSX1-400IOV1HA，将电流信号转换为0到5V低压信号输入到处理器的AD口进行检测。
温度检测模块采用10K的热敏电阻和10K精密电阻串联到5V与地之间进行温度检测，随着温度的变化带动阻值的变化，从而使电压产生变化，由温度与电压之间特性关系图，经过软件分段算法，将采样的电压值转化为温度。
绝缘检测模块采用低频信号注入法，处理器发出一个方波信号，并通过一系列的变换得到一个正负对称的方波信号，并通过高压正极，高压负极和取样电阻与直流高压系统和底盘之间的绝缘电阻RF构成测量回路，测量回路中的电流在取样电阻上会产生一个取样电压，这个电压信号被微处理器采集，通过运算可以得出绝缘电阻的大小。
CAN驱动模块采用MC9S12XDT256MAL自带CAN控制器作为报文的收发控制，总线信号则由PHILIPS公司生产的通用高速CAN总线驱动器TJA1050来进行驱动。
继电器驱动模块采用infineon公司的TLE6240，它是一个智能16通道低端开关，具有短路保护，过温保护，过压保护，还包括SPI控制方式。可以控制16个电器继电器6。电器继电器6的控制方式为低端控制，即继电器的一个控制端接入到电源，另一个控制端接入到继电器驱动模块的输出端。
图1中低压电源及CAN接口3中电压电源给总负继电器控制信号为有效电平，且低压电源及CAN接口3中CAN总线发给总负继电器控制命令为1时，主控制单元的低端驱动输出低电平，总负继电器7闭合，两个条件不符合则不执行继电器闭合动作；同理电器继电器6闭合，高压电源将电压经过电器继电器和电器熔断器传输至电器设备上，形成闭合的回路。
电压检测模块对电压进出检测，若电压检测未达到门限值，则报出相应回路故障。电流检测模块中的电流传感器检测得到电流值，与报警值比较，一级报警警示，二级报警切断回路。温度检测模块可以实时监测放置主控制单元9等的箱体内部温度，通过CAN总线发出报文至仪表，在仪表中实时显示箱体温度。绝缘检测模块检测得到高压正极与车身地之间的阻值、高压负极与车身地之间的阻值，低于某一标准值，且环境条件符合断电条件，则切断动力回路或辅助电气回路，经过逻辑算法得到某一电气设备或电池绝缘故障。综合所有信息可以及时有效的切断动力回路或辅助电气回路，减少不必要的元器件的烧毁。
综上所述，本实用新型是一种新能源汽车高压电气管理系统，主要由继电器，传感器和控制器等部件组成，该系统不仅简化了传统新能源车辆复杂的高压配电线路，还增加智能控制通道和监测回路，大大的提高了安全性和可靠性。本实用新型具有结构简单，制作方便，可重复使用，易于安拆使用等优点，适用于新能源汽车高压配电系统，具有很好的推广利用前景。
Claims (4)
1.新能源汽车高压电气管理系统，包括高压电源，其特征是：所述高压电源(2)的正极经各电器继电器(6)、各电器熔断器(8)与各电器设备正极相接，各电器设备负极再经总负继电器（7）与所述高压电源(2)的负极相连，形成闭合回路；各电器继电器(6)及总负继电器（7）均采用低端控制，它们的一个控制端均与主控制单元(9)的电源的接口连接，它们的另一个控制端分别与主控制单元(9)的各输出控制端口相连，CAN总线与主控制单元(9)相连。
2.如权利要求1所述的新能源汽车高压电气管理系统，其特征在于：高压电源(2)的正极与各电器继电器(6)之间串联有电流传感器。
3.如权利要求1或2所述的新能源汽车高压电气管理系统，其特征在于：主控制单元(9)包括由中央处理器，用于控制多个继电器的多通道继电器驱动模块；各电器继电器(6)及总负继电器（7）的另一个控制端分别与多通道继电器驱动模块的各输出端相连。
4.如权利要求3所述的新能源汽车高压电气管理系统，其特征在于：主控制单元(9)还包括用于检测各电器设备所在回路的电压、电流和绝缘状况的电压检测模块、电流检测模块、绝缘检测模块。
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|---|---|---|---|---|
| CN107490750A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-12-19 | 宝沃汽车（中国）有限公司 | 电动车辆及其绝缘检测方法、装置和系统 |
| CN108128183A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-06-08 | 力帆实业(集团)股份有限公司 | 新能源汽车充电电池控制箱 |
| CN109466376A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-03-15 | 淮海工学院 | 一种矿用机车锂电池启动电源电池管理系统 |
| CN109696621A (zh) * | 2017-10-20 | 2019-04-30 | 河南森源重工有限公司 | 一种电动车辆及其高压供电系统和故障检测方法 |
| CN110126669A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-08-16 | 安徽力高新能源技术有限公司 | 一种新能源汽车管理控制系统 |
| CN114083986A (zh) * | 2020-08-03 | 2022-02-25 | 陕西重型汽车有限公司 | 一种可单独控制上装供电的汽车高压控制器及其控制方法 |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107490750A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-12-19 | 宝沃汽车（中国）有限公司 | 电动车辆及其绝缘检测方法、装置和系统 |
| CN109696621A (zh) * | 2017-10-20 | 2019-04-30 | 河南森源重工有限公司 | 一种电动车辆及其高压供电系统和故障检测方法 |
| CN108128183A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-06-08 | 力帆实业(集团)股份有限公司 | 新能源汽车充电电池控制箱 |
| CN109466376A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-03-15 | 淮海工学院 | 一种矿用机车锂电池启动电源电池管理系统 |
| CN110126669A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-08-16 | 安徽力高新能源技术有限公司 | 一种新能源汽车管理控制系统 |
| CN114083986A (zh) * | 2020-08-03 | 2022-02-25 | 陕西重型汽车有限公司 | 一种可单独控制上装供电的汽车高压控制器及其控制方法 |
| CN114083986B (zh) * | 2020-08-03 | 2023-12-29 | 陕西重型汽车有限公司 | 一种可单独控制上装供电的汽车高压控制器及其控制方法 |
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