CN211942979U - 一种高压连接电路及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高压连接电路及汽车，所述高压连接电路包括：高压部件，高压部件包括连接在第一电位端与第二电位端之间的分压元件；在高压部件上设置有高压接插件，高压接插件包括互锁短接片；互锁短接片包括短路连接第一电位端和第二电位端的第一状态，以及与第一电位端和第二电位端中的至少一端分离的第二状态；故障检测模组，与第一电位端和第二电位端连接，通过第一电位端的电压信号和第二电位端的电压信号，检测互锁短接片的状态。上述方案，各连接器单独检测，可准确定位故障连接器位置；且可以区分互锁故障与互锁回路故障，在出现对电源/地短路、线路虚接等回路故障时，不会上报互锁故障，从而避免发生互锁故障误报。

Description

一种高压连接电路及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，特别涉及一种高压连接电路及汽车。

背景技术

高压互锁(High Voltage Inter-lock，简称HVIL)是用低压信号监视高压回路完整性的一种安全设计方法，高压连接器的低压回路比高压回路后接通，先断开。在高压回路分断前，整车控制器通过低压信号的变化引导整车高压下电，降低高压暴露后的人员触电风险，保证行车安全。

高压互锁要求：

1.高压连接器即高压接插件，(需工具打开的接拆件除外)须具备高压互锁；

2.高压互锁方案可采用串联检测方案或单独检测方案，或其它可行方案；

3.系统能够准确检测并上报互锁故障并定位发生故障的插件位置；

4.高压互锁故障应通过一个明显的信号(例如声或光信号)提示驾驶员；

5.高压互锁故障的处理方式应根据当前车辆所处工况及当前车速执行不同的安全下电处理策略，如车辆静止时1s内切断高压输出，满足地方准入要求。

现有方案中，整车控制器(Vehicle Control Unit，简称VCU)通过检测如图1-2所示的检测点1的电压值确认互锁故障位置；R1、R2、…Rn分别和高压接插件1、高压接插件2…高压接插件n对应。当高压接插件可靠连接时，高压接插件的互锁短接片将电阻R1、R2…Rn短接，检测点1电压为V0，代表互锁正常；当高压互锁接插件1分断或未可靠连接时，互锁短接片与R1两端分离，R1串联接入检测回路，此时检测点1电压为V1，根据V1可以定位互锁故障位置为高压接插件1，依次类推，可以定位出各故障点位置。

上述方案的存在如下缺陷：该检测方案为串联式，无法区分互锁故障与互锁回路故障，而在出现如对电源/地短路、线路虚接等互锁回路故障时，是不应上报互锁故障的。现需要提出一种解决方案，避免发生因互锁回路故障而造成的零部件误报互锁故障。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种高压连接电路及汽车，以避免因互锁检测回路故障造成零部件互锁故障的误报。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

依据本实用新型的一个方面，提供了一种高压连接电路，包括：

高压部件，所述高压部件包括连接在第一电位端与第二电位端之间的分压元件；在所述高压部件上设置有高压接插件，所述高压接插件包括互锁短接片；所述互锁短接片包括短路连接所述第一电位端和所述第二电位端的第一状态，以及与所述第一电位端和所述第二电位端中的至少一端分离的第二状态；

故障检测模组，与所述第一电位端和所述第二电位端连接，通过所述第一电位端的电压信号和所述第二电位端的电压信号，检测所述互锁短接片的状态。

可选地，所述高压部件还包括第一分压元件和第二分压元件；其中，所述第一分压元件的一端连接在所述第一电位端，另一端连接在第三电位端；所述第二分压元件的一端连接在所述第二电位端，另一端连接在第四电位端。

可选地，所述高压连接电路包括多个所述高压部件，其中，每个所述高压部件均设置有相应的所述高压接插件。

可选地，所述第二电位端的电位小于所述第一电位端的电位。

可选地，所述第三电位端的电位为5V，所述第四电位端的电位为0V。

可选地，所述高压部件包括电池管理系统BMS、车载加热器和车载空调。

可选地，所述故障检测模组包括：

电位检测单元，所述电位检测单元用于检测所述第一电位端的电压信号和所述第二电位端的电压信号。

可选地，所述故障检测模组还包括：

故障认证单元，所述故障认证单元用于根据所述电压信号确定所述互锁短接片的状态。

依据本实用新型的另一个方面，提供了一种汽车，包括如上所述的高压连接电路。

本实用新型的有益效果是：

上述方案，各连接器单独检测，可准确定位故障连接器位置，且可以区分互锁故障与互锁回路故障，如对电源/地短路、线路虚接等回路故障出现时，不会上报互锁回路故障，从而避免因为互锁回路故障造成的零部件误报互锁故障。

附图说明

图1表示现有技术中的互锁电路示意图之一；

图2表示现有技术中的互锁电路示意图之二；

图3表示本实用新型实施例提供的高压连接电路的结构框图；

图4表示本实用新型实施例提供的高压连接电路示意图之一；

图5表示本实用新型实施例提供的高压连接电路示意图之二。

附图标记说明：

R1-分压元件；Ra-第一分压元件；Rb-第二分压元件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。

本实用新型为避免因互锁检测回路故障造成零部件互锁故障的误报，提供一种高压连接电路及汽车。

如图3-4所示，本实用新型其中一实施例提供一种高压连接电路，包括：

高压部件，所述高压部件包括连接在第一电位端与第二电位端之间的分压元件R1；在所述高压部件上设置有高压接插件，所述高压接插件包括互锁短接片；所述互锁短接片包括短路连接所述第一电位端和所述第二电位端的第一状态，以及与所述第一电位端和所述第二电位端中的至少一端分离的第二状态。

需要说明的是，本实用新型实施例所提供的高压连接电路是一种互锁电路，采用此互锁电路方案可以区分互锁故障与互锁回路故障。其中，所述互锁故障是指所述高压接插件断开的情况，即所述高压接插件上的所述互锁短接片处于第二状态时的情况；而所述互锁回路故障包括对电源短路、对地短路或线路虚接等回路故障，以下不再赘述。

还需要说明的是，如图3所示，BMS和车载加热器均为高压部件；如图4所示，检测点一和检测点二分别设置在所述第一电位端和所述第二电位端。

故障检测模组，与所述第一电位端和所述第二电位端连接，通过所述第一电位端的电压信号和所述第二电位端的电压信号，检测所述互锁短接片的状态。

需要说明的是，通过设置所述故障检测模组，可以检测所述第一电位端的电压信号和所述第二电位端的电压信号，从而通过分析所述电压信号，检测出所述互锁短接片的状态，即所述高压连接电路是否发生互锁故障。根据本实用新型其中一实施例，所述故障检测模组可设置在VCU中。

可选地，所述高压部件还包括第一分压元件Ra和第二分压元件Rb；其中，所述第一分压元件Ra的一端连接在所述第一电位端，另一端连接在第三电位端；所述第二分压元件Rb的一端连接在所述第二电位端，另一端连接在第四电位端。

需要说明的是，可选地，所述第二电位端的电位小于所述第一电位端的电位。根据本实用新型其中一实施例，所述第三电位端的电位为5V，所述第四电位端的电位为0V，即所述第四电位端接地。

具体的，下面将根据本实用新型其中一实施例，就如何通过所述第一电位端的电压信号和所述第二电位端的电压信号，而检测所述互锁短接片的状态，以及，所述高压连接电路如何区分互锁故障与互锁回路故障作进一步说明。

如图4所示，电路的供电电压(Volt Current Condenser，简称Vcc)即所述所述第三电位端，其电位为5V；所述第四电位端接地，其电位为0V，检测点一和检测点二分别设置在所述第一电位端和所述第二电位端。其对应的电路图如图5所示，连接器即所述高压接插件，检测点一和检测点二分别用AD1和AD2表示；分压元件R1、第一分压元件Ra和第二分压元件Rb的可分别选用阻值为10K、10K和20K的电阻。就所述高压连接电路而言，在第一分压元件Ra和第二分压元件Rb均完好的情况下(即没有发生互锁回路故障)，若高压接插件可靠连接，即所述互锁短接片处于第一状态时，可测得AD1和AD2的电位值均为2.5V；若高压接插件分断或未可靠连接时，即所述互锁短接片处于第二状态时，可测得AD1和AD2的电位值分别为3.75V和1.25V。即根据AD1和AD2的电压信号，可判断所述互锁短接片的状态；具体的，若测得AD1和AD2的电位值分别为3.75V和1.25V，则判定此处发生了互锁故障。而对于所述互锁回路故障，其故障情况可详细分为以下几种情况：

一.对电源短路的情况，具体又分为：

Ra对电源短路，Rb未断开：此情况下，当连接器未闭合时，即同时发生了互锁故障的情形，可测得AD1和AD2的电位值分别为5V和1.66V；当连接器闭合时，可测得AD1和AD2的电位值均为5V；

Rb对电源短路，Ra未断开：可测得AD1和AD2的电位值均为5V；

Ra和Rb均对电源短路：可测得AD1和AD2的电位值均为5V。

二.对地短路的情况，具体又分为：

Rb对地短路，Ra未断开：此情况下，当连接器未闭合时，即同时发生了互锁故障的情形，可测得AD1和AD2的电位值分别为3.3V和0V；当连接器闭合时，可测得AD1和AD2的电位值均为0V；

Ra对地短路，Rb未断开：可测得AD1和AD2的电位值均为0V；

Ra和Rb均对地短路：可测得AD1和AD2的电位值均为0V。

根据上述检测结果分析可得出以下结论：AD1和AD2任意一点电压等于5V，则表示发生了互锁回路故障，具体为对电源短路的故障；AD1和AD2任意一点电压等于0V，则表示发生了互锁回路故障，具体为对地短路的故障；上述两种情况下，若AD1与AD2电压不同，则表示连接器已断开，即表示即有互锁回路故障又有互锁故障。

上述分析应用于软件时，考虑到误差问题，可设置一定的范围，其具体判断逻辑详见下表所示：

上表所示为本实用新型其中一实施例的软件判断逻辑，其判断范围的上下限可根据具体情况具体设置。

也就是说，按照上述方案在互锁电路上设置检测点，通过所述高压部件上Ra、Rb和R1的阻值，可获得判定互锁回路故障和互锁故障的电压范围，将电压范围作为预设值输入软件中，可应用软件检测故障。

可选地，所述高压连接电路包括多个所述高压部件，其中，每个所述高压部件均设置有相应的所述高压接插件。

需要说明的是，所述高压连接电路中包括多个所述高压部件，且每个所述高压部件均按上述方案设置。即故障检测模组分别连接每一高压部件的互锁短接片两侧的第一电位端和第二电位端；对于不同高压部件的故障检测模组可以集成为一体，也可以分体设置。如图3所示，电池管理系统(Battery Management System，简称BMS)和高压驱动集成单元的检测互锁短接片的故障检测模组设置为两个部分。根据本实用新型其中一实施例，所述高压部件包括BMS、车载加热器、车载空调和电驱动装置等用电器。可分别对各个高压部件设置检测点A、检测点B和检测点C等，通过各个检测点分别检测各高压部件所在位置的互锁回路故障或互锁故障。

可选地，所述故障检测模组包括：

电位检测单元，所述电位检测单元用于检测所述第一电位端的电压信号和所述第二电位端的电压信号。

可选地，所述故障检测模组还包括：

故障认证单元，所述故障认证单元用于根据所述电压信号确定所述互锁短接片的状态。

需要说明的是，所述故障认证单元中可根据前文所述的软件判断逻辑，来区分判定互锁电路中当前的故障情况，快速有效，可准确定位故障位置。在判定发生互锁回路故障时，不会误报互锁故障。

本实用新型实施例的所述高压连接电路，各连接器单独检测，可准确定位故障连接器位置，且可以区分互锁故障与互锁回路故障，如对电源/地短路、线路虚接等互锁回路故障出现时，不会上报互锁回路故障，从而避免因为互锁回路故障造成的零部件误报互锁故障。

本实用新型实施例还提供一种汽车，包括上述的高压连接电路。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高压连接电路，其特征在于，包括：

高压部件，所述高压部件包括连接在第一电位端与第二电位端之间的分压元件；在所述高压部件上设置有高压接插件，所述高压接插件包括互锁短接片；所述互锁短接片包括短路连接所述第一电位端和所述第二电位端的第一状态，以及与所述第一电位端和所述第二电位端中的至少一端分离的第二状态；

故障检测模组，与所述第一电位端和所述第二电位端连接，通过所述第一电位端的电压信号和所述第二电位端的电压信号，检测所述互锁短接片的状态。

2.根据权利要求1所述的高压连接电路，其特征在于，所述高压部件还包括第一分压元件和第二分压元件；其中，所述第一分压元件的一端连接在所述第一电位端，另一端连接在第三电位端；所述第二分压元件的一端连接在所述第二电位端，另一端连接在第四电位端。

3.根据权利要求1或2所述的高压连接电路，其特征在于，所述高压连接电路包括多个所述高压部件，其中，每个所述高压部件均设置有相应的所述高压接插件。

4.根据权利要求2所述的高压连接电路，其特征在于，所述第二电位端的电位小于所述第一电位端的电位。

5.根据权利要求2所述的高压连接电路，其特征在于，所述第三电位端的电位为5V，所述第四电位端的电位为0V。

6.根据权利要求3所述的高压连接电路，其特征在于，所述高压部件包括电池管理系统BMS、车载加热器和车载空调。

7.根据权利要求1所述的高压连接电路，其特征在于，所述故障检测模组包括：

电位检测单元，所述电位检测单元用于检测所述第一电位端的电压信号和所述第二电位端的电压信号。

8.根据权利要求7所述的高压连接电路，其特征在于，所述故障检测模组还包括：

故障认证单元，所述故障认证单元用于根据所述电压信号确定所述互锁短接片的状态。

9.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的高压连接电路。

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