CN213291911U - 一种汽车空调电动压缩机高压互锁结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种汽车空调电动压缩机高压互锁结构，用于连接压缩机和高压电源的线路上设有用于互锁的插接件，所述插接件包括公插和母插，所述公插和母插上设有相配合的高压接插件和低压接插件，所述公插和母插插入连接时，当高压接插件接触时，低压接插件未接触，当高压接插件插接到位时，低压接插件接触。本实用新型采用控制器自带芯片采集互锁信号，再通过低压插件的pin针脚传送给整车控制器，响应速度很快，同时保证信息准确可靠。

Description

一种汽车空调电动压缩机高压互锁结构

技术领域

本实用新型涉及汽车空调领域，具体涉及一种新型的电动压缩机高压插件上面的互锁结构。

背景技术

电动汽车一般采用自带的高压电池作为整车的动力来源，同时像空调系统的压缩机大都使用高压供电的带有控制器的电动压缩机，另外还有其他部件比如驱动电机、加热器等也是采用高压电池直接供电的，整车上面使用高压的零部件很多。高压系统的风险点之一，是突然断电，汽车失去动力。可能造成汽车失去动力的原因有几种，其中之一就是高压回路自动松脱。高压互锁可以监测到这种迹象，并在高压断电之前给整车控制器提供报警信息，预留整车系统采取应对措施的时间。

电动汽车的另外一个风险点，是人为误操作，在系统工作过程中，手动断开高压连接点。如果没有高压互锁设计存在，在断开的瞬间，整个回路电压加在断点两端，对于高压连接器这类本身不具备分断能力的器件来说，是非常危险的。电压击穿空气在两个器件之间拉弧，时间虽短，但能很高，可能对断点周围的人员和设备造成伤害。因此对整车这些关键零部件的高压插件是否连接到位，需要设计一种可以随时能检测的装置，特别是空调系统的电动压缩机作为非常重要的高压部件，按照安全要求，强制规定了其高压插件里面必须采用带有互锁结构的设计，各种电动压缩机也按照这个要求一般采用机械式互锁结构或者采用带芯片检测功能的可以通过信号线传送信号的结构。

为实现上述目的，必须在电动压缩机的高压插件内部以及压缩机控制器的里面控制芯片采用结构和硬件方面的设计，通过高压插件自带互锁插针与外部整车线束的结构进行连接，把两个对接插件可靠连接的信息通过控制器内部PCB 板上面的导线传送到芯片的引脚，然后检测后把信号通过压缩机低压插件的针脚发给整车控制器进行检测，做到快速响应，保证整车运行和后续各种维护的安全，但是这类普遍使用的硬线直接连通互锁结构，存在响应速度慢，可靠性较差的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是实现一种响应速度很快，能够保证信息准确可靠的汽车空调电动压缩机高压互锁结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种汽车空调电动压缩机高压互锁结构，用于连接压缩机和高压电源的线路上设有用于互锁的插接件，所述插接件包括公插和母插，所述公插和母插上设有相配合的高压接插件和低压接插件，所述公插和母插插入连接时，当高压接插件接触时，低压接插件未接触，当高压接插件插接到位时，低压接插件接触。

所述压缩机内设有用于进行互锁的CPU，所述CPU设有获取通断关系的引脚，该引脚通过低压接插件连接形成回路，所述CPU的信号输出端输出互锁信号至整个控制器。

所述公插上的高压接插件和低压接插件为位于同侧的重叠的插件；所述母插上的高压接插件和低压接插件为位于同侧的重叠的插口。

所述高压接插件接高压断开状态，所述低压接插件的回路被切断；所述高压接插件接连接状态，所述低压接插件的回路断点被短接，形成完整回路。

本实用新型高压互锁带内部控制器检测(见图4)，能有效快速的检测到电动压缩机高压插件与整车线束的插件对接是否牢固可靠(见图3)，相对于目前大量在使用的普通机械式采用硬线的互锁结构(见图1)而言信号反馈的快速可靠性大为提升，一旦发生高压插件连接的故障，可以很短时间就发出报警信号给整车控制器，让整车高压电源及时的切断下电，对保证使用者的人身安全具有极大的现实意义。

附图说明

下面对本实用新型说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：

图1是一种带普通采用机械式硬线连接的互锁结构的示意图；

图2是本专利采用控制器芯片检测传送信号互锁结构的示意图；

图3是电动压缩机高压插件和整车对接插件的结构示意图；

图4是电动压缩机控制器内部互锁信号采集的示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

针对整个的高压互连系统来讲，为了保证高压系统上下电时的安全，在连接设计时，引入了高压互锁概念(HVIL)，互锁结构可以确认整个高压系统的完整性，当高压系统回路断开或者完整性受到破坏的时候，激发整车的安全措施启动。简单描述为，连接器在插合导通时，高压回路先接触导通，后高压互锁信号回路再导通；分断时，先高压互锁信号分断，后高压回路断开。大多数连接器厂家会把高压互锁设计放在连接器内部，也有一部分厂家会把高压互锁通过辅助结构设计放在对插腔体的外部。确保高压互锁回路的稳定性，十分重要。如果说高压互锁不连续，可能带来的影响会很恶劣，比如车正在行驶过程中，突然高压互锁回路信号异常，导致整车突然掉电，不能正常运行，这样会造成交通事故。

如图2所示，电动压缩机高压插件与整车线束高压插件对接好后，此连接信号通过压缩机控制器里面的CPU芯片检测后再通过压缩机上面的低压插件的端子把信号传递给整车的控制器。

如图3所示，高压互锁功能的高压连接器，由壳体、高压导电件、低压信号导电件和监测器及监测线路共同组成。高压互锁连接器，一般实现方式是，对插的一对公头、母头上，分别固定着一对高压接插件和一对低压接插件。高压断开状态，低压回路被切断；高压连接状态，低压回路的断点被短接，形成完整回路。

如图4所示，直流高压连接器，有正极和负极两组公端子母端子。低压回路同样由两对公针母针和壳体组成。在公头和母头上，高低压导电件被固定在一个壳体上，相对位置固定。要实现低压比高压首先获得断开的信息，落后获得连接完成的信息，需要确保低压回路插针晚于高压回路端子的对接接触时间，调节高压端子和低压插针的长度就可以实现。一个可靠的设计是，低压插针短 (或者位置落后)，高压端子刚刚接触的状态，低压插针还有一段距离；高压端子已经对接大半，低压插针才刚接触；高压端子插接到位，低压端子也插接到位。

整车监测器负责采集低压信号回路的通断状态，发送给控制器。这样，在高压回路真正实现通断以前，控制器已经掌握了这个连接器的状态。

HVIL识别到危险时，整个控制器需要根据事发时候的行车状态及故障危害程度合理运用安全策略，这里收集了一些常见的安全策略：

1)故障报警。无论车辆是否处于行驶状态，HVIL识别到危险时，必须以某种形式发出提示警报，提醒驾驶员及时处理

2)切断高压。当车辆处于停止状态时，HVIL检测到危险时，需要告诉系统控制器断开高压。

3)降功率运行。行驶过程中识别到危险时，不能马上断开高压，首先发出提示或警报让驾驶员知道异常发生，然后控制系统降低电机的运行功率，降低车速，让高压系统工作在较小负荷，为驾驶员提供一定的时间靠边停车，以便下一步的故障分析。

本实用新型通过高压插件里面自带的互锁插针，把外部整车高压线束的插件与电动压缩机的高压插件对接信号，通过压缩机内部CPU芯片进行检测，确保压缩机与外部高压线束插件对接牢固，同时插拔高压插件时传送信号给整车控制器，保证高压电源先下电，从而保证拔下插件时无短路发生，保证使用者和维修人员的人身安全。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种汽车空调电动压缩机高压互锁结构，其特征在于：用于连接压缩机和高压电源的线路上设有用于互锁的插接件，所述插接件包括公插和母插，所述公插和母插上设有相配合的高压接插件和低压接插件，所述公插和母插插入连接时，当高压接插件接触时，低压接插件未接触，当高压接插件插接到位时，低压接插件接触。

2.根据权利要求1所述的汽车空调电动压缩机高压互锁结构，其特征在于：所述压缩机内设有用于进行互锁的CPU，所述CPU设有获取通断关系的引脚，该引脚通过低压接插件连接形成回路，所述CPU的信号输出端输出互锁信号至整个控制器。

3.根据权利要求1或2所述的汽车空调电动压缩机高压互锁结构，其特征在于：所述公插上的高压接插件和低压接插件为位于同侧的重叠的插件；所述母插上的高压接插件和低压接插件为位于同侧的重叠的插口。

4.根据权利要求3所述的汽车空调电动压缩机高压互锁结构，其特征在于：所述高压接插件接高压断开状态，所述低压接插件的回路被切断；所述高压接插件接连接状态，所述低压接插件的回路断点被短接，形成完整回路。

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