CN214929012U - 电动车辆及电动车辆中接触器的安全监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动车辆及电动车辆中接触器的安全监控系统，其中，安全监控系统包括：接触器驱动电路，具有选通信号接收端和控制信号输出端，通过选通信号接收端接收开关控制信号，并通过控制信号输出端输出接触器控制信号至接触器，以控制接触器断开或闭合；检测电路，用于检测接触器控制信号以输出控制检测信号；电池管理器，电池管理器的检测信号输入端与检测电路的输出端相连，电池管理器的控制信号输出端与选通信号接收端相连，电池管理器通过控制信号输出端输出开关控制信号至接触器驱动电路，并根据控制检测信号对开关控制信号进行验证。由此，对电动车辆中接触器状态进行实时监控，提高电动车辆的安全性与可靠性。

Description

电动车辆及电动车辆中接触器的安全监控系统

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电动车辆中接触器的安全监控系统和一种电动车辆。

背景技术

目前，相关技术的电动汽车高压系统的接触器控制，都是直接对接触器进行直接的硬线连接控制，而没有对接触器是否能正确执行控制指令进行考虑，此时，如果接触器本身发生了故障，便不能正确的执行控制指令，导致整车过压系统不能及时断开，对动力电池包(PACK)发生热失控提供了条件，进而引发电动汽车的起火、爆炸事故，对交通参与者的人身安全造成伤害。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种电动车辆中接触器的安全监控系统，能够对电动车辆中接触器状态进行实时监控，提高电动车辆的安全性与可靠性。

本实用新型的第二个目的在于提出一种电动车辆。

为达到上述目的，本实用新型第一方面提出的电动车辆中接触器的安全监控系统，包括：接触器驱动电路，所述接触器驱动电路具有选通信号接收端和控制信号输出端，所述接触器驱动电路通过所述选通信号接收端接收开关控制信号，并通过所述控制信号输出端输出接触器控制信号至所述接触器，以控制所述接触器断开或闭合；检测电路，所述检测电路的检测端与所述控制信号输出端相连，所述检测电路用于检测所述接触器控制信号以输出控制检测信号；电池管理器，所述电池管理器的检测信号输入端与所述检测电路的输出端相连，所述电池管理器的控制信号输出端与所述选通信号接收端相连，所述电池管理器通过所述控制信号输出端输出所述开关控制信号至所述接触器驱动电路，并根据所述控制检测信号对所述开关控制信号进行验证。

根据本实用新型的电动车辆中接触器的安全监控系统，通过接触器驱动电路通过选通信号接收端接收开关控制信号，并通过控制信号输出端输出接触器控制信号至接触器，以控制接触器断开或闭合，并通过检测接触器控制信号以输出控制检测信号，以及通过电池管理器通过控制信号输出端输出开关控制信号至接触器驱动电路，并根据控制检测信号对开关控制信号进行验证。由此，对电动车辆中接触器状态进行实时监控，提高电动车辆的安全性与可靠性。

另外，根据本实用新型上述的电动车辆中接触器的安全监控系统，还可以具有如下的附加技术特征：

在一些示例中，所述的电动车辆中接触器的安全监控系统，还包括整车控制器，其中，所述电池管理器与所述整车控制器相连，所述电池管理器在检测到动力电池出现故障时输出接触器断开请求至所述整车控制器，并在预设时间内接收到所述整车控制器发送的断开允许信号时输出关闭控制信号至所述接触器驱动电路。

在一些示例中，所述接触器驱动电路还包括电流采集芯片和电流信号采集端，所述电流信号采集端与所述接触器相连，所述电流采集芯片通过所述电流信号采集端采集接触器电流信号以输出接触器电流状态信号给所述电池管理器，以便所述电池管理器根据所述控制检测信号、所述开关控制信号和所述接触器电流状态信号对所述接触器进行综合诊断。

在一些示例中，所述接触器驱动电路还包括第一故障诊断单元，所述第一故障诊断单元用于对所述接触器驱动电路的内部故障进行诊断以输出第一故障诊断信号给所述电池管理器，以便所述电池管理器根据所述第一故障诊断信号进行安全处理。

在一些示例中，所述电池管理器还包括第二故障诊断单元，所述第二故障诊断单元用于对所述电池管理器的内部故障进行诊断，并根据诊断结果输出故障处理信号给所述整车控制器，以便所述整车控制器对所述电动车辆进行安全控制。

在一些示例中，所述检测电路包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与所述接触器驱动单元的控制信号输出端相连；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连且具有第一节点，所述第二电阻的另一端接地，所述第一节点作为所述检测电路的输出端。

在一些示例中，所述接触器包括动力电池主回路中的主正接触器和主负接触器。

在一些示例中，所述电流采集芯片与所述第一故障诊断单元集成设置。

在一些示例中，所述接触器驱动电路的内部故障包括过流故障和过压故障。

为达到上述目的，本实用新型第二方面提出的电动车辆，包括如上所述的电动车辆中接触器的安全监控系统。

根据本实用新型的电动车辆，采用上述电动车辆中接触器的安全监控系统，能够对电动车辆中接触器状态进行实时监控，提高电动车辆的安全性与可靠性。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的电动车辆中接触器的安全监控系统的方框示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例的电动车辆中接触器的安全监控系统的结构示意图；

图3为根据本实用新型一个实施例的接触器驱动电路的方框示意图；

图4为根据本实用新型一个实施例的检测电路的方框示意图；

图5为根据本实用新型一个实施例的检测电路的电气原理图；

图6为根据本实用新型一个实施例的电池管理器的方框示意图；

图7为根据本实用新型实施例的电动车辆的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述本实用新型实施例的电动车辆中接触器的安全监控系统和电动车辆。

图1为根据本实用新型实施例的电动车辆中接触器的安全监控系统的方框示意图。

如图1所示，电动车辆中接触器的安全监控系统100包括：接触器驱动电路10、检测电路20和电池管理器30。

具体地，如图2、图3、图4和图6所示，接触器驱动电路10具有选通信号接收端101和控制信号输出端102，接触器驱动电路10通过选通信号接收端101接收开关控制信号，并通过控制信号输出端102输出接触器控制信号至接触器，以控制接触器断开或闭合；检测电路20的检测端201与控制信号输出端102相连，检测电路20用于检测接触器控制信号以输出控制检测信号；电池管理器30的检测信号输入端301与检测电路20的输出端202相连，电池管理器30的控制信号输出端302与选通信号接收端101相连，电池管理器30通过控制信号输出端302输出开关控制信号至接触器驱动电路10，并根据控制检测信号对开关控制信号进行验证。

可选地，接触器包括动力电池主回路中的主正接触器和主负接触器。

需要说明的是，开关控制信号输出为1时，控制接触器闭合，以及开关控制信号为0时，控制接触器断开，其中，根据控制检测信号对开关控制信号进行验证具体包括：判断控制检测信号是否与开关控制信号是否一致，若一致，则将控制检测信号置为1，反之，将将控制检测信号置为0。

进一步地，如图5所示，检测电路20包括：第一电阻R1和第二电阻R2。

具体地，第一电阻R1的一端与接触器驱动单元10的控制信号输出端102相连；第二电阻R2的一端与第一电阻R1的另一端相连且具有第一节点P，第二电阻R2的另一端接地，第一节点P作为检测电路20的输出端202。

也就是说，检测电路20可通过第一电阻R1和第二电阻R2对接触器驱动单元10的控制信号输出端102输出的接触器控制信号进行模数采样检测，以输出控制检测信号至电池管理器30。

由此，在本实用新型的实施例中，接触器驱动电路10通过选通信号接收端101接收开关控制信号，并通过控制信号输出端102输出接触器控制信号，检测电路20通过检测端201接收接触器控制信号，并通过输出端202输出控制检测信号，电池管理器30通过检测信号输入端301接收输出控制信号，并通过控制信号输出端302输出开关控制信号至接触器驱动电路10，以及根据控制检测信号对开关控制信号进行验证，从而，对电动车辆中接触器状态进行实时监控，提高电动车辆的安全性与可靠性。

进一步地，电动车辆中接触器的安全监控系统100还包括：整车控制器40。

具体地，如图2所示，电池管理器30与整车控制器40相连，电池管理器30在检测到动力电池出现故障时输出接触器断开请求至整车控制器40，并在预设时间内接收到整车控制器40发送的断开允许信号时输出关闭控制信号至接触器驱动电路10。

可以理解的是，在接触器驱动电路10接收到电池管理器30输出的关闭控制信号之后，可控制接触器断开。

需要说明的是，若在预设时间内，电池管理器30未接收到整车控制器40发送的断开允许信号时，则电池管理器30可直接输出关闭控制信号至接触器驱动电路10，以及时控制接触器断开，确保电动车辆进入安全状态。

进一步地，如图3所示，接触器驱动电路10还包括电流采集芯片103和电流信号采集端104，电流信号采集端104与接触器相连，电流采集芯片104通过电流信号采集端104采集接触器电流信号以输出接触器电流状态信号给电池管理器30，以便电池管理器30根据控制检测信号、开关控制信号和接触器电流状态信号对接触器进行综合诊断。

需要说明的是，接触器处于闭合状态时，接触器电流状态信号对应为1，接触器处于断开状态时，接触器电流状态信号对应为0。

下面结合表1对本实用新型实施例的电动车辆中接触器的安全监控系统100的综合诊断结果进行相应的说明。

表1

表1为根据控制检测信号、开关控制信号和接触器电流状态信号对接触器进行综合诊断的诊断结果表。由表1可得，当开关控制信号输出为0、控制检测信号输出为0，且接触器电路状态信号为0时，综合判断接触器控制正常，当开关控制信号输出为0、控制检测信号输出为0，且接触器电路状态信号为1时，综合判断接触器控制异常，接触器短路故障，当开关控制信号输出为0、控制检测信号输出为1，且接触器电路状态信号为0时，综合判断接触器控制正常，检测电路20异常，当开关控制信号输出为0、控制检测信号输出为1，且接触器电路状态信号为1时，综合判断接触器控制异常，错误的控制信号，当开关控制信号输出为1、控制检测信号输出为0，且接触器电路状态信号为0时，综合判断接触器控制异常，错误的控制信号，当开关控制信号输出为1、控制检测信号输出为0，且接触器电路状态信号为1时，综合判断接触器控制正常，检测电路20异常，当开关控制信号输出为1、控制检测信号输出为1，且接触器电路状态信号为0时，综合判断接触器控制异常，接触器开路故障，当开关控制信号输出为0、控制检测信号输出为0，且接触器电路状态信号为0时，综合判断接触器控制正常。

可选地，在电池管理器30综合判断接触器短路故障或错误的控制信号后，优先进行报警提醒，并发出降低用电功率请求的故障处理信号至整车控制器40，以及在电池管理器30综合判断检测电路20异常或接触器开路故障时进行报警提醒，并发出维修请求的故障处理信号至整车控制器40，其中，整车控制器40可根据电动车辆的整车状态在预设时间内发出安全控制信号，以控制电动车辆回到安全状态。

进一步地，如图3所示，接触器驱动电路10还包括第一故障诊断单元105，第一故障诊断单元105用于对接触器驱动电路10的内部故障进行诊断以输出第一故障诊断信号给电池管理器30，以便电池管理器30根据第一故障诊断信号进行安全处理。

可选地，电流采集芯片103与第一故障诊断单元105集成设置，接触器驱动电路10的内部故障包括过流故障和过压故障。

也就是说，接触器驱动电路10可通过第一故障诊断单元105对自身的内部故障进行诊断，并当判断内部发生故障时，输出第一故障诊断信号给电池管理器30，以便电池管理器30根据第一故障诊断信号进行安全处理，例如，当接触器驱动电路10发生过流故障和过压故障时，输出第一故障诊断信号给电池管理器30，以便电池管理器30根据第一故障诊断信号进行安全处理。

进一步地，如图6所示，电池管理器30还包括第二故障诊断单元303，第二故障诊断单元303用于对电池管理器30的内部故障进行诊断，并根据诊断结果输出故障处理信号给整车控制器40，以便整车控制器40对电动车辆进行安全控制。

也就是说，电池管理器30可通过第二故障诊断单元303对自身的内部故障进行诊断，并根据诊断结果输出故障处理信号给整车控制器40，以便整车控制器40对电动车辆进行安全控制。

综上，根据本实用新型的电动车辆中接触器的安全监控系统，通过接触器驱动电路通过选通信号接收端接收开关控制信号，并通过控制信号输出端输出接触器控制信号至接触器，以控制接触器断开或闭合，并通过检测接触器控制信号以输出控制检测信号，以及通过电池管理器通过控制信号输出端输出开关控制信号至接触器驱动电路，并根据控制检测信号对开关控制信号进行验证。由此，对电动车辆中接触器状态进行实时监控，提高电动车辆的安全性与可靠性。

图7为根据本实用新型实施例的电动车辆的方框示意图。

如图7所示，电动车辆1000包括如前述本实用新型实施例的电动车辆中接触器的安全监控系统100。

需要说明的是，本实用新型实施例的电动车辆1000的具体实施方式与前述本实用新型实施例的电动车辆中接触器的安全监控系统100的具体实施方式一一对应，在此不再赘述。

综上，根据本实用新型的电动车辆，采用上述电动车辆中接触器的安全监控系统，能够对电动车辆中接触器状态进行实时监控，提高电动车辆的安全性与可靠性。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电动车辆中接触器的安全监控系统，其特征在于，包括：

接触器驱动电路，所述接触器驱动电路具有选通信号接收端和控制信号输出端，所述接触器驱动电路通过所述选通信号接收端接收开关控制信号，并通过所述控制信号输出端输出接触器控制信号至所述接触器，以控制所述接触器断开或闭合；

检测电路，所述检测电路的检测端与所述控制信号输出端相连，所述检测电路用于检测所述接触器控制信号以输出控制检测信号；

电池管理器，所述电池管理器的检测信号输入端与所述检测电路的输出端相连，所述电池管理器的控制信号输出端与所述选通信号接收端相连，所述电池管理器通过所述控制信号输出端输出所述开关控制信号至所述接触器驱动电路，并根据所述控制检测信号对所述开关控制信号进行验证。

2.如权利要求1所述的电动车辆中接触器的安全监控系统，其特征在于，还包括整车控制器，其中，所述电池管理器与所述整车控制器相连，所述电池管理器在检测到动力电池出现故障时输出接触器断开请求至所述整车控制器，并在预设时间内接收到所述整车控制器发送的断开允许信号时输出关闭控制信号至所述接触器驱动电路。

3.如权利要求1所述的电动车辆中接触器的安全监控系统，其特征在于，所述接触器驱动电路还包括电流采集芯片和电流信号采集端，所述电流信号采集端与所述接触器相连，所述电流采集芯片通过所述电流信号采集端采集接触器电流信号以输出接触器电流状态信号给所述电池管理器，以便所述电池管理器根据所述控制检测信号、所述开关控制信号和所述接触器电流状态信号对所述接触器进行综合诊断。

4.如权利要求3所述的电动车辆中接触器的安全监控系统，其特征在于，所述接触器驱动电路还包括第一故障诊断单元，所述第一故障诊断单元用于对所述接触器驱动电路的内部故障进行诊断以输出第一故障诊断信号给所述电池管理器，以便所述电池管理器根据所述第一故障诊断信号进行安全处理。

5.如权利要求2所述的电动车辆中接触器的安全监控系统，其特征在于，所述电池管理器还包括第二故障诊断单元，所述第二故障诊断单元用于对所述电池管理器的内部故障进行诊断，并根据诊断结果输出故障处理信号给所述整车控制器，以便所述整车控制器对所述电动车辆进行安全控制。

6.如权利要求1-5中任一项所述的电动车辆中接触器的安全监控系统，其特征在于，所述检测电路包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端与所述接触器驱动单元的控制信号输出端相连；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连且具有第一节点，所述第二电阻的另一端接地，所述第一节点作为所述检测电路的输出端。

7.如权利要求1-5中任一项所述的电动车辆中接触器的安全监控系统，其特征在于，所述接触器包括动力电池主回路中的主正接触器和主负接触器。

8.如权利要求4所述的电动车辆中接触器的安全监控系统，其特征在于，所述电流采集芯片与所述第一故障诊断单元集成设置。

9.如权利要求8所述的电动车辆中接触器的安全监控系统，其特征在于，所述接触器驱动电路的内部故障包括过流故障和过压故障。

10.一种电动车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的电动车辆中接触器的安全监控系统。

Images