CN214929017U

CN214929017U - 一种新能源客车高压安全管理系统

Info

Publication number: CN214929017U
Application number: CN202120860829.4U
Authority: CN
Inventors: 陈新现; 陈晓冰; 叶伟宏; 陈钦松; 谢百达; 章莉; 余永龙
Original assignee: Xiamen Jinlong Automobile New Energy Technology Co ltd
Current assignee: Xiamen Jinlong Automobile New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2021-04-25
Filing date: 2021-04-25
Publication date: 2021-11-30
Anticipated expiration: 2031-04-25

Abstract

本实用新型公开了一种新能源客车高压安全管理系统，涉及新能源客车技术领域，包括PDU单元以及分别与PDU单元相连接的高压电源和低压电源，还包括第一DCDC单元和高压管理单元；第一DCDC单元设置于高压电源和PDU单元之间，用于将高压电源输出的高压电流转换为可为PDU单元供电的低压电流；高压管理单元与高压电源、低压电源、PDU单元和第一DCDC单元相互通讯连接，用于监测各部件的工作状态，并进行用电安全管理调控。相较于现有技术的冗余低压电源设计，本实用新型具有结构简单、设计合理、集成化程度高和易于操控等优点，有效节约了生产成本和控制成本。

Description

一种新能源客车高压安全管理系统

技术领域

本实用新型涉及新能源客车技术领域，尤其是一种新能源客车高压安全管理系统。

背景技术

电动汽车的电源模块包括主电源和辅助电源，主电源是为驱动汽车行驶的高压电源，辅助电源是为车载各种仪表和控制系统供电的低压电源。为了充分保证电动汽车高压电源的用电安全，需要配置高压安全管理系统对用电分配和安全进行直接的管理和控制。

当出现碰撞或绝缘失效等危险情况导致低压电源故障时，传统大多电动汽车的高压安全管理措施往往是直接断开所有接触器，从而避免安全事故的发生。然而当系统有大电流运行时，直接断开所有接触器可能会造成接触器出现粘连，无法断开的问题，存在很大的安全隐患。为此，现有电动汽车往往配置有两套独立运行的低压电源，以确保其中一套低压电源故障时，另一套低压电源能启动工作，从而维持电动汽车各电器部件的工作正常，确保电动汽车的安全性和可靠性。但是这样的冗余低压电源设计不仅零部件成本高，占用的安装空间大，并且会增加高压安全管理的控制成本。

发明内容

本实用新型提供一种新能源客车高压安全管理系统，其主要目的在于解决现有电动汽车的冗余低压电源设计不仅零部件成本高，占用的安装空间大，并且会增加高压安全管理的控制成本的问题。

本实用新型采用如下技术方案：

一种新能源客车高压安全管理系统，包括PDU单元以及分别与PDU单元相连接的高压电源和低压电源，还包括第一DCDC单元和高压管理单元；所述第一DCDC单元设置于所述高压电源和PDU单元之间，用于将高压电源输出的高压电流转换为可为PDU单元供电的低压电流；所述高压管理单元与所述高压电源、低压电源、PDU单元和第一DCDC单元相互通讯连接，用于监测各部件的工作状态，并进行用电安全管理调控。

进一步，还包括第二DCDC单元、24V铅酸电池、高压油泵控制单元、低压油泵控制单元和油泵电机；所述24V铅酸电池通过第二DCDC单元连接于所述PDU单元；所述油泵电机通过高压油泵控制单元连接于所述PDU单元，并通过所述低压油泵控制单元连接于所述第二DCDC单元；所述高压管理单元与所述第二DCDC单元、高压油泵控制单元和低压油泵控制单元相互通讯连接。

进一步，还包括用于检测高压电源是否漏电的绝缘检测单元，所述绝缘检测单元设置于所述高压电源与PDU单元之间，并与所述高压管理单元相互通讯连接。

进一步，还包括用于检测高压电流的电流采集单元，所述电流采集单元设置于所述高压电源与PDU单元之间，并与所述高压管理单元相互通讯连接。

进一步，还包括低压分线板，所述低压电源和第一DCDC单元均通过低压分线板连接于所述PDU单元；所述高压管理单元与所述第一分线板相互通讯连接。

更进一步，所述低压分线板与整车控制器的CAN通讯单元和碰撞信号检测单元相互连接。

进一步，还包括主驱控制单元和主驱电机，所述主驱控制单元设置于所述所述PDU单元与主驱电机之间，并与所述高压管理单元相互通讯连接。

进一步，还包括气泵控制单元和气泵电机，所述气泵控制单元设置于所述PDU单元与气泵电机之间，并与所述高压管理单元相互通讯连接。

进一步，还包括连接于所述PDU单元的电附件和电池高压相关负载。

和现有技术相比，本实用新型产生的有益效果在于：

本实用新型在高压电源和PDU单元之间设有第一DCDC单元，当低压电源发生故障时，高压管理单元可控制第一DCDC单元开启工作，从而将高压电源输出的高压电流转换为可为PDU单元供电的低压电流，由此作为低压备份电源使用，以维持相关低压工作部件的正常运行，确保行车安全。相较于现有技术的冗余低压电源设计，本实用新型具有结构简单、设计合理、集成化程度高和易于操控等优点，有效节约了生产成本和控制成本。

附图说明

图1为本实用新型中的电路结构示意图。

图2为本实用新型中的流程控制示意图。

图中：1、PDU单元；2、高压电源；3、低压电源；4、第一DCDC单元；5、高压管理单元；6、第二DCDC单元；7、24V铅酸电池；8、高压油泵控制单元；9、低压油泵控制单元；10、油泵电机；11、绝缘检测单元；12、电流采集单元；13、低压分线板；14、CAN通讯单元；15、碰撞信号检测单元；16、主驱控制单元；17、主驱电机；18、气泵控制单元；19、气泵电机；20、电附件；21、电池高压相关负载。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。为了全面理解本实用新型，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本实用新型。

参照图1，一种新能源客车高压安全管理系统，包括PDU单元1以及分别与PDU单元1相连接的高压电源2和低压电源3，还包括第一DCDC单元4和高压管理单元5；第一DCDC单元4设置于高压电源2和PDU单元1之间，用于将高压电源2输出的高压电流转换为可为PDU单元1供电的低压电流；高压管理单元5与高压电源2、低压电源3、PDU单元1和第一DCDC单元4相互通讯连接，用于监测各部件的工作状态，并进行用电安全管理调控。当低压电源3发生故障时，高压管理单元5可控制第一DCDC单元4开启工作，从而将高压电源2输出的高压电流转换为可为PDU单元1供电的低压电流，由此作为低压备份电源使用，以维持相关低压工作部件的正常运行，确保行车安全。相较于现有技术的冗余低压电源3设计，本实用新型具有结构简单、设计合理、集成化程度高和易于操控等优点，有效节约了生产成本和控制成本。

参照图1，该高压安全管理系统还包括第二DCDC单元6、24V铅酸电池7、高压油泵控制单元8、低压油泵控制单元9和油泵电机10；24V铅酸电池7通过第二DCDC单元6连接于PDU单元1；油泵电机10通过高压油泵控制单元8连接于PDU单元1，并通过低压油泵控制单元9连接于第二DCDC单元6；高压管理单元5与第二DCDC单元6、高压油泵控制单元8和低压油泵控制单元9相互通讯连接。当通过第一DCDC单元4引入备份低压电源时，高压管理单元5可通过低压油泵控制单元9控制油泵电机10工作，以维持油泵电机10的正常运行，保证驾驶员还可以操作方向，并将车辆停到安全的地方，充分确保了车辆的安全性和可靠性。

参照图1，该高压安全管理系统还包括绝缘检测单元11和电流采集单元12，其中，绝缘检测单元11用于检测高压电源2是否漏电，其设置于高压电源2与PDU单元1之间，并与高压管理单元5相互通讯连接；电流采集单元12用于检测高压电流，其设置于高压电源2与PDU单元1之间，并与高压管理单元5相互通讯连接。工作时，高压管理单元5实时监测绝缘检测单元11和电流采集单元12的工作状态，以便于在故障发生时及时准确地作出应急响应。

参照图1，本实用新型所提供的高压安全管理系统还集成了主驱电机17和气泵电机19。具体地，主驱电机17通过主驱控制单元16连接于PDU单元1，气泵电机19通过气泵控制单元18连接于PDU单元1，并且主驱控制单元16和气泵控制单元18均与高压管理单元5相互通讯连接。此外，高压安全管理系统还集成了电附件20和电池高压相关负载21，电附件20和电池高压相关负载21均连接于PDU单元1，由PDU单元1进行用电分配管理。由此可知，本实用新型高度集成了主驱电机17和气泵电机19等相关设备的高压管理，当低压电源3出现故障时，高压管理单元5可迅速做出响应，首先控制高压用电设备在合理的时间内停止工作，然后再断开与PDU单元1的连接，从而确认高压用电设备安全可靠的切断，防止出现接触器粘连、无法断开的现象，确保高压管理的可靠性和安全性。

参照图1，该高压安全管理系统还包括低压分线板13，低压电源3和第一DCDC单元4均通过低压分线板13连接于PDU单元1，而高压管理单元5则与第一分线板13相互通讯连接。此外，低压分线板13还与整车控制器的CAN通讯单元14和碰撞信号检测单元15相互连接。工作时，高压管理单元5通过CAN通讯单元14与整车控制器相互通讯连接，并通过碰撞信号检测单元15实时检测车辆是否发生碰撞。

参照图1，作为优选方案，当低压电源3发生故障时，第一DCDC单元4从高压电源2取电，并输出19V的低压电供PDU单元1应急使用。

参照图1和图2，以下说明本实用新型的具体控制原理：

1、当高压管理单元5检测到碰撞或者绝缘失效等意外情况发生时，首先判断低压电源3是否故障，并作出相应的安全控制相应。

1.1、若低压电源3发生故障，则立即控制第一DCDC单元4在百us内从高压电源2取电，输出19V的低压电供PDU单元1应急使用，并保证主驱电机17和气泵电机19等相关设备的接触器不跳动，维持吸合状态。当高压管理单元5检测到第一DCDC单元4输出低压电流并再次确认碰撞或者绝缘失效等信号有效时，则执行下一应急处理流程。

1.2、若低压电源3未发生故障，并且CAN回路可正常工作时，则高压管理单元5发送故障报警以提醒驾驶员在安全位置靠边停车。当高压管理单元5再次确认碰撞或者绝缘失效等信号有效时，则执行下一应急处理流程。

1.3、若低压电源3未发生故障，但CAN回路无法正常工作时，则高压管理单元5通过仪表报通讯故障，以提醒驾驶员在安全位置靠边停车。当高压管理单元5再次确认碰撞或者绝缘失效等信号有效时，则执行下一应急处理流程。

2、高压管理单元5控制相关设备停止工作，并通过低压油泵控制单元9控制油泵继续工作，以为油泵维持动力，供驾驶员将车行驶至安全位置停放。

3、在电流检测单元确认电路中无较大运行电流，并且相关设备都基本停止工作后，高压管理单元5控制相关设备所对应的接触器断开，确保高压设备安全可靠地切断，从而保证车内人员安全。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims

1.一种新能源客车高压安全管理系统，包括PDU单元以及分别与PDU单元相连接的高压电源和低压电源，其特征在于：还包括第一DCDC单元和高压管理单元；所述第一DCDC单元设置于所述高压电源和PDU单元之间，用于将高压电源输出的高压电流转换为可为PDU单元供电的低压电流；所述高压管理单元与所述高压电源、低压电源、PDU单元和第一DCDC单元相互通讯连接，用于监测各部件的工作状态，并进行用电安全管理调控。

2.如权利要求1所述的一种新能源客车高压安全管理系统，其特征在于：还包括第二DCDC单元、24V铅酸电池、高压油泵控制单元、低压油泵控制单元和油泵电机；所述24V铅酸电池通过第二DCDC单元连接于所述PDU单元；所述油泵电机通过高压油泵控制单元连接于所述PDU单元，并通过所述低压油泵控制单元连接于所述第二DCDC单元；所述高压管理单元与所述第二DCDC单元、高压油泵控制单元和低压油泵控制单元相互通讯连接。

3.如权利要求1所述的一种新能源客车高压安全管理系统，其特征在于：还包括用于检测高压电源是否漏电的绝缘检测单元，所述绝缘检测单元设置于所述高压电源与PDU单元之间，并与所述高压管理单元相互通讯连接。

4.如权利要求1所述的一种新能源客车高压安全管理系统，其特征在于：还包括用于检测高压电流的电流采集单元，所述电流采集单元设置于所述高压电源与PDU单元之间，并与所述高压管理单元相互通讯连接。

5.如权利要求1所述的一种新能源客车高压安全管理系统，其特征在于：还包括低压分线板，所述低压电源和第一DCDC单元均通过低压分线板连接于所述PDU单元；所述高压管理单元与所述第一分线板相互通讯连接。

6.如权利要求5所述的一种新能源客车高压安全管理系统，其特征在于：所述低压分线板与整车控制器的CAN通讯单元和碰撞信号检测单元相互连接。

7.如权利要求1所述的一种新能源客车高压安全管理系统，其特征在于：还包括主驱控制单元和主驱电机，所述主驱控制单元设置于所述所述PDU单元与主驱电机之间，并与所述高压管理单元相互通讯连接。

8.如权利要求1所述的一种新能源客车高压安全管理系统，其特征在于：还包括气泵控制单元和气泵电机，所述气泵控制单元设置于所述PDU单元与气泵电机之间，并与所述高压管理单元相互通讯连接。

9.如权利要求1所述的一种新能源客车高压安全管理系统，其特征在于：还包括连接于所述PDU单元的电附件和电池高压相关负载。