一种高压互锁检测系统发明专利

专利名称：一种高压互锁检测系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN201711434328.4

专利申请（专利权）人：河南森源重工有限公司
权利人地址：河南省许昌市长葛市魏武路16号

专利发明（设计）人：陈西山,常乐,常东博,汪世伟,朱浩,王建辉

专利摘要：本发明涉及一种高压互锁检测系统，包括控制检测单元和与控制检测单元连接的第一高压互锁检测回路，所述第一高压互锁检测回路用于检测配电连接器与高压配电盒连接是否正常，所述第一高压互锁检测回路包括用于与配电连接器对应的互锁接点；所述配电连接器通过线缆连接负载连接器；负载对应的控制装置采样连接负载中与负载连接器对应的互锁接点，各控制装置与控制检测单元通讯连接。该系统可在车辆上电、车辆充电或者车辆行驶状态下对各个即将工作或者处于工作状态的高压互锁连接器进行检测，可精确判断某个零部件的插件未插好，从而可以根据检测结果，在车辆发生故障时方便及时做出相应的处理逻辑或提示。

主权利要求：
1.一种高压互锁检测系统，包括控制检测单元和与控制检测单元连接的第一高压互锁检测回路，所述第一高压互锁检测回路用于检测配电连接器与高压配电盒连接是否正常，所述第一高压互锁检测回路包括用于与配电连接器对应的互锁接点；所述配电连接器通过线缆连接负载连接器；负载包括DC/DC和电机控制器；负载连接器包括DC/DC连接器和电机控制器连接器；其特征在于，负载对应的控制装置采样连接位于负载中与负载连接器对应的互锁接点，用于检测负载连接器与负载连接是否正常，各控制装置与控制检测单元通讯连接，车辆上电时，先对电机控制器连接器对应的互锁接点进行判断，若高压互锁检测回路的信号对比一致，且电机控制器连接器对应的互锁接点无互锁故障时，进入其他高压上电流程，上电完成后再判断DC/DC连接器对应的互锁接点是否故障，若故障则高压下电。
2.根据权利要求1所述的高压互锁检测系统，其特征在于，负载包括充电机；负载连接器包括充电机连接器。
3.根据权利要求1或2所述的高压互锁检测系统，其特征在于，控制检测单元还连接有第二高压互锁检测回路，所述第二高压互锁检测回路用于检测电池包连接器与电池包连接是否正常，所述第二高压互锁检测回路包括用于与电池包连接器对应的互锁接点。
4.根据权利要求3所述的高压互锁检测系统，其特征在于，所述第二高压互锁检测回路还包括用于与维修开关连接器对应的互锁接点，维修开关位于电池包内。
5.根据权利要求3所述的高压互锁检测系统，其特征在于，所述电池包连接器包括电池包正极连接器和电池包负极连接器。
6.根据权利要求3所述的高压互锁检测系统，其特征在于，所述电池包连接器通过线缆连接高压连接器，所述第一高压互锁检测回路还包括用于与所述高压连接器对应的互锁接点。 说明书 : 一种高压互锁检测系统技术领域[0001] 本发明属于电动汽车安全控制技术领域，具体涉及一种高压互锁检测系统。背景技术[0002] 随着经济的快速发展，能源和环保问题日益突出，视界各国开始将目光投向了节能环保的电动汽车。[0003] 与传统车辆相比，电动汽车增加了电机、电机控制器、DC/DC、高压电池包等高压用电设备或供电设备。因此，电动汽车的高压电伤害隐患完全有别于传统的车辆，其高达300V以上的电压以及可能达到数十甚至数百安培的电流随时可能影响电动汽车的安全使用，故整车高压系统的安全防护是非常重要的。[0004] 为了提高电动汽车的安全，现有的电动汽车多采用高压互锁方案。通过低压信号来检测整个高压系统回路的完整性和连续性，识别回路中的异常断开，避免高压连接插件开断过程中产生电弧的现象发生。[0005] 授权公布号为CN205417198U的中国专利公开了一种混合动力汽车高压互锁控制电路。该电路包括混合动力控制单元模块，混合动力控制单元模块输出端口依次与高压连接器、锂电池控制模块、混合动力控制单元模块输入端口以及高压互锁信号评估模块连接成高压互锁信号电路回路。[0006] 该控制电路通过对高压电路上下电进行控制，对车辆发生故障时进行探测并做出有效响应。但是，现有电动汽车的高压互锁方案主要是对各高压电源插件是否插紧进行检测，或者对电池包的插件互锁进行检测，或者对串联的所有插件进行检测，而无法检测到某个零部件高压电源插件未插好。发明内容[0007] 本发明的目的在于提供一种高压互锁检测系统，用以解决现有技术中的高压互锁检测系统无法检测到某个零部件高压电源插件未插好的问题。[0008] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：[0009] 本发明提供了一种高压互锁检测系统，包括如下系统方案：[0010] 系统方案一，包括控制检测单元和与控制检测单元连接的第一高压互锁检测回路，所述第一高压互锁检测回路用于检测配电连接器与高压配电盒连接是否正常，所述第一高压互锁检测回路包括用于与配电连接器对应的互锁接点；所述配电连接器通过线缆连接负载连接器；负载包括DC/DC和电机控制器；负载连接器包括DC/DC连接器和电机控制器连接器；[0011] 负载对应的控制装置采样连接位于负载中与负载连接器对应的互锁接点，用于检测负载连接器与负载连接是否正常，各控制装置与控制检测单元通讯连接，车辆上电时，先对电机控制器连接器对应的互锁接点进行判断，若高压互锁检测回路的信号对比一致，且电机控制器连接器对应的互锁接点无互锁故障时，进入其他高压上电流程，上电完成后再判断DC/DC连接器对应的互锁接点是否故障，若故障则高压下电。[0012] 系统方案二，在系统方案一的基础上，负载包括充电机；负载连接器包括充电机连接器。[0013] 系统方案三，在系统方案一或系统方案二的基础上，控制检测单元还连接有第二高压互锁检测回路，所述第二高压互锁检测回路用于检测电池包连接器与电池包连接是否正常，所述第二高压互锁检测回路包括用于与电池包连接器对应的互锁接点。[0014] 系统方案四，在系统方案三的基础上，所述第二高压互锁检测回路还包括用于与维修开关连接器对应的互锁接点，维修开关位于电池包内。[0015] 系统方案五，在系统方案三的基础上，所述电池包连接器包括电池包正极连接器和电池包负极连接器。[0016] 系统方案六，在系统方案三的基础上，所述电池包连接器通过线缆连接高压连接器，所述第一高压互锁检测回路还包括用于与所述高压连接器对应的互锁接点。[0017] 本发明的有益效果：[0018] 本发明的高压互锁检测系统，在传统的高压互锁检测回路的基础上，使负载对应的控制装置采样连接负载中与负载连接器对应的互锁接点，并将检测的结果通过通讯线路传递给控制检测单元。该系统可在车辆上电、车辆充电或者车辆行驶状态下对各个即将工作或者处于工作状态的各个负载连接器与对应的负载连接是否正常进行检测，从而可精确判断某个零部件的插件未插好，进而可以根据检测结果，并结合车辆目前的工况，在车辆发生故障时方便及时做出相应的处理逻辑或提示，提高了车辆安全检测整体的可靠性，保证了车辆的安全、驾乘人员的安全以及运行环境的安全。附图说明[0019] 图1是车辆高压供电电路图；[0020] 图2是本发明的高压互锁检测系统电路图；[0021] 图3是上电过程中互锁故障检测流程图；[0022] 图4是充电唤醒过程中互锁故障检测流程图；[0023] 图5是车辆充电过程中判断出现互锁故障处理流程图；[0024] 图6是车辆行驶过程中互锁故障检测流程图。具体实施方式[0025] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，下面结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。[0026] 将各连接器对应连接好，构成了如图1所示的常规车辆高压供电电路图。[0027] 其中，电池包负载连接器包括电池包正极连接器S2和电池包负极连接器S3。电池包正极负载连接器S2通过线缆连接高压正极连接器S11，电池包负极连接器S3通过线缆连接高压负极连接器S12。[0028] 负载连接器包括充电机连接器S7、DC/DC连接器S8、电机控制器连接器S9，分别通过线缆连接第一配电连接器S4、第二配电连接器S5、第三配电连接器S6。[0029] 连接完毕，即可实现充电机给电池包充电，或电池包给DC/DC和电机控制器供电。[0030] 为了提高车辆的安全性，在图1的基础上增加了高压互锁检测电路，形成了如图2所示的高压互锁检测系统。[0031] 该系统包括控制检测单元以及两条与控制检测单元连接的高压互锁检测回路，两条高压互锁检测回路在图2中展示为点画线。[0032] 其中一条高压互锁检测回路为电池包检测回路，用于检测电池包连接器与电池包连接是否正常。该回路中设置有用于与电池包正极连接器S2对应的互锁接点，用于与电池包负极连接器S3对应的互锁接点，用于与维修开关连接器S1对应的互锁接点。其中，维修开关位于电池包内。[0033] 另一条高压互锁检测回路为高压配电盒检测回路，用于检测配电连接器与高压配电盒连接是否正常。该回路中设置有用于与高压正极连接器S11对应的互锁接点，用于与高压负极连接器S12对应的互锁接点，用于与第一配电连接器S4对应的互锁接点，用于与第二配电连接器S5对应的互锁接点，第三配电连接器S6对应的互锁接点。[0034] 这两条高压互锁检测回路的工作原理为：[0035] 控制检测单元发送脉冲调制电压信号给这两条高压互锁检测回路，并接收脉冲调制电压信号。对比发送与接收的脉冲调制信号的电压，来判断两个高压互锁检测回路是否完整：若发送的与接收的脉冲调制信号的电压不一致，则说明有部分连接器未插紧。[0036] 另外，各个负载对应的控制装置采样连接负载中与负载连接器对应的互锁接点，即充电机控制装置采样连接位于充电机中、与充电机连接器对应的互锁接点，DC/DC控制装置采样连接位于DC/DC中、与DC/DC连接器对应的互锁接点，电机控制器控制装置采样连接位于电机控制器中、与电机控制器对应的互锁接点。同时，充电机控制装置、DC/DC控制装置、电机控制器连接器与控制检测单元通讯连接。[0037] 充电机控制装置用于检测位于充电机中、与充电机连接器对应的互锁接点与充电机连接是否正常，即充电机连接器S7与充电机连接是否正常；DC/DC控制装置用于检测位于DC/DC中、与DC/DC连接器对应的互锁接点与DC/DC连接是否正常，即DC/DC连接器S8与DC/DC连接是否正常；电机控制器控制装置用于检测位于电机控制器中、与电机控制器对应的互锁接点与电机控制器连接是否正常，即电机控制器连接器S9与电机控制器连接是否正常。而且，这三个控制装置将检测到的连接器的状态信息反馈传输给控制检测单元。[0038] 基于上述介绍的高压互锁检测系统，可实现对车辆上电时、车辆充电过程中以及车辆行驶过程中的安全检测，以保障车辆以及驾驶人员的安全。[0039] 在车辆上电过程中，如图3所示，安全检测处理步骤如下：[0040] Step1，控制检测单元分别对两条高压互锁检测回路发送脉冲调制电压信号，判断两条高压互锁检测回路的电压信号对比是否一致；同时，电机控制器控制装置对电机控制器连接器S9与电机控制器连接是否正常进行检测，判断是否出现互锁故障：[0041] 只有同时检测到两条高压互锁检测回路的电压信号都一致，且电机控制器连接器无互锁故障时，采判断车辆无互锁故障，进入其他高压上电流程，进入Step2；否则，执行Step3。[0042] Step2，上电完成后，DC/DC控制装置对DC/DC连接器S8与DC/DC连接是否正常进行检测，判断是否有互锁故障，若有互锁故障，则高压下电并指示出现故障零部件；否则，说明正常，进入可驱动行驶状态。[0043] Step3，只要两条高压互锁检测回路中的任一条高压互锁检测回路判断电压信号对比不一致，或者电机控制器控制装置判断电机控制器连接器出现互锁故障，则禁止高压上电，并指示出现故障零部件。[0044] 在车辆充电过程中，如图4所示，安全检测处理步骤如下：[0045] 在充电唤醒状态下，控制检测单元分别对两条高压互锁检测回路发送脉冲调制电压信号，判断两条高压互锁检测回路的电压信号对比是否一致；同时，充电机控制装置对充电机连接器S7与充电机连接是否正常进行检测，判断是否出现互锁故障：[0046] 只有同时检测到两条高压互锁检测回路的电压信号都一致，且充电机连接器无互锁故障时，才判断车辆无互锁故障，进入其他充电流程；[0047] 否则，只要两条高压互锁检测回路中的任一条高压互锁检测回路判断电压信号对比不一致，或者充电机控制装置判断充电机连接器出现互锁故障，则禁止充电，并指示出现故障零部件。[0048] 在车辆充电过程中判断出现互锁故障时，如图5所示，进行互锁故障处理，判断出现互锁故障，则停止充电并指示出现故障零部件。[0049] 在车辆行驶过程中，如图6所示，安全检测处理步骤如下：[0050] 在DC/DC控制装置发出DC/DC连接器的互锁故障信号、电机控制器控制装置发出电机控制器的互锁故障信号或者控制检测单元检测到两条高压互锁检测回路中任一条发生互锁故障，则进行车辆行驶状态下的故障处理动作：[0051] 若为DC/DC互锁故障，则限功率运行，并指示DC/DC高压互锁故障；[0052] 若为其他高压互锁故障，则高压下电，并指示高压互锁故障位置。[0053] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

专利地区：河南

专利申请日期：2017-12-26

专利公开日期：2024-11-19

专利公告号：CN109968980B