專利名稱：電動(dòng)汽車高壓控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新能源汽車設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)汽車高壓控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車的功率部件是由高壓電驅(qū)動(dòng)的，高壓系統(tǒng)的控制技術(shù)直接影響到整車的安全和性能?，F(xiàn)有技術(shù)的大多數(shù)電動(dòng)汽車的高壓控制系統(tǒng)都是分塊實(shí)現(xiàn)的預(yù)充電路放在動(dòng)力電池控制器內(nèi)，主回路放在整車設(shè)計(jì)一個(gè)高壓配電柜內(nèi)，沒有專門的放電回路，不利于系統(tǒng)維護(hù)人員的人身安全；沒有專門的充電回路，采用充電插座進(jìn)行充電，沒有任何的故障保護(hù)措施，各易造成安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題和不足；提供一種電動(dòng)汽車、高壓控制系統(tǒng)；將所有的高壓控制部件進(jìn)行集中控制，開發(fā)了基于單片機(jī)的高壓預(yù)充系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了程序化控制；增加了放電電路和充電電路，增強(qiáng)了人員和部件的安全保護(hù)，具有控制合理、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種電動(dòng)汽車高壓控制系統(tǒng),包括高壓用電設(shè)備、電池管理模塊(BMS)、信號(hào)輸入模塊、主回路、充電回路、預(yù)充回路、放電回路、配電回路及上電正常、充電指示電路，電池管理模塊分別與信號(hào)輸入模塊、主回路、充電回路、預(yù)充回路連接，配電回路及各高壓用電設(shè)備并在主回路中，上電正常、充電指示電路與主回路和充電回路的反饋連接。信號(hào)輸入模塊的輸入信號(hào)包括整車控制器和電池箱控制器的CAN信號(hào)、鑰匙電源信號(hào)、24V常電信號(hào)、主回路電壓和電流檢測(cè)信號(hào)。所述主回路包括高壓保險(xiǎn)F7、主正接觸器K3、用電設(shè)備總成、主負(fù)接觸器K6，高壓保險(xiǎn)F7、主正接觸器K3的、用電設(shè)備總成、主負(fù)接觸器K6與電源依次串聯(lián)后與電源連接。所述充電回路包括高壓保險(xiǎn)F7、充電接觸器K5、主負(fù)接觸器K6，所述高壓保險(xiǎn)F7、充電接觸器K5、主負(fù)接觸器K6與充電器串聯(lián)后與電源連接。所述預(yù)充回路包括高壓保險(xiǎn)F7、預(yù)充電阻R1、預(yù)充接觸器K2、主正接觸器3、設(shè)備內(nèi)部電容、主負(fù)接觸器K6，其中預(yù)充電阻Rl與預(yù)充接觸器K2串聯(lián)后、再與主正接觸器3并聯(lián)，然后依次與設(shè)備電容、主負(fù)接觸器K6、電源連接。所述放電回路包括放電接觸器K4、放電電阻R2以及放電控制(低壓控制線路)電路，所述電接觸器K4、放電電阻R2與設(shè)備電容形成回路。所述放電控制電路包括外部儀表板手動(dòng)自復(fù)位開關(guān)SI、手撥開關(guān)S2、電源總開關(guān)S3、單觸點(diǎn)常閉繼電器K1，手動(dòng)自復(fù)位開關(guān)SI與Kl的觸點(diǎn)串聯(lián)形成第一電路，電源總開關(guān)S3與Kl的控制線圈串聯(lián)形成第二電路，第一電路與第二電路并聯(lián)后與手撥開關(guān)S2串聯(lián)，手撥開關(guān)S2與電源連接。外部儀表板手動(dòng)自復(fù)位開關(guān)SI控制，通過外部低壓電路設(shè)置，保證在上二級(jí)電源后，K4不可能閉合。整車正常運(yùn)行，S2、S3閉合，KO斷開，K4不可能閉合；只有在S2閉合，S3斷開且手按SI情況下才可使K4閉合，實(shí)現(xiàn)放電。所述上電正常、充電指示電路，主要包括主正反饋LED指示燈、主負(fù)反饋LED指示燈、充電反饋LED指示燈。所述主正反饋LED指示燈、主負(fù)反饋LED指示燈、充電反饋LED指示燈一端接地；另一端分別連接主正接觸器K3、主負(fù)接觸器K6、充電接觸器K5的聯(lián)動(dòng)輔助觸點(diǎn)，再與電源連接。所述配電回路即各高壓用電設(shè)備并在主回路中，高壓用電設(shè)備包括主電機(jī)控制器(MCU)、電動(dòng)空調(diào)、變頻器DC/AC，DC/DC、電動(dòng)除霜器。所述包括電池管理模塊、信號(hào)輸入模塊、主回路、充電回路、預(yù)充回路、放電回路、配電回路、上電正常、充電指示電路集成在一個(gè)絕緣箱體內(nèi)。高壓系統(tǒng)的安全控制需與低壓系統(tǒng)、各控制單元共同實(shí)現(xiàn)，具體實(shí)現(xiàn)方式如下I、主回路主回路控制通過主接觸器K3、主負(fù)接觸器K6的控制實(shí)現(xiàn)。由電池管理模塊控制其通斷狀態(tài)，其控制模式分兩種(I)電池管理模塊檢測(cè)電池?zé)o故障，CAN數(shù)據(jù)傳輸給整車控制器，整車控制器控制。(2)電池管理模塊檢測(cè)電池?zé)o故障，直接控制；2、充電回路通過充電接觸器K5控制。電池管理模塊檢測(cè)充電連接狀態(tài)與通訊狀態(tài)，直接控制接觸器K5，導(dǎo)通充電回路。3、預(yù)充回路預(yù)充接觸器K2控制。整車控制器檢測(cè)到K6閉合后，控制K2閉合，開始預(yù)充；電機(jī)控制器檢測(cè)預(yù)充后電壓大于等于O. 95倍預(yù)充前電壓后，控制K3閉合；整車控制器檢測(cè)到K3閉合后，斷開接觸器K2 ;若整車控制器IOS檢測(cè)不到K3閉合信號(hào)，斷開K2。4、放電回路接觸器K4控制。外部儀表板手動(dòng)自復(fù)位開關(guān)SI控制，通過外部低壓電路設(shè)置，保證在上二級(jí)電源后，K4不可能閉合。整車正常運(yùn)行，S2、S3閉合，KO斷開，K4不可能閉合；只有在S2閉合，S3斷開且手按SI情況下才可使K4閉合，實(shí)現(xiàn)放電。5、配電回路除了 DC/DC外，其它用電設(shè)備均直接從主回路K3后分支。DC/DC在K3之前的目的是為了充電時(shí)防止低壓24V蓄電池饋電。6、上電正常、充電指示電路主正接觸器K3、主負(fù)接觸器K6、充電接觸器K5均選用帶反饋功能類型。當(dāng)上電正常，LEDU2亮，充電時(shí)，LED3亮。本發(fā)明的有益效果I、設(shè)有放電電路和充電電路，增強(qiáng)了人員和部件的安全保護(hù)，控制合理、安全可
罪；2、所有的用電設(shè)備均通過預(yù)充過程，改過程是由控制器根據(jù)預(yù)充電阻的壓差、電機(jī)控制器的壓差呵電池端的壓差進(jìn)行雙重比較的，其整個(gè)過程都是由軟件來實(shí)現(xiàn)的，避免了純硬件控制帶來的粗曠型控制的弊端；3.設(shè)有接觸器工作狀態(tài)指示電路，可以輕松監(jiān)測(cè)各接觸器的狀態(tài)；4.模塊化設(shè)計(jì)，減小了設(shè)計(jì)尺寸與部件數(shù)量，便于整車布置；將各個(gè)分散零部件高度集成，提高了高壓系統(tǒng)維修方便性，利于整車高壓布線，減少施工強(qiáng)度。


圖1為本發(fā)明的控制電路原理圖2為聞壓電路原理圖；圖3主回路電路連接關(guān)系圖；圖4充電回路電路連接關(guān)系圖；圖5為預(yù)充回路電路連接關(guān)系圖；圖6為放電回路連接關(guān)系圖；圖7為放電控制電路連接關(guān)系圖；圖8為上電正常、充電指示電路連接關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。結(jié)合圖1至圖8，一種電動(dòng)汽車高壓控制系統(tǒng)，包括高壓用電設(shè)備、電池管理模塊(BMS)、信號(hào)輸入模塊、主回路、充電回路、預(yù)充回路、放電回路、配電回路及上電正常、充電指示電路，電池管理模塊分別與信號(hào)輸入模塊、主回路、充電回路、預(yù)充回路連接，配電回路及各高壓用電設(shè)備并在主回路中，上電正常、充電指示電路與主回路和充電回路的反饋連接。信號(hào)輸入模塊的輸入信號(hào)包括整車控制器和電池箱控制器的CAN信號(hào)、鑰匙電源信號(hào)、24V常電信號(hào)、主回路電壓和電流檢測(cè)信號(hào)。所述主回路包括高壓保險(xiǎn)F7、主正接觸器K3、用電設(shè)備總成、主負(fù)接觸器K6，高壓保險(xiǎn)F7、主正接觸器K3的、用電設(shè)備總成、主負(fù)接觸器K6與電源依次串聯(lián)后與電源連接。主回路電路連接關(guān)系如圖3。主回路控制通過主接觸器K3、主負(fù)接觸器K6的控制實(shí)現(xiàn)。由電池管理模塊控制其通斷狀態(tài)，其控制模式分兩種第一種是電池管理模塊檢測(cè)電池?zé)o故障，CAN數(shù)據(jù)傳輸給整車控制器，整車控制器控制。第二種是電池管理模塊檢測(cè)電池?zé)o故障，直接控制。充電回路包括高壓保險(xiǎn)F7、充電接觸器K5、主負(fù)接觸器K6，所述高壓保險(xiǎn)F7、充電接觸器K5、主負(fù)接觸器K6與充電器串聯(lián)后與電源連接。連接關(guān)系如圖4。充電回路通過充電接觸器K5控制。電池管理模塊檢測(cè)充電連接狀態(tài)與通訊狀態(tài)，直接控制接觸器K5，導(dǎo)通充電回路。預(yù)充回路包括高壓保險(xiǎn)F7、預(yù)充電阻R1、預(yù)充接觸器K2、主正接觸器3、設(shè)備內(nèi)部電容、主負(fù)接觸器K6，其中預(yù)充電阻Rl與預(yù)充接觸器K2串聯(lián)后、再與主正接觸器3并聯(lián)，然后依次與設(shè)備電容、主負(fù)接觸器K6、電源連接。連接關(guān)系如圖5。預(yù)充回路通過預(yù)充接觸器K2控制。整車控制器檢測(cè)到K6閉合后，控制K2閉合，開始預(yù)充；電機(jī)控制器檢測(cè)預(yù)充后電壓大于等于O. 95倍預(yù)充前電壓后，控制K3閉合；整車控制器檢測(cè)到K3閉合后，斷開接觸器K2 ;若整車控制器IOS檢測(cè)不到K3閉合信號(hào)，斷開K2。放電回路包括放電接觸器K4、放電電阻R2以及放電控制(低壓控制線路)電路，所述電接觸器K4、放電電阻R2與設(shè)備電容形成回路。連接關(guān)系如如圖6。放電回路通過接觸器K4控制。外部儀表板手動(dòng)自復(fù)位開關(guān)SI控制，通過外部低壓電路設(shè)置，保證在上二級(jí)電源后，K4不可能閉合。放電控制電路包括外部儀表板手動(dòng)自復(fù)位開關(guān)SI、手撥開關(guān)S2、電源總開關(guān)S3、單觸點(diǎn)常閉繼電器K1，手動(dòng)自復(fù)位開關(guān)SI與接觸器Kl串聯(lián)形成第一電路，電源總開關(guān)S3與Kl的控制線圈串聯(lián)形成第二電路，第一電路與第二電路并聯(lián)后與手撥開關(guān)S2串聯(lián)，手撥開關(guān)S2與電源連接，外部儀表板手動(dòng)自復(fù)位開關(guān)SI控制，通過外部低壓電路設(shè)置，保證在上二級(jí)電源后，K4不可能閉合。整車正常運(yùn)行，S2、S3閉合，KO斷開，K4不可能閉合；只有在S2閉合，S3斷開且手按SI情況下才可使K4閉合，實(shí)現(xiàn)放電。放電控制電路如圖7。整車正常運(yùn)行，S2、S3閉合，KO斷開，K4不可能閉合；只有在S2閉合，S3斷開且手按SI情況下才可使K4閉合，實(shí)現(xiàn)放電。上電正常、充電指示電路，主要包括主正反饋LED指示燈、主負(fù)反饋LED指示燈、充電反饋LED指示燈,所述主正反饋LED指示燈、主負(fù)反饋LED指示燈、充電反饋LED指示燈一端接地，另一端分別通過主正接觸器K3、主負(fù)接觸器K6、充電接觸器K5的聯(lián)動(dòng)輔助觸點(diǎn)，再與電源連接。連接關(guān)系如圖8。上電正常、充電指示電路的主正接觸器K3、主負(fù)接觸器K6、充電接觸器K5均選用帶反饋功能類型。當(dāng)上電正常，LEDU2亮，充電時(shí)，LED3亮。配電回路即各高壓用電設(shè)備并在主回路中，高壓用電設(shè)備包括主電機(jī)控制器(MCU)、電動(dòng)空調(diào)、變頻器DC/AC，DC/DC、電動(dòng)除霜器。配電回路除了 DC/DC外，其它用電設(shè)備均直接從主回路K3后分支。DC/DC在K3之前的目的是為了充電時(shí)防止低壓24V蓄電池饋電。所述包括電池管理模塊、信號(hào)輸入模塊、主回路、充電回路、預(yù)充回路、放電回路、配電回路、上電正常、充電指示電路集成在一個(gè)絕緣箱體內(nèi)。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)汽車高壓控制系統(tǒng)，其特征是，包括高壓用電設(shè)備、電池管理模塊、信號(hào)輸入模塊、主回路、充電回路、預(yù)充回路、放電回路、配電回路及上電正常、充電指示電路，電池管理模塊分別與信號(hào)輸入模塊、主回路、充電回路、預(yù)充回路連接，配電回路及各高壓用電設(shè)備并在主回路中，上電正常、充電指示電路與主回路和充電回路的反饋連接。
2.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車高壓控制系統(tǒng)，其特征是，所述信號(hào)輸入模塊的輸入信號(hào)包括整車控制器和電池箱控制器的CAN信號(hào)、鑰匙電源信號(hào)、24V常電信號(hào)、主回路電壓和電流檢測(cè)信號(hào)。
3.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車高壓控制系統(tǒng)，其特征是，所述主回路包括高壓保險(xiǎn)F7、主正接觸器K3、用電設(shè)備總成、主負(fù)接觸器K6，所述高壓保險(xiǎn)F7、主正接觸器K3、用電設(shè)備總成、主負(fù)接觸器K6與電源依次串聯(lián)后與電源連接。
4.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車高壓控制系統(tǒng)，其特征是，所述充電回路包括高壓保險(xiǎn)F7、充電接觸器K5、主負(fù)接觸器K6，所述高壓保險(xiǎn)F7、充電接觸器K5、主負(fù)接觸器K6與充電器串聯(lián)后與電源連接。
5.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車高壓控制系統(tǒng)，其特征是，所述預(yù)充回路包括高壓保險(xiǎn)F7、預(yù)充電阻Rl、預(yù)充接觸器K2、主正接觸器K3、設(shè)備內(nèi)部電容、主負(fù)接觸器K6，其中預(yù)充電阻Rl與預(yù)充接觸器K2串聯(lián)后、再與主正接觸器K3并聯(lián)，然后依次與設(shè)備電容、主負(fù)接觸器K6、電源連接。
6.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車高壓控制系統(tǒng)，其特征是，所述放電回路包括放電接觸器K4，放電電阻R2以及放電控制電路，所述電接觸器K4、放電電阻R2與設(shè)備電容形成回路。
7.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車高壓控制系統(tǒng)，其特征是，所述放電控制電路包括外部儀表板手動(dòng)自復(fù)位開關(guān)SI、手撥開關(guān)S2、電源總開關(guān)S3、單觸點(diǎn)常閉繼電器K1，手動(dòng)自復(fù)位開關(guān)SI與Kl的觸點(diǎn)串聯(lián)形成第一電路，電源總開關(guān)S3與Kl的控制線圈串聯(lián)形成第二電路，第一電路與第二電路并聯(lián)后與手撥開關(guān)S2串聯(lián)，手撥開關(guān)S2與電源連接。
8.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車高壓控制系統(tǒng)，其特征是，所述上電正常、充電指示電路，主要包括主正反饋LED指示燈、主負(fù)反饋LED指示燈、充電反饋LED指示燈,所述主正反饋LED指示燈、主負(fù)反饋LED指示燈、充電反饋LED指示燈一端接地,另一端分別通過主正接觸器K3、主負(fù)接觸器K6、充電接觸器K5與電源連接。
9.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車高壓控制系統(tǒng)，其特征是，所述配電回路即各高壓用電設(shè)備并在主回路中，高壓用電設(shè)備包括主電機(jī)、電動(dòng)空調(diào)、變頻器DC/AC，DC/DC、電動(dòng)除霜器。
10.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車高壓控制系統(tǒng)，其特征是，所述包括電池管理模塊、信號(hào)輸入模塊、主回路、充電回路、預(yù)充回路、放電回路、配電回路、上電正常、充電指示電路集成在一個(gè)絕緣箱體內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動(dòng)汽車高壓控制系統(tǒng)，其特征是，包括高壓用電設(shè)備、電池管理模塊、信號(hào)輸入模塊、主回路、充電回路、預(yù)充回路、放電回路、配電回路及上電正常、充電指示電路，電池管理模塊分別與信號(hào)輸入模塊、主回路、充電回路、預(yù)充回路連接，配電回路及各高壓用電設(shè)備并在主回路中，上電正常、充電指示電路與主回路和充電回路的反饋連接。將所有的高壓控制部件進(jìn)行集中控制，開發(fā)了基于單片機(jī)的高壓預(yù)充系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了程序化控制；增加了放電電路和充電電路，增強(qiáng)了人員和部件的安全保護(hù)，具有控制合理、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60L11/18GK102975628SQ20121055623
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者王欽普, 王波, 劉濤, 宋忠凱, 王力, 王飛 申請(qǐng)人:中通客車控股股份有限公司