一種電動(dòng)汽車的高壓安全控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車的高壓安全控制系統(tǒng)。包括電源模塊、電源分配模塊、安全監(jiān)測控制模塊、整車控制器、電機(jī)控制器和電機(jī)，所述電源模塊用于為所述電動(dòng)汽車提供電源；所述電源分配模塊通過所述高壓繼電器控制高壓電路的通斷；所述安全監(jiān)測控制模塊用于監(jiān)測所述電動(dòng)汽車的高壓用電信息，并將所述高壓用電信息傳送給所述整車控制器；所述整車控制器用于通過所述高壓上下電管理模塊接收所述高壓用電信息，并根據(jù)所述高壓用電信息控制所述電源分配模塊中高壓繼電器的斷開和閉合。本發(fā)明為電動(dòng)汽車組建安全控制系統(tǒng)，全面系統(tǒng)地實(shí)現(xiàn)了各種安全保護(hù)功能，控制方法更加合理，能夠有效地保護(hù)整車設(shè)備和駕駛?cè)藛T人身安全，且具有較高的可操作性。
【專利說明】一種電動(dòng)汽車的高壓安全控制系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安全控制系統(tǒng)，特別涉及一種電動(dòng)汽車的高壓安全控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓安全是電動(dòng)汽車行業(yè)最為關(guān)心的問題，高壓系統(tǒng)的安全控制包括不僅要保證整車系統(tǒng)動(dòng)力電能的傳輸，還應(yīng)該隨時(shí)監(jiān)測更個(gè)高壓系統(tǒng)的絕緣故障、斷路故障、接地故障等等，保證整車設(shè)備和駕駛?cè)藛T的安全?，F(xiàn)有技術(shù)通常采用絕緣監(jiān)控方法監(jiān)測電動(dòng)汽車是否漏電；采用高壓互鎖方法保護(hù)高壓接插件帶電插拔等異常斷電情況下的人員安全；采用預(yù)充電路的方法保護(hù)含有電容等電子元件的電機(jī)控制器，以及一些針對繼電器相關(guān)的發(fā)明用于保護(hù)繼電器和高壓電路。這些技術(shù)分別為解決高壓系統(tǒng)某一方面的安全問題提供了硬件支持和使用說明，但是，電動(dòng)汽車的安全問題是一個(gè)系統(tǒng)問題，現(xiàn)有技術(shù)尚未提出如何系統(tǒng)的使用這些硬件，使其成為相互配合的整體，共同保護(hù)硬件及人身安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電動(dòng)汽車的高壓安全控制系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中電動(dòng)汽車的高壓安全控制不全面不系統(tǒng)的問題。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種電動(dòng)汽車的高壓安全控制系統(tǒng)，包括電源模塊、電源分配模塊、安全監(jiān)測控制模塊、整車控制器、電機(jī)控制器和電機(jī)，所述安全監(jiān)測控制模塊輸入端連接所述電源模塊、電源分配模塊和電機(jī)控制器，所述安全監(jiān)測控制模塊輸出端連接所述整車控制器；
[0005]所述電源模塊用于為所述電動(dòng)汽車提供電源；
[0006]所述電源分配模塊包括高壓繼電器，所述電源分配模塊用于將電源模塊電能分配給所述電動(dòng)汽車的用電器件，并通過所述高壓繼電器控制所述電動(dòng)汽車高壓電路的通斷；
[0007]所述安全監(jiān)測控制模塊用于監(jiān)測所述電動(dòng)汽車上電過程和/或電動(dòng)汽車系統(tǒng)運(yùn)行過程中的高壓用電信息，并將所述高壓用電信息傳送給所述整車控制器；
[0008]所述整車控制器包括高壓上下電管理模塊，所述整車控制器用于通過所述高壓上下電管理模塊接收所述高壓用電信息，并根據(jù)所述高壓用電信息控制所述電源分配模塊中高壓繼電器的斷開和閉合；
[0009]所述電機(jī)控制器用于控制電動(dòng)汽車電機(jī)的運(yùn)行。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0011]進(jìn)一步，所述安全監(jiān)測控制模塊包括絕緣電阻監(jiān)測控制單元、預(yù)充電監(jiān)測控制單元和/或高壓互鎖監(jiān)測控制單元；
[0012]所述絕緣電阻監(jiān)測控制單元設(shè)置在所述電源模塊的主正、主負(fù)和底盤地之間，所述絕緣電阻監(jiān)測控制單元用于監(jiān)測電動(dòng)汽車高壓回路與底盤地之間的電阻值，并比較所述電阻值和預(yù)設(shè)電阻值的大??；若所述監(jiān)測到的電阻值小于所述預(yù)設(shè)電阻值，則產(chǎn)生警報(bào)信號(hào)，并將所述警報(bào)信號(hào)傳送給所述高壓上下電管理模塊；所述預(yù)充電監(jiān)測控制單元設(shè)置在與所述電機(jī)控制器連通的主回路中，所述預(yù)充電監(jiān)測控制單元用于在所述電動(dòng)汽車啟動(dòng)前監(jiān)測所述電機(jī)控制器電容兩端的電壓，并比較所述電壓與預(yù)設(shè)電壓值的大小，若所述監(jiān)測到的電壓值小于所述預(yù)設(shè)電壓值，則產(chǎn)生預(yù)充電信號(hào)并將所述預(yù)充電信號(hào)傳送給所述高壓上下電管理模塊；若所述監(jiān)測到的電壓值達(dá)到所述預(yù)設(shè)電壓值，則所述預(yù)充電信號(hào)消失；
[0013]所述高壓互鎖監(jiān)測控制單元用于在高壓互鎖回路異常斷開時(shí)產(chǎn)生高壓互鎖故障信號(hào)和警報(bào)信號(hào)，并將所述高壓互鎖故障信號(hào)傳遞給所述高壓上下電管理模塊。
[0014]進(jìn)一步，所述絕緣電阻監(jiān)測控制單元的預(yù)設(shè)電阻值為I兆歐。
[0015]進(jìn)一步，所述預(yù)充電監(jiān)測控制單元的預(yù)設(shè)電壓值與所述電機(jī)控制器的參數(shù)相匹配。
[0016]進(jìn)一步，還包括低壓急停開關(guān)，所述低壓急停開關(guān)串聯(lián)在高壓互鎖回路中，所述低壓急停開關(guān)用于斷開低壓回路，并使高壓互鎖回路異常斷開產(chǎn)生高壓互鎖故障信號(hào)。
[0017]進(jìn)一步，還包括手動(dòng)維修開關(guān)，所述手動(dòng)維修開關(guān)設(shè)置在電源模塊的主回路上，所述手動(dòng)維修開關(guān)用于斷開低壓回路，并使高壓互鎖回路異常斷開產(chǎn)生高壓互鎖故障信號(hào)。
[0018]進(jìn)一步，還包括警報(bào)信號(hào)顯示單元，所述警報(bào)信號(hào)顯示單元用于采用聲和/或光的方式在所述電動(dòng)汽車的儀表盤或指示器中顯示所述安全監(jiān)測控制模塊產(chǎn)生的警報(bào)信號(hào)。
[0019]進(jìn)一步，所述高壓互鎖監(jiān)測控制單元設(shè)置在所述電動(dòng)汽車的高壓接插件和/或手動(dòng)維修開關(guān)內(nèi)。
[0020]進(jìn)一步，電源模塊包括多組電池模塊和/或超級(jí)電容。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過為電動(dòng)汽車組建安全控制系統(tǒng)，全面系統(tǒng)地實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車防止帶電插拔、監(jiān)控高壓回路漏電現(xiàn)象、控制預(yù)充回路保護(hù)高壓電器件、人為控制高壓回路實(shí)現(xiàn)急停功能等功能，控制方法更加合理，能夠有效地保護(hù)整車設(shè)備和駕駛?cè)藛T人身安全，且具有較高的可操作性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明高壓安全控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍
[0024]如圖1所示，本發(fā)明的一種電動(dòng)汽車的高壓安全控制系統(tǒng)，包括電源模塊01、電源分配模塊02、安全監(jiān)測控制模塊03、整車控制器04、電機(jī)控制器05和電機(jī)12，所述安全監(jiān)測控制模塊03輸入端連接所述電源模塊01、電源分配模塊02和電機(jī)控制器05，所述安全監(jiān)測控制模塊03輸出端連接所述整車控制器04 ;所述電源模塊01多組電池模塊和/或超級(jí)電容，用于為所述電動(dòng)汽車提供電源；所述電源分配模塊02包括高壓繼電器06，所述電源分配模塊02用于將電源模塊01的電能分配給所述電動(dòng)汽車的用電器件，并通過所述高壓繼電器06控制所述電動(dòng)汽車高壓電路的通斷；所述安全監(jiān)測控制模塊03用于監(jiān)測所述電動(dòng)汽車上電過程和/或電動(dòng)汽車系統(tǒng)運(yùn)行過程中的高壓用電信息，并將所述高壓用電信息傳送給所述整車控制器04 ;所述整車控制器04包括高壓上下電管理模塊07，所述整車控制器04用于通過所述高壓上下電管理模塊07接收所述高壓用電信息，并根據(jù)所述高壓用電信息控制所述電源分配模塊02中高壓繼電器06的斷開和閉合；所述電機(jī)控制器05用于控制電動(dòng)汽車電機(jī)12的運(yùn)行。
[0025]本實(shí)施例中，所述安全監(jiān)測控制模塊03包括絕緣電阻監(jiān)測控制單元08、預(yù)充電監(jiān)測控制單元09和高壓互鎖監(jiān)測控制單元10。所述絕緣電阻監(jiān)測控制單元08設(shè)置在所述電源模塊的主正、主負(fù)和底盤地之間，用于監(jiān)測電動(dòng)汽車高壓回路與底盤地之間的電阻值，并比較所述電阻值和預(yù)設(shè)電阻值的大??；若所述監(jiān)測到的電阻值小于所述預(yù)設(shè)電阻值，則產(chǎn)生警報(bào)信號(hào)，并將所述警報(bào)信號(hào)傳送給所述高壓上下電管理模塊07，所述高壓上下電管理模塊07根據(jù)所述警報(bào)信號(hào)斷開所述高壓繼電器06。優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)電阻值可設(shè)為I兆歐，當(dāng)絕緣電阻監(jiān)測控制單元08監(jiān)測到的高壓回路與底盤地之間的電阻值小于I兆歐時(shí)，說明高壓回路與地之間存在漏電現(xiàn)象，所述高壓上下電管理模塊07斷開所述高壓繼電器06，高壓電路斷開，警報(bào)信號(hào)同時(shí)警示維修人員進(jìn)行漏電維修。
[0026]所述預(yù)充電監(jiān)測控制單元09設(shè)置在與所述電機(jī)控制器05連通的主回路中，用于在所述電動(dòng)汽車啟動(dòng)前監(jiān)測所述電機(jī)控制器05電容兩端的電壓，并比較所述監(jiān)測到的電壓與預(yù)設(shè)電壓值的大小，若所述監(jiān)測到的電壓值小于所述預(yù)設(shè)電壓值，則產(chǎn)生預(yù)充電信號(hào)并將所述預(yù)充電信號(hào)傳送給所述高壓上下電管理模塊07 ;所述高壓上下電管理模塊07根據(jù)所述預(yù)充電信號(hào)閉合所述高壓繼電器06，直至所述監(jiān)測到的電壓值達(dá)到所述預(yù)設(shè)電壓值，所述預(yù)充電信號(hào)消失，高壓上電完成；所述預(yù)充電監(jiān)測控制單元的預(yù)設(shè)電壓值與所述電機(jī)控制器的參數(shù)相匹配。電機(jī)控制器05中電容的存在，在高壓繼電器06閉合瞬間高壓電路將產(chǎn)生高達(dá)1000A以上的大電流，因此需要預(yù)充電路在電路中增加電阻以阻止大電流的產(chǎn)生。本實(shí)施例通過預(yù)充電監(jiān)測控制單元09監(jiān)控電機(jī)控制器電容兩端的電壓，并為預(yù)充電壓目標(biāo)值設(shè)定標(biāo)定量，當(dāng)電容兩端的電壓達(dá)到目標(biāo)電壓后，高壓上下電管理模塊07控制預(yù)充電路結(jié)束預(yù)充，高電壓上電完成。此時(shí)整車控制器04再接收油門踏板信號(hào)，控制電機(jī)運(yùn)行，若預(yù)充尚未完成，整車控制器04將踏板信號(hào)處理成無效信號(hào)，避免因誤操作造成高壓電器件損壞。本實(shí)施例合理控制了預(yù)充電路工作過程，在結(jié)束預(yù)充時(shí)回路中的電流較小，可有效保護(hù)繼電器出現(xiàn)粘連等情況，提高繼電器等部件的使用壽命。
[0027]所述高壓互鎖監(jiān)測控制單元10用于在高壓互鎖回路異常斷開時(shí)產(chǎn)生高壓互鎖故障信號(hào)和警報(bào)信號(hào)，并將所述高壓互鎖故障信號(hào)傳遞給所述高壓上下電管理模塊07，所述高壓上下電管理模07根據(jù)所述高壓互鎖故障信號(hào)斷開所述高壓繼電器06。本實(shí)施例中，當(dāng)高壓電未下電而插拔接插件時(shí)，高壓互鎖監(jiān)測控制單元10監(jiān)測到高壓互鎖回路異常斷開并產(chǎn)生高壓互鎖故障信號(hào)和警報(bào)信號(hào)，高壓上下電管理模塊07先斷開低壓回路，再控制電池主副繼電器斷開，最終斷開高壓回路，此時(shí)插拔接插件將不再存在危險(xiǎn)，保護(hù)了駕駛?cè)藛T的人身安全。
[0028]優(yōu)選的，本實(shí)施例還包括低壓急停開關(guān)，所述低壓急停開關(guān)串聯(lián)在高壓互鎖回路中，所述低壓急停開關(guān)用于斷開低壓回路，并使高壓互鎖回路異常斷開產(chǎn)生高壓互鎖故障信號(hào)，從而控制高壓繼電器06斷開高壓電路。本實(shí)施例為電動(dòng)汽車增加低壓急停開關(guān)，所述低壓急停開關(guān)串聯(lián)在高壓互鎖回路中，當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)車輛異?；蛴龅骄o急情況時(shí)，手動(dòng)關(guān)閉低壓急停開關(guān)，由于是低壓回路，不會(huì)對人身造成危險(xiǎn)，同時(shí)通過高壓繼電器斷開高壓回路，有效避免高壓電路造成更大危害。
[0029]優(yōu)選的，本實(shí)施例還包括手動(dòng)維修開關(guān)，所述手動(dòng)維修開關(guān)設(shè)置在電源模塊的主回路上，所述手動(dòng)維修開關(guān)用于斷開低壓回路，并使高壓互鎖回路異常斷開產(chǎn)生高壓互鎖故障信號(hào)，從而控制高壓繼電器06斷開高壓電路；所述電動(dòng)汽車的高壓接插件和/或手動(dòng)維修開關(guān)內(nèi)設(shè)有所述高壓互鎖監(jiān)測控制單元03。本實(shí)施例的手動(dòng)維修開關(guān)主要用于高壓回路的維修及維護(hù)。拔下手動(dòng)維修開關(guān)時(shí)，會(huì)先斷開低壓回路然后斷開高壓回路。手動(dòng)維修開關(guān)可方便斷開高壓回路，便于維修人員對高壓部件及線束進(jìn)行維修，保護(hù)人身安全。
[0030]優(yōu)選的，本實(shí)施例還包括警報(bào)信號(hào)顯示單元11，所述警報(bào)信號(hào)顯示單元11用于采用聲和/或光的方式在所述電動(dòng)汽車的儀表盤或指示器中顯示所述安全監(jiān)測控制模塊03產(chǎn)生的警報(bào)信號(hào)。
[0031]本發(fā)明通過為電動(dòng)汽車組建安全控制系統(tǒng)，全面系統(tǒng)地實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車防止帶電插拔、監(jiān)控高壓回路漏電現(xiàn)象、控制預(yù)充回路保護(hù)高壓電器件、人為控制高壓回路實(shí)現(xiàn)急停功能等功能，控制方法更加合理，能夠有效地保護(hù)整車設(shè)備和駕駛?cè)藛T人身安全，且具有較高的可操作性。
[0032]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)汽車的高壓安全控制系統(tǒng),其特征在于:包括電源模塊、電源分配模塊、安全監(jiān)測控制模塊、整車控制器、電機(jī)控制器和電機(jī)，所述安全監(jiān)測控制模塊輸入端連接所述電源模塊、電源分配模塊和電機(jī)控制器，所述安全監(jiān)測控制模塊輸出端連接所述整車控制器；所述電源模塊用于為所述電動(dòng)汽車提供電源；所述電源分配模塊包括高壓繼電器，所述電源分配模塊用于將電源模塊電能分配給所述電動(dòng)汽車的用電器件，并通過所述高壓繼電器控制所述電動(dòng)汽車高壓電路的通斷；所述安全監(jiān)測控制模塊用于監(jiān)測所述電動(dòng)汽車上電過程和/或電動(dòng)汽車系統(tǒng)運(yùn)行過程中的高壓用電信息，并將所述高壓用電信息傳送給所述整車控制器；所述整車控制器包括高壓上下電管理模塊，所述整車控制器用于通過所述高壓上下電管理模塊接收所述高壓用電信息，并根據(jù)所述高壓用電信息控制所述電源分配模塊中高壓繼電器的斷開和閉合； 所述電機(jī)控制器用于控制電動(dòng)汽車電機(jī)的運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于:所述安全監(jiān)測控制模塊包括絕緣電阻監(jiān)測控制單元、預(yù)充電監(jiān)測控制單元和/或高壓互鎖監(jiān)測控制單元；所述絕緣電阻監(jiān)測控制單元設(shè)置在所述電源模塊的主正、主負(fù)和底盤地之間，所述絕緣電阻監(jiān)測控制單元用于監(jiān)測電動(dòng)汽車高壓回路與底盤地之間的電阻值，并比較所述電阻值和預(yù)設(shè)電阻值的大?。蝗羲霰O(jiān)測到的電阻值小于所述預(yù)設(shè)電阻值，則產(chǎn)生警報(bào)信號(hào)，并將所述警報(bào)信號(hào)傳送給所述高壓上下電管理模塊；所述預(yù)充電監(jiān)測控制單元設(shè)置在與所述電機(jī)控制器連通的主回路中，所述預(yù)充電監(jiān)測控制單元用于在所述電動(dòng)汽車啟動(dòng)前監(jiān)測所述電機(jī)控制器電容兩端的電壓，并比較所述電壓與預(yù)設(shè)電壓值的大小，若所述監(jiān)測到的電壓值小于所述預(yù)設(shè)電壓值，則產(chǎn)生預(yù)充電信號(hào)并將所述預(yù)充電信號(hào)傳送給所述高壓上下電管理模塊；若所述監(jiān)測到的電壓值達(dá)到所述預(yù)設(shè)電壓值，則所述預(yù)充電信號(hào)消失；所述高壓互鎖監(jiān)測控制單元用于在高壓互鎖回路異常斷開時(shí)產(chǎn)生高壓互鎖故障信號(hào)和警報(bào)信號(hào)，并將所述高壓互鎖故障信號(hào)傳遞給所述高壓上下電管理模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于:所述絕緣電阻監(jiān)測控制單元的預(yù)設(shè)電阻值為I兆歐。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于:所述預(yù)充電監(jiān)測控制單元的預(yù)設(shè)電壓值與所述電機(jī)控制器的參數(shù)相匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括低壓急停開關(guān)，所述低壓急停開關(guān)串聯(lián)在高壓互鎖回路中，所述低壓急停開關(guān)用于斷開低壓回路，并使高壓互鎖回路異常斷開產(chǎn)生高壓互鎖故障信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括手動(dòng)維修開關(guān)，所述手動(dòng)維修開關(guān)設(shè)置在電源模塊的主回路上，所述手動(dòng)維修開關(guān)用于斷開低壓回路，并使高壓互鎖回路異常斷開產(chǎn)生高壓互鎖故障信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括警報(bào)信號(hào)顯示單元，所述警報(bào)信號(hào)顯示單元用于采用聲和/或光的方式在所述電動(dòng)汽車的儀表盤或指示器中顯示所述安全監(jiān)測控制模塊產(chǎn)生的警報(bào)信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于:所述高壓互鎖監(jiān)測控制單元設(shè)置在所述電動(dòng)汽車的高壓接插件和/或手動(dòng)維修開關(guān)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?8任一所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電源模塊包括多組電池模塊和/或超級(jí)電容。`
【文檔編號(hào)】B60L3/04GK103434408SQ201310340817
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】豐林波, 王旭, 潘永昌 申請人:揚(yáng)州亞星客車股份有限公司