一種電動汽車高壓配電系統(tǒng)的監(jiān)測和報警裝置制造方法
【專利摘要】一種電動汽車高壓配電系統(tǒng)的監(jiān)測和報警裝置，它涉及電動汽車高壓配電系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】。它包括微處理器、自檢電路、采樣電路、輸出電路、電源、輔助電源、總線接口，所述的微處理器分別接自檢電路一端、采樣電路一端、輸出電路一端、輔助電源一端、總線接口一端，所述的電源分別接微處理器和輔助電源，輔助電源另一端與采樣電路另一端連接。本發(fā)明它占用空間小，可實時對電動汽車配電系統(tǒng)進(jìn)行檢測和報警，在故障發(fā)生時可進(jìn)行過流保護，并能夠準(zhǔn)備定位故障點，便于操作，給維修的帶來很大的便利。
【專利說明】—種電動汽車高壓配電系統(tǒng)的監(jiān)測和報警裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電動汽車高壓配電系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電動汽車高壓配電系統(tǒng)的監(jiān)測和報警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電動汽車技術(shù)發(fā)展和動力鋰電池的應(yīng)用，電動汽車的鋰電池組由數(shù)十至上千節(jié)單體電池串聯(lián)組成，電壓達(dá)到幾百伏，如電動大巴的鋰電池組電壓高達(dá)近700伏，這樣高的電壓系統(tǒng)對整車的安全性能提出了更高的設(shè)計要求，電動汽車的高壓系統(tǒng)的配電功能和配電安全，以及怎樣保證電動汽車的安全使用、零故障使用成了目前的首要難題，鋰電池組管理系統(tǒng)雖然引入了鋰電池安全管理概念，但其行為較為機械，僅在鋰電池組故障發(fā)生時對鋰電池組進(jìn)行保護，不能對整車的供電系統(tǒng)和用電設(shè)備的安全使用進(jìn)行保護。
[0003]現(xiàn)有的電動汽車高壓配電系統(tǒng)，只是機械的使用了高壓接觸器，高壓保險，對動力電池組輸入的高壓進(jìn)行分流，沒有導(dǎo)入故障預(yù)警系統(tǒng)，供配電安全保護，通過管理系統(tǒng)預(yù)警信息準(zhǔn)確的判斷出應(yīng)故障的位置，如何處理即將發(fā)生的故障或已發(fā)生的故障，而且當(dāng)故障發(fā)生后不能對整車的用電設(shè)備進(jìn)行保護，不能再次對維修人員、使用人員的安全進(jìn)行有效的保護，不能及時控制故障惡化等。
[0004]現(xiàn)有電動汽車高壓配電系統(tǒng)的主要缺點如下:
1、結(jié)構(gòu)不合理、現(xiàn)在 有的高壓配電系通采用的是單平面結(jié)構(gòu)設(shè)計，這樣使高壓配電箱的體積很大，正負(fù)電系統(tǒng)混雜在一個平面空間里很容易造成短路等故障。
[0005]2、對整車高壓系統(tǒng)故障起不到預(yù)警作用，只有故障發(fā)生后車不能夠行駛了，才知道發(fā)生故障了，對故障分析缺乏可靠數(shù)據(jù)，對后續(xù)改進(jìn)增加了難度，且大幅度增加了售后成本。
[0006]3、缺少與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的通信手段，沒有CAN總線等通訊手段把整車配電系統(tǒng)的故障信息和預(yù)警信息及時上報到整車儀表臺上，讓駕駛員及時發(fā)現(xiàn)，停止使用車輛，對車輛進(jìn)行維修。
[0007]4、不便于維修人員及時找到高壓系統(tǒng)的故障點，沒有二級安全保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種電動汽車高壓配電系統(tǒng)的監(jiān)測和報警裝置，它占用空間小，可實時對電動汽車配電系統(tǒng)進(jìn)行檢測和報警，在故障發(fā)生時可進(jìn)行過流保護，并能夠準(zhǔn)備定位故障點，便于操作，給維修的帶來很大的便利。
[0009]為了解決【背景技術(shù)】中所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案:它包括微處理器、自檢電路、采樣電路、輸出電路、電源、輔助電源、總線接口，所述的微處理器分別接自檢電路一端、采樣電路一端、輸出電路一端、輔助電源一端、總線接口一端，所述的電源分別接微處理器和輔助電源，輔助電源另一端與采樣電路另一端連接。
[0010]所述的總線接口另一端接CAN總線。[0011]本發(fā)明由如下優(yōu)點:
1、本裝置采用立體式結(jié)構(gòu)供配電，縮小了配電箱的空間，使在整車的布置中更容易、簡單，突破了傳統(tǒng)高壓配電箱體積大，占用整車空間大，難以在整車生根的瓶頸。
[0012]2、配電輸入、輸出串聯(lián)熔斷器，實現(xiàn)過流、短路保護功能，本裝置中引入了帶輔助觸點的高壓接觸器，高壓熔斷器，在高壓過流，短路時，采樣電路會采集各個高壓部件的開關(guān)量，以確定高壓部件的工作狀態(tài)，在一定程度上保護了高壓系統(tǒng)的用電器，能夠準(zhǔn)確的定位高壓部件的故障點，給維修的帶來很大的便利。
[0013]3、可采集配電箱輸入電壓，檢測每路的輸入和輸出電壓，并可通過CAN總線上傳，本裝置通過CAN總線通訊方式，可以與整車控制器、變頻器、BMS、電機控制器交換數(shù)據(jù)，在各個部件自檢正常的狀態(tài)下，向高壓配電箱發(fā)應(yīng)答信號，高壓配電箱自檢后開始給整車供配電，確保各個系統(tǒng)都是正常才可以工作，實現(xiàn)了數(shù)字化的通訊，保證供配電的安全性。
[0014]4、本裝置對各個功能器件實時數(shù)據(jù)進(jìn)行實例分析，通過采集各個器件的狀態(tài)及計算各個單元的發(fā)上來的信息，以及各個模塊溫度變化情況，可估算出整車高壓系統(tǒng)可能將發(fā)生的故障，可在故障發(fā)生前對故障進(jìn)行預(yù)警，便于專業(yè)技術(shù)人員實時監(jiān)控整車的運行狀態(tài)。
[0015]5、本裝置采用的CAN總線直接與汽車儀表通訊，可將故障信息直接顯示在儀表上面便于駕駛員觀察和發(fā)現(xiàn)故障，及時維修。
[0016]6、本裝置可檢測高壓直流輸入正負(fù)極對殼體的絕緣電阻，實現(xiàn)安全保護，檢測電阻上具有自檢功能，絕緣電阻狀態(tài)可通過CAN總線上傳，絕緣電阻故障時輸出動作信號。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]參見圖1，一種電動汽車高壓配電系統(tǒng)的監(jiān)測和報警裝置，它包括微處理器、自檢電路、采樣電路、輸出電路、電源、輔助電源、總線接口，所述的微處理器分別接自檢電路一端、采樣電路一端、輸出電路一端、輔助電源一端、總線接口一端，所述的電源分別接微處理器和輔助電源，輔助電源另一端與采樣電路另一端連接。
[0019]1、上電自檢，控制板上電后，首先進(jìn)行自檢，由微處理器控制自檢電路模擬產(chǎn)生絕緣電阻故障，即通過電阻把正極引線對車體連接，同時驅(qū)動輔助電源輸出檢測電源，并通過Kl施加到電源正極，通過電流傳感器A檢測電流值，經(jīng)采樣電路放大后送處理器AD采樣口進(jìn)行采樣，并計算絕緣電阻值，應(yīng)能檢測到絕緣電阻故障，則自檢通過，否則自檢未通過，無論自檢通過還是未通過，處理器自動撤銷自檢電路模擬電阻，自檢正常時驅(qū)動自檢正常狀態(tài)輸出，并通過CAN總線上傳自檢成功信息，否則，驅(qū)動自檢故障狀態(tài)輸出，通過CAN總線上傳自檢未成功信息。
[0020]2、系統(tǒng)絕緣檢測，通過Kl、K2分別把輔助電源施加到系統(tǒng)電源的正極和負(fù)極線路中，并通過直流電流傳感器檢測回路電流，送給處理器進(jìn)行處理、運算，判定系統(tǒng)絕緣電阻是否故障，正常時驅(qū)動絕緣電阻正常狀態(tài)輸出，并通過CAN總線上傳絕緣電阻狀態(tài)正常信息，反之，驅(qū)動絕緣電阻故障狀態(tài)輸出，并通過CAN總線上傳絕緣電阻狀態(tài)故障信息。[0021]3、定時巡檢，控制板定時(每30分鐘)進(jìn)行第二步檢測一次，以確保車輛在運行過程中能及早的發(fā)現(xiàn)絕緣問題。
[0022]4、電源，電源部分包括控制電源和輔助電源兩部分，實現(xiàn)時控制電源直接通過直流輸入控制電源DC24V進(jìn)行線性穩(wěn)壓后提供+12V、+5V和+3.3V，其中+12V電源供采樣電路，+5V供CAN總線用，+3.3V供處理器使用，輸出電路部分用+24V電源驅(qū)動，輔助電源采用DC/DC電源模塊，實現(xiàn)DC24V變換為DC60V，提供絕緣檢測電路使用。
[0023]5、微處理器，選用Freescale的16位DSC芯片56F8037作為監(jiān)測儀的處理器，其內(nèi)部集成了 CAN控制器、16路ADC采樣通道等資源。
6、總線接口，總線接口選用TJA1050T芯片。
[0024]7、輸出電路，輸出電路采用三極管驅(qū)動24V線圈繼電器輸出，指示燈類輸出直接用處理器驅(qū)動輸出。
[0025]8、采樣電路，采用LM2904運放進(jìn)行一級跟隨后放大處理，運放輸出增加電壓箝位電路后送至處理器AD采樣口進(jìn)行采樣。
[0026]9、自檢電路，采用繼電器驅(qū)動模擬絕緣電阻進(jìn)行與系統(tǒng)電源正極連接，自檢結(jié)束后與系統(tǒng)電源完全脫離。
[0027]10、直流電流傳感器。直流電流傳感器選用額定電流50mA的電流傳感器，并把檢測回路在傳感器上繞制40?100匝對電流進(jìn)行放大，以提高采樣精度。
【權(quán)利要求】
1.一種電動汽車高壓配電系統(tǒng)的監(jiān)測和報警裝置，其特征在于，它包括微處理器、自檢電路、采樣電路、輸出電路、電源、輔助電源、總線接口，所述的微處理器分別接自檢電路一端、采樣電路一端、輸出電路一端、輔助電源一端、總線接口一端，所述的電源分別接微處理器和輔助電源，輔助電源另一端與采樣電路另一端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車高壓配電系統(tǒng)的監(jiān)測和報警裝置，其特征在于，所述的總線接口另一端接CAN總線。
【文檔編號】B60L3/00GK103723045SQ201310723079
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】陸鳳忙 申請人:合肥國騁新能源汽車技術(shù)有限公司