一種帶高壓互鎖功能的電動汽車高壓配電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶高壓互鎖功能的電動汽車高壓配電系統(tǒng)，包括電池箱、檢測控制器、高壓繼電器總成；檢測控制器的信號輸出端與兩個繼電器的控制端連接，兩個繼電器與電池箱和高壓連接器連接，電池箱、外部負載設備和高壓繼電器總成均設有由各自蓋體蓋合才能接通的壓觸開關，高壓連接器設有由外部負載設備插入才能接通的壓觸開關，各個壓觸開關分別連接于檢測控制器的信號輸入端。本實用新型在高壓連接器所連接的外部負載設備松動時或蓋體打開時，對應的壓觸開關或互鎖開關斷開，檢測控制器檢測電路檢測到后通過電池控制器斷開高壓繼電器，確保電動汽車高壓維修安全，同時斷開的壓觸開關或互鎖開關被檢測電路檢測出來也實現(xiàn)了定位功能便于維修。
【專利說明】—種帶高壓互鎖功能的電動汽車高壓配電系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種帶高壓互鎖功能的高壓配電系統(tǒng)，具體涉及一種在電動汽車上使用的帶高壓互鎖功能的高壓配電系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著國家和政府對環(huán)境污染治理與節(jié)能減排的重視，電動汽車作為汽車界節(jié)能減排的先鋒，國家政策對對電動汽車發(fā)展的支持，國內(nèi)各汽車主機廠也將電動的研發(fā)放在比較重要的位置。但是其安全性一直是制約著其發(fā)展的關鍵因素。
[0003]電動汽車是以動力電池為動力源，動力電池將所儲存的高壓電能源通過高壓配電箱將動力電池的能源分配到電動汽車的電源負載電機控制器-電機、DC/DC、PTC、空調(diào)等，電動汽車高壓配電系統(tǒng)還帶車載充電端口與快速充電端口，通過與家用電源或外部直流充電設備相連可為動力電池補充電能。有整個高壓配電系統(tǒng)都是帶高壓的，在對電動汽車高壓配電系統(tǒng)或用電負載進行檢修或裝配過程中的操作都會有觸電風險，從而引起安全事故。在電動汽車行車過程中，由于配電系統(tǒng)與電動汽車用電負載的接口連接器未完全連接好，也可能會導致接觸不良而引起電弧產(chǎn)生，從而可能會導致起火等安全事故。由于電動汽車目前的高壓配電系統(tǒng)技術方案多樣，許多設計方案對高壓安全的主動與被動安全防護所采取的措施不夠，在電動汽車的維修與正常裝配過程中都會有觸電危險。因此需要一種在上述情況下可以切斷外部負載設備電源的配電系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種可以在需要維修、維修開關誤操作斷開或外部負載設備松動時，能夠自動切斷高壓電源的系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為一種帶高壓互鎖功能的電動汽車高壓配電系統(tǒng)，包括電池箱、檢測控制器、高壓繼電器總成；高壓繼電器總成內(nèi)設有第一高壓繼電器和第二高壓繼電器，檢測控制器的兩個信號輸出端分別與第一高壓繼電器和第二高壓繼電器的控制端連接；第一高壓繼電器的一端與電池箱的正極，另一端與高壓連接器連接；第二高壓繼電器的一端與電池箱的負極連接，另一端與高壓連接器連接；高壓連接器連接有外部負載設備，電池箱、外部負載設備和高壓繼電器總成均設有由各自蓋體蓋合才能接通的壓觸開關，高壓連接器設有由外部負載設備插入才能接通的壓觸開關，各個壓觸開關分別連接于檢測控制器的信號輸入端。
[0006]較佳地，高壓連接器包括車載充電機連接器、電機控制器連接器、電動附件連接器和快充接口連接器，外部負載設備包括車載充電機、電機控制器、電動附件和快充接口 ；車載充電機連接器設有由車載充電機插入才能接通的第一壓觸開關，電機控制器連接器設有由電機控制器插入才能接通的第二壓觸開關，電動附件連接器設有由電動附件插入才能接通的第三壓觸開關，快充接口連接器設有由快充接口插入才能接通的第四壓觸開關；第一壓觸開關、第二壓觸開關、第三壓觸開關和第四壓觸開關分別連接于檢測控制器的信號輸入端。
[0007]較佳地，電機控制器設有由其蓋體蓋合才能接通的第五壓觸開關，電動附件設有由其蓋體蓋合才能接通的第六壓觸開關；第五壓觸開關和第六壓觸開關分別連接于檢測控制器的信號輸入端。
[0008]較佳地，高壓繼電器總成設有由其蓋體蓋合才能接通的第七壓觸開關，第七壓觸開關連接于檢測控制器的信號輸入端。
[0009]較佳地，電池箱設有由其蓋體蓋合才能接通的第八壓觸開關，第八壓觸開關連接于檢測控制器的信號輸入端。
[0010]較佳地，電池箱內(nèi)設有電池維修開關，電池維修開關連接有互鎖開關，互鎖開關連接于檢測控制器的信號輸入端。
[0011]較佳地，第一高壓繼電器和第二高壓繼電器與高壓連接器之間設有分線器。
[0012]較佳地，檢測控制器內(nèi)設有內(nèi)部電源、單片機和數(shù)個并聯(lián)的檢測電路；檢測電路包括二極管、電容和電阻，二極管的一端連接于檢測控制器用于輸入檢測信號的信號輸入端，另一端連接于單片機的輸入接口 ；電容的一端連接于單片機的輸入接口，另一端接地；電阻的一端連接于單片機的輸入接口，另一端連接于內(nèi)部電源；單片機的輸出端為用于輸出控制信號至第一高壓繼電器和第二高壓繼電器的信號輸出端。
[0013]本實用新型的一種帶高壓互鎖功能的電動汽車高壓配電系統(tǒng)，在車載充電機連接器、電機控制器連接器、電動附件連接器和快充接口連接器等高壓連接器所連接的外部負載設備松動時，或者電機控制器、電動附件、高壓繼電器總成或電池箱的蓋體打開時，對應的壓觸開關斷開；電池箱維修開關斷開時，聯(lián)動的互鎖開關斷開時壓觸開關即斷開；上述壓觸開關或互鎖開關斷開時會被檢測控制器內(nèi)的檢測電路檢測到，通過電池控制器斷開高壓繼電器，這樣高壓連接器上就不會帶電，確保電動汽車高壓維修安全，同時斷開的壓觸開關或互鎖開關被檢測電路檢測出來也實現(xiàn)了定位功能便于維修。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型實施例的系統(tǒng)結構示意圖
[0015]圖2為本實用新型實施例檢測控制器的結構示意圖
[0016]圖3為本實用新型實施例檢測控制器內(nèi)檢測電路的結構示意圖
[0017]圖中:1、電池箱2、檢測控制器3、高壓繼電器總成4、車載充電機連接器5、電機控制器連接器6、電動附件連接器7、快充接口連接器8、第一壓觸開關9、第二壓觸開關10、第三壓觸開關11、第四壓觸開關12、第五壓觸開關13、第六壓觸開關14、第七壓觸開關15、第八壓觸開關16、維修開關17、互鎖開關18、電機控制器19、電動附件20、整車控制器21、電瓶22、分線器23、檢測電路24、二極管25、電容26、電阻27、單片機28、信號輸入端29、信號輸出端30、第一高壓繼電器31、第二高壓繼電器
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0019]一種帶高壓互鎖功能的電動汽車高壓配電系統(tǒng)，包括電池箱1、檢測控制器2、高壓繼電器總成3 ;高壓繼電器總成3內(nèi)設有第一高壓繼電器30和第二高壓繼電器31，檢測控制器2的控制信號輸出端29與兩個高壓繼電器的控制端連接，第一高壓繼電器30的一端與電池箱I的正極，另一端與高壓連接器連接；第二高壓繼電器31的一端與電池箱I的負極連接，另一端與高壓連接器連接。
[0020]高壓連接器連接有外部負載設備，高壓連接器包括車載充電機連接器4、電機控制器連接器5、電動附件連接器6和快充接口連接器7，外部負載設備包括車載充電機、電機控制器18、電動附件19和快充接口，這里的電動附件19包括電動空調(diào)與PTC，上述高壓連接器均帶有防指觸功能，電氣防護等級能達到IP2XB以上等級；車載充電機連接器4設有由車載充電機插入才能接通的第一壓觸開關8，電機控制器連接器5設有由電機控制器18插入才能接通的第二壓觸開關9，電動附件連接器6設有由電動附件19插入才能接通的第三壓觸開關10，快充接口連接器7設有由快充接口插入才能接通的第四壓觸開關11 ;第一壓觸開關8、第二壓觸開關9、第三壓觸開關10和第四壓觸開關11分別連接于檢測控制器2的信號輸入端28。
[0021]電機控制器18設有由其蓋體蓋合才能接通的第五壓觸開關12，電動附件19設有由其蓋體蓋合才能接通的第六壓觸開關13 ;第五壓觸開關12和第六壓觸開關13分別連接于檢測控制器2的信號輸入端28。
[0022]高壓繼電器總成3設有由其蓋體蓋合才能接通的第七壓觸開關14，第七壓觸開關14連接于檢測控制器2的信號輸入端28。
[0023]電池箱I設有由其蓋體蓋合才能接通的第八壓觸開關15，第八壓觸開關15連接于檢測控制器2的信號輸入端28。
[0024]電池箱I內(nèi)設有電池維修開關16，電池維修開關16連接有互鎖開關17，互鎖開關17連接于檢測控制器2的信號輸入端28。
[0025]檢測控制器2內(nèi)設有內(nèi)部電源、單片機27和至少九個并聯(lián)的檢測電路23，九個檢測電路分別用于檢測各個壓觸開關和互鎖開關；檢測電路23包括二極管24、電容25和電阻26，二極管24的一端連接于檢測控制器2，具體的說連接于用于輸入外部各個壓觸開關和互鎖開關檢測信號的信號輸入端28，另一端連接于單片機27的輸入接口 ；電容25的一端連接于單片機27的輸入接口，另一端接地；電阻26的一端連接于單片機27的輸入接口，另一端連接于一個5v的內(nèi)部電源；單片機27的輸出端即為檢測控制器2用于輸出控制信號的信號輸出端29。檢測控制器的工作原理為:任一壓觸開關或互鎖開關斷開的情況下，單片機27即可在輸入接口一側檢測到5V電平信號，該狀態(tài)可記為異常狀態(tài)，在檢測到此異常狀態(tài)信號之后，單片機27可通過信號輸出端29輸出控制信號給第一高壓繼電器30和第二高壓繼電器31 ;當壓觸開關和互鎖開關閉合時，單片機27即無法在輸入接口處檢測到該檢測到5V電平信號,該狀態(tài)可記為正常狀態(tài)。
[0026]另外，上述的互鎖機構與壓觸開關能做到在連接器與負載設備蓋板裝配過程中，高壓連接器高壓端連接好后，互鎖端子才連接好，負載設備蓋板裝配好后，壓觸開關才接通；在高壓連接器斷開過程中，互鎖信號端子斷開后，高壓連接器高壓端子才斷開，附件蓋板松動或剛打開時，其對應的壓觸開關斷開。高壓連接器的壓觸開關與其他負載的壓觸開關分別通過低壓線纜連接起來，并形成并聯(lián)結構。
[0027]本實施例的檢測控制器2與兩個高壓繼電器由12V電瓶21供電，內(nèi)設九個檢測電路23，分別通過信號輸入端28連接八個壓觸開關和一個互鎖開關17。車載充電機、電機控制器18、電動附件19和快充接口上所連接的外部負載設備松動時，所對應的第一壓觸開關
8、第二壓觸開關9、第三壓觸開關10和第四壓觸開關11即失去了壓緊力而斷開；當打開電機控制器18、電動附件19、高壓繼電器總成3或電池箱I的蓋體時，第五壓觸開關12、第六壓觸開關13、第七壓觸開關14或第八壓觸開關15即失去了壓緊力而斷開；在電池系統(tǒng)進行正常專業(yè)檢修過程中，應先斷開電池箱I內(nèi)的維修開關16，維修開關16自帶互鎖機構，聯(lián)動的互鎖開關17在操作維修開關16斷開；上述的八個壓觸開關和一個互鎖開關17中任意一個斷開時，檢測控制器2內(nèi)所對應的檢測電路即可接收到該開關斷開的電流信號，并傳送至單片機27，單片機27即通過信號輸出端29連接于兩個高壓繼電器的控制端，斷開兩個高壓繼電器，這樣用于連接外部復雜的高壓連接器上就不會帶電，從而確保電動汽車高壓維修安全；斷點位置還能通過管理系統(tǒng)定位，確定故障位置，并將該故障通過CAN線發(fā)給整車控制器20以提醒司機進行維修。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種帶高壓互鎖功能的電動汽車高壓配電系統(tǒng)，包括電池箱(1)、檢測控制器(2)、高壓繼電器總成(3);所述高壓繼電器總成(3)內(nèi)設有第一高壓繼電器(30)和第二高壓繼電器(31)，所述檢測控制器(2)的兩個信號輸出端(29)分別與所述第一高壓繼電器(30)和所述第二高壓繼電器(31)的控制端連接；所述第一高壓繼電器(30)的一端與所述電池箱(1)的正極連接，另一端與高壓連接器連接；所述第二高壓繼電器(31)的一端與所述電池箱(1)的負極連接，另一端與高壓連接器連接；所述高壓連接器連接有外部負載設備，其特征在于:所述電池箱(1)、所述外部負載設備和所述高壓繼電器總成(3)均設有由各自蓋體蓋合才能接通的壓觸開關，所述高壓連接器設有由外部負載設備插入才能接通的壓觸開關，各個所述壓觸開關分別連接于所述檢測控制器(2)的信號輸入端(28)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種帶高壓互鎖功能的電動汽車高壓配電系統(tǒng)，其特征在于: 所述高壓連接器包括車載充電機連接器(4)、電機控制器連接器(5)、電動附件連接器(6)和快充接口連接器(7)，所述外部負載設備包括車載充電機、電機控制器(18)、電動附件(19)和快充接口 ； 所述車載充電機連接器(4)設有由所述車載充電機插入才能接通的第一壓觸開關(8)，所述電機控制器連接器(5)設有由所述電機控制器(18)插入才能接通的第二壓觸開關(9)，所述電動附件連接器(6)設有由所述電動附件(19)插入才能接通的第三壓觸開關(10)，所述快充接口連接器(7)設有由所述快充接口插入才能接通的第四壓觸開關(11)； 所述第一壓觸開關(8)、所述第二壓觸開關(9)、所述第三壓觸開關(10)和所述第四壓觸開關(11)分別連接于所述檢測控制器(2)的信號輸入端(28)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種帶高壓互鎖功能的電動汽車高壓配電系統(tǒng)，其特征在于:所述電機控制器(18)設有由其蓋體蓋合才能接通的第五壓觸開關(12)，所述電動附件(19)設有由其蓋體蓋合才能接通的第六壓觸開關(13);所述第五壓觸開關(12)和所述第六壓觸開關(13)分別連接于所述檢測控制器(2)的信號輸入端(28)。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種帶高壓互鎖功能的電動汽車高壓配電系統(tǒng)，其特征在于:所述高壓繼電器總成(3)設有由其蓋體蓋合才能接通的第七壓觸開關(14)，所述第七壓觸開關(14)連接于所述檢測控制器(2)的信號輸入端(28)。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種帶高壓互鎖功能的電動汽車高壓配電系統(tǒng)，其特征在于:所述電池箱(1)設有由其蓋體蓋合才能接通的第八壓觸開關(15)，所述第八壓觸開關(15)連接于所述檢測控制器(2)的信號輸入端(28)。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種帶高壓互鎖功能的電動汽車高壓配電系統(tǒng)，其特征在于:所述電池箱(1)內(nèi)設有電池維修開關(16)，所述電池維修開關(16)連接有互鎖開關(17)，所述互鎖開關(17)連接于所述檢測控制器(2)的信號輸入端(28)。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種帶高壓互鎖功能的電動汽車高壓配電系統(tǒng)，其特征在于:所述第一高壓繼電器(30)和所述第二高壓繼電器(31)與所述高壓連接器之間設有分線器(22)。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種帶高壓互鎖功能的電動汽車高壓配電系統(tǒng)，其特征在于:所述檢測控制器⑵內(nèi)設有內(nèi)部電源、單片機(27)和數(shù)個并聯(lián)的檢測電路(23);所述檢測電路(23)包括二極管(24)、電容(25)和電阻(26)，所述二極管(24)的一端連接于所述檢測控制器(2)用于輸入檢測信號的所述信號輸入端(28)，另一端連接于所述單片機(27)的輸入接口 ；所述電容(25)的一端連接于所述單片機(27)的輸入接口，另一端接地；所述電阻(26)的一端連接于所述單片機(27)的輸入接口，另一端連接于內(nèi)部電源；所述單片機(27)的輸出端為用于輸出控制信號至所述第一高壓繼電器(30)和所述第二高壓繼電器(31)的所述信號輸 出端(29)。
【文檔編號】B60L3/00GK203793141SQ201420128887
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權日:2014年3月20日
【發(fā)明者】劉爽, 楊問弘, 吳杰余, 朱立賓, 劉坤, 潘麗娜, 懷慧, 劉曉康 申請人:東風汽車公司