電動汽車高壓保護系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種電動汽車高壓保護系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括：電池組結構，安全氣囊，壓縮機，加熱電阻，電機控制器，整車ECU，與整車ECU相連的第一開關、第二開關和第三開關，從而可以在整車ECU檢測到安全氣囊打開時，或電動汽車的工作電壓小于預設總電壓信號時，或電機電流大于電機保護電流時，斷開第一開關；在第一開關閉合的情況下，當整車ECU檢測到壓縮機電流大于壓縮機保護電流時，斷開第二開關；在第一開關閉合的情況下，當整車ECU檢測到加熱電阻電流大于加熱電阻保護電流時，斷開第三開關，使得所述電動汽車高壓保護系統(tǒng)及方法，可以根據電動汽車可能出現的具體故障，采取相應的保護策略，以完善電動汽車的高壓保護功能。
【專利說明】電動汽車高壓保護系統(tǒng)及方法【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電動汽車高壓保護【技術領域】，尤其涉及一種電動汽車高壓保護系統(tǒng)及方法。
【背景技術】[0002]電動汽車高壓保護系統(tǒng)作為除整車控制系統(tǒng)、電池及電池管理系統(tǒng)、電機驅動系統(tǒng)外的第四大系統(tǒng)，由于涉及人的高壓安全防護，越來越受到汽車行業(yè)的重視。
[0003]目前，大多數電動汽車配備的驅動電機及電機控制器、空調壓縮機、加熱電阻等均采用高壓動力電池組供電。在行駛過程中，電動汽車中任意一個高壓用電系統(tǒng)的突發(fā)短路，都有可能對駕駛員或乘客造成觸電等危險，并對汽車高壓系統(tǒng)造成損壞，甚至導致汽車高壓系統(tǒng)燃燒。
[0004]因此，高壓保護系統(tǒng)控制策略的設計既要符合人及車輛的高壓安全保護，同時也要考慮車輛實際的運行情況，從而使得根據電動汽車可能出現的具體故障，制定相應的保護策略，以最大化的完善高壓保護的功能，成為人們亟待解決的一個問題。

【發(fā)明內容】

[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供了一種電動汽車高壓保護系統(tǒng)及方法，可以根據電動汽車可能出現的具體故障，制定相應的保護策略，完善電動汽車的高壓保護功能。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明實施例提供了如下技術方案:
[0007]—種電動汽車高壓保護系統(tǒng)，包括:電池組結構、安全氣囊、壓縮機、加熱電阻和電機控制器，除此之外，還包括:整車電子控制單元，控制端均與所述整車電子控制單元相連的第一開關、第二開關和第三開關；
[0008]其中，所述第一開關的輸入端與電池組結構相連，輸出端與電機控制器、第二開關的輸入端、第三開關的輸入端相連；所述第二開關的輸出端與壓縮機相連；所述第三開關的輸出端與加熱電阻相連；
[0009]當所述整車電子控制單元檢測到安全氣囊打開時，或電動汽車的工作電壓小于預設總電壓信號時，或電機電流大于電機保護電流時，斷開第一開關；
[0010]在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到壓縮機電流大于壓縮機保護電流時，斷開第二開關；
[0011]在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到加熱電阻電流大于加熱電阻保護電流時，斷開第三開關。
[0012]優(yōu)選的，所述整車電子控制單元通過總電壓傳感器與電動汽車的工作電壓輸出端相連；所述整車電子控制單元通過電機電流傳感器與電機相連；所述整車電子控制單元通過壓縮機電流傳感器與壓縮機相連；所述整車電子控制單元通過加熱電阻電流傳感器與加熱電阻相連。[0013]優(yōu)選的，所述整車電子控制單元通過安全氣囊電子控制單元與安全氣囊相連，所述安全氣囊電子控制單元的輸出信號為占空比不同的方波信號。
[0014]優(yōu)選的，所述電池組結構包括:
[0015]第一電池組、第二電池組和第一電池組開關；其中，所述第一電池組開關的控制端與整車電子控制單元相連，輸入端與第一電池組的正極相連，輸出端與第二電池組的負極相連；所述第一電池組的負極與電機控制器的負極相連；第二電池組的正極與第一開關的輸入端相連；
[0016]當所述整車電子控制單元檢測到電池組結構發(fā)生漏電時，切斷第一電池組開關。
[0017]優(yōu)選的，所述電池組結構包括:M+1個電池組和M個電池組開關；其中，各電池組開關的控制端與整車電子控制單元相連，所述第一電池組的負極與電機控制器的負極相連，第M電池組的正極與第一開關的輸入端相連，所述第N電池組開關的輸入端與第N電池組的正極相連，輸出端與第N+1電池組的負極相連，且M為不小于2的正整數，N為不大于M的正整數；
[0018]當所述整車電子控制單元檢測到電池組結構發(fā)生漏電時，切斷M個電池組開關。
[0019]優(yōu)選的，所述整車電子控制單元通過漏電傳感器與所述電池組結構相連；
[0020]優(yōu)選的，各電池組的電壓均小于60V。
[0021]優(yōu)選的，所述開關為繼電器。
[0022]一種電動汽車高壓保護方法，應用于上述任一項所述的電動汽車高壓保護系統(tǒng)，包括:
[0023]判斷電動汽車的安全氣囊是否打開，當所述安全氣囊打開時，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路；
[0024]當所述安全氣囊關閉時，判斷電動汽車的工作電壓是否低于預設總電壓信號，當電動汽車的工作電壓低于預設總電壓信號時，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路；
[0025]當電動汽車的工作電壓不低于預設總電壓信號時，判斷電機電流是否大于電機保護電流，當電機電流大于電機保護電流時，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路；
[0026]當電機電流不大于電機保護電流時，判斷壓縮機電流是否大于壓縮機保護電流，當壓縮機電流大于壓縮機保護電流時，切斷電池組結構與壓縮機之間的通路；
[0027]當電機電流不大于電機保護電流時，判斷加熱電阻電流是否大于加熱電阻保護電流，當加熱電阻電流大于加熱電阻保護電流時，切斷電池組結構與加熱電阻之間的通路。
[0028]優(yōu)選的，判斷電動汽車的工作電壓是否低于預設總電壓信號前包括:
[0029]判斷電動汽車的電池組結構是否漏電，當所述電池組結構發(fā)生漏電時，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路。
[0030]與現有技術相比，上述技術方案具有以下優(yōu)點:
[0031]本發(fā)明實施例所提供的技術方案，包括:整車電子控制單元，控制端均與所述整車電子控制單元相連的第一開關、第二開關和第三開關，其中，所述第一開關的輸入端與電池組結構相連，輸出端與電機控制器、第二開關的輸入端、第三開關的輸入端相連，所述第二開關的輸出端與壓縮機相連，所述第三開關的輸出端與加熱電阻相連，從而可以在所述整車電子控制單元檢測到安全氣囊打開時，或電動汽車的工作電壓小于預設總電壓信號時，或電機電流大于電機保護電流時，斷開第一開關，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路；也可以在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到壓縮機電流大于壓縮機保護電流時，斷開第二開關，切斷電池組結構與壓縮機之間的通路；還可以在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到加熱電阻電流大于加熱電阻保護電流時，斷開第三開關，切斷電池組結構與加熱電阻之間的通路，使得本發(fā)明實施例所提供的電動汽車高壓保護系統(tǒng)及方法，可以根據電動汽車可能出現的具體故障，采取相應的保護策略，以完善電動汽車的高壓保護功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1為本發(fā)明一個實施例中所提供的電動汽車高壓保護系統(tǒng)的結構示意圖；
[0034]圖2為本發(fā)明一個實施例里所提供的電動汽車高壓保護系統(tǒng)中電池組結構的一種結構意圖；
[0035]圖3為圖2中所述的電動汽車高壓保護系統(tǒng)的結構示意圖；
[0036]圖4為本圖3里所提供的電動汽車高壓保護系統(tǒng)中電池組結構的另一種結構示意圖；
[0037]圖5為本發(fā)明又一個實施例中所提供的電動汽車高壓保護系統(tǒng)的結構示意圖；
[0038]圖6為本發(fā)明一個實施例中所提供的電動汽車高壓保護方法的流程圖；
[0039]圖7為本發(fā)明另一個實施例中所提供的電動汽車高壓保護方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0040]正如【背景技術】部分所述，根據電動汽車可能出現的具體故障，制定相應的保護策略，以最大化的完善電動汽車的高壓保護功能，已成為人們亟待解決的一個問題。
[0041]有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了 一種電動汽車高壓保護系統(tǒng)，包括:電池組結構，安全氣囊，壓縮機，加熱電阻和電機控制器，整車電子控制單元，控制端均與所述整車電子控制單元相連的第一開關、第二開關和第三開關；
[0042]其中，所述第一開關的輸入端與電池組結構相連，輸出端與電機控制器、第二開關的輸入端、第三開關的輸入端相連；所述第二開關的輸出端與壓縮機相連；所述第三開關的輸出端與加熱電阻相連；
[0043]當所述整車電子控制單元檢測到安全氣囊打開時，或電動汽車的工作電壓小于預設總電壓信號時，或電機電流大于電機保護電流時，斷開第一開關；
[0044]在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到壓縮機電流大于壓縮機保護電流時，斷開第二開關；
[0045]在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到加熱電阻電流大于加熱電阻保護電流時，斷開第三開關。[0046]相應的，本發(fā)明實施例還提供了一種電動汽車高壓保護方法，包括:
[0047]判斷電動汽車的安全氣囊是否打開，當所述安全氣囊打開時，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路；
[0048]當所述安全氣囊關閉時，判斷電動汽車的工作電壓是否低于預設總電壓信號，當電動汽車的工作電壓低于預設總電壓信號時，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路；
[0049]當電動汽車的工作電壓不低于預設總電壓信號時，判斷電機電流是否大于電機保護電流，當電機電流大于電機保護電流時，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路；
[0050]當電機電流不大于電機保護電流時，判斷壓縮機電流是否大于壓縮機保護電流，當壓縮機電流大于壓縮機保護電流時，切斷電池組結構與壓縮機之間的通路；
[0051 ] 當電機電流不大于電機保護電流時，判斷加熱電阻電流是否大于加熱電阻保護電流，當加熱電阻電流大于加熱電阻保護電流時，切斷電池組結構與加熱電阻之間的通路。
[0052]本發(fā)明實施例所提供的電動汽車高壓保護系統(tǒng)及方法，可以在所述整車電子控制單元檢測到安全氣囊打開時，或電動汽車的工作電壓小于預設總電壓信號時，或電機電流大于電機保護電流時，斷開第一開關，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路；也可以在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到壓縮機電流大于壓縮機保護電流時，斷開第二開關，切斷電池組結構與壓縮機之間的通路；還可以在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到加熱電阻電流大于加熱電阻保護電流時，斷開第三開關，切斷電池組結構與加熱電阻之間的通路，使得本發(fā)明實施例所提供的電動汽車高壓保護系統(tǒng)及方法，可以根據電動汽車可能出現的具體故障，采取相應的保護策略，以完善電動汽車的高壓保護功能。
[0053]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0054]在以下描述中闡述了具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0055]本發(fā)明實施例所提供的電動汽車高壓保護系統(tǒng)，包括:電池組結構、安全氣囊、壓縮機、加熱電阻、電機控制器、整車電子控制單元及與所述整車電子控制單元相連的第一開關、第二開關和第三開關。優(yōu)選的，所述整車電子控制單元為整車E⑶。
[0056]如圖1所示，所述整車電子控制單元(整車E⑶)包括:安全氣囊信號輸入端(引腳
I)、總電壓信號輸入端(引腳7)、電機電流信號輸入端(引腳6)、壓縮機電流信號輸入端(弓丨腳5)、加熱電阻電流信號輸入端(引腳4)、電源信號輸入端(引腳2和引腳3)和第一信號輸出端(引腳11)、第二信號輸出端(引腳10)、第三信號輸出端(引腳9)。
[0057]其中，所述電源信號輸入端與電源相連，為所述整車電子控制單元提供工作電壓；所述加熱電阻電流信號輸入端與加熱電阻相連，為所述整車電子控制單元提供所述加熱電阻的電流；所述壓縮機電流輸入端與所述壓縮機相連，為所述整車電子控制單元提供所述壓縮機的電流；所述電機電流信號輸入端與電機控制器相連，為所述整車電子控制單元提供所述電機的電流；所述總電壓信號輸入端與電動汽車的工作電壓輸出端相連，為所述整車電子控制單元提供所述電動汽車的工作電壓；所述安全氣囊信號輸入端與安全氣囊相連，為所述整車電子控制單元提供表征所述安全氣囊狀態(tài)(如關閉和打開)的信號。
[0058]在本發(fā)明的一個實施例中，所述整車電子控制單元通過安全氣囊電子控制單元(安全氣囊ECU)與安全氣囊相連，即所述安全氣囊電子控制單元的輸入端與安全氣囊相連，輸出端與所述整車電子控制單元的安全氣囊信號輸入端相連；所述整車電子控制單元通過總電壓傳感器與電動汽車的工作電壓輸出端相連，即所述總電壓傳感器的輸入端與所述電動汽車的工作電壓輸出端相連，輸出端與所述整車電子控制單兀的總電壓信號輸入端相連；所述整車電子控制單元通過電機電流傳感器與電機相連，即所述電機電流傳感器的輸入端與電機相連，輸出端與所述整車電子控制單元的電機電流信號輸入端相連；所述整車電子控制單元通過壓縮機電流傳感器與壓縮機相連，即所述壓縮機電流傳感器的輸入端與壓縮機相連，輸出端與所述整車電子控制單元的壓縮機電流信號輸入端相連；所述整車電子控制單元通過加熱電阻電流傳感器與加熱電阻相連，即所述加熱電阻傳感器的輸入端與加熱電阻相連，輸出端與所述整車電子控制單元的加熱電阻電流信號輸入端相連。
[0059]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述安全氣囊電子控制單元的輸出信號為占空比不同的方波信號，分別代表所述安全氣囊處于關閉狀態(tài)和處于打開狀態(tài)。如在本發(fā)明一個具體實施例中，所述安全氣囊電子控制單元輸出IOOms高電平20ms低電平間隔的方波信號時，代表所述安全氣囊處于關閉狀態(tài)；所述安全氣囊電子控制單元輸出輸入20ms高電平IOOms低電平間隔的方波信號時，代表所述安全氣囊處于打開狀態(tài)。
[0060]所述第一信號輸出端與第一開關的控制端相連，所述第一開關的輸入端與電池組結構相連，輸出端與電機控制器、第二開關輸入端、第三開關輸入端相連。
[0061]當所述整車電子控制單元通過安全氣囊信號輸入端，檢測到安全氣囊處于打開狀態(tài)時，控制第一開關斷開，切斷所述電池組結構與所述電機控制器、第二開關、第三開關之間的通電回路，所述電機控制器壓縮機和加熱電阻均不工作。
[0062]在所述安全氣囊處于關閉狀態(tài)的情況下，所述整車電子控制單元通過總電壓信號輸入端，檢測到所述電動汽車的工作電壓小于預設總電壓信號時，控制所述第一開關斷開，切斷所述電池組結構與所述電機控制器、第二開關、第三開關之間的通電回路，所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻均不工作。
[0063]在所述電動汽車的工作電壓不小于所述預設總電壓信號的情況下，所述整車電子控制單元通過電機電流信號輸入端，檢測到所述電機控制器的輸出電流大于電機保護電流時，控制所述第一開關斷開，切斷所述電池組結構與所述電機控制器、第二開關、第三開關之間的通電回路，所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻均不工作。
[0064]需要說明的是，所述預設總電壓信號為所述整車電子控制單元內預先設定的電壓信號，其電壓值的設置依據所述電池組結構的性能而定，如在本發(fā)明的一個具體實施例中，當所述電池組結構的額定電壓為320V時，所述預設總電壓信號為280V，在本發(fā)明的其他實施例中，當所述電池組結構的額定電壓為其他數值時，所述預設電壓信號的數值也相應的發(fā)生變化，本發(fā)明對此并不做限定，其具體數值根據所述電池組結構的性能，由實驗獲得，由于所述預設總電壓信號的電壓值的設定已為本領域人員所熟知，本發(fā)明對此不再詳細贅述。
[0065]所述第二信號輸出端與第二開關的控制端相連，所述第二開關的輸出端與壓縮機相連。在所述第一開關閉合的情況下，利用所述整車電子控制單元通過所述壓縮機電流信號輸入端，檢測所述壓縮機的輸出電流，當所述壓縮機的輸出電流大于所述壓縮機的保護電流時，控制所述第二開關斷開，切斷所述第一開關與壓縮機之間的通電回路，即所述電池組結構與所述壓縮機之間的通電回路，但不影響所述電阻組結構與電機控制器之間的通電回路，所述壓縮機不工作，電機控制器正常工作。
[0066]所述第三信號輸出端與第三開關的控制器相連，所述第三開關的輸出端與加熱電阻相連。在所述第一開關閉合的情況下，所述整車電子控制單元通過所述加熱電流信號輸入端，檢測到所述加熱電阻的輸出電流大于所述加熱電流的保護電流時，控制所述第三開關斷開，切斷所述第一開關與加熱電阻之間的通電回路，即所述電池組結構與加熱電阻之間的通電回路，但不影響所述電池組結構與電機控制器之間的通電回路，所述加熱電阻不工作，所述電機控制器正常工作。
[0067]需要說明的是，所述第二開關的關閉和所述第三開關的關閉互不影響，即在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到所述壓縮機的電流大于所述壓縮機保護電流，所述加熱電阻的電流不大于所述加熱電阻保護電流時，所述整車電子控制單元控制所述第二開關斷開，所述第三開關閉合，切斷所述電池組結構與所述壓縮機之間的通電回路，但不影響所述電池組結構與電機控制器、加熱電阻之間的通電回路，所述壓縮機不工作，所述加熱電阻和電機控制器正常工作。
[0068]在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到所述壓縮機的電流不大于所述壓縮機保護電流，所述加熱電阻的電流大于所述加熱電阻保護電流時，所述整車電子控制單元控制所述第二開關閉合，所述第三開關斷開，切斷所述電池組結構與所述加熱電阻之間的通電回路，但不影響所述電池組結構與電機控制器、壓縮機之間的通電回路，所述加熱電阻不工作，所述電機控制器和壓縮機正常工作。
[0069]在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到所述壓縮機的電流不大于所述壓縮機保護電流，所述加熱電阻的電流不大于所述加熱電阻保護電流時，所述整車電子控制單元控制所述第二開關閉合，所述第三開關閉合，所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻均正常工作。
[0070]在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到所述壓縮機的電流大于所述壓縮機保護電流，所述加熱電阻的電流大于所述加熱電阻保護電流時，所述整車電子控制單元控制所述第二開關斷開，所述第三開關斷開，所述電機控制器正常工作，所述壓縮機和加熱電阻不工作。
[0071]在本發(fā)明的一個實施例中，所述電池組結構僅包括電池組，為所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻提供電壓信號。發(fā)明人研究發(fā)現，在該實施例中，當所述電池組發(fā)生漏電時，無法通過所述整車電子控制單元進行檢測，并制定相應的保護策略。為了進一步完善所述電動汽車高壓保護系統(tǒng)的高壓保護功能，在本發(fā)明的另一個實施例中，如圖2所示，所述電池組結構包括:第一電池組、第二電池組和第一電池組開關。其中，所述第一電池組開關的控制端與整車電子控制單元相連，輸入端與第一電池組的正極相連，輸出端與第二電池組的負極相連；所述第一電池組的負極與電機控制器的負極相連；第二電池組的正極通過第一開關的輸入端相連。其中，所述第一電池組開關優(yōu)選為繼電器，但本發(fā)明對此并不做限定。[0072]需要說明的是，在該實施例中，如圖3所示，所述整車電子控制單元還包括漏電信號輸入端(引腳8)和第四信號輸出端(引腳12)，其中，所述漏電信號輸入端與所述電池組結構的電壓信號輸出端相連，第四信號輸出端與第一電池組開關的控制端相連。優(yōu)選的，所述漏電信號輸入端通過漏電傳感器與所述電池組結構的電壓信號輸出端相連。
[0073]當所述整車電子控制單元通過所述漏電信號輸入端，檢測到電池組結構發(fā)生漏電時，控制所述第一電池組開關斷開，切斷所述電池組結構與所述第一開關之間的通電回路，即切斷所述電池組結構與所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻之間的通電回路，所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻均不工作。
[0074]為了增大所述電池組結構的輸出電壓，在本發(fā)明的又一個實施例中，所述電池組結構包括:M+1個電池組和M個電池組開關，所述第一電池組的負極與電機控制器的負極相連，第M電池組的正極與第一開關的輸入端相連；其中，各電池組開關的控制端與整車電子控制單元相連，所述第一電池組的負極與電機控制器的負極相連，第M電池組的正極與第一開關的輸入端相連，所述第N電池組開關的輸入端與第N電池組的正極相連,輸出端與第N+1電池組的負極相連，且M為不小于2的正整數，N為不大于M的正整數。當M為3，且所述開關為繼電器時，所述電池組結構如圖4所示。
[0075]同樣的，在該實施例中，所述整車電子控制單元還包括漏電信號輸入端和第四信號輸出端，其中，所述漏電信號輸入端與所述電池組結構的電壓信號輸出端相連，所述第四信號輸出端與M個電池組開關的控制端均相連。優(yōu)選的，所述漏電信號輸入端通過漏電傳感器與所述電池組結構的電壓信號輸出端相連。
[0076]當所述整車電子控制單元通過所述漏電信號輸入端，檢測到電池組結構發(fā)生漏電時，控制所述M個電池組開關均斷開，切斷所述電池組結構與所述第一開關之間的通電回路，即切斷所述電池組結構與所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻之間的通電回路，所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻均不工作。
[0077]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述電池組結構中各電池組的電壓均小于60V，以在所述電池組結構發(fā)生漏電時，保證人身安全。在本發(fā)明的又一個優(yōu)選實施例中，所述開關為繼電器，如圖5所示，其中，所述第一開關為第一繼電器，第二開關為第二繼電器，第三開關為第三繼電器。
[0078]由上所述可知，本發(fā)明實施例所提供的電動汽車高壓保護系統(tǒng)，可以在所述整車電子控制單元檢測到安全氣囊打開時，或電動汽車的工作電壓小于預設總電壓信號時，或電機電流大于電機保護電流時，斷開第一開關，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、力口熱電阻之間的通路；也可以在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到壓縮機電流大于壓縮機保護電流時，斷開第二開關，切斷電池組結構與壓縮機之間的通路；還可以在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到加熱電阻電流大于加熱電阻保護電流時，斷開第三開關，切斷電池組結構與加熱電阻之間的通路，使得本發(fā)明實施例所提供的電動汽車高壓保護系統(tǒng)，可以根據電動汽車可能出現的具體故障，采取相應的保護策略，以完善電動汽車的高壓保護功能。
[0079]下面以所述開關為繼電器為例，結合具體實施例，對本發(fā)明實施例所提供的電動汽車高壓保護系統(tǒng)進行說明。
[0080]在本實施例中，所述電源信號輸入端為開關量信號，外接0V/12V的直流電源，且12V有效。所述安全氣囊信號輸入端輸入IOOms高電平20ms低電平間隔的方波信號時，代表所述安全氣囊處于關閉狀態(tài)；所述安全氣囊信號輸入端輸入20ms高電平IOOms低電平間隔的方波信號時，代表所述安全氣囊處于打開狀態(tài)。所述漏電信號輸入端輸入0-4V的電壓信號時，代表所述電池組結構的漏電處于安全值，超過4V，代表所述電池組結構發(fā)生漏電危險。所述電池組結構的額定電壓為320V，當所述電動汽車的工作電壓為280V-320V范圍內時，代表所述電動汽車的工作電壓正常，低于280V，代表所述電動汽車的工作電壓小于預設總電壓信號，即所述電動汽車的工作電壓過低。
[0081]所述電動汽車高壓系統(tǒng)正常工作后，當所述安全氣囊信號輸入端輸入IOOms高電平20ms低電平間隔的方波信號，所述漏電信號輸入端的輸入電壓在0V-4V的范圍內，且所述電動汽車的工作電壓小于280V (即小于預設總電壓信號)，所述整車電子控制單元依次給所述第四信號輸出端、第一信號輸出端、第二信號輸出端和第三信號輸出端提供12V電壓信號，所述第一開關，第二開關、第三開關和各電池組開關均閉合，則所述電池組結構為所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻提供電壓，所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻正常工作。
[0082]所述電動汽車高壓系統(tǒng)正常工作后，所述安全氣囊信號輸入端輸入20ms高電平IOOms低電平間隔的方波信號時，代表所述安全氣囊處于打開狀態(tài)，所述整車電子控制單元第一信號輸出端輸出OV電壓信號,所述第一開關斷開,切斷所述電源組結構與所述電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通電回路，所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻不工作。
[0083]所述電動汽車高壓系統(tǒng)正常工作后，所述漏電信號輸入端的輸入電壓在4V-5V范圍內時，代表所述電池組結構發(fā)生漏電危險，所述整車電子控制單元的第四信號輸出端輸出OV電壓信號，所述電池組結構內各電池組開關斷開，所述電源組結構不能為所述電機控制器、壓縮機、加熱電阻提供電壓信號，所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻不工作。
[0084]所述電動汽車高壓系統(tǒng)正常工作后，所述總電壓信號輸入端輸入的電壓信號小于280V時，代表所述電動汽車的工作電壓小于預設總電壓信號，所述整車電子控制單元第一信號輸出端輸出OV電壓信號,所述第一開關斷開,切斷所述電源組結構與所述電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通電回路，所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻不工作。
[0085]當各組電池組開關、第一開關、第二開關和第三開關均閉合時，在所述電機的工作過程中，當所述電機信號輸入端輸入的電機電流大于所述電機保護電流時，所述整車電子控制單元第一信號輸出端輸出OV電壓信號，所述第一開關斷開，切斷所述電源組結構與所述電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通電回路，所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻不工作。當所述電機電流信號輸入端輸入的電機電流小于所述電機保護電流時，所述整車電子控制單元的第一信號輸出端輸出12V電壓信號，所述第一開關閉合，所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻繼續(xù)工作。
[0086]當各電池組開關、第一開關、第二開關和第三開關均閉合時，在所述壓縮機的工作過程中，當所述壓縮機電流信號輸入端輸入的壓縮機電流大于所述壓縮機保護電流時，所述整車電子控制單元的第二信號輸出端輸出OV電壓信號，所述第二開關斷開，切斷所述電池組結構與所述壓縮機之間的通電回路，但不影響所述電池組結構與電機控制器、加熱電阻之間的通電回路，所述壓縮機停止工作，所述電機控制器和加熱電阻繼續(xù)工作。
[0087]當各電池組開關、第一開關、第二開關和第三開關均閉合時，在所述加熱電阻的工作過程中，當所述加熱電阻電流信號輸入端輸入的加熱電阻電流大于所述加熱電阻保護電流時，所述整車電子控制單元的第三信號輸出端輸出OV電壓信號，所述第三開關斷開，切斷所述電池組結構與所述加熱電阻之間的通電回路，但不影響所述電池組結構與電機控制器、壓縮機之間的通電回路，所述加熱電阻停止工作，所述電機控制器和壓縮機繼續(xù)工作。
[0088]在本發(fā)明的另一個實施例中，所述整車電子控制單元通過總電壓傳感器與電動汽車的工作電壓輸出端相連，所述整車電子控制單元通過電機電流傳感器與電機相連，所述整車電子控制單元通過壓縮機電流傳感器與壓縮機相連，所述整車電子控制單元通過加熱電阻電流傳感器與加熱電阻相連，所述整車電子控制單元通過漏電傳感器與電池組結構相連。
[0089]在該實施例中，當各電池組開關、第一開關、第二開關和第三開關均閉合時，在所述高壓保護系統(tǒng)的工作過程中，當所述漏電傳感器檢測到所述電池組結構的漏電電壓在4V-5V范圍內時,代表所述電池組結構發(fā)生漏電危險,此時,所述漏電信號輸入端輸出12V電壓(引腳8為開關量信號,輸出OV或12V,且12V有效),則所述第一信號輸出端輸出OV電壓，所述第一開關斷開，切斷所述電源組結構與所述電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通電回路，所述高壓保護系統(tǒng)停止工作。當漏電傳感器檢測到電池組結構的漏電電壓小于4V時,代表所述電池組結構未發(fā)生漏電危險,此時所述漏電信號輸入端輸出OV電壓,貝Ij所述第一信號輸出端輸出12V電壓，所述第一開關閉合，所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻繼續(xù)工作。
[0090]當各電池組開關、第一開關、第二開關和第三開關均閉合時，在所述高壓保護系統(tǒng)的工作過程中，當所述總電壓傳感器檢測到所述電動汽車的工作電壓小于所述預設總電壓信號時，所述總電壓信號輸入端輸出12V電壓(引腳7為開關量信號,輸出OV或12V,且12V有效)，則第一信號輸出端輸出OV電壓，所述第一開關斷開，切斷所述電源組結構與所述電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通電回路，所述高壓保護系統(tǒng)停止工作。當總電壓傳感器檢測到電動汽車工作電壓不小于預設總電壓信號時，所述總電壓信號輸入端輸出OV電壓，則所述第一信號輸出端輸出12V電壓，所述第一開關閉合，所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻繼續(xù)工作。
[0091]需要說明的是，在該實施例中，所述電池組結構兩端的電壓經過所述總電壓傳感器之后，會進行相應的變換，即當所述電池組結構兩端的工作電壓為0V-320V時，所述總電壓傳感器輸出的電壓信號為0V-5V。在該實施例中，所述整車電子控制單元內的預設總電壓信號為4V，當所述總電壓傳感器輸出的電壓信號在4V-5V范圍內時，代表所述電動汽車的工作電壓正常，當所述總電壓傳感器輸出的電壓信號小于4V時，代表所述電動汽車的工作電壓過低。
[0092]當各電池組開關、第一開關、第二開關和第三開關均閉合時，在所述電機的工作過程中，當所述電機電流傳感器檢測到所述電機的電流大于電機保護電流時，所述電機電流信號輸入端輸出12V的電壓(引腳6為開關量信號，輸出OV或12V，且12V有效)，則所述第一信號輸出端輸出OV電壓，述第一開關斷開，切斷所述電源組結構與所述電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通電回路，所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻停止工作。當電機電流傳感器檢測到電機的電流小于電機保護電流時，所述電機電流信號輸入端輸出OV電壓，則所述第一信號輸出端輸出12V電壓，所述第一開關閉合，所述電機控制器、壓縮機和加熱電阻繼續(xù)工作。
[0093]當各電池組開關、第一開關、第二開關和第三開關均閉合時，在所述壓縮機的工作過程中，當所述壓縮機傳感器檢測到壓縮機的電流大于所述壓縮機保護電流時，所述壓縮機電流信號輸入端輸出12V電壓(引腳5為開關量信號，輸出OV或12V，且12V有效)，則所述第二信號輸出端輸出OV電壓信號，所述第二開關斷開，切斷所述電池組結構與所述壓縮機之間的通電回路，但不影響所述電池組結構與電機控制器、加熱電阻之間的通電回路，所述壓縮機停止工作，所述電機控制器和加熱電阻繼續(xù)工作。當所述壓縮機傳感器檢測到壓縮機的電流不大于所述壓縮機保護電流時，所述壓縮機電流信號輸入端輸出OV電壓，則所述第二信號輸出端輸出12V電壓信號，所述第二開關閉合，所述壓縮機、電機控制器和加熱電阻繼續(xù)工作
[0094]當各電池組開關、第一開關、第二開關和第三開關均閉合時，在所述加熱電阻的工作過程中，當所述加熱電阻電流傳感器檢測到所述加熱電阻的電流大于所述加熱電阻保護電流時，所述加熱電阻電流輸入端輸出12V電壓信號(引腳4為開關量信號，輸出OV或12V，且12V有效)，則所述第三信號輸出端輸出OV電壓信號，所述第三開關斷開，切斷所述電池組結構與所述加熱電阻之間的通電回路，但不影響所述電池組結構與電機控制器、壓縮機之間的通電回路，所述加熱電阻停止工作，所述電機控制器和壓縮機繼續(xù)工作。當所述加熱電阻電流傳感器檢測到所述加熱電阻的電流不大于所述加熱電阻保護電流時，所述加熱電阻電流輸入端輸出OV電壓信號，貝U所述第三信號輸出端輸出12V電壓信號,所述第三開關閉合，所述加熱電阻、電機控制器和壓縮機繼續(xù)工作。
[0095]由上可知，本發(fā)明實施例所提供的電動汽車高壓保護系統(tǒng)，可以根據電動汽車發(fā)生碰撞、漏電、總電壓過低、電機電流過大、壓縮機電流過大和加熱電阻電流過大等具體故障，采用相應的策略，對所述電動汽車進行保護，以完善所述電動汽車的高壓保護功能。
[0096]相應的，如圖6所示，本發(fā)明實施例還提供了一種電動汽車高壓保護方法，應用于上述任一實施例所述的電動汽車高壓保護系統(tǒng)，包括:
[0097]判斷電動汽車的安全氣囊是否打開，當所述安全氣囊打開時，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路；
[0098]當所述安全氣囊關閉時，判斷電動汽車的工作電壓是否低于預設總電壓信號，當電動汽車的工作電壓低于預設總電壓信號時，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路；
[0099]當電動汽車的工作電壓不低于預設總電壓信號時，判斷電機電流是否大于電機保護電流，當電機電流大于電機保護電流時，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路；
[0100]當電機電流不大于電機保護電流時，判斷壓縮機電流是否大于壓縮機保護電流，當壓縮機電流大于壓縮機保護電流時，切斷電池組結構與壓縮機之間的通路；
[0101]當電機電流不大于電機保護電流時，判斷加熱電阻電流是否大于加熱電阻保護電流，當加熱電阻電流大于加熱電阻保護電流時，切斷電池組結構與加熱電阻之間的通路。
[0102]如圖7所示，在本發(fā)明的另一個實施例中，判斷電動汽車的工作電壓是否低于預設總電壓信號前包括:判斷電動汽車的電池組是否漏電，當所述電池組發(fā)生漏電時，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路。[0103]綜上所述，本發(fā)明實施例所提供的電動汽車高壓保護系統(tǒng)及方法，可以在所述整車電子控制單元檢測到安全氣囊打開時，或電動汽車的工作電壓小于預設總電壓信號時，或電機電流大于電機保護電流時，斷開第一開關，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路；也可以在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到壓縮機電流大于壓縮機保護電流時，斷開第二開關，切斷電池組結構與壓縮機之間的通路；還可以在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到加熱電阻電流大于加熱電阻保護電流時，斷開第三開關，切斷電池組結構與加熱電阻之間的通路，使得本發(fā)明實施例所提供的電動汽車高壓保護系統(tǒng)及方法，可以根據電動汽車可能出現的具體故障，采取相應的保護策略，以完善電動汽車的高壓保護功能。
[0104]本說明書中各個部分采用遞進的方式描述，每個部分重點說明的都是與其他部分的不同之處，各個部分之間相同相似部分互相參見即可。
[0105]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種電動汽車高壓保護系統(tǒng)，包括:電池組結構、安全氣囊、壓縮機、加熱電阻和電機控制器，其特征在于，還包括:整車電子控制單元，控制端均與所述整車電子控制單元相連的第一開關、第二開關和第三開關； 其中，所述第一開關的輸入端與電池組結構相連，輸出端與電機控制器、第二開關的輸入端、第三開關的輸入端相連；所述第二開關的輸出端與壓縮機相連；所述第三開關的輸出端與加熱電阻相連； 當所述整車電子控制單元檢測到安全氣囊打開時，或電動汽車的工作電壓小于預設總電壓信號時，或電機電流大于電機保護電流時，斷開第一開關； 在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到壓縮機電流大于壓縮機保護電流時，斷開第二開關； 在所述第一開關閉合的情況下，當所述整車電子控制單元檢測到加熱電阻電流大于加熱電阻保護電流時，斷開第三開關。
2.根據權利要求1所述的電動汽車高壓保護系統(tǒng)，其特征在于，所述整車電子控制單元通過總電壓傳感器與電動汽車的工作電壓輸出端相連； 所述整車電子控制單元通過電機電流傳感器與電機相連； 所述整車電子控制單元通過壓縮機電流傳感器與壓縮機相連； 所述整車電子控制單元通過加熱電阻電流傳感器與加熱電阻相連。
3.根據權利要求1所述的電動汽車高壓保護系統(tǒng)，其特征在于，所述整車電子控制單元通過安全氣囊電子控制單元與安全氣囊相連，所述安全氣囊電子控制單元的輸出信號為占空比不同的方波信號。
4.根據權利要求1所述的電動汽車高壓保護系統(tǒng)，其特征在于，所述電池組結構包括: 第一電池組、第二電池組和第一電池組開關；其中，所述第一電池組開關的控制端與整車電子控制單元相連，輸入端與第一電池組的正極相連，輸出端與第二電池組的負極相連；所述第一電池組的負極與電機控制器的負極相連；第二電池組的正極與第一開關的輸入端相連； 當所述整車電子控制單元檢測到電池組結構發(fā)生漏電時，切斷第一電池組開關。
5.根據權利要求1所述的電動汽車高壓保護系統(tǒng)，其特征在于，所述電池組結構包括:M+1個電池組和M個電池組開關； 其中，各電池組開關的控制端與整車電子控制單元相連，第一電池組的負極與電機控制器的負極相連，第M電池組的正極與第一開關的輸入端相連，第N電池組開關的輸入端與第N電池組的正極相連，輸出端與第N+1電池組的負極相連，且M為不小于2的正整數，N為不大于M的正整數； 當所述整車電子控制單元檢測到電池組結構發(fā)生漏電時，切斷M個電池組開關。
6.根據權利要求4或5所述的電動汽車高壓保護系統(tǒng)，其特征在于，所述整車電子控制單元通過漏電傳感器與所述電池組結構相連。
7.根據權利要求4或5所述的電動汽車高壓保護系統(tǒng)，其特征在于，各電池組的電壓均小于60V。
8.根據權利要求1-5任一項所述的電動汽車高壓保護系統(tǒng)，其特征在于，所述開關為繼電器。
9.一種電動汽車高壓保護方法，應用于權利要求1-8任一項所述的電動汽車高壓保護系統(tǒng)，其特征在于，包括: 判斷電動汽車的安全氣囊是否打開，當所述安全氣囊打開時，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路； 當所述安全氣囊關閉時，判斷電動汽車的工作電壓是否低于預設總電壓信號，當電動汽車的工作電壓低于預設總電壓信號時，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路； 當電動汽車的工作電壓不低于預設總電壓信號時，判斷電機電流是否大于電機保護電流，當電機電流大于電機保護電流時，切斷電池組結構與電機控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路； 當電機電流不大于電機保護電流時，判斷壓縮機電流是否大于壓縮機保護電流，當壓縮機電流大于壓縮機保護電流時，切斷電池組結構與壓縮機之間的通路； 當電機電流不大于電機保護電流時，判斷加熱電阻電流是否大于加熱電阻保護電流，當加熱電阻電流大于加熱電阻保護電流時，切斷電池組結構與加熱電阻之間的通路。
10.根據權利要求9所述的電動汽車高壓保護方法，其特征在于，判斷電動汽車的工作電壓是否低于預設總電壓信號前包括: 判斷電動汽車的電池組結構是否漏電，當所述電池組結構發(fā)生漏電時，切斷電池組結構與電機 控制器、壓縮機、加熱電阻之間的通路。
【文檔編號】B60L3/00GK103568846SQ201310529334
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權日:2013年10月30日
【發(fā)明者】隋毅 申請人:力帆實業(yè)(集團)股份有限公司