一種帶高壓互鎖功能的電動(dòng)汽車高壓配電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶高壓互鎖功能的電動(dòng)汽車高壓配電系統(tǒng)，包括電池箱、檢測(cè)控制器、高壓繼電器總成；檢測(cè)控制器的信號(hào)輸出端與兩個(gè)繼電器的控制端連接，兩個(gè)繼電器與電池箱和高壓連接器連接，電池箱、外部負(fù)載設(shè)備和高壓繼電器總成均設(shè)有由各自蓋體蓋合才能接通的壓觸開關(guān)，高壓連接器設(shè)有由外部負(fù)載設(shè)備插入才能接通的壓觸開關(guān)，各個(gè)壓觸開關(guān)分別連接于檢測(cè)控制器的信號(hào)輸入端。本發(fā)明在高壓連接器所連接的外部負(fù)載設(shè)備松動(dòng)時(shí)或蓋體打開時(shí)，對(duì)應(yīng)的壓觸開關(guān)或互鎖開關(guān)斷開，檢測(cè)控制器檢測(cè)電路檢測(cè)到后通過電池控制器斷開高壓繼電器，確保電動(dòng)汽車高壓維修安全，同時(shí)斷開的壓觸開關(guān)或互鎖開關(guān)被檢測(cè)電路檢測(cè)出來也實(shí)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(dòng)汽車高壓配電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明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(dòng)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(shù)】
[0002]隨著國(guó)家和政府對(duì)環(huán)境污染治理與節(jié)能減排的重視，電動(dòng)汽車作為汽車界節(jié)能減排的先鋒，國(guó)家政策對(duì)對(duì)電動(dòng)汽車發(fā)展的支持，國(guó)內(nèi)各汽車主機(jī)廠也將電動(dòng)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(guān)鍵因素。
[0003]電動(dòng)汽車是以動(dòng)力電池為動(dòng)力源，動(dòng)力電池將所儲(chǔ)存的高壓電能源通過高壓配電箱將動(dòng)力電池的能源分配到電動(dòng)汽車的電源負(fù)載電機(jī)控制器-電機(jī)、DC/DC、PTC、空調(diào)等，電動(dòng)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(shè)備相連可為動(dòng)力電池補(bǔ)充電能。有整個(gè)高壓配電系統(tǒng)都是帶高壓的，在對(duì)電動(dòng)汽車高壓配電系統(tǒng)或用電負(fù)載進(jìn)行檢修或裝配過程中的操作都會(huì)有觸電風(fēng)險(xiǎn)，從而引起安全事故。在電動(dòng)汽車行車過程中，由于配電系統(tǒng)與電動(dòng)汽車用電負(fù)載的接口連接器未完全連接好，也可能會(huì)導(dǎo)致接觸不良而引起電弧產(chǎn)生，從而可能會(huì)導(dǎo)致起火等安全事故。由于電動(dòng)汽車目前的高壓配電系統(tǒng)技術(shù)方案多樣，許多設(shè)計(jì)方案對(duì)高壓安全的主動(dòng)與被動(dòng)安全防護(hù)所采取的措施不夠，在電動(dòng)汽車的維修與正常裝配過程中都會(huì)有觸電危險(xiǎn)。因此需要一種在上述情況下可以切斷外部負(fù)載設(shè)備電源的配電系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以在需要維修、維修開關(guān)誤操作斷開或外部負(fù)載設(shè)備松動(dòng)時(shí)，能夠自動(dòng)切斷高壓電源的系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種帶高壓互鎖功能的電動(dòng)汽車高壓配電系統(tǒng)，包括電池箱、檢測(cè)控制器、高壓繼電器總成；高壓繼電器總成內(nèi)設(shè)有第一高壓繼電器和第二高壓繼電器，檢測(cè)控制器的兩個(gè)信號(hào)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(fù)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(fù)載設(shè)備，電池箱、外部負(fù)載設(shè)備和高壓繼電器總成均設(shè)有由各自蓋體蓋合才能接通的壓觸開關(guān)，高壓連接器設(shè)有由外部負(fù)載設(shè)備插入才能接通的壓觸開關(guān)，各個(gè)壓觸開關(guān)分別連接于檢測(cè)控制器的信號(hào)輸入端。
[0006]較佳地，高壓連接器包括車載充電機(jī)連接器、電機(jī)控制器連接器、電動(dòng)附件連接器和快充接口連接器，外部負(fù)載設(shè)備包括車載充電機(jī)、電機(jī)控制器、電動(dòng)附件和快充接口 ；車載充電機(jī)連接器設(shè)有由車載充電機(jī)插入才能接通的第一壓觸開關(guān)，電機(jī)控制器連接器設(shè)有由電機(jī)控制器插入才能接通的第二壓觸開關(guān)，電動(dòng)附件連接器設(shè)有由電動(dòng)附件插入才能接通的第三壓觸開關(guān)，快充接口連接器設(shè)有由快充接口插入才能接通的第四壓觸開關(guān)；第一壓觸開關(guān)、第二壓觸開關(guān)、第三壓觸開關(guān)和第四壓觸開關(guān)分別連接于檢測(cè)控制器的信號(hào)輸入端。
[0007]較佳地，電機(jī)控制器設(shè)有由其蓋體蓋合才能接通的第五壓觸開關(guān)，電動(dòng)附件設(shè)有由其蓋體蓋合才能接通的第六壓觸開關(guān)；第五壓觸開關(guān)和第六壓觸開關(guān)分別連接于檢測(cè)控制器的信號(hào)輸入端。
[0008]較佳地，高壓繼電器總成設(shè)有由其蓋體蓋合才能接通的第七壓觸開關(guān)，第七壓觸開關(guān)連接于檢測(cè)控制器的信號(hào)輸入端。
[0009]較佳地，電池箱設(shè)有由其蓋體蓋合才能接通的第八壓觸開關(guān)，第八壓觸開關(guān)連接于檢測(cè)控制器的信號(hào)輸入端。
[0010]較佳地，電池箱內(nèi)設(shè)有電池維修開關(guān)，電池維修開關(guān)連接有互鎖開關(guān)，互鎖開關(guān)連接于檢測(cè)控制器的信號(hào)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(shè)有分線器。
[0012]較佳地，檢測(cè)控制器內(nèi)設(shè)有內(nèi)部電源、單片機(jī)和數(shù)個(gè)并聯(lián)的檢測(cè)電路；檢測(cè)電路包括二極管、電容和電阻，二極管的一端連接于檢測(cè)控制器用于輸入檢測(cè)信號(hào)的信號(hào)輸入端，另一端連接于單片機(jī)的輸入接口 ；電容的一端連接于單片機(jī)的輸入接口，另一端接地；電阻的一端連接于單片機(jī)的輸入接口，另一端連接于內(nèi)部電源；單片機(jī)的輸出端為用于輸出控制信號(hào)至第一高壓繼電器和第二高壓繼電器的信號(hào)輸出端。
[0013]本發(fā)明的一種帶高壓互鎖功能的電動(dòng)汽車高壓配電系統(tǒng)，在車載充電機(jī)連接器、電機(jī)控制器連接器、電動(dòng)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(fù)載設(shè)備松動(dòng)時(shí)，或者電機(jī)控制器、電動(dòng)附件、高壓繼電器總成或電池箱的蓋體打開時(shí)，對(duì)應(yīng)的壓觸開關(guān)斷開；電池箱維修開關(guān)斷開時(shí)，聯(lián)動(dòng)的互鎖開關(guān)斷開時(shí)壓觸開關(guān)即斷開；上述壓觸開關(guān)或互鎖開關(guān)斷開時(shí)會(huì)被檢測(cè)控制器內(nèi)的檢測(cè)電路檢測(cè)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(huì)帶電，確保電動(dòng)汽車高壓維修安全，同時(shí)斷開的壓觸開關(guān)或互鎖開關(guān)被檢測(cè)電路檢測(cè)出來也實(shí)現(xiàn)了定位功能便于維修。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖2為本發(fā)明實(shí)施例檢測(cè)控制器的結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖3為本發(fā)明實(shí)施例檢測(cè)控制器內(nèi)檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)示意圖
[0017]圖中:1、電池箱2、檢測(cè)控制器3、高壓繼電器總成4、車載充電機(jī)連接器5、電機(jī)控制器連接器6、電動(dòng)附件連接器7、快充接口連接器8、第一壓觸開關(guān)9、第二壓觸開關(guān)10、第三壓觸開關(guān)11、第四壓觸開關(guān)12、第五壓觸開關(guān)13、第六壓觸開關(guān)14、第七壓觸開關(guān)15、第八壓觸開關(guān)16、維修開關(guān)17、互鎖開關(guān)18、電機(jī)控制器19、電動(dòng)附件20、整車控制器21、電瓶22、分線器23、檢測(cè)電路24、二極管25、電容26、電阻27、單片機(jī)28、信號(hào)輸入端29、信號(hào)輸出端30、第一高壓繼電器31、第二高壓繼電器
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0019]一種帶高壓互鎖功能的電動(dòng)汽車高壓配電系統(tǒng)，包括電池箱1、檢測(cè)控制器2、高壓繼電器總成3 ;高壓繼電器總成3內(nèi)設(shè)有第一高壓繼電器30和第二高壓繼電器31，檢測(cè)控制器2的控制信號(hào)輸出端29與兩個(gè)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(fù)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(fù)載設(shè)備，高壓連接器包括車載充電機(jī)連接器4、電機(jī)控制器連接器5、電動(dòng)附件連接器6和快充接口連接器7，外部負(fù)載設(shè)備包括車載充電機(jī)、電機(jī)控制器18、電動(dòng)附件19和快充接口，這里的電動(dòng)附件19包括電動(dòng)空調(diào)與PTC，上述高壓連接器均帶有防指觸功能，電氣防護(hù)等級(jí)能達(dá)到IP2XB以上等級(jí)；車載充電機(jī)連接器4設(shè)有由車載充電機(jī)插入才能接通的第一壓觸開關(guān)8，電機(jī)控制器連接器5設(shè)有由電機(jī)控制器18插入才能接通的第二壓觸開關(guān)9，電動(dòng)附件連接器6設(shè)有由電動(dòng)附件19插入才能接通的第三壓觸開關(guān)10，快充接口連接器7設(shè)有由快充接口插入才能接通的第四壓觸開關(guān)11 ;第一壓觸開關(guān)8、第二壓觸開關(guān)9、第三壓觸開關(guān)10和第四壓觸開關(guān)11分別連接于檢測(cè)控制器2的信號(hào)輸入端28。
[0021]電機(jī)控制器18設(shè)有由其蓋體蓋合才能接通的第五壓觸開關(guān)12，電動(dòng)附件19設(shè)有由其蓋體蓋合才能接通的第六壓觸開關(guān)13 ;第五壓觸開關(guān)12和第六壓觸開關(guān)13分別連接于檢測(cè)控制器2的信號(hào)輸入端28。
[0022]高壓繼電器總成3設(shè)有由其蓋體蓋合才能接通的第七壓觸開關(guān)14，第七壓觸開關(guān)14連接于檢測(cè)控制器2的信號(hào)輸入端28。
[0023]電池箱I設(shè)有由其蓋體蓋合才能接通的第八壓觸開關(guān)15，第八壓觸開關(guān)15連接于檢測(cè)控制器2的信號(hào)輸入端28。
[0024]電池箱I內(nèi)設(shè)有電池維修開關(guān)16，電池維修開關(guān)16連接有互鎖開關(guān)17，互鎖開關(guān)17連接于檢測(cè)控制器2的信號(hào)輸入端28。
[0025]檢測(cè)控制器2內(nèi)設(shè)有內(nèi)部電源、單片機(jī)27和至少九個(gè)并聯(lián)的檢測(cè)電路23，九個(gè)檢測(cè)電路分別用于檢測(cè)各個(gè)壓觸開關(guān)和互鎖開關(guān)；檢測(cè)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(cè)控制器2，具體的說連接于用于輸入外部各個(gè)壓觸開關(guān)和互鎖開關(guān)檢測(cè)信號(hào)的信號(hào)輸入端28，另一端連接于單片機(jī)27的輸入接口 ；電容25的一端連接于單片機(jī)27的輸入接口，另一端接地；電阻26的一端連接于單片機(jī)27的輸入接口，另一端連接于一個(gè)5v的內(nèi)部電源；單片機(jī)27的輸出端即為檢測(cè)控制器2用于輸出控制信號(hào)的信號(hào)輸出端29。檢測(cè)控制器的工作原理為:任一壓觸開關(guān)或互鎖開關(guān)斷開的情況下，單片機(jī)27即可在輸入接口一側(cè)檢測(cè)到5V電平信號(hào)，該狀態(tài)可記為異常狀態(tài)，在檢測(cè)到此異常狀態(tài)信號(hào)之后，單片機(jī)27可通過信號(hào)輸出端29輸出控制信號(hào)給第一高壓繼電器30和第二高壓繼電器31 ;當(dāng)壓觸開關(guān)和互鎖開關(guān)閉合時(shí)，單片機(jī)27即無法在輸入接口處檢測(cè)到該檢測(cè)到5V電平信號(hào),該狀態(tài)可記為正常狀態(tài)。
[0026]另外，上述的互鎖機(jī)構(gòu)與壓觸開關(guān)能做到在連接器與負(fù)載設(shè)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(fù)載設(shè)備蓋板裝配好后，壓觸開關(guān)才接通；在高壓連接器斷開過程中，互鎖信號(hào)端子斷開后，高壓連接器高壓端子才斷開，附件蓋板松動(dòng)或剛打開時(shí)，其對(duì)應(yīng)的壓觸開關(guān)斷開。高壓連接器的壓觸開關(guān)與其他負(fù)載的壓觸開關(guān)分別通過低壓線纜連接起來，并形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0027]本實(shí)施例的檢測(cè)控制器2與兩個(gè)高壓繼電器由12V電瓶21供電，內(nèi)設(shè)九個(gè)檢測(cè)電路23，分別通過信號(hào)輸入端28連接八個(gè)壓觸開關(guān)和一個(gè)互鎖開關(guān)17。車載充電機(jī)、電機(jī)控制器18、電動(dòng)附件19和快充接口上所連接的外部負(fù)載設(shè)備松動(dòng)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的第一壓觸開關(guān)
8、第二壓觸開關(guān)9、第三壓觸開關(guān)10和第四壓觸開關(guān)11即失去了壓緊力而斷開；當(dāng)打開電機(jī)控制器18、電動(dòng)附件19、高壓繼電器總成3或電池箱I的蓋體時(shí)，第五壓觸開關(guān)12、第六壓觸開關(guān)13、第七壓觸開關(guān)14或第八壓觸開關(guān)15即失去了壓緊力而斷開；在電池系統(tǒng)進(jìn)行正常專業(yè)檢修過程中，應(yīng)先斷開電池箱I內(nèi)的維修開關(guān)16，維修開關(guān)16自帶互鎖機(jī)構(gòu)，聯(lián)動(dòng)的互鎖開關(guān)17在操作維修開關(guān)16斷開；上述的八個(gè)壓觸開關(guān)和一個(gè)互鎖開關(guān)17中任意一個(gè)斷開時(shí)，檢測(cè)控制器2內(nèi)所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電路即可接收到該開關(guān)斷開的電流信號(hào)，并傳送至單片機(jī)27，單片機(jī)27即通過信號(hào)輸出端29連接于兩個(gè)高壓繼電器的控制端，斷開兩個(gè)高壓繼電器，這樣用于連接外部復(fù)雜的高壓連接器上就不會(huì)帶電，從而確保電動(dòng)汽車高壓維修安全；斷點(diǎn)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(jī)進(jìn)行維修。
[0028]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種帶高壓互鎖功能的電動(dòng)汽車高壓配電系統(tǒng)，包括電池箱(1)、檢測(cè)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(shè)有第一高壓繼電器(30)和第二高壓繼電器(31)，所述檢測(cè)控制器(2)的兩個(gè)信號(hào)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(fù)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(fù)載設(shè)備，其特征在于:所述電池箱(1)、所述外部負(fù)載設(shè)備和所述高壓繼電器總成(3)均設(shè)有由各自蓋體蓋合才能接通的壓觸開關(guān)，所述高壓連接器設(shè)有由外部負(fù)載設(shè)備插入才能接通的壓觸開關(guān)，各個(gè)所述壓觸開關(guān)分別連接于所述檢測(cè)控制器(2)的信號(hào)輸入端(28)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶高壓互鎖功能的電動(dòng)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(jī)連接器(4)、電機(jī)控制器連接器(5)、電動(dòng)附件連接器(6)和快充接口連接器(7)，所述外部負(fù)載設(shè)備包括車載充電機(jī)、電機(jī)控制器(18)、電動(dòng)附件(19)和快充接口 ； 所述車載充電機(jī)連接器(4)設(shè)有由所述車載充電機(jī)插入才能接通的第一壓觸開關(guān)(8)，所述電機(jī)控制器連接器(5)設(shè)有由所述電機(jī)控制器(18)插入才能接通的第二壓觸開關(guān)(9)，所述電動(dòng)附件連接器(6)設(shè)有由所述電動(dòng)附件(19)插入才能接通的第三壓觸開關(guān)(10)，所述快充接口連接器(7)設(shè)有由所述快充接口插入才能接通的第四壓觸開關(guān)(11)； 所述第一壓觸開關(guān)(8)、所述第二壓觸開關(guān)(9)、所述第三壓觸開關(guān)(10)和所述第四壓觸開關(guān)(11)分別連接于所述檢·測(cè)控制器(2)的信號(hào)輸入端(28)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶高壓互鎖功能的電動(dòng)汽車高壓配電系統(tǒng)，其特征在于:所述電機(jī)控制器(18)設(shè)有由其蓋體蓋合才能接通的第五壓觸開關(guān)(12)，所述電動(dòng)附件(19)設(shè)有由其蓋體蓋合才能接通的第六壓觸開關(guān)(13);所述第五壓觸開關(guān)(12)和所述第六壓觸開關(guān)(13)分別連接于所述檢測(cè)控制器(2)的信號(hào)輸入端(28)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶高壓互鎖功能的電動(dòng)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(shè)有由其蓋體蓋合才能接通的第七壓觸開關(guān)(14)，所述第七壓觸開關(guān)(14)連接于所述檢測(cè)控制器(2)的信號(hào)輸入端(28)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶高壓互鎖功能的電動(dòng)汽車高壓配電系統(tǒng)，其特征在于:所述電池箱(1)設(shè)有由其蓋體蓋合才能接通的第八壓觸開關(guān)(15)，所述第八壓觸開關(guān)(15)連接于所述檢測(cè)控制器(2)的信號(hào)輸入端(28)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶高壓互鎖功能的電動(dòng)汽車高壓配電系統(tǒng)，其特征在于:所述電池箱(1)內(nèi)設(shè)有電池維修開關(guān)(16)，所述電池維修開關(guān)(16)連接有互鎖開關(guān)(17)，所述互鎖開關(guān)(17)連接于所述檢測(cè)控制器(2)的信號(hào)輸入端(28)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶高壓互鎖功能的電動(dòng)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(shè)有分線器(22)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶高壓互鎖功能的電動(dòng)汽車高壓配電系統(tǒng)，其特征在于:所述檢測(cè)控制器⑵內(nèi)設(shè)有內(nèi)部電源、單片機(jī)(27)和數(shù)個(gè)并聯(lián)的檢測(cè)電路(23);所述檢測(cè)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(cè)控制器(2)用于輸入檢測(cè)信號(hào)的所述信號(hào)輸入端(28)，另一端連接于所述單片機(jī)(27)的輸入接口 ；所述電容(25)的一端連接于所述單片機(jī)(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(jī)(27)的輸入接口，另一端連接于內(nèi)部電源；所述單片機(jī)(27)的輸出端為用于輸出控制信號(hào)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(hào)輸出端(29·)。
【文檔編號(hào)】B60L3/00GK103847526SQ201410105107
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)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(qǐng)人:東風(fēng)汽車公司