本發(fā)明涉及電器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置以及一種具有該保護(hù)裝置的電動(dòng)汽車。

背景技術(shù)：

隨著電動(dòng)汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，電動(dòng)汽車的安全問題越來越受到人們重視。在相關(guān)技術(shù)中，通常采用以下兩種高壓安全方面的主動(dòng)設(shè)計(jì)：其一是在高壓配電盒中設(shè)置保險(xiǎn)絲以進(jìn)行短路保護(hù)，從而使短路故障電流得到可靠切斷，解決短路故障引發(fā)的安全問題；其二是在高壓配電盒中設(shè)置漏電傳感器以進(jìn)行漏電保護(hù)，當(dāng)整車發(fā)生漏電故障時(shí)，漏電傳感器發(fā)出漏電信號以切斷高壓回路的接觸器斷開電源，解決漏電故障引發(fā)的安全問題。

但是，相關(guān)技術(shù)存在的缺點(diǎn)，通過在高壓配電盒設(shè)置保險(xiǎn)絲和漏電傳感器的方式，并不能解決所有的安全問題。因此，相關(guān)技術(shù)需要進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置，該裝置可檢測電弧故障，并解決電弧故障引發(fā)的安全問題。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種電動(dòng)汽車。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置，包括：高壓配電盒，所述高壓配電盒具有多個(gè)支路，所述多個(gè)支路分別與動(dòng)力電池和至少一個(gè)高壓負(fù)載相連；設(shè)置在所述多個(gè)支路中的至少一個(gè)電弧傳感器，所述至少一個(gè)電弧傳感器的每個(gè)電弧傳感器用于在相應(yīng)的支路出現(xiàn)電弧故障時(shí)生成電弧故障信號；與所述每個(gè)電弧傳感器對應(yīng)設(shè)置的可控開關(guān)；控制單元，所述控制單元分別與所述至少一個(gè)電弧傳感器和所述可控開關(guān)相連，所述控制單元用于在接收到所述電弧故障信號之后，根據(jù)所述電弧故障信號對所述可控開關(guān)進(jìn)行控制以切斷相應(yīng)的支路。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置，在高壓配電盒的多個(gè)支路中設(shè)置至少一個(gè)電弧傳感器，并與每個(gè)電弧傳感器對應(yīng)設(shè)置可控開關(guān)，每個(gè)電弧傳感器在相應(yīng)的支路出現(xiàn)電弧故障時(shí)生成電弧故障信號，控制單元在接收到電弧故障信號之后，根據(jù)電弧 故障信號對可控開關(guān)進(jìn)行控制以切斷相應(yīng)的支路。由此，該裝置可有效檢測電弧故障，并在相應(yīng)支路出現(xiàn)電弧故障時(shí)能夠及時(shí)切斷該支路，防止該支路因電弧故障而發(fā)生安全問題，提升整車安全性、可靠性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面實(shí)施例提出了一種電動(dòng)汽車，包括所述的電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的電動(dòng)汽車，通過電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置可有效檢測電弧故障，并在相應(yīng)支路出現(xiàn)電弧故障時(shí)能夠及時(shí)切斷該支路，防止該支路因電弧故障而發(fā)生安全問題，提升整車安全性、可靠性。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置的方框示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置的方框示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置的方框示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電動(dòng)汽車的高壓系統(tǒng)的工作原理圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置的電路原理圖；以及

圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)具體實(shí)施例的電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

首先，本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)并認(rèn)識到：隨著電動(dòng)汽車的使用，電動(dòng)汽車將會出現(xiàn)高壓線路老化或高壓連接點(diǎn)的氧化、松脫等現(xiàn)象，而因電動(dòng)汽車中高壓線路的老化或高壓連接點(diǎn)的氧化、松脫，電動(dòng)汽車在運(yùn)行時(shí)可能會出現(xiàn)電弧，嚴(yán)重的電弧可能會引燃周圍的可燃物，進(jìn)而導(dǎo)致電動(dòng)汽車存在安全隱患。而相關(guān)技術(shù)中的保險(xiǎn)絲在回路出現(xiàn)電弧故障時(shí)不一定會熔斷，從而不能及時(shí)切斷回路、滅掉電弧。

基于此，本發(fā)明提出了一種電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置以及具有其的電動(dòng)汽車。

下面參考附圖來描述本發(fā)明實(shí)施例提出的電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置以及具有其的電動(dòng)汽車。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置的方框示意圖。如圖1-3所示，該高壓保護(hù)裝置包括：高壓配電盒10、至少一個(gè)電弧傳感器40、可控開關(guān)50和控制單元60。

其中，高壓配電盒10具有多個(gè)支路，多個(gè)支路分別與動(dòng)力電池20和至少一個(gè)高壓負(fù)載30相連，高壓配電盒10還設(shè)置有保險(xiǎn)絲和漏電保護(hù)器，其中，高壓配電盒10是指用于對電動(dòng)汽車高壓系統(tǒng)進(jìn)行充電、輸電、配電、控制或保護(hù)等的設(shè)備，動(dòng)力電池是指為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力來源的電源，高壓負(fù)載可指電動(dòng)汽車高壓系統(tǒng)中的大功率負(fù)載，例如電機(jī)、空調(diào)器、dc/dc變換器等。

至少一個(gè)電弧傳感器40設(shè)置在多個(gè)支路中，至少一個(gè)電弧傳感器40的每個(gè)電弧傳感器用于在相應(yīng)的支路出現(xiàn)電弧故障時(shí)生成電弧故障信號，例如第i個(gè)電弧傳感器設(shè)置在第i個(gè)支路中，當(dāng)?shù)趇個(gè)支路出現(xiàn)電弧故障時(shí)，第i個(gè)電弧傳感器將生成電弧故障信號；可控開關(guān)50與每個(gè)電弧傳感器對應(yīng)設(shè)置，即言，每個(gè)電弧傳感器都可對應(yīng)一個(gè)可控開關(guān)50。

控制單元60分別與至少一個(gè)電弧傳感器40和可控開關(guān)50相連，控制單元60用于在接收到電弧故障信號之后，根據(jù)電弧故障信號對可控開關(guān)進(jìn)行控制以切斷相應(yīng)的支路。

具體來說，電動(dòng)汽車的高壓系統(tǒng)的工作原理可如圖4所示，當(dāng)高壓系統(tǒng)正常工作時(shí)，電流方向如圖4中箭頭所示，而當(dāng)高壓系統(tǒng)中任一條支路出現(xiàn)電弧故障時(shí)，該支路的電流將發(fā)生突變，并且總支路的電流也會發(fā)生突變。

本發(fā)明實(shí)施例的高壓保護(hù)裝置通過在高壓配電盒10的多個(gè)支路中設(shè)置至少一個(gè)電弧傳感器40來進(jìn)行電弧故障檢測，當(dāng)發(fā)生電弧故障時(shí)，控制單元60即可根據(jù)至少一個(gè)電弧傳感器40發(fā)送的信號判斷發(fā)生電弧故障的支路，并控制該支路中的可控開關(guān)關(guān)斷以切斷該支路，從而通過切斷回路來熄滅電弧，防止因電弧發(fā)生安全事故例如著火。

更具體的，電弧傳感器40內(nèi)可設(shè)置電流互感器和主控芯片，電弧傳感器40可通過電流互感器對所在支路的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并對監(jiān)測到的電流信號進(jìn)行調(diào)理、放大后發(fā)送給主控芯片，電弧傳感器40的主控芯片對該電流信號進(jìn)行軟件分析，并判斷是否出現(xiàn)電弧故障，當(dāng)判斷出現(xiàn)電弧故障時(shí)，電弧傳感器40的主控芯片就發(fā)送電弧故障信號給控制單元60。控制單元60在接收到電弧故障信號之后控制與電弧傳感器40對應(yīng)的可控開關(guān)斷開，以切斷電弧傳感器40所在的支路，從而熄滅電弧，防止高壓系統(tǒng)因電弧出現(xiàn)安全事故。

進(jìn)一步的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖5和圖6所示，控制單元60還用于將電弧故障信號上傳至電動(dòng)汽車的can總線70，以發(fā)出故障警告信息。并且，控制單元60還用于在電弧故障排除后通過can總線70接收故障排除信號，并根據(jù)故障排除信號控制每個(gè)可控開關(guān)閉合。

也就是說，控制單元60還連接在電動(dòng)汽車的can總線70上，以進(jìn)行can通信，當(dāng)控制單元60接收到電弧故障信號之后，控制單元60通過can總線70發(fā)送電弧故障信號給整車控制器，以及時(shí)排除故障，例如，整車控制器可通過提醒單元向用戶發(fā)出警告信息以提示用戶進(jìn)行故障維修，又如，整車控制器也可將電弧故障信號轉(zhuǎn)發(fā)給電池管理器，電 池管理器控制動(dòng)力電池20停止為高壓配電盒10供電。在故障排除之后，整車控制器再通過can總線發(fā)送故障排除信號給控制單元60，控制單元60控制可控開關(guān)50重新閉合，以使相應(yīng)的支路重新正常工作。

由此，在高壓配電盒10的至少一個(gè)支路上設(shè)置電弧傳感器和可控開關(guān)，且可控開關(guān)由控制單元60進(jìn)行控制，而且支路是否出現(xiàn)電弧故障還要經(jīng)過主控芯片的判斷，從而可以避免很多情況下的誤判斷。另外，控制單元60還通過can總線與整車控制器連接，整車控制器可以在電弧故障排除時(shí)及時(shí)控制高壓支路正常工作。

下面結(jié)合圖5和圖6的實(shí)施例來描述本發(fā)明實(shí)施例的高壓保護(hù)裝置的具體結(jié)構(gòu)、工作原理。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖5所示，至少一個(gè)電弧傳感器40包括第一電弧傳感器401，第一電弧傳感器401設(shè)置在與動(dòng)力電池20相連的第一支路l1上，其中，當(dāng)?shù)谝恢穕1出現(xiàn)電弧故障時(shí)，第一電弧傳感器401生成電弧故障信號，控制單元60根據(jù)接收到的電弧故障信號對與第一電弧傳感器401對應(yīng)的可控開關(guān)501進(jìn)行控制以切斷第一支路l1。

具體地，第一電弧傳感器401的一端與高壓配電盒10的輸入端口的一端相連，第一電弧傳感器401的另一端與對應(yīng)的可控開關(guān)501的一端相連，對應(yīng)的可控開關(guān)501的另一端與動(dòng)力電池20的正極相連，對應(yīng)的可控開關(guān)501的控制端與控制單元60相連，其中，高壓配電盒10的輸入端口的另一端與動(dòng)力電池20的負(fù)極相連。

具體來說，在高壓配電盒10的多個(gè)支路均正常運(yùn)行時(shí)，每個(gè)支路沒有出現(xiàn)電弧，可控開關(guān)501處于閉合狀態(tài)。當(dāng)高壓配電盒10中的接觸器動(dòng)作而出現(xiàn)電弧時(shí)，第一電弧傳感器401和控制單元60可判斷為正常電弧現(xiàn)象(正常電弧的持續(xù)時(shí)間較短)，從而不會造成可控開關(guān)501的誤動(dòng)作。

當(dāng)?shù)谝浑娀鞲衅?01判斷出現(xiàn)嚴(yán)重電弧(嚴(yán)重電弧的持續(xù)時(shí)間較長)時(shí)，第一電弧傳感器401判斷至少一個(gè)支路出現(xiàn)電弧故障，并發(fā)送電弧故障信號給控制單元60，控制單元60控制可控開關(guān)501斷開，切斷第一支路l1，并儲存電弧故障信息，防止在未解決故障的情況下電動(dòng)汽車重新上電后吸合可控開關(guān)501。最后，控制單元60將電弧故障信號發(fā)送到can網(wǎng)絡(luò)，以通知整車排除故障，并在排除故障后，通過can總線發(fā)送故障排除信號給控制單元60，以控制可控開關(guān)501閉合，讓高壓配電盒10的多個(gè)支路能夠重新正常工作。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，至少一個(gè)電弧傳感器40還包括第二電弧傳感器至第n電弧傳感器，n為大于2的整數(shù)，第二電弧傳感器至第n電弧傳感器對應(yīng)設(shè)置在(n-1)個(gè)與高壓負(fù)載相連的第二支路上，其中，當(dāng)(n-1)個(gè)第二支路中任一個(gè)第二支路出現(xiàn)電弧故障時(shí)，第一電弧傳感器401和該任一個(gè)第二支路中的電弧傳感器生成電弧故障信號，控制 單元60根據(jù)接收到的電弧故障信號對與該任一個(gè)第二支路中的電弧傳感器對應(yīng)的可控開關(guān)進(jìn)行控制以切斷該任一個(gè)第二支路；當(dāng)(n-1)個(gè)第二支路均出現(xiàn)電弧故障或者第一支路l1出現(xiàn)電弧故障時(shí)，第二電弧傳感器至第n電弧傳感器中的電弧傳感器均生成電弧故障信號，控制單元60根據(jù)接收到的電弧故障信號對與第一電弧傳感器401對應(yīng)的可控開關(guān)501進(jìn)行控制以切斷第一支路l1。

具體地，高壓配電盒具有(n-1)輸出端口，第二電弧傳感器至第n電弧傳感器中的每個(gè)電弧傳感器的一端與對應(yīng)的輸出端口的一端相連，第二電弧傳感器至第n電弧傳感器中的每個(gè)電弧傳感器的另一端與對應(yīng)的可控開關(guān)的一端相連，對應(yīng)的可控開關(guān)的另一端與對應(yīng)的高壓負(fù)載的一端相連，對應(yīng)的可控開關(guān)的控制端與控制單元60相連，其中，對應(yīng)的輸出端口的另一端與對應(yīng)的高壓負(fù)載的另一端相連。

以n＝4為例，如圖6所示，至少一個(gè)電弧傳感器40還包括第二電弧傳感器402、第三電弧傳感器403至第四電弧傳感器404，第二電弧傳感器402設(shè)置在與高壓負(fù)載1相連的第一個(gè)第二支路l2上，第三電弧傳感器403設(shè)置在與高壓負(fù)載2相連的第二個(gè)第二支路l3上，第三電弧傳感器404設(shè)置在與高壓負(fù)載3相連的第三個(gè)第二支路l4上，并且在第一個(gè)第二支路l2上設(shè)置有與第二電弧傳感器402對應(yīng)的可控開關(guān)502，在第二個(gè)第二支路l3上設(shè)置有與第三電弧傳感器403對應(yīng)的可控開關(guān)503，在第三個(gè)第二支路l4上設(shè)置有與第四電弧傳感器404對應(yīng)的可控開關(guān)504。

當(dāng)高壓負(fù)載1所在的第一個(gè)第二支路l2出現(xiàn)電弧故障時(shí)，第一電弧傳感器401和第二電弧傳感器402均檢測到電弧故障，并發(fā)送電弧故障信號給控制單元60，控制單元60即可判定高壓負(fù)載1所在的第一個(gè)第二支路l2出現(xiàn)電弧故障，控制單元60控制可控開關(guān)502斷開，及時(shí)切斷第一個(gè)第二支路l2，熄滅電弧，并且控制單元60還可通知整車第一個(gè)第二支路l2出現(xiàn)電弧故障，并在排除故障后再重新控制可控開關(guān)502閉合。同理，在其他高壓負(fù)載所在的支路出現(xiàn)電路故障時(shí)，也可以采用相同的原理判斷出電弧故障出現(xiàn)的支路，并及時(shí)切斷出現(xiàn)電弧故障的支路，熄滅電弧。

如果第一電弧傳感器401以及第二電弧傳感器402、第三電弧傳感器403至第四電弧傳感器404都檢測到電弧故障，控制單元60則可判定動(dòng)力電池20所在的第一支路l1出現(xiàn)電弧故障或者判定第一個(gè)第二支路l2至第三個(gè)第二支路l4出現(xiàn)電弧故障，此時(shí)控制單元60控制可控開關(guān)501斷開，切斷第一支路l1，熄滅電弧。并且控制單元60還可在在排除故障后控制可控開關(guān)501閉合，以使高壓系統(tǒng)正常工作。

這樣就能定位出發(fā)生電弧故障的支路，并可在不影響其他支路的情況下，切斷出現(xiàn)電弧故障的支路。

另外，至少一個(gè)電弧傳感器40也可均設(shè)置在多個(gè)支路中與高壓負(fù)載相連的支路上。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置，在高壓配電盒的多個(gè)支路中設(shè)置至少一個(gè)電弧傳感器，并與每個(gè)電弧傳感器對應(yīng)設(shè)置可控開關(guān)，每個(gè)電弧傳感器在相應(yīng)的支路出現(xiàn)電弧故障時(shí)生成電弧故障信號，控制單元在接收到電弧故障信號之后，根據(jù)電弧故障信號對可控開關(guān)進(jìn)行控制以切斷相應(yīng)的支路。由此，該裝置可有效檢測電弧故障，并在相應(yīng)支路出現(xiàn)電弧故障時(shí)能夠及時(shí)切斷該支路，防止該支路因電弧故障而發(fā)生安全問題，提升整車安全性、可靠性。

最后，本發(fā)明還提出了一種電動(dòng)汽車，包括上述實(shí)施例的電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的電動(dòng)汽車，通過電動(dòng)汽車的高壓保護(hù)裝置可有效檢測電弧故障，并在相應(yīng)支路出現(xiàn)電弧故障時(shí)能夠及時(shí)切斷該支路，防止該支路因電弧故障而發(fā)生安全問題，提升整車安全性、可靠性。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包 含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。