專(zhuān)利名稱(chēng)：一種實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車(chē)電氣技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代電動(dòng)汽車(chē)、因其對(duì)環(huán)境的影響比傳統(tǒng)車(chē)輛要小，前景被廣泛看好，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19596規(guī)定，電動(dòng)汽車(chē)包括純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)。現(xiàn)
代電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力電池的直流電壓達(dá)到300V以上，因此動(dòng)力電池和驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間電路接通與斷開(kāi)的安全性與穩(wěn)定性對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)的長(zhǎng)時(shí)間安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。在現(xiàn)有技術(shù)中，電動(dòng)汽車(chē)對(duì)高壓電路的控制采用的是利用低壓電路控制高壓電源開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)高壓電路的通斷。電動(dòng)汽車(chē)可以采用的高壓電源開(kāi)關(guān)主要包括金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管，簡(jiǎn)稱(chēng)金氧半場(chǎng)效晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor, M0SFET)、絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)、傳統(tǒng)大電流繼電器和高能繼電器四種。參見(jiàn)圖I所示，是現(xiàn)有技術(shù)中一種實(shí)現(xiàn)高壓電路通斷電的電路示意圖，其工作原理是時(shí)序控制電路根據(jù)電子控制單元(ElectronicControl Unit, E⑶)的控制信號(hào)接通或斷開(kāi)高壓電源開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)高壓電路的通斷，時(shí)序控制電路由蓄電池為其提供電源。然而，使用MOSFET和IGBT作為高壓開(kāi)關(guān)接觸損失較大，影響動(dòng)力電池使用時(shí)間。傳統(tǒng)大電流繼電器具有接觸損失小、成本低的優(yōu)點(diǎn)，但在應(yīng)用于現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)現(xiàn)高壓電路通斷電電路時(shí)，在繼電器兩端的電壓差始終是動(dòng)力電池的電壓值，電路接通和斷開(kāi)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電弧。電弧是當(dāng)開(kāi)關(guān)電器斷開(kāi)電流時(shí)，如果電路電壓大于10-20伏，電流大于SO-IOOmA,電器的動(dòng)、靜觸頭間便會(huì)產(chǎn)生電弧。此時(shí)觸頭雖已分開(kāi)，但是電流通過(guò)觸頭間的電弧繼續(xù)流通，一直到觸頭分開(kāi)到足夠的距離，電弧熄滅后，電路才斷開(kāi)。因此，使用大電流繼電器作為高壓開(kāi)關(guān)具有危險(xiǎn)性且易損壞用電設(shè)備。而使用高能繼電器，能夠很好的消除電弧但成本比較高。另外，現(xiàn)有技術(shù)控制高壓電路通斷電的電路在電子控制單元ECU和時(shí)序控制電路間沒(méi)有保護(hù)措施，易使ECU受到回流沖擊。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是提供一種實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的系統(tǒng)及方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中高壓電路通斷電時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生電弧而使用電設(shè)備易損壞且存在危險(xiǎn)性的問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下一種實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電子控制單元、時(shí)序控制電路、第一高壓電路、繼電器、第二高壓電路和電流傳感器；所述電子控制單元與所述時(shí)序控制電路相連，所述第一高壓電路與所述時(shí)序控制電路相連，所述繼電器與所述時(shí)序控制電路相連，所述第二高壓電路與所述時(shí)序控制電路相連，所述第一高壓電路、所述繼電器和所述第二高壓電路并聯(lián)連接于動(dòng)力電池與電機(jī)之間，所述電流傳感器設(shè)置于所述第一高壓電路、所述繼電器和所述第二高壓電路并聯(lián)節(jié)點(diǎn)與所述電機(jī)之間，與所述時(shí)序控制電路相連；所述電子控制單元，用于向所述時(shí)序控制電路發(fā)送接通高壓電路信號(hào)或斷開(kāi)高壓電路信號(hào)；所述第一高壓電路，用于接通或斷開(kāi)所述動(dòng)力電池和所述電機(jī)；所述繼電器，用于接通或斷開(kāi)所述動(dòng)力電池和所述電機(jī)；所述第二高壓電路，用于接通或斷開(kāi)所述動(dòng)力電池和所述電機(jī)；所述電流傳感器，用于檢測(cè)所述動(dòng)力電池和所述電機(jī)之間的電流； 所述時(shí)序控制電路，用于接收到所述電子控制單元發(fā)送的接通高壓電路信號(hào)后，控制所述第一高壓電路接通；在所述第一高壓電路接通后，如果所述電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制所述繼電器接通；在所述繼電器接通后，如果所述電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制所述第一高壓電路斷開(kāi)；接收到所述電子控制單元發(fā)送的斷開(kāi)高壓電路信號(hào)后，控制第二高壓電路接通；在所述第二高壓電路接通后，控制所述繼電器斷開(kāi)；如果所述電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制所述第二高壓電路斷開(kāi)。相應(yīng)的，所述第一高壓電路包括第一場(chǎng)效應(yīng)管和調(diào)節(jié)電阻；所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述時(shí)序控制電路相連，漏極與所述調(diào)節(jié)電阻的一端相連，源極與所述電機(jī)相連，所述調(diào)節(jié)電阻的另一端與所述動(dòng)力電池相連；所述第一場(chǎng)效應(yīng)管，用于接通或斷開(kāi)所述第一高壓電路；所述調(diào)節(jié)電阻，用于限制所述第一高壓電路的電流。相應(yīng)的，所述第二高壓電路包括第二場(chǎng)效應(yīng)管和二極管；所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述時(shí)序控制電路相連，漏極與所述動(dòng)力電池相連，源極與所述電機(jī)相連，所述二極管的正極與所述電機(jī)相連，負(fù)極與所述動(dòng)力電池相連；所述第二場(chǎng)效應(yīng)管，用于接通或斷開(kāi)所述第二高壓電路；所述二極管，用于在所述第二場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)后，截止所述動(dòng)力電池到所述電機(jī)間的電流。相應(yīng)的，所述時(shí)序控制電路具體用于接收到所述電子控制單元發(fā)送的接通高壓電路信號(hào)后，控制所述第一場(chǎng)效應(yīng)管接通；在所述第一場(chǎng)效應(yīng)管接通后，如果所述電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制所述繼電器接通；在所述繼電器接通后，如果所述電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制所述第一場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)；接收到所述電子控制單元發(fā)送的斷開(kāi)高壓電路信號(hào)后，控制所述第二場(chǎng)效應(yīng)管接通；在所述第二場(chǎng)效應(yīng)管接通后，控制所述繼電器斷開(kāi)；如果所述電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制所述第二場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)。相應(yīng)的，所述系統(tǒng)還包括光耦單元，連接于所述電子控制單元與所述時(shí)序控制電路之間，用于隔離電子控制單元與所述時(shí)序電路。相應(yīng)的，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管和所述第二場(chǎng)效應(yīng)管是MOSFET或IGBT。相應(yīng)的，所述繼電器是傳統(tǒng)大電流繼電器。
相應(yīng)的，所述電流傳感器是霍爾式電流傳感器。一種實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的方法，所述方法包括接收到電子控制單元發(fā)送的接通高壓電路信號(hào)后，控制第一高壓電路接通；在所述第一高壓電路接通后，如果電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制繼電器接通；在所述繼電器接通后，如果所述電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制所述第一高壓電路斷開(kāi)；
接收到所述電子控制單元發(fā)送的斷開(kāi)高壓電路信號(hào)后，控制第二高壓電路接通；在所述第二高壓電路接通后，控制所述繼電器斷開(kāi)；如果所述電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制所述第二高壓電路斷開(kāi)。相應(yīng)的，所述控制第一高壓電路接通是控制第一場(chǎng)效應(yīng)管接通；所述控制第一高壓電路斷開(kāi)是控制第一場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)；所述控制第二高壓電路接通是控制第二場(chǎng)效應(yīng)管接通；所述控制第二高壓電路斷開(kāi)是控制第二場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)。由此可見(jiàn)，本發(fā)明具有如下有益效果通過(guò)控制第一高壓電路、繼電器、第二高壓電路的接通與斷開(kāi)的順序，能夠有效消除繼電器接通和斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的電弧，使高壓電路在通斷電時(shí)具有較高的安全和穩(wěn)定性；另夕卜，使用傳統(tǒng)大電流繼電器接通或斷開(kāi)動(dòng)力電池和電機(jī)間的高壓電路，在保證安全穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上成本降低，且接觸損失小，可延長(zhǎng)動(dòng)力電池使用時(shí)間；而且，增加了光耦單元，保護(hù)電子控制單元不受高壓回路的影響。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)高壓電路通斷電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的系統(tǒng)的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的方法的流程圖；圖5是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的方法的一種具體流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)高壓通斷電的系統(tǒng)，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中高壓電路通斷電時(shí)可能產(chǎn)生電弧從而使用電設(shè)備容易損壞且存在危險(xiǎn)性的問(wèn)題，在動(dòng)力電池與電機(jī)之間增加了兩條高壓通路，通過(guò)時(shí)序控制電路控制繼電器與增加的高壓通路接通或斷開(kāi)的順序，實(shí)現(xiàn)高壓回路安全、穩(wěn)定地接通或斷開(kāi)，防止電弧的產(chǎn)生。參見(jiàn)圖2所示，是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)包括電子控制單元I、時(shí)序控制電路2、第一高壓電路3、繼電器4、第二高壓電路5和電流傳感器6。其中，電子控制單元I與時(shí)序控制電路2相連，第一高壓電路3與時(shí)序控制電路2相連，繼電器4與時(shí)序控制電路2相連，第二高壓電路5與時(shí)序控制電路2相連，第一高壓電路3、繼電器4和第二高壓電路5并聯(lián)連接于動(dòng)力電池與電機(jī)之間，電流傳感器6設(shè)置于第一高壓電路3、繼電器4和第二高壓電路5的并聯(lián)節(jié)點(diǎn)與電機(jī)之間，與時(shí)序控制電路2相連；電子控制單元1，用于向時(shí)序控制電路發(fā)送接通高壓電路信號(hào)或斷開(kāi)高壓電路信號(hào);第一高壓電路3，用于接通或斷開(kāi)動(dòng)力電池和電機(jī)；繼電器4，用于接通或斷開(kāi)動(dòng)力電池和電機(jī)；第二高壓電路5，用于接通或斷開(kāi)動(dòng)力電池和電機(jī)；
電流傳感器6，用于檢測(cè)動(dòng)力電池和電機(jī)之間的電流，為時(shí)序控制電路提供參考；時(shí)序控制電路2，用于接收到電子控制單元發(fā)送的接通高壓電路信號(hào)后，控制第一高壓電路接通；在第一高壓電路接通后，如果電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制繼電器接通；在繼電器接通后，如果電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制第一高壓電路斷開(kāi)；接收到電子控制單元發(fā)送的斷開(kāi)高壓電路信號(hào)后，控制第二高壓電路接通；在第二高壓電路接通后，控制繼電器斷開(kāi)；如果電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制第二高壓電路斷開(kāi)。參見(jiàn)圖3所示，是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的系統(tǒng)的一種具體實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖。第一高壓電路3可以包括第一場(chǎng)效應(yīng)管31和調(diào)節(jié)電阻32。第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與時(shí)序控制電路相連，漏極與調(diào)節(jié)電阻的一端相連，源極與電機(jī)相連，調(diào)節(jié)電阻的另一端與動(dòng)力電池相連；第一場(chǎng)效應(yīng)管31，用于接通或斷開(kāi)第一高壓電路；調(diào)節(jié)電阻32，用于限制第一高壓電路的電流。調(diào)節(jié)電阻32與第一場(chǎng)效應(yīng)管31串聯(lián)，起限流的作用，防止第一場(chǎng)效應(yīng)管因電流過(guò)大而燒毀，調(diào)節(jié)電阻為阻值可調(diào)電阻。第二高壓電路5包括第二場(chǎng)效應(yīng)管51和二極管52。第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與時(shí)序控制電路相連，漏極與動(dòng)力電池相連，源極與電機(jī)相連，二極管的正極與電機(jī)相連，負(fù)極與動(dòng)力電池相連；第二場(chǎng)效應(yīng)管51，用于接通或斷開(kāi)第二高壓電路；二極管52，用于在第二場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)后，截止動(dòng)力電池到電機(jī)間的電流。第一場(chǎng)效應(yīng)管和第二場(chǎng)效應(yīng)管可以是M0SFET，也可以是IGBT，但是因?yàn)镸OSFET響應(yīng)速度較快，因此第一場(chǎng)效應(yīng)管和第二場(chǎng)效應(yīng)管優(yōu)先選用M0SFET。采用所述高壓電路安全通斷電的系統(tǒng)，繼電器可以是傳統(tǒng)大電流繼電器，從而能夠在保證安全穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上降低成本。電流傳感器可以是霍爾式電流傳感器，也可以是其他類(lèi)型的電流傳感器，在具體應(yīng)用中，霍爾式電流傳感器較為常見(jiàn)，電流傳感器優(yōu)先選用霍爾式電流傳感器。時(shí)序控制電路可以由24V蓄電池為其提供電源。控制第一高壓電路接通可以通過(guò)控制第一場(chǎng)效應(yīng)管接通實(shí)現(xiàn)，控制第一高壓電路斷開(kāi)可以通過(guò)控制第一場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)；同樣的，控制第二高壓電路接通可以控制第二場(chǎng)效應(yīng)管接通實(shí)現(xiàn)，控制第二高壓電路斷開(kāi)可以控制第二場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)實(shí)現(xiàn)，因此時(shí)序控制電路2可以具體用于接收到電子控制單元發(fā)送的接通高壓電路信號(hào)后，控制第一場(chǎng)效應(yīng)管接通；在第一場(chǎng)效應(yīng)管接通后，如果電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制繼電器接通；在繼電器接通后，如果電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制第一場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)；接收到電子控制單元發(fā)送的斷開(kāi)高壓電路信號(hào)后，控制第二場(chǎng)效應(yīng)管接通；在第二場(chǎng)效應(yīng)管接通后，控制繼電器斷開(kāi)；如果電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制第二場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)。本系統(tǒng)的工作原理是時(shí)序控制電路2接收到電子控制單元I發(fā)送的接通高壓電路信號(hào)后，控制第一場(chǎng)效應(yīng)管31接通；在第一場(chǎng)效應(yīng)管接通后，如果電流傳感器6檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制繼電器4接通；在繼電器接通后，如果電流傳感器6檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制第一場(chǎng)效應(yīng)管31斷開(kāi)。上述過(guò)程是控制高壓電路接通的過(guò)程，在繼電器用于接通動(dòng)力電池與電機(jī)前，時(shí)序控制電路首先控制第一場(chǎng)效應(yīng)管接通，待動(dòng)力電池與電機(jī)間的高壓電路穩(wěn)定后，即電流 變化很小，也就是如果電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，再控制繼電器接通，此時(shí)由于繼電器兩端的電壓幾乎相等，不會(huì)產(chǎn)生電弧，從而達(dá)到了高壓電路接通時(shí)消除電弧的目的。繼電器接通且高壓電路穩(wěn)定后，即電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，控制第一場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)，完成動(dòng)力電池與電機(jī)的接通過(guò)程。時(shí)序控制電路2接收到電子控制單元I發(fā)送的斷開(kāi)高壓電路信號(hào)后，控制第二場(chǎng)效應(yīng)管51接通；在第二場(chǎng)效應(yīng)管接通后，控制繼電器4斷開(kāi)；如果電流傳感器6檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制第二場(chǎng)效應(yīng)管51斷開(kāi)。上述過(guò)程是控制高壓電路斷開(kāi)的過(guò)程，時(shí)序控制電路首先控制第二場(chǎng)效應(yīng)管接通，待第二場(chǎng)效應(yīng)管接通后，時(shí)序控制電路控制繼電器斷開(kāi)，此時(shí)由于繼電器兩端電壓相等，不會(huì)產(chǎn)生電弧，待高壓電路穩(wěn)定后，即電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，時(shí)序控制電路控制第二場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)，因?yàn)槎O管按照外加電壓的方向，具備單向電流的傳導(dǎo)特性，此時(shí)電路沖擊可以通過(guò)二極管消除，從而達(dá)到安全穩(wěn)定切斷高壓回路的目的。動(dòng)力電池與電機(jī)間的高壓電路最終是由繼電器接通的，接觸損失可以忽略。場(chǎng)效應(yīng)管，例如M0SFET，是半導(dǎo)體元件，在導(dǎo)通時(shí)有一定的電阻，電流流過(guò)時(shí)會(huì)有能量損失，也就是接觸損失。在本發(fā)明的系統(tǒng)中場(chǎng)效應(yīng)管的接通時(shí)間很短，接觸損失很小，因此本發(fā)明可以延長(zhǎng)動(dòng)力電池的使用時(shí)間。另外，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)高壓電路通斷電的系統(tǒng)，還包括光耦單元7，連接于電子控制單元I與時(shí)序控制電路2之間，用于隔離電子控制單元與所述時(shí)序電路。光耦單元以光為媒介傳輸電信號(hào)，信號(hào)單向傳輸，輸入端與輸出端沒(méi)有電路的直接連接，完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，輸出信號(hào)對(duì)輸入端無(wú)影響，抗干擾能力強(qiáng)，可以保護(hù)電子控制單元不受高壓電路的影響。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的方法，參見(jiàn)圖4所示，所述方法包括以下步驟步驟101 :接收到電子控制單元發(fā)送的接通高壓電路信號(hào)后，控制第一高壓電路接通；
步驟102 :在第一高壓電路接通后，如果電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制繼電器接通；步驟103 :在繼電器接通后，如果電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制第一高壓電路斷開(kāi)；步驟104 :接收到電子控制單元發(fā)送的斷開(kāi)高壓電路信號(hào)后，控制第二高壓電路接通；步驟105 :在第二高壓電路接通后，控制繼電器斷開(kāi)； 步驟106 :如果電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制第二高壓電路斷開(kāi)?？刂频谝桓邏弘娐方油梢酝ㄟ^(guò)控制第一場(chǎng)效應(yīng)管接通實(shí)現(xiàn)，控制第一高壓電路斷開(kāi)可以通過(guò)控制第一場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)；同樣的，控制第二高壓電路接通可以控制第二場(chǎng)效應(yīng)管接通實(shí)現(xiàn)，控制第二高壓電路斷開(kāi)可以控制第二場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)實(shí)現(xiàn)。因此，參見(jiàn)圖5所示，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的方法的一種具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下步驟201 :接收到電子控制單元發(fā)送的接通高壓電路信號(hào)后，控制第一場(chǎng)效應(yīng)管接通；步驟202 :在第一場(chǎng)效應(yīng)管接通后，如果電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制繼電器接通；步驟203 :在繼電器接通后，如果電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制第一場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)；步驟204:接收到電子控制單元發(fā)送的斷開(kāi)高壓電路信號(hào)后，控制第二場(chǎng)效應(yīng)管接通；步驟205 :在第二場(chǎng)效應(yīng)管接通后，控制繼電器斷開(kāi)；步驟206 :如果電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制第二場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)。需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的方法而言，由于其與實(shí)施例公開(kāi)的系統(tǒng)或裝置相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。還需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤(pán)、可移動(dòng)磁盤(pán)、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。
對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)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(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括電子控制単元、時(shí)序控制電路、第一高壓電路、繼電器、第二高壓電路和電流傳感器； 所述電子控制単元與所述時(shí)序控制電路相連，所述第一高壓電路與所述時(shí)序控制電路相連，所述繼電器與所述時(shí)序控制電路相連，所述第二高壓電路與所述時(shí)序控制電路相連，所述第一高壓電路、所述繼電器和所述第二高壓電路并聯(lián)連接于動(dòng)カ電池與電機(jī)之間，所述電流傳感器設(shè)置于所述第一高壓電路、所述繼電器和所述第二高壓電路并聯(lián)節(jié)點(diǎn)與所述電機(jī)之間，與所述時(shí)序控制電路相連； 所述電子控制單元，用于向所述時(shí)序控制電路發(fā)送接通高壓電路信號(hào)或斷開(kāi)高壓電路信號(hào); 所述第一高壓電路，用于接通或斷開(kāi)所述動(dòng)カ電池和所述電機(jī)； 所述繼電器，用于接通或斷開(kāi)所述動(dòng)カ電池和所述電機(jī)； 所述第二高壓電路，用于接通或斷開(kāi)所述動(dòng)カ電池和所述電機(jī)； 所述電流傳感器，用于檢測(cè)所述動(dòng)カ電池和所述電機(jī)之間的電流； 所述時(shí)序控制電路，用于接收到所述電子控制單元發(fā)送的接通高壓電路信號(hào)后，控制所述第一高壓電路接通；在所述第一高壓電路接通后，如果所述電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制所述繼電器接通；在所述繼電器接通后，如果所述電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制所述第一高壓電路斷開(kāi)；接收到所述電子控制單元發(fā)送的斷開(kāi)高壓電路信號(hào)后，控制第二高壓電路接通；在所述第二高壓電路接通后，控制所述繼電器斷開(kāi)；如果所述電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制所述第二高壓電路斷開(kāi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，所述第一高壓電路包括第一場(chǎng)效應(yīng)管和調(diào)節(jié)電阻； 所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述時(shí)序控制電路相連，漏極與所述調(diào)節(jié)電阻的一端相連，源極與所述電機(jī)相連，所述調(diào)節(jié)電阻的另一端與所述動(dòng)カ電池相連； 所述第一場(chǎng)效應(yīng)管，用于接通或斷開(kāi)所述第一高壓電路； 所述調(diào)節(jié)電阻，用于限制所述第一高壓電路的電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，所述第二高壓電路包括第二場(chǎng)效應(yīng)管和ニ極管； 所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述時(shí)序控制電路相連，漏極與所述動(dòng)カ電池相連，源極與所述電機(jī)相連，所述ニ極管的正極與所述電機(jī)相連，負(fù)極與所述動(dòng)カ電池相連； 所述第二場(chǎng)效應(yīng)管，用于接通或斷開(kāi)所述第二高壓電路； 所述ニ極管，用于在所述第二場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)后，截止所述動(dòng)カ電池到所述電機(jī)間的電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述時(shí)序控制電路具體用于 接收到所述電子控制單元發(fā)送的接通高壓電路信號(hào)后，控制所述第一場(chǎng)效應(yīng)管接通；在所述第一場(chǎng)效應(yīng)管接通后，如果所述電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制所述繼電器接通；在所述繼電器接通后，如果所述電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制所述第一場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)；接收到所述電子控制單元發(fā)送的斷開(kāi)高壓電路信號(hào)后，控制所述第二場(chǎng)效應(yīng)管接通；在所述第二場(chǎng)效應(yīng)管接通后，控制所述繼電器斷開(kāi)；如果所述電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制所述第二場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括光耦單元，連接于所述電子控制單元與所述時(shí)序控制電路之間，用于隔離電子控制單元與所述時(shí)序電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管和所述第二場(chǎng)效應(yīng)管是 MOSFET 或 IGBT。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述繼電器是傳統(tǒng)大電流繼電器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電流傳感器是霍爾式電流傳感器。
9.一種實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的方法，其特征在于，所述方法包括 接收到電子控制單元發(fā)送的接通高壓電路信號(hào)后，控制第一高壓電路接通； 在所述第一高壓電路接通后，如果電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制繼電器接通； 在所述繼電器接通后，如果所述電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制所述第一高壓電路斷開(kāi)； 接收到所述電子控制單元發(fā)送的斷開(kāi)高壓電路信號(hào)后，控制第二高壓電路接通； 在所述第二高壓電路接通后，控制所述繼電器斷開(kāi)； 如果所述電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，則控制所述第二高壓電路斷開(kāi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在干，所述控制第一高壓電路接通是控制第一場(chǎng)效應(yīng)管接通；所述控制第一高壓電路斷開(kāi)是控制第一場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)；所述控制第二高壓電路接通是控制第二場(chǎng)效應(yīng)管接通；所述控制第二高壓電路斷開(kāi)是控制第二場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的系統(tǒng)，用于電動(dòng)汽車(chē)高壓電路的安全通斷電，該系統(tǒng)包括電子控制單元，用于發(fā)送接通高壓電路信號(hào)或斷開(kāi)高壓電路信號(hào)；第一高壓電路、繼電器、第二高壓電路，用于接通或斷開(kāi)動(dòng)力電池和電機(jī)；時(shí)序控制電路，用于接收到接通高壓電路信號(hào)后，控制第一高壓電路接通；之后，如電流傳感器檢測(cè)的電流變化率小于閾值，控制繼電器接通；之后，如電流傳感器檢測(cè)的電流變化率小于閾值，控制第一高壓電路斷開(kāi)；接收到的斷開(kāi)高壓電路信號(hào)后，控制第二高壓電路接通；之后，控制繼電器斷開(kāi)；之后，如電流傳感器檢測(cè)到的電流變化率小于閾值，控制第二高壓電路斷開(kāi)。本發(fā)明還公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)高壓電路安全通斷電的方法。
文檔編號(hào)H02H3/00GK102684137SQ201210141989
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者耿麗珍, 趙強(qiáng), 辛昊, 陳雪麗, 韓爾樑 申請(qǐng)人:濰柴動(dòng)力股份有限公司