一種用于保護(hù)高壓電池用電系統(tǒng)的設(shè)備和具有該設(shè)備的車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種用電系統(tǒng)的保護(hù)設(shè)備，尤其涉及一種保護(hù)高壓電池用電系統(tǒng) 的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 乘用車常常包括用于操作車輛的電氣系統(tǒng)和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的電池。例如，在混合 電動(dòng)車輛（"ffiV"）、插電式混合電動(dòng)車輛（"PHEV"）、燃料電池電動(dòng)車輛（"FCEV"）或純 電動(dòng)車輛（"EV"）中，可將高壓電池用于向車輛的電動(dòng)或動(dòng)力傳動(dòng)部件提供動(dòng)力。高壓電 池可儲(chǔ)存高壓電能，該高壓電能可經(jīng)由具有正、負(fù)導(dǎo)線或?qū)к壍母邏嚎偩€傳遞至車輛系統(tǒng)。 高壓電池可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)選擇性切換的接觸器選擇性地聯(lián)接到正、負(fù)導(dǎo)線或?qū)к墶Ｈ欢?由于高壓電池提供的是高壓電能，用于該高壓電池用電系統(tǒng)的接觸器可能隨著使用時(shí)間的 流逝而劣化，進(jìn)而發(fā)生故障，而接觸器的故障會(huì)為高壓電池用電系統(tǒng)帶來(lái)潛在的危險(xiǎn)。
[0003] 例如，如圖1所示，在正極高壓接觸器Sl閉合之前，需要先閉合預(yù)充電接觸器S3 以及負(fù)極高壓接觸器S2,以給并聯(lián)于負(fù)載&兩端的電容C充電。如果正極高壓接觸器Sl 由于焊接故障粘連，則預(yù)充電電阻R被短路，電容C在預(yù)充電階段就會(huì)受到大電流沖擊。此 外，如果正極高壓接觸器Sl和負(fù)極高壓接觸器S2均發(fā)生焊接故障的話，會(huì)導(dǎo)致高壓電池用 電系統(tǒng)始終處于用電狀態(tài)，具有潛在的電擊危險(xiǎn)。因此，當(dāng)接觸器發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)對(duì)高壓 電池用電系統(tǒng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施顯得尤為重要。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的之一是提供一種用于保護(hù)高壓電池用電系統(tǒng)的設(shè)備，該設(shè)備能 在接觸器發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)對(duì)高壓電池用電系統(tǒng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施。
[0005] 本實(shí)用新型的另一目的是提供一種具有該設(shè)備的車輛。
[0006] 根據(jù)上述目的之一，本實(shí)用新型提出了一種用于保護(hù)高壓電池用電系統(tǒng)的設(shè)備， 其包括：
[0007] 檢測(cè)裝置，其具有輸出端和至少兩個(gè)用以接收高壓接觸器故障信號(hào)的信號(hào)輸入 端，其中，所述至少兩個(gè)信號(hào)輸入端分別接收表征正極高壓接觸器故障的故障信號(hào)和表征 負(fù)極高壓接觸器故障的故障信號(hào)，所述檢測(cè)裝置被設(shè)置為：在所述至少兩個(gè)信號(hào)輸入端的 至少其中之一接收到所述故障信號(hào)時(shí)，從所述輸出端輸出關(guān)斷操作指令；
[0008] 接觸器控制開(kāi)關(guān)，其連接于所述高壓接觸器和所述高壓接觸器供電電源之間，所 述控制開(kāi)關(guān)還與所述檢測(cè)裝置的輸出端連接，以在接收到所述關(guān)斷操作指令后切斷高壓接 觸器供電電源對(duì)高壓接觸器的供電。
[0009] 本實(shí)用新型所述的用于保護(hù)高壓電池用電系統(tǒng)的設(shè)備通過(guò)檢測(cè)裝置接收故障信 號(hào)，在接觸器發(fā)生故障時(shí)，檢測(cè)裝置根據(jù)故障信號(hào)輸出關(guān)斷操作指令，接觸器控制開(kāi)關(guān)則根 據(jù)該關(guān)斷操作指令切斷高壓接觸器的供電電源，高壓接觸器在其供電電源被切斷的情況下 其觸點(diǎn)無(wú)法動(dòng)作，高壓電池的供電線路也就無(wú)法接通，從而使得高壓電池用電系統(tǒng)得到了 及時(shí)有效的保護(hù)。
[0010] 本實(shí)用新型所述的用于保護(hù)高壓電池用電系統(tǒng)的設(shè)備中，所述故障信號(hào)來(lái)自于對(duì) 高壓接觸器的故障檢測(cè)，該檢測(cè)可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。例如選用帶有輔助接觸器的接觸器， 通過(guò)檢測(cè)輔助接觸器的觸點(diǎn)狀態(tài)來(lái)判斷接觸器的故障；或者在車輛電池管理系統(tǒng)中集成專 用的電壓測(cè)量模塊，然后在高壓接觸器閉合前和閉合后分別測(cè)量高壓電池的電壓，進(jìn)而間 接判斷接觸器的故障。
[0011] 在某些實(shí)施方式下，在本實(shí)用新型所述的用于保護(hù)高壓電池用電系統(tǒng)的設(shè)備中， 所述檢測(cè)裝置還與車輛電池管理系統(tǒng)相連接，在所述至少兩個(gè)信號(hào)輸入端的至少其中之一 接收到所述故障信號(hào)時(shí)，從所述輸出端輸出停止操作指令，該停止操作指令用于控制高壓 電池停止工作。
[0012] 在上述這種技術(shù)方案中，在接觸器發(fā)生故障時(shí)，車輛電池管理系統(tǒng)根據(jù)停止操作 指令控制高壓電池停止工作，從而與關(guān)斷操作指令一起對(duì)高壓電池用電系統(tǒng)實(shí)施雙重保 護(hù)，增強(qiáng)了保護(hù)的可靠性。車輛電池管理系統(tǒng)是現(xiàn)有的車輛中已有的控制系統(tǒng)。關(guān)斷操作 指令和停止操作指令均由檢測(cè)裝置的輸出端輸出，其可以是由不同的輸出端輸出，也可以 是由同一輸出端輸出。
[0013] 在某些實(shí)施方式下，在本實(shí)用新型所述的用于保護(hù)高壓電池用電系統(tǒng)的設(shè)備中， 所述檢測(cè)裝置包括：
[0014] 控制模塊，其具有作為所述檢測(cè)裝置輸出端的輸出端和作為檢測(cè)裝置的至少兩個(gè) 信號(hào)輸入端的輸入端，所述控制模塊在其至少兩個(gè)輸入端的至少其中之一接收到表征高壓 接觸器具有故障的所述故障信號(hào)時(shí)，從其輸出端輸出關(guān)斷操作指令。
[0015] 在上述這種技術(shù)方案中，控制模塊可以是任意一種能實(shí)現(xiàn)上述功能的智能設(shè)備， 例如PLC、單片機(jī)等本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員知曉的裝置。
[0016] 在另外一些實(shí)施方式下，所述故障信號(hào)為邏輯故障信號(hào)。
[0017] 因此進(jìn)一步地，所述檢測(cè)裝置包括：
[0018] 邏輯或門，其具有邏輯信號(hào)輸出端和作為所述至少兩個(gè)信號(hào)輸入端的至少兩個(gè)邏 輯信號(hào)輸入端，所述邏輯或門在其至少兩個(gè)邏輯信號(hào)輸入端的至少其中之一接收到所述邏 輯故障信號(hào)時(shí)，從其邏輯信號(hào)輸出端輸出表征關(guān)斷操作的邏輯操作信號(hào)；
[0019] 控制器，其輸入端與所述邏輯或門的邏輯信號(hào)輸出端連接，所述控制器的輸出端 作為所述檢測(cè)裝置的輸出端，所述控制器在接收到表征關(guān)斷操作的邏輯操作信號(hào)后輸出所 述關(guān)斷操作指令。
[0020] 在上述技術(shù)方案中，利用邏輯或門對(duì)表征正極高壓接觸器故障的故障信號(hào)和表征 負(fù)極高壓接觸器故障的故障信號(hào)進(jìn)行邏輯或處理，從而滿足：只要兩個(gè)邏輯信號(hào)的其中之 一為表征故障的邏輯故障信號(hào)，則輸出表征關(guān)斷操作的邏輯操作信號(hào)。
[0021] 進(jìn)一步地，在某些實(shí)施方式下，所述控制器采用車輛電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。車輛電池 管理系統(tǒng)是現(xiàn)有的車輛中已有的控制系統(tǒng)。
[0022] 在另外一些實(shí)施方式下，所述控制器也可以為獨(dú)立于車輛電池管理系統(tǒng)的外部控 制器。
[0023] 另外，在某些實(shí)施方式下，車輛電池管理系統(tǒng)檢測(cè)正極高壓接觸器和負(fù)極高壓接 觸器的故障，并發(fā)出表征正極高壓接觸器故障的所述故障信號(hào)和表征負(fù)極高壓接觸器故障 的所述故障信號(hào)。也就是說(shuō)，在這種技術(shù)方案下，正極高壓接觸器和負(fù)極高壓接觸器的故障 是由車輛中已有的車輛電池管理系統(tǒng)檢測(cè)的。
[0024] 與上述技術(shù)方案不同的是，在另外一些實(shí)施方式下，本實(shí)用新型所述的用于保護(hù) 高壓電池用電系統(tǒng)的設(shè)備還至少包括兩個(gè)高壓接觸器故障檢測(cè)裝置，其分別與所述至少兩 個(gè)信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)連接，所述兩個(gè)高壓接觸器故障檢測(cè)裝置分別檢測(cè)正極高壓接觸器和負(fù) 極高壓接觸器的故障并分別發(fā)送表征正極高壓接觸器故障的故障信號(hào)和表征負(fù)極高壓接 觸器故障的故障信號(hào)。也就是說(shuō)，在這種技術(shù)方案中，不是由車輛電池管