用于电动汽车的高压配电盒、电气控制系统和电动汽车技术方案

本发明专利技术涉及汽车电子电力技术，特别涉及一种用于电动汽车的高压配电盒、包含该高压配电盒的电气控制系统和包含该电气控制系统的电动汽车。按照本发明专利技术一个方面的用于电动汽车的高压配电盒包括：直流正母线；直流负母线；外部直流充电端口，其经一对继电器耦合至所述直流正母线和直流负母线；多个输出端口，其与所述直流正母线和直流负母线耦合；以及耦合在所述继电器与外部直流充电端口之间的监测单元，其配置为对所述外部直流电源的供电状态进行监测。

High voltage distribution boxes, electrical control systems and electric vehicles for electric vehicles.

The invention relates to automotive electronic power technology, in particular to a high voltage distribution box for an electric vehicle, an electric control system comprising the high voltage distribution box and an electric vehicle comprising the electric control system. According to one aspect of the invention, a high voltage distribution box for an electric vehicle includes a direct current positive bus; a direct current negative bus; an external direct current charging port, which is coupled to the direct current positive bus and the direct current negative bus through a pair of relays; a plurality of output ports, which are coupled with the direct current positive bus and the direct current negative bus; and coupling. A monitoring unit between the relay and an external DC charging port is configured to monitor the power supply status of the external DC power supply.

【技术实现步骤摘要】
用于电动汽车的高压配电盒、电气控制系统和电动汽车
本专利技术涉及汽车电子电力技术，特别涉及一种用于电动汽车的高压配电盒、包含该高压配电盒的电气控制系统和包含该电气控制系统的电动汽车。
技术介绍
研究表明，化石燃料的大量使用是发生雾霾的主要原因，其中汽车的尾气排放物又是PM2.5颗粒的重要来源之一。此外，随着人类对于化石燃料的大规模使用，大气中的二氧化碳含量正在稳步上升，温室效应日益明显，全球各地极端气候事件频频发生。面对如此危境，如果再不采取有利的措施，将给人类的生存环境带来无可挽救的灾难性后果。对此，汽车业正在投入大量的人力和物力来研发以电力作为动力源的新型汽车，例如混合动力汽车和纯电动汽车。纯电动汽车是指以车载电池为动力源，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。作为动力源的高压车载动力电池是电动汽车的核心部件，其通常配备有高压配电盒。高压配电盒是用于纯电动汽车和插电式混合动力汽车的配电设备，其采用集中配电方案，将高压电源合理分配给各种车载设备。由于高压配电盒工作在高电压大电流的状态下，因此对于其性能有着很高的要求，但是目前的用于电动汽车的高压配电盒一般都沿用工业高压配电箱的设计思想，无法满足安全性、可靠性和耐久性方面的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于电动汽车的高压配电盒，其具有结构紧凑和提供监测功能等优点。按照本专利技术一个方面的用于电动汽车的高压配电盒包括：直流正母线；直流负母线；外部直流充电端口，其经一对继电器耦合至所述直流正母线和直流负母线；多个输出端口，其与所述直流正母线和直流负母线耦合；以及耦合在所述继电器与外部直流充电端口之间的监测单元，其配置为对所述外部直流电源的供电状态进行监测。优选地，在上述用于电动汽车的高压配电盒中，车载动力电池经电子开关系统与其中一个所述输出端口相连，车载设备与其余的输出端口相连，所述电子开关系统被配置为选择性地使所述车载动力电池与外部直流电源接通或断开。优选地，在上述用于电动汽车的高压配电盒中，所述监测单元包括：第一电阻器组，其串接在所述直流正母线与直流负母线之间并且位于所述继电器与外部直流充电端口之间；第二电阻器组，其串接在所述直流正母线与直流负母线之间并且位于所述继电器与连接至所述电子开关系统的输出端口之间；连接在所述第一电阻器组的抽头与所述第二电阻器组的抽头之间的开关；以及第一运算放大器，其输入端与所述第二电阻器组的抽头耦合，输出端与所述整车控制单元耦合。优选地，在上述用于电动汽车的高压配电盒中，所述整车控制单元根据在所述开关处于闭合状态并且所述继电器处于断开状态下测得的所述第二电阻器组的抽头处的电压来确定所述继电器的状态。优选地，在上述用于电动汽车的高压配电盒中，所述监测单元包含：第三电阻器组，其串接在所述直流正母线与直流负母线之间并且位于所述继电器与外部直流充电端口之间；以及第二运算放大器，其输入端与所述第三电阻器组的抽头耦合，输出端与所述整车控制单元耦合。优选地，在上述用于电动汽车的高压配电盒中，所述整车控制单元根据测得的所述第三电阻器组的抽头处的电压来确定所述直流正母线与直流负母线之间的电压。优选地，在上述用于电动汽车的高压配电盒中，所述监测单元还包含接入所述直流正母线或直流负母线的电流感测元件并且被配置为按照下列方式对供电状态进行监测：在所述外部直流电源对所述车载动力电池充电时，测量流经所述直流正母线或直流负母线的电流并向整车控制单元输出电流信号。本专利技术的另一个目的是提供一种用于电动汽车的电气控制系统，其通过包含上述高压配电盒而具备上述以及其它优点。按照本专利技术另一个方面的用于电动汽车的电气控制系统包含：整车控制单元；高压配电盒，其包括：直流正母线；直流负母线；外部直流充电端口，其经一对继电器耦合至所述直流正母线和直流负母线；多个输出端口，其与所述直流正母线和直流负母线耦合；以及耦合在所述继电器与外部直流充电端口之间的监测单元，其配置为对所述外部直流电源的供电状态进行监测；以及电子开关系统，其中，车载动力电池经所述电子开关系统与所述高压配电盒的其中一个输出端口相连，车载设备与其余的输出端口相连，所述电子开关系统被配置为在所述整车控制单元的控制下，选择性地使所述车载动力电池与外部直流电源接通或断开。优选地，在上述电气控制系统中，所述整车控制单元被配置为当未接收到来自所述监测单元的供电状态监测信号时，生成使所述继电器断开的命令。本专利技术的还有一个目的是提供一种电动汽车，通过包含上述电气控制系统而具备上述以及其它优点。按照本专利技术另一个方面的电动汽车包含：上述电气控制系统；以及车载动力电池。附图说明本专利技术的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示，附图包括：图1为按照本专利技术一个实施例的用于电动汽车的电气控制系统的示意图。图2为图1所示电气控制系统中的高压配电盒的示意图。图3为图2所示高压配电盒中的监测单元的示例性电路原理图。图4为应用于图3所示监测单元的用于确定继电器触点状态的方法的示例性流程图。具体实施方式下面参照其中图示了本专利技术示意性实施例的附图更为全面地说明本专利技术。但本专利技术可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整，从而使对本专利技术保护范围的理解更为全面和准确。诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本专利技术的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。按照本专利技术的一个方面，外部直流充电端口经一对继电器接入高压配电盒内的直流正母线和直流负母线，车载动力电池和车载设备耦合至直流正母线和直流负母线，借助于电子开关系统来选择性地使车载动力电池接通外部直流电源和使车载动力电池接通车载设备。车载动力电池和车载设备的这种总线接入方式使得高压配电盒的内部结构更为简单并且提高了可靠性。按照本专利技术的另一方面，通过在外部直流充电端口与继电器之间接入监测单元，可以实现对充电状态的实时监测，并在检测到故障时作出及时的响应。例如，当外部直流电源对车载动力电池进行充电时，监测单元可测量外部直流充电端口处的电压并将测量的电压信号提供至整车控制单元，或者测量流经直流正母线或直流负母线的电流并向整车控制单元输出电流测量信号。再者，当外部直流电源结束对所述车载动力电池的充电时，监测单元可检测继电器的触点状态(例如闭合或断开)并且将检测到的触点状态输出至整车控制单元。整车控制单元则基于监测单元提供的检测信号，确定充电操作是否处于正常状态并且在出现异常时作出相应的响应(例如指示外部直流电源停止功率输出等)。虽然在外部直流电源侧也提供了对充电电压的监测功能，但是通过在高压配电盒侧配置电压测量功能将提供冗余机制，从而提高充电过程的安全性。以下借助附图具体描述本专利技术的实施例。图1为按照本专利技术一个实施例的用于电动汽车的电气控制系统的示意图。图1所示的电气控制系统1包括高压配电盒10、整车控制单元2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电动汽车的高压配电盒，其特征在于，包括：直流正母线；直流负母线；外部直流充电端口，其经一对继电器耦合至所述直流正母线和直流负母线；多个输出端口，其与所述直流正母线和直流负母线耦合；以及耦合在所述继电器与外部直流充电端口之间的监测单元，其配置为对所述外部直流电源的供电状态进行监测。

【技术特征摘要】
1.一种用于电动汽车的高压配电盒，其特征在于，包括：直流正母线；直流负母线；外部直流充电端口，其经一对继电器耦合至所述直流正母线和直流负母线；多个输出端口，其与所述直流正母线和直流负母线耦合；以及耦合在所述继电器与外部直流充电端口之间的监测单元，其配置为对所述外部直流电源的供电状态进行监测。2.如权利要求1所述的用于电动汽车的高压配电盒，其中，车载动力电池经电子开关系统与其中一个所述输出端口相连，车载设备与其余的输出端口相连，所述电子开关系统被配置为选择性地使所述车载动力电池与外部直流电源接通或断开。3.如权利要求2所述的用于电动汽车的高压配电盒，其中，所述监测单元包括：第一电阻器组，其串接在所述直流正母线与直流负母线之间并且位于所述继电器与外部直流充电端口之间；第二电阻器组，其串接在所述直流正母线与直流负母线之间并且位于所述继电器与连接至所述电子开关系统的输出端口之间；连接在所述第一电阻器组的抽头与所述第二电阻器组的抽头之间的开关；以及第一运算放大器，其输入端与所述第二电阻器组的抽头耦合，输出端与所述整车控制单元耦合。4.如权利要求3所述的用于电动汽车的高压配电盒，其中，所述整车控制单元根据在所述开关处于闭合状态并且所述继电器处于断开状态下测得的所述第二电阻器组的抽头处的电压来确定所述继电器的状态。5.如权利要求2所述的用于电动汽车的高压配电盒，其中，所述监测单元包含：第三电阻器组，其串接在所述直流正母线与直流负母线之间并且位于所述继电器与外部直流充电端口之间；以及第二运算放大器，其输入端与所述第三电阻器组的抽头耦合，输出端与所述整车控制单元耦合。6.如权利要求5所述的用于电动汽车的高压配电盒，其中，所述整车控制单元根据测得的所述第三电阻器组的抽头处的电压来确定所述直流正母线与直流负母线之间的电压。7.如权利要求2所述的用于电动汽车的高压配电盒，其中，所述监测单元还包含接入所述直流正母线或直流负母线的电流感测元件并且被配置为按照下列方式对供电状态进行监测：在所述外部直流电源对所述车载动力电池充电时，测量流经所述直流正母线或直流负母线的电流并向整车控制单元输出电流信号。8.一种用于电动汽车的电气控制系统，其特征在于，包含：整车控制单元；高压配电盒，其包括：直流正母线；直流负母线；外部直流充电端口，其经一对继电器耦合至所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周浩，
申请(专利权)人：上海蔚来汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31