电动汽车及其高压互锁系统的故障检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种电动汽车及其高压互锁系统的故障检测装置和方法，其中，高压互锁系统包括高压接插件，高压接插件的公端具有第一触点和第二触点，高压接插件的母端具有第三触点和第四触点，第一触点与第三触点相配合，第二触点与第四触点相配合，装置包括：分压单元、第一信号采集端和第二信号采集端以及控制单元，控制单元分别采集第一信号采集端和第二信号采集端的电压以生成第一电压值和第二电压值，并根据第一电压值和第二电压值判断高压接插件的连接状态，由此能够实现对高压接插件连接异常故障的有效检测，为后续制定精细化的故障处理措施提供有力的保障，同时还能够提高驾驶员的驾驶感受。

Fault Detection Device and Method for Electric Vehicle and Its High Voltage Interlocking System

The invention provides a fault detection device and method for an electric vehicle and its high-voltage interlocking system, in which the high-voltage interlocking system includes a high-voltage connector, the public end of the high-voltage connector has a first contact and a second contact, the mother end of the high-voltage connector has a third contact and a fourth contact, the first contact matches the third contact, the second contact matches the fourth contact, and the device package. The control unit collects the voltage of the first signal acquisition terminal and the second signal acquisition terminal respectively to generate the first voltage value and the second voltage value, and judges the connection state of the high-voltage connector according to the first voltage value and the second voltage value, thus realizing the abnormal failure of the connection of the high-voltage connector. Effective detection provides a strong guarantee for the subsequent formulation of fine fault handling measures, and can also improve the driver's driving experience.

【技术实现步骤摘要】
电动汽车及其高压互锁系统的故障检测装置和方法
本专利技术涉及车辆
，尤其涉及一种电动汽车及其高压互锁系统的故障检测装置和方法。
技术介绍
面对日趋严峻的能源与环境问题，节能与新能源汽车正成为当前各国的研究热点。纯电动汽车作为一种节能与新能源汽车采用全电驱动，其在行驶过程中的唯一能量来源是车载动力电池，为满足车辆的加速性、续航里程等多方面的要求，当前国内外主流的纯电动汽车均采用高电压驱动方案，即正常状态下动力电池输出电压达到400V甚至更高。另外由于纯电动汽车内部汇集了众多高压零部件，如动力电池、驱动电机、电机控制器、电动空调和充电机等，电动汽车在正常工作状态下的工作电流能够达到上百安培，因此，在设计和规划高压动力系统时，不仅要充分满足整车动力驱动的要求，还必须确保车辆的行车安全。在这一背景下，纯电动汽车的高压安全成为各车辆生产厂家及科研机构的研究热点。相关技术中，通过高压互锁检测电路对高压插件进行检测，以保证对故障进行迅速处理，同时保证故障状态下车辆及人员的安全。但是，相关技术存在的问题在于，仅能够实现高压插件的连接、断开、对电源短路和对地短路等故障，不能够实现车辆低压上电阶段高压互锁接插件的自检，高压接插件虚接检测和接插件精确连接状态的检测。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种电动汽车中高压互锁系统的故障检测装置，以实现对高压接插件连接异常故障的精细化检测。本专利技术的第二个目的在于提出一种电动汽车。本专利技术的第三个目的在于提出一种电动汽车中高压互锁系统的故障检测方法。为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种电动汽车中高压互锁系统的故障检测装置，所述高压互锁系统包括高压接插件，所述高压接插件的公端具有第一触点和第二触点，所述高压接插件的母端具有第三触点和第四触点，所述第一触点与所述第三触点相配合，所述第二触点与所述第四触点相配合，所述第一触点和所述第二触点相连接，所述装置包括：分压单元，所述分压单元的第一端与预设电源相连，所述分压单元的第二端与第一接地端相连，所述分压单元具有第一分压端和第二分压端，所述第一分压端与所述第三触点相连，所述第二分压端与所述第四触点相连；第一信号采集端和第二信号采集端，所述第一信号采集端与所述第一分压端相连，所述第二信号采集端与所述第二分压端相连；控制单元，所述控制单元与所述第一信号采集端和所述第二信号采集端相连，所述控制单元用于采集所述第一信号采集端的电压以生成第一电压值，采集所述第二信号采集端的电压以生成第二电压值，并根据所述第一电压值和所述第二电压值判断所述高压接插件的连接状态。根据本专利技术实施例提出的电动汽车中高压互锁系统的故障检测装置，分压单元的第一端与预设电源相连，分压单元的第二端与第一接地端相连，分压单元具有第一分压端和第二分压端，第一分压端与高压互锁系统中的高压接插件的母端的第三触点相连，第二分压端与高压互锁系统中的高压接插件的母端的第四触点相连，同时第一信号采集端与第一分压端相连，第二信号采集端与第二分压端相连，控制单元与第一信号采集端和第二信号采集端相连，控制单元采集第一信号采集端的电压以生成第一电压值，采集第二信号采集端的电压以生成第二电压值，并根据第一电压值和第二电压值判断高压互锁系统中的高压接插件的连接状态。由此，本专利技术实施例的电动汽车中高压互锁系统的故障检测装置能够实现对高压接插件连接异常故障的精细化检测，为后续制定精细化的故障处理措施提供有力的保障，同时还能够提高驾驶员的驾驶感受。根据本专利技术的一个实施例，所述分压单元包括：第一电阻，所述第一电阻的一端作为所述分压单元的第一端与所述预设电源相连；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连并作为所述分压单元的第一分压端与所述第三触点相连；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端相连并作为所述分压单元的第二分压端与所述第四触点相连，所述第三电阻的另一端作为所述分压单元的第二端与第一接地端相连。根据本专利技术的一个实施例，所述的电动汽车中高压互锁系统的故障检测装置，还包括设置在所述第一分压端和第二分压端与所述第一信号采集端和第二信号采集端之间的输出单元，其中，所述输出单元包括：第四电阻，所述第四电阻连接在所述第一分压端与所述第一信号采集端之间；以及第五电阻，所述第五电阻连接在所述第二分压端与所述第二信号采集端之间。根据本专利技术的一个实施例，所述输出单元还包括：第一电容，所述第一电容的一端与所述第一分压端相连，所述第一电容的另一端与所述第二分压端相连；第二电容，所述第二电容的一端与所述第一信号采集端相连，所述第二电容的另一端与所述第一接地端相连；第三电容，所述第三电容的一端与所述第二信号采集端相连，所述第三电容的另一端与所述第一接地端相连。根据本专利技术的一个实施例，所述的电动汽车中高压互锁系统的故障检测装置，还包括：故障定位模块，所述故障定位模块的第一端与所述预设电源相连，所述故障定位模块的第二端与所述第一触点和所述第二触点均相连，所述故障定位模块的第三端与控制端相连，所述故障定位模块的第四端与第二接地端相连；其中，所述控制单元与所述控制端相连，所述控制单元通过所述控制端控制所述故障定位模块的导通以确定所述高压接插件的故障位置，所述控制单元还通过所述控制端控制所述故障定位模块的导通以对所述高压接插件进行初始化故障检测。根据本专利技术的一个实施例，所述故障定位模块包括：光电耦合器，所述光电耦合器的第一端作为所述故障定位模块的第一端与所述预设电源相连，所述光电耦合器的第四端作为所述故障定位模块的第四端与所述第二接地端相连；第六电阻，所述第六电阻的一端与所述光电耦合器的第二端相连，所述第六电阻的另一端作为所述故障定位模块的第二端与所述第一触点和所述第二触点均相连；第七电阻，所述第七电阻的一端与所述光电耦合器的第三端相连，所述第七电阻的另一端作为所述故障定位模块的第三端与所述控制端相连。根据本专利技术的一个实施例，在所述车辆高压上电完成之后，所述控制单元发送第一控制信号到所述控制端以控制所述光电耦合器的第一端和第二端断开，其中，当所述第一信号采集端的电压和所述第二信号采集端的电压均大于等于第一电压阈值且小于等于第二电压阈值时，所述控制单元判断所述高压接插件的连接状态正常，其中，所述第一电压阈值为所述第二电压阈值为R1为所述第一电阻的阻值，R3为所述第三电阻的阻值，Vcc为所述预设电源的电压，a为第一正常数。根据本专利技术的一个实施例，在所述车辆高压上电完成之后，所述控制单元发送第一控制信号到所述控制端以控制所述光电耦合器的第一端和第二端断开，其中，当所述第一信号采集端的电压大于等于第三电压阈值且小于等于第四电压阈值，同时所述第二信号采集端的电压大于等于第五电压阈值且小于等于第六电压阈值，并持续第一预设时间时，所述控制单元判断所述高压接插件出现双路断开故障；其中，所述第三电压阈值为所述第四电压阈值为所述第五电压阈值为所述第六电压阈值为R1为所述第一电阻的阻值，R2为所述第二电阻的阻值，R3为所述第三电阻的阻值，Vcc为所述预设电源的电压，b为第二正常数，c为第三正常数。根据本专利技术的一个实施例，在所述车辆高压上电完成之后，所述控制单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车中高压互锁系统的故障检测装置，其特征在于，所述高压互锁系统包括高压接插件，所述高压接插件的公端具有第一触点和第二触点，所述高压接插件的母端具有第三触点和第四触点，所述第一触点与所述第三触点相配合，所述第二触点与所述第四触点相配合，所述第一触点和所述第二触点相连接，所述装置包括：分压单元，所述分压单元的第一端与预设电源相连，所述分压单元的第二端与第一接地端相连，所述分压单元具有第一分压端和第二分压端，所述第一分压端与所述第三触点相连，所述第二分压端与所述第四触点相连；第一信号采集端和第二信号采集端，所述第一信号采集端与所述第一分压端相连，所述第二信号采集端与所述第二分压端相连；控制单元，所述控制单元与所述第一信号采集端和所述第二信号采集端相连，所述控制单元用于采集所述第一信号采集端的电压以生成第一电压值，采集所述第二信号采集端的电压以生成第二电压值，并根据所述第一电压值和所述第二电压值判断所述高压接插件的连接状态。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车中高压互锁系统的故障检测装置，其特征在于，所述高压互锁系统包括高压接插件，所述高压接插件的公端具有第一触点和第二触点，所述高压接插件的母端具有第三触点和第四触点，所述第一触点与所述第三触点相配合，所述第二触点与所述第四触点相配合，所述第一触点和所述第二触点相连接，所述装置包括：分压单元，所述分压单元的第一端与预设电源相连，所述分压单元的第二端与第一接地端相连，所述分压单元具有第一分压端和第二分压端，所述第一分压端与所述第三触点相连，所述第二分压端与所述第四触点相连；第一信号采集端和第二信号采集端，所述第一信号采集端与所述第一分压端相连，所述第二信号采集端与所述第二分压端相连；控制单元，所述控制单元与所述第一信号采集端和所述第二信号采集端相连，所述控制单元用于采集所述第一信号采集端的电压以生成第一电压值，采集所述第二信号采集端的电压以生成第二电压值，并根据所述第一电压值和所述第二电压值判断所述高压接插件的连接状态。2.根据权利要求1所述的电动汽车中高压互锁系统的故障检测装置，其特征在于，所述分压单元包括：第一电阻，所述第一电阻的一端作为所述分压单元的第一端与所述预设电源相连；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连并作为所述分压单元的第一分压端与所述第三触点相连；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端相连并作为所述分压单元的第二分压端与所述第四触点相连，所述第三电阻的另一端作为所述分压单元的第二端与第一接地端相连。3.根据权利要求1所述的电动汽车中高压互锁系统的故障检测装置，其特征在于，还包括设置在所述第一分压端和第二分压端与所述第一信号采集端和第二信号采集端之间的输出单元，其中，所述输出单元包括：第四电阻，所述第四电阻连接在所述第一分压端与所述第一信号采集端之间；以及第五电阻，所述第五电阻连接在所述第二分压端与所述第二信号采集端之间。4.根据权利要求3所述的电动汽车中高压互锁系统的故障检测装置，其特征在于，所述输出单元还包括：第一电容，所述第一电容的一端与所述第一分压端相连，所述第一电容的另一端与所述第二分压端相连；第二电容，所述第二电容的一端与所述第一信号采集端相连，所述第二电容的另一端与所述第一接地端相连；第三电容，所述第三电容的一端与所述第二信号采集端相连，所述第三电容的另一端与所述第一接地端相连。5.根据权利要求1所述的电动汽车中高压互锁系统的故障检测装置，其特征在于，还包括：故障定位模块，所述故障定位模块的第一端与所述预设电源相连，所述故障定位模块的第二端与所述第一触点和所述第二触点均相连，所述故障定位模块的第三端与控制端相连，所述故障定位模块的第四端与第二接地端相连；其中，所述控制单元与所述控制端相连，所述控制单元通过所述控制端控制所述故障定位模块的导通以确定所述高压接插件的故障位置，所述控制单元还通过所述控制端控制所述故障定位模块的导通以对所述高压接插件进行初始化故障检测。6.根据权利要求5所述的电动汽车中高压互锁系统的故障检测装置，其特征在于，所述故障定位模块包括：光电耦合器，所述光电耦合器的第一端作为所述故障定位模块的第一端与所述预设电源相连，所述光电耦合器的第四端作为所述故障定位模块的第四端与所述第二接地端相连；第六电阻，所述第六电阻的一端与所述光电耦合器的第二端相连，所述第六电阻的另一端作为所述故障定位模块的第二端与所述第一触点和所述第二触点均相连；第七电阻，所述第七电阻的一端与所述光电耦合器的第三端相连，所述第七电阻的另一端作为所述故障定位模块的第三端与所述控制端相连。7.根据权利要求2-6中任一项所述的电动汽车中高压互锁系统的故障检测装置，其特征在于，在所述车辆高压上电完成之后，所述控制单元发送第一控制信号到所述控制端以控制所述光电耦合器的第一端和第二端断开，其中，当所述第一信号采集端的电压和所述第二信号采集端的电压均大于等于第一电压阈值且小于等于第二电压阈值时，所述控制单元判断所述高压接插件的连接状态正常，其中，所述第一电压阈值为所述第二电压阈值为R1为所述第一电阻的阻值，R3为所述第三电阻的阻值，Vcc为所述预设电源的电压，a为第一正常数。8.根据权利要求2-6中任一项所述的电动汽车中高压互锁系统的故障检测装置，其特征在于，在所述车辆高压上电完成之后，所述控制单元发送第一控制信号到所述控制端以控制所述光电耦合器的第一端和第二端断开，其中，当所述第一信号采集端的电压大于等于第三电压阈值且小于等于第四电压阈值，同时所述第二信号采集端的电压大于等于第五电压阈值且小于等于第六电压阈值，并持续第一预设时间时，所述控制单元判断所述高压接插件出现双路断开故障；其中，所述第三电压阈值为所述第四电压阈值为所述第五电压阈值为所述第六电压阈值为R1为所述第一电阻的阻值，R2为所述第二电阻的阻值，R3为所述第三电阻的阻值，Vcc为所述预设电源的电压，b为第二正常数，c为第三正常数。9.根据权利要求2-6中任一项所述的电动汽车中高压互锁系统的故障检测装置，其特征在于，在所述车辆高压上电完成之后，所述控制单元发送第一控制信号到所述控制端以控制所述光电耦合器的第一端和第二端断开，其中，当所述第一信号采集端的电压和所述第二信号采集端的电压均大于第七电压阈值，并持续第一预设时间时，所述控制单元判断所述高压接插件出现对所述预设电源短路故障；其中，所述第七电压阈值根据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玮，李党清，刘超，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11