车辆高压隔离控制电路制造技术

本发明专利技术涉及一种车辆高压隔离控制电路，其把高压回路通断控制单元和高压电回路状态检测单元集成在一起，高压回路通断控制单元完成预充电回路、放电回路、慢充电回路、快充电回路的通断控制；高压电回路状态检测单元完成高压电电压、电流、绝缘电阻以及继电器状态参数的检测。由于采用上述的结构，本发明专利技术将高压回路参数采集线束集中在装置内，减少了高压回路参数采集线束布置在电池包内或车身上由于破损带来的人员触电风险；实现高低压信号分离，目前由于电动车或电池包的空间限制，许多高低压信号线布置在一起，无法实现高低压信号分离，减少相互之间的干扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车的高压电控制领域，特别涉及车辆高压隔离控制电路。
技术介绍
电动车辆包括混合动力汽车和纯电动汽车，在电动车辆中，原来由内燃机驱动的车轮、空压机、转向泵、空调压缩机等机械系统都需要由大功率电机驱动，这些大功率电机就需要有高压电源提供电力。高压电回路控制装置是电动车的必备组件，以实现对高压电回路通断控制和高压电回路参数检测功能。现有的高压电控制电路电路简单，虽然具有整体制造成本低、安装方便的优势，但是使用普通的工业继电器代替电动车专用直流接触器，降低了电动车的安全系数；也没有对高压回路电压、电流、绝缘电阻进行检测的装置，对电动车高压回路状态无法进行判断；同时现有的控制装置没有继电器状态检测装置，对继电器的粘连状态无法进行判断。针对上述问题，提供一种新型的高压电回路控制装置，实现电动汽车高压电管理的同时提高电动汽车的用电安全性，并且能够对高压电回路电压、电流、绝缘电阻、继电器状态等参数进行检测。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供车辆高压隔离控制电路，提高电动汽车的用电安全性，并且能够对高压电回路电压、电流、绝缘电阻、继电器状态等参数进行检测。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是，车辆高压隔离控制电路，其特征在于：所述的控制装置把高压回路通断控制单元和高压电回路状态检测单元集成在一起，高压回路通断控制单元完成预充电回路、放电回路、慢充电回路、快充电回路的通断控制；高压电回路状态检测单元完成高压电电压、电流、绝缘电阻以及继电器状态参数的检测。所述的高压电回路通断控制单元包括预充电通断控制回路、高压放电回路、高压慢充电回路、高压快充电回路；预充电通断控制回路由预充继电器、预充电阻、负极继电器组成，在整车高压上电时，抑制冲击电流的产生，保护整车高压部件；高压放电回路由正极和负极继电器组成，负责电池系统与整车高压负载的接通与断开，控制电动车行驶过程中放电、制动过程中制动能量回收充电；高压慢充电回路由慢充电继电器、负极继电器组成，负责在慢充电过程中，慢充电回路的接通和断开；高压快充电回路由快充电继电器、负极继电器组成，负责在快充电过程中，快充电回路的接通和断开。所述的高压电回路状态检测单元包括电压检测电路、电流检测电路、绝缘电阻检测电路分别连接单片机，单片机完成电压、电流、绝缘电阻的信号的转换，将模拟信号转化为数字信号，并通过通讯电路发送给电池管理系统，电池系统根据接受到的参数执行相应的运算和操作。所述的电压检测电路包括分电阻采样、隔离放大电路、供电电源电路组成，电阻采样电路通过串联电阻的分压作用，将主电路高压转换为低电压再通过隔离放大电路将分压电阻上低电压信号放大后输入单片机的AD采集口。所述的电流检测电路包括大功率低值电阻、隔离放大电路组成，大功率低值电阻将高压回路的大电流转换为低电压信号。隔离放大电路将低值电阻上面采集的低电压信号放大后输入单片机的AD采集口。所述的绝缘电阻检测电路包括升压电路、PWM震荡电路、分压电压组成，升压电路将系统5V升为40V左右电压，PWM震荡电路将40V左右的直流电压逆变为幅值40V左右的低频PWM信号，并注入高压系统中，分压电路将高幅值的PWM信号转化为低幅值的PWM信号，通过单片机的AD口检测该PWM的信号的幅值大小，判断高压回路与车身底盘地之间的等效绝缘电阻的大小。车辆高压隔离控制电路，由于采用上述的结构，本专利技术的优点在于：1、将高压电回路通断控制单元和高压电回路状态检测单元集成在一起组成高压电回路控制装置，可以将高压回路参数采集线束集中在装置内，减少了高压回路参数采集线束布置在电池包内或车身上由于破损带来的人员触电风险；2、能够实现高低压信号分离，目前由于电动车或电池包的空间限制，许多高低压信号线布置在一起，无法实现高低压信号分离，减少相互之间的干扰；3、高压电各状态参数通过检测单元采集，通过CAN或LIN信号传递给电池管理系统，电池管理系统根据相关参数执行相应控制策略和方法；4、使用电动车专用继电器，同时对继电器状态进行检测，提高了整车安全系数。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明；图1为本专利技术车辆高压隔离控制电路结构示意图；图2为本专利技术车辆高压隔离控制电路中高压电回路状态检测单元的结构示意图；在图1中，1、高压电回路通断控制单元；2、高压电回路状态检测单元。具体实施方式本专利技术把高压回路通断控制单元1和高压电回路状态检测单元2集成在一起，高压回路通断控制单元1完成预充电回路、放电回路、慢充电回路、快充电回路的通断控制；高压电回路状态检测单元2完成高压电电压、电流、绝缘电阻以及继电器状态参数的检测。高压电回路通断控制单元1能够实现高压预充回路、高压放电回路、高压电慢充电回路、高压快充电回路的通断控制功能。预充电通断控制回路由预充继电器、预充电阻、负极继电器组成。预充电回路在整车高压上电时，能够抑制冲击电流的产生，保护整车高压部件。高压放电回路由正极和负极继电器组成，负责电池系统与整车高压负载的接通与断开，电动车行驶过程中放电、制动过程中制动能量回收充电通过该回路完成。高压慢充电回路由慢充电继电器、负极继电器组成，负责在慢充电过程中，慢充电回路的接通和断开。高压快充电回路由快充电继电器、负极继电器组成，负责在快充电过程中，快充电回路的接通和断开。高压电回路状态检测单元2主要完成高压回路状态参数的测量，例如电池系统电压、电流、绝缘电阻以及继电器状态的检测。高压电回路状态检测单元2包含电压检测电路、电流检测电路、绝缘电阻检测电路、通讯电路、供电电路和单片机组成。电压检测电路能够完成六路高压电的采集，四路高电压采集点位置布置在继电器触点上，通过触点电压的测量完成各继电器状态的判断。电压检测电路由分电阻采样、隔离放大电路、供电电源电路组成，电阻采样电路通过串联电阻的分压作用，将主电路高压转换为低电压。隔离放大电路将分压电阻上低电压信号放大后输入单片机的AD采集口，隔离放大电路实现了电池系统高压与整车低压的电气隔离，供电电路为隔离放大电路的正常工作提供电源。电流检测电路完成电动车充放电流的检测，电流检测电路由大功率低值电阻、隔离放大电路、供电电源组成，大功率低值电阻将高压回路的大电流转换为低电压信号。隔离放大电路将低值电阻上面采集的低电压信号放大后输入单片机的AD采集口，隔离放大电路实现了电池系统高压与整车低压的电气隔离，供电电路为隔离放大电路的正常工作提供电源。采用低值电阻的电流采集方式相对于使用电流霍尔德的电流采集方式，具有成本低、精度高、易于布置的优点。绝缘电阻采用低频信号注入法，在高压回路与电动车车身底盘地之间注入低频交流信号，并通过高压回路、绝缘电阻、车身底盘地形成回路，通过检测低频交流信号的幅值来判断高压回路与车身底盘地之间的绝缘电阻。绝缘电阻检测电路由升压电路、PWM震荡电路、分压电压组成。升压电路将系统5V升为40V左右电压，PWM震荡电路将40V左右的直流电压逆变为幅值40V左右的低频PWM信号，并注入高压系统中，分压电路将高幅值的PWM信号转化为低幅值的PWM信号，通过单片机的AD口检测该PWM的信号的幅值大小，判断高压回路与车身底盘地之间的等效绝缘电阻的大小。单片机最小系统完成电压、电流、绝缘电阻的信本文档来自技高网...

【技术保护点】
车辆高压隔离控制电路，其特征在于：所述的控制装置把高压回路通断控制单元和高压电回路状态检测单元集成在一起，高压回路通断控制单元完成预充电回路、放电回路、慢充电回路、快充电回路的通断控制；高压电回路状态检测单元完成高压电电压、电流、绝缘电阻以及继电器状态参数的检测；所述的高压电回路通断控制单元包括预充电通断控制回路、高压放电回路、高压慢充电回路、高压快充电回路；预充电通断控制回路由预充继电器、预充电阻、负极继电器组成，在整车高压上电时，抑制冲击电流的产生，保护整车高压部件；高压放电回路由正极和负极继电器组成，负责电池系统与整车高压负载的接通与断开，控制电动车行驶过程中放电、制动过程中制动能量回收充电；高压慢充电回路由慢充电继电器、负极继电器组成，负责在慢充电过程中，慢充电回路的接通和断开；高压快充电回路由快充电继电器、负极继电器组成，负责在快充电过程中，快充电回路的接通和断开；所述的高压电回路状态检测单元包括电压检测电路、电流检测电路、绝缘电阻检测电路分别连接单片机，单片机完成电压、电流、绝缘电阻的信号的转换，将模拟信号转化为数字信号，并通过通讯电路发送给电池管理系统，电池系统根据接受到的参数执行相应的运算和操作。...

【技术特征摘要】
1.车辆高压隔离控制电路，其特征在于：所述的控制装置把高压回路通断控制单元和高压电回路状态检测单元集成在一起，高压回路通断控制单元完成预充电回路、放电回路、慢充电回路、快充电回路的通断控制；高压电回路状态检测单元完成高压电电压、电流、绝缘电阻以及继电器状态参数的检测；所述的高压电回路通断控制单元包括预充电通断控制回路、高压放电回路、高压慢充电回路、高压快充电回路；预充电通断控制回路由预充继电器、预充电阻、负极继电器组成，在整车高压上电时，抑制冲击电流的产生，保护整车高压部件；高压放电回路由正极和负极继电器组成，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李君勇，
申请(专利权)人：安庆新景技电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34