一种电动汽车直流高压母线残余电能测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种电动汽车直流高压母线残余电能测量装置，包括电子负载模块、电气隔离模块、主控模块、显示模块；电子负载模块连接主控模块，用于根据输入电压调节负载电阻，并将电阻值反馈给主控模块；电气隔离模块连接主控模块，用于将输入的高压电转换为低压信号，电气隔离模块还连接高压母线；主控模块连接显示模块，用于将结果输出显示；主控模块还连接控制面板。本实用新型专利技术提供了一种针对具有试验后自动断电的电动汽车的安全测试设备，以实现对电动汽车直流高压母线负载端残余电能的精确测量；本实用新型专利技术使用的放电电阻采用了安全隔离控制的动态可变电阻，残余电能的测量结果更符合实际情况，测量结果更加准确。

A residual electric energy measuring device for DC high voltage bus of electric vehicle

The utility model provides an electric vehicle DC high voltage bus residual energy measuring device, which comprises an electronic load module, an electrical isolation module, a main control module and a display module; an electronic load module is connected with a main control module for adjusting the load resistance according to the input voltage, and feeding the resistance value back to the main control module; and an electrical isolation module. The main control module is connected to the main control module for converting the input high voltage into low voltage signal, and the electrical isolation module is also connected to the high voltage bus; the main control module is connected to the display module for displaying the results; and the main control module is also connected to the control panel. The utility model provides a safety testing device for electric vehicles with automatic power-off after test, so as to realize the accurate measurement of residual electric energy at the load end of DC high-voltage bus bar of electric vehicles; the discharge resistance used in the utility model adopts the dynamic variable resistance controlled by safety isolation, and the measurement result of residual electric energy. More in line with the actual situation, the measurement results are more accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车直流高压母线残余电能测量装置
本技术属于电动汽车被动安全测试
，尤其是涉及一种电动汽车直流高压母线残余电能测量装置。
技术介绍
当电动汽车完成碰撞试验后，需要对其高压母线进行电安全测试。其中，整车负载端残余电能的测量为一个重要的考核指标。为了测量该值，可以通过以下方法来实现：在已知整车标称电压和负载端等效电容的情况下，利用公式(1)来计算得出整车的残余电能。式中：U1为整车标称电压，U2为安全电压，C为整车负载端等效电容。公式中U1和U2为已知量，需要确定负载端等效电容C。由于该电容在整车电路中为一个等效电容值，在实际操作过程中难以确定。因此，该计算方法在实施上难以实现。目前，国内还未有关于电动汽车碰撞后直流高压母线残余电能测试设备的相关文献。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种电动汽车直流高压母线残余电能测量装置，以实现对电动汽车直流高压母线负载端残余电能的精确计算。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种电动汽车直流高压母线残余电能测量装置，包括外壳，所述外壳设有控制面板，还包括设置在外壳内的电路板，所述电路板上集成有电子负载模块、电气隔离模块、主控模块、显示模块；所述电子负载模块连接主控模块，用于根据输入电压调节负载电阻，并将电阻值反馈给主控模块；所述电气隔离模块连接主控模块，用于将输入的高压电转换为低压信号，所述电气隔离模块还连接高压母线；所述主控模块连接显示模块，用于将结果输出显示；所述主控模块还连接控制面板。进一步的，所述外壳上还设有第一线缆：接电动汽车REESS高压母线正极端；第二线缆：接电动汽车REESS高压母线负极端；第三线缆：接电动汽车电底盘；数据采集接口：与数据采集设备连接，用于记录碰撞后VB,V1,V2三个值；5伏充电接口：用于给设备充电，供内部电路和显示屏使用；断电指示灯：用于判断试验后高压电系统是否断电；触发接口：残余电能测试触发开关，即碰撞0时刻信号。进一步的，所述主控模块采用单片机主控模块，所述单片机主控模块采用16位单片机，内含AD模数转换模块，输入、输出控制模块，数据通讯模块和运算处理模块。进一步的，所述电子负载模块采用MOSFET器件，该器件用作控制短路测试电流的大小，根据短路电压的大小，自动调节短路电阻的大小。进一步的，所述隔离模块采用光隔离放大器器件或电磁隔离放大器器件，实现对电子负载本身与控制电子负载的单片机之间的物理隔离。相对于现有技术，本技术所述的一种电动汽车直流高压母线残余电能测量装置具有以下优势：(1)本技术提供了一种针对具有试验后自动断电的电动汽车的安全测试设备，以实现对电动汽车直流高压母线负载端残余电能的精确测量；(2)本技术使用的放电电阻采用了安全隔离控制的动态可变电阻，残余电能的测量结果更符合实际情况，测量结果更加准确。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例所述的一种电动汽车直流高压母线残余电能测量装置的设备线路连接图；图2为本专利技术实施例所述的控制面板的示意图；图3为本专利技术实施例所述的单片机主控模块的电路结构图；图4为本专利技术实施例所述的电子负载模块的电压采样和分压电路结构图；图5为本专利技术实施例所述的电子负载模块的隔离控制的电路结构图；图6为本专利技术实施例所述的电子负载模块的高压电压隔离的电路结构图；图7为本专利技术实施例所述的电子负载模块的电源转换器的电路结构图；图8为本专利技术实施例所述的电子负载模块的核心部分电路结构图图9为本专利技术实施例所述的电磁式的隔离器件的电路结构图；图10为本专利技术实施例所述的光电方式隔离器件的电路结构图；图11为本专利技术实施例所述的显示模块的电路结构图。附图标记说明：1-底盘；2-第一线缆；3-第二线缆；4-第三线缆；5-5伏充电接口；6-断电指示灯；7-触发开关。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。本技术为解决对带有自动断电功能的电动汽车在完成碰撞试验后，可对其负载端残余电能进行自动测量，并根据GB/T31498-2015中给出的电能要求，自动判定测试车辆是否满足法规要求。本技术提供一种电动汽车直流高压母线残余电能测量装置，该测量装置主要利用了动态电子负载放电积分电路，其特点在于单片机MCU对高压母线电压和短路电流进行实时检测，然后通过算法实时调整MOSFET器件导通电阻的大小，以保证积分电路计算的精确性。另外，该装置可对测量得到的残余电能通过液晶显示屏实时显示。除此之外，还可根据使用的需求实现对积分放电测量起始时间点和结束时间点的控制。装置主要由5部分组成，包括控制面板和接口部分、主控模块、电子负载模块、电气隔离模块和显示模块，面板和接口提供了驳接高压母线的安全接口，驳接数据采集系统的可靠接口，以及控制开关，指示灯和显示屏等用于人机交互的界面。使用者在面板上接线，操作和查看结果。电子负载模块负责电能测试中的短路操作和电流积分计算操作。电气隔离模块用于隔离测试车辆的高压系统和设备，保证操作者、仪器本身以及数据采集系统的安全。显示模块用于人机交互和测试结果的显示。主控模块是整个设备的核心，负责绝缘电阻测量和电流积分算法的实现，另外，通过接收各控制开关的信号来实现相应的控制策略。设备连接图如图1所示。测量装置的控制面板如图2所示，各接口功能如下：第一线缆2：接电动汽车REESS高压母线正极端。第二线缆3：接电动汽车REESS高压母线负极端。第三线缆4：接电动汽车电底盘1(车架)。数采接口：与数采设备连接，用于记录碰撞后VB,V1,V2三个值。5伏充电接口5：用于给设备充电，供内部电路和显示屏使用。断电指示灯6：用于判断试验后高压电系统是否断电。触发开关7：残余电能测试触发开关，即碰撞0时刻信号。操作和显示面板设计以安全，方便为设计宗旨。面板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车直流高压母线残余电能测量装置，包括外壳，所述外壳设有控制面板，还包括设置在外壳内的电路板，其特征在于：所述电路板上集成有电子负载模块、电气隔离模块、主控模块、显示模块；所述电子负载模块连接主控模块，用于根据输入电压调节负载电阻，并将电阻值反馈给主控模块；所述电气隔离模块连接主控模块，用于将输入的高压电转换为低压信号，所述电气隔离模块还连接高压母线；所述主控模块连接显示模块，用于将结果输出显示；所述主控模块还连接控制面板。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车直流高压母线残余电能测量装置，包括外壳，所述外壳设有控制面板，还包括设置在外壳内的电路板，其特征在于：所述电路板上集成有电子负载模块、电气隔离模块、主控模块、显示模块；所述电子负载模块连接主控模块，用于根据输入电压调节负载电阻，并将电阻值反馈给主控模块；所述电气隔离模块连接主控模块，用于将输入的高压电转换为低压信号，所述电气隔离模块还连接高压母线；所述主控模块连接显示模块，用于将结果输出显示；所述主控模块还连接控制面板。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车直流高压母线残余电能测量装置，其特征在于：所述外壳上还设有第一线缆：接电动汽车REESS高压母线正极端；第二线缆：接电动汽车REESS高压母线负极端；第三线缆：接电动汽车电底盘；数据采集接口：与数据采集设备连接，用于记录碰撞后VB,V1,V2三个值；5伏充电接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春，韩玉环，李向荣，王凯，曾祥义，李充，刘磊，闫肃军，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心，
类型：新型
国别省市：天津,12