一种基于CAN总线网络的智能高压配电盒制造技术

本发明专利技术公开一种基于CAN总线网络的智能高压配电盒，高压配电盒包括高压配电盒本体、高压供电部分和低压控制部分，所述高压供电部分包括高压连接器插座、铜排、接触器、预充电阻、熔断器、开盖检测开关和高压接口，所述低压控制部分包括低压线束、开盖检测开关、低压接口，所述高压配电盒本体中设置有电机控制器预充接触器，所述电机控制器预充接触器一侧设置有空调压缩机接触器，所述空调压缩机接触器一侧设置有慢充接触器；该种智能高压配电盒，整车控制器与高压配电盒间只需一对CAN线即可完成高压控制与监控，减少低压线束的使用，降低整车控制器的任务量，能在减少整车成本的同时提高整车系统的可靠性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CAN总线网络的智能高压配电盒
本专利技术涉及汽车控制
，具体是一种基于CAN总线网络的智能高压配电盒。
技术介绍
随着电动汽车技术的推广与发展，其安全问题也变得越来越重要。电动汽车和燃油汽车最大的不同就是因为其使用了电压非常大的直流电，会对人体造成非常大的安全隐患，因此我们必须合理科学的控制高压的通断，在发生故障时立刻断开高压，避免人体和高压电的直接接触，减少高压对人体的损害。另外，因为CAN总线的高安全性和稳定性，CAN总线网络也在汽车上越来越普及，CAN总线使用简单，易于修改与拓展，适用性强，能够满足绝大多数的使用场合。通过硬线直接控制的高压配电盒走线复杂，每控制一个继电器或者接触器都需要一根导线，所以需要大量的线束，不仅不方便对线束进行排布，而且随着导线的增加，出现问题的可能性也越高，故障更加不容易排查，对高压配电盒进行更换和调整也更加麻烦。而基于CAN总线网络的高压配电柜，只需要使用电源和CAN总线连接至高压配电盒，安装、连接简单，易于更改，而且CAN总线安全性高，容易排查故障。根据上述问题，现在亟需一种使用车载CAN总线网络、使用简单方便、能够通过低压控制高压、安全性、稳定性、适用性比较高的高压配电盒。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于CAN总线网络的智能高压配电盒，整车控制器与高压配电盒间只需一对CAN线即可完成高压控制与监控，减少低压线束的使用，降低整车控制器的任务量，能在减少整车成本的同时提高整车系统的可靠性和安全性。为实现上述目的，本专利技术提供了如下的技术方案：本专利技术一种基于CAN总线网络的智能高压配电盒，高压配电盒包括高压配电盒本体、高压供电部分和低压控制部分，所述高压供电部分包括高压连接器插座、铜排、接触器、预充电阻、熔断器、开盖检测开关和高压接口，所述低压控制部分包括低压线束、开盖检测开关、低压接口，所述高压配电盒本体中设置有电机控制器预充接触器，所述电机控制器预充接触器一侧设置有空调压缩机接触器，所述空调压缩机接触器一侧设置有慢充接触器，所述慢充接触器一侧设置有空调压缩机预充接触器，所述空调压缩机预充接触器一侧设置有PTC接触器，所述PTC接触器一侧设置有电机控制器接触器，所述电机控制器接触器一侧设置有快充接触器，所述快充接触器一侧设置有压缩机预充电阻，所述压缩机预充电阻一侧设置有电机控制器预充电阻，所述电机控制器预充电阻一侧设置有高压配电盒控制板，所述低压线束包括高压配电盒控制板电源线束、高压环路互锁线束、CAN屏蔽线或双绞线、接触器线束，所述高压配电盒本体侧面设置有信号接口，所述信号接口一侧设置有PTC接口，所述PTC接口一侧设置有电池正接口，所述电池正接口一侧设置有电池负接口，所述电池负接口一侧设置有慢充接口，所述慢充接口一侧设置有压缩机接口，所述压缩机接口一侧设置有电机控制器，另一侧设置有快充接口。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述开盖检测开关串联在放电环路互锁中，所述开盖检测开关能在高压配电盒进行维修时断开环路互锁信号，整车控制器检测到环路互锁信号异常下发切断继电器指令，电池管理系统接收到继电器切断指令切断电池包内的主正主负接触器，高压配电盒控制板按照整车控制器的指令切断高压配电盒内的电机控制器继电器从而切断高压电，防止高压电对人体造成伤害。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述低压接口包括CAN通讯接口、低压电源接口。其中，所述高压配电盒控制板通过CAN通讯接口与电池管理系统、整车控制器连接进行通讯，以及根据制定的CAN通讯协议，进而控制高压配电盒中相应的接触器吸合，从而控制相应设备的上电与下电。所述高压配电盒控制板通过低压电源接口与低压电源连接为其供电，开盖检测开关线束、环路互锁线束都通过低压接口与其相连接。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述铜排包括正极铜排、负极铜排。正极铜排与电机控制器接触器、电机控制器预充接触器、快充接触器、慢充接触器、空调压缩机接触器、空调压缩机预充接触器、PTC接触器相连接。进一步的，所述动力电池的主回路负极上设有电流传感器。所述电流传感器用于电池管理系统检测充放电电流，通过整车CAN通讯与高压配电盒控制板进行交互，对所述高压配电盒的接触器进行控制和管理，进行多重的安全保护。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述高压接口包括电池负接口、电池正接口、电机控制器接口、空调压缩机接口、空调PTC接口。作为本专利技术的一种优选技术方案，每个高压接口与接触器之间连接一个熔断器，其熔断电流与外部高压部件匹配。如果因为外部高压部件导致的电流过大，超出了外部高压部件的安全电流，则相应回路上的熔断器会熔断，保护外部高压部件不被损坏。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述高压配电盒控制板包括单片机、接触器驱动控制模块、CAN通讯模块。高压配电盒控制板驱动能力强，能直接驱动接触器的闭合。自带烧录接口，可以根据不同车型及控制逻辑进行程序优化刷新，带有三个接插件，分别对内连接接触器，对外连接电源和CAN总线。所述高压配电盒控制板能够解析和发送CAN报文，对CAN报文进行仲裁滤波，确保接收及发送报文的准确性，波特率使用500K，通信线使用双绞线，抗干扰能力强，能够适应恶劣的工作环境。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述高压配电盒低压接口有预留孔位，高压配电盒控制板设有预留接触器的控制信号接口，由于车内设备可能不在车载CAN网络中，需要使用硬线直接进行控制，或者采用硬线连接高压配电盒控制板，高压配电盒控制板接收到硬线信号后驱动相应的接触器吸合或断开，故所述低压接口预留孔位、高压配电盒控制板预留接触器的控制信号接口能够满足更多方案、适应更多的场合。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述接触器包括电机控制器接触器、电机控制器预充接触器、快充接触器、慢充接触器、空调压缩机接触器、空调压缩机预充接触器、PTC接触器、电机控制器预充接触器、空调压缩机预充接触器且设有预充电阻进行限流；避免启动时因启动电流过大对电机控制器、压缩机造成损坏。所述电机控制器预充接触器设有预充电路，空调压缩机预充接触器设有预充电路。本专利技术所达到的有益效果是：(1)本专利技术所述的高压配电盒带两路高压互锁，放电回路高压环路互锁和快充高压环路互锁，可以通过检测环路互锁信号判断高压接插件是否接插到位，避免大电流充电或者放电时因接触不良导致的风险。(2)本专利技术所述的高压配电盒基于车载CAN总线网络，与整车控制器、电池管理系统进行通讯，能够直接控制接触器的吸合与断开，CAN总线抗干扰性、稳定性好，传输速率高。高压配电盒具有欠压保护、过流保护、限制启动电流、开盖检测、故障码诊断、CAN通讯等功能，有效的保障车辆和人体的安全，保证车辆的正常行驶。(3)本专利技术所述的高压配电盒通过CAN总线与整车控制器进行通信，根据CAN通讯协议解析接收到的报文，然后由高压配电盒控制板控制接触器执行相应的动作，控制接触器的吸合或者断开，从而控制高压的上电与下电。只需要使用CAN总线，接线简单方便，能够减少误操作的可能性，安全性更高。(4)本专利技术所述的高压配电盒中的控制面板具有接触器控制模块，能够输出比较大的电流，可以同时对多个接触器同时进行控制，不需要使用继电器再去控制接触器，减少了器件数量与占用体积，集成程度更高，可靠性强，减少了后期排查本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CAN总线网络的智能高压配电盒，高压配电盒包括高压配电盒本体(20)、高压供电部分和低压控制部分，其特征在于，所述高压供电部分包括高压连接器插座、铜排、接触器、预充电阻、熔断器(21)、开盖检测开关(1)和高压接口，所述低压控制部分包括低压线束、开盖检测开关(1)、低压接口，所述高压配电盒本体(20)中设置有电机控制器预充接触器(5)，所述电机控制器预充接触器(5)一侧设置有空调压缩机接触器(6)，所述空调压缩机接触器(6)一侧设置有慢充接触器(7)，所述慢充接触器(7)一侧设置有空调压缩机预充接触器(8)，所述空调压缩机预充接触器(8)一侧设置有PTC接触器(9)，所述PTC接触器(9)一侧设置有电机控制器接触器(11)，所述电机控制器接触器(11)一侧设置有快充接触器(10)，所述快充接触器(10)一侧设置有压缩机预充电阻(3)，所述压缩机预充电阻(3)一侧设置有电机控制器预充电阻(2)，所述电机控制器预充电阻(2)一侧设置有高压配电盒控制板(4)，所述低压线束包括高压配电盒控制板(4)电源线束、高压环路互锁线束、CAN屏蔽线或双绞线、接触器线束，所述高压配电盒本体(20)侧面设置有信号接口(19)，所述信号接口(19)一侧设置有PTC接口(12)，所述PTC接口(12)一侧设置有电池正接口(13)，所述电池正接口(13)一侧设置有电池负接口(16)，所述电池负接口(16)一侧设置有慢充接口(15)，所述慢充接口(15)一侧设置有压缩机接口(14)，所述压缩机接口(14)一侧设置有电机控制器(17)，另一侧设置有快充接口(18)。...

【技术特征摘要】
1.一种基于CAN总线网络的智能高压配电盒，高压配电盒包括高压配电盒本体(20)、高压供电部分和低压控制部分，其特征在于，所述高压供电部分包括高压连接器插座、铜排、接触器、预充电阻、熔断器(21)、开盖检测开关(1)和高压接口，所述低压控制部分包括低压线束、开盖检测开关(1)、低压接口，所述高压配电盒本体(20)中设置有电机控制器预充接触器(5)，所述电机控制器预充接触器(5)一侧设置有空调压缩机接触器(6)，所述空调压缩机接触器(6)一侧设置有慢充接触器(7)，所述慢充接触器(7)一侧设置有空调压缩机预充接触器(8)，所述空调压缩机预充接触器(8)一侧设置有PTC接触器(9)，所述PTC接触器(9)一侧设置有电机控制器接触器(11)，所述电机控制器接触器(11)一侧设置有快充接触器(10)，所述快充接触器(10)一侧设置有压缩机预充电阻(3)，所述压缩机预充电阻(3)一侧设置有电机控制器预充电阻(2)，所述电机控制器预充电阻(2)一侧设置有高压配电盒控制板(4)，所述低压线束包括高压配电盒控制板(4)电源线束、高压环路互锁线束、CAN屏蔽线或双绞线、接触器线束，所述高压配电盒本体(20)侧面设置有信号接口(19)，所述信号接口(19)一侧设置有PTC接口(12)，所述PTC接口(12)一侧设置有电池正接口(13)，所述电池正接口(13)一侧设置有电池负接口(16)，所述电池负接口(16)一侧设置有慢充接口(15)，所述慢充接口(15)一侧设置有压缩机接口(14)，所述压缩机接口(14)一侧设置有电机控制器(17)，另一侧设置有快充接口(18)。2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线网络的智能高压配电盒，其特征在于，所述开盖检测开关(1)串联在放电环路互锁中，所述开盖检测开关(1)能在高压配电盒进行维修时断开环路互锁信号，整车控制器检测到环路互锁信号异常下发切断继电器指令，电池管理系统接收到继电器切断指令切断电池包内的主正主负接触器，高压配电盒控制板(4)按照整车控制器的指令切断高压配电盒内的电机控制器(17)继电器从而切断高压电，防止高压电对人体造成伤害。3.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线网络的智能高压配电盒，其特征在于，所述低压接口包括CAN通讯接口、低压电源接口。其中，所述高压配电盒控制板(4)通过CAN通讯接口与电池管理系统、整车控制器连接进行通讯，以及根据制定的CAN通讯协议，进而控制高压配电盒中相应的接触器吸合，从而控制相应设备的上电与下电。所述高压配电盒控制板(4)通过低压电源接口与低压电源连接为其供电，开盖检测开关(1)线束、环路互锁线束都通过低压接口与其相连接。4.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线网络的智能高压配电盒，其特征在于，所述铜排包括正极铜排...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世良，李金泉，张业亮，李树光，王世豪，朱刚，贾少清，
申请(专利权)人：山东国金汽车制造有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37