一种电动汽车高压电安全控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电动汽车高压电安全控制装置，包括壳体、电路板，所述的电路板设在壳体中，所述的电路板包括单片机、电源模块、Ａ／Ｄ模拟信号调理电路、ＣＡＮ总线预处理电路、数字输出处理电路、数字输入处理电路，所述的单片机分别与电源模块、Ａ／Ｄ模拟信号调理电路、ＣＡＮ总线预处理电路、数字输出处理电路、数字输入处理电路连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有集成度高、结构紧凑体积小、重量轻、功能全面可靠且工程化程度高等优点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种汽车控制器，尤其是涉及一种电动汽车高压电安全控制装置。
技术介绍
能源危机和环境污染的加剧，使得电动汽车技术在1990年前后又引起许多发达 国家的高度重视，我国从“九五”计划开始也进行了电动汽车关键技术的研究。电动汽车是 指全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车，从而达到节能减排的目的。驱动电 动汽车的电力常见的有各种蓄电池，燃料电池、太阳能电池等。常见的分类方法是把电动汽 车分为纯电动汽车、燃料电池汽车和混合动力电动汽车。电动汽车的动力电电压可高达300V以上，设计安全合理的保护措施，是确保驾乘 人员和车辆设备安全运行的关键。国际标准化组织和美国、欧洲、日本等都先后成立了开 展电动车辆标准研究和制定工作的标准化组织和机构，相继发布了若干电动车辆的技术标 准，对电动车辆的高压电安全及控制制定了较为严格的标准和要求，并规定了高压系统必 须具备高压电自动切断装置。为此国内外许多单位开展了电动汽车高压电安全控制系统的 研究，可以实现高压电的接通和断开等功能，但大多数的系统存在成本高、功能不全面，结 构不紧凑、体积和重量大，可靠性和工程化不高的缺点，不能有效的实现安全保护，同时给 整车匹配安装带来不便。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种集成度高、 结构紧凑体积小、重量轻、功能全面可靠且工程化程度高的电动汽车高压电安全控制装置。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现一种电动汽车高压电安全控制装置，其特征在于，包括壳体、电路板，所述的电路 板设在壳体中，所述的电路板包括单片机、电源模块、A/D模拟信号调理电路、CAN总线预处 理电路、数字输出处理电路、数字输入处理电路，所述的单片机分别与电源模块、A/D模拟信 号调理电路、CAN总线预处理电路、数字输出处理电路、数字输入处理电路连接。所述的电源模块输入端与24V蓄电池连接，输出端分别与CAN总线、单片机、传感 器连接。所述的A/D模拟信号调理电路包括尖峰与杂波处理模块、滤波与防抖动处理模 块、分压处理模块，所述的尖峰与杂波处理模块、滤波与防抖动处理模块、分压处理模块依 次连接，所述的A/D模拟信号调理电路采集高压蓄电池输入电压信号和电机输入电压信 号、HVIL检测电压信号，并将这些信号通过单片机的ATD接口输入到单片机中。所述的CAN总线预处理电路包括CAN收发电路、光电隔离电路、电池滤波电路，所 述的CAN收发电路、光电隔离电路、电池滤波电路依次连接。所述的数字输出处理电路的输入端通过PORT接口与单片机连接，输出端分别与电源正端高压继电器、电源负端高压继电器、预充电继电器、状态线、故障指示灯连接。所述的数字输入处理电路采集高压唤醒信号、高压命令信号、电源正端高压继电 器检测信号、电源负端高压继电器检测信号、预充电检测信号、HVIL检测控制信号，并将这 些信号通过单片机PORT接口输入到单片机中。与现有技术相比，本技术具有以下优点1、设计的高压电安全控制器功能全面、集成度高。基于CAN总线和线控技术，以智 能化双核单片机为核心，通过丰富的功能模块实现了电动汽车的高压电安全控制。该控制 器与整车控制器通过CAN总线进行信息和指令交互控制，也可以通过状态线与整车控制器 进行信息交互控制；2、可实时动态监控高压电路的电气状态、通断状态及高压电路的预充电状态，保 证整车系统动力电能安全可靠的传输；3、随时动态检测整个高压系统的绝缘故障、断路故障、接地故障和高压环路故障 等，在发现异常状况后能立即通过CAN总线或状态线输出故障状态并做出相应的动作，在 危险的情况下能自动切断高压电的输出。同时通过CAN总线输出自行分析的诊断结果和高 压系统状态信息、响应过程和执行情况；4、通过MOS管控制高压继电器的接通和断开，在接通高压系统时首先执行预充电 过程，并输出预充电过程的执行结果；在断开高压系统是保证断开控制响应时间< 20ms， 同时具有手工断开高压系统接触器的功能，确保人身安全；5、CAN总线采用光电隔离和电磁滤波电路设计，同时终端电阻可软件匹配，抗干扰 能力强，匹配灵活性高。实现基于CCP、J1939和IS015765稳定可靠的标定、通讯和诊断以 及整车EOL功能。6、电源电路具有短路自动停止和恢复、自诊断保护功能，电源适应性宽广，可在 9 36VDC下正常工作；同时根据混合动力电磁干扰强的特点，进行了专门的EMC技术设 计，使得整个系统可靠性强，工作稳定。7、控制器结构紧凑、体积小、重量轻；采用阻燃工程塑料，提高控制器的绝缘特性， 同时降低成本。8、控制器主要由以下部件组成即上盖板、下盖板、接插件、专用螺栓组成，其中接 插件通过专用螺栓连接到上盖板1上；上盖板与下盖板通过四个标准螺栓连接，安装简单、 方便。9、在上盖板设计时考虑到安装牢固和安装方向，采用了防错设计，在控制器一侧 设计了两个安装孔，在另外一侧设计了一个安装孔；安装孔采用嵌入铜套保证安装可靠。10、在上盖板设计时还采用了专门设计的全密封结构，这样可以保证外部的油、水 等不进入控制器内部。11、上盖板设计时为了加强盖板的强度，内部设计了专门的加强筋结构，保证控制 器的良好的抗冲击和抗挤压强度。12、进行上盖板的工程化和可靠性优化设计，在各个结合面过渡处采用圆弧和斜 面相结合的多层次结构，提高了控制器的强度和美观感。附图说明图1为本技术的混合动力高压线路示意图；图2为本技术的电路板结构示意图；图3为本技术的A/D模拟信号调理电路的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例基于CAN总线和线控技术，根据电动汽车的工作特点，采用模块化设计方法，设计 了本技术的高压电安全控制器。该控制器与整车控制器通过CAN总线或状态线进行信 息和指令交互控制，可实时监控高压电路的电气状态、通断状态及高压电路的接通过程，保 证整车系统动力电能安全可靠的传输；并随时检测整个高压系统的绝缘故障、断路故障、接 地故障和高压环路故障等，在发现异常状况后能立即通过CAN总线或状态线输出故障状态 并做出相应的动作，在危险的情况下能自动切断高压电的输出。同时通过CAN总线输出自 行分析的诊断结果和高压系统状态信息、响应过程和执行情况。 如图2所示，一种电动汽车高压电安全控制装置，包括壳体、电路板，所述的电路板 设在壳体中，所述的电路板包括单片机1、电源模块2、A/D模拟信号调理电路3、CAN总线预处 理电路4、数字输出处理电路5、数字输入处理电路6，所述的单片机1分别与电源模块2、A/D 模拟信号调理电路3、CAN总线预处理电路4、数字输出处理电路5、数字输入处理电路6连接。单片机1模块集成度高，智能化的双核CPU可提供丰富的指令系统，具有强大的数 值运算和逻辑运算能力；通过大容量的FLASH存储器在线编程，并充分利用低功耗晶振、复 位控制、看门狗及实时中断等功能和优化配置实现了系统的实时控制和可靠运行。所述的电源模块2输入端与24V蓄电池连接，输出端分别与CAN总线、单片机、传 感器连接。电源模块负责电路板整个系统供电，具有防短路自动停止和恢复功能。该模块 对整车MV电源进行处理，形成高压电安全控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车高压电安全控制装置，其特征在于，包括壳体、电路板，所述的电路板设在壳体中，所述的电路板包括单片机、电源模块、Ａ／Ｄ模拟信号调理电路、ＣＡＮ总线预处理电路、数字输出处理电路、数字输入处理电路，所述的单片机分别与电源模块、Ａ／Ｄ模拟信号调理电路、ＣＡＮ总线预处理电路、数字输出处理电路、数字输入处理电路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卓斌，徐权奎，马兹林，冒晓建，
申请(专利权)人：上海海能汽车电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]