一种电动力汽车高压安全保护装置制造方法及图纸

技术编号:7666905 阅读:185 留言:0更新日期:2012-08-10 20:23
本实用新型专利技术公开了一种电动力汽车高压安全保护装置,包括高压设备回路,其特征在于,还包括高压接触器控制模块,电压采集模块,温度采集模块,加速度传感器模块,倾角传感器模块及MCU模块,所述高压接触器控制模块,电压采集模块,温度采集模块安装在高压设备回路中并与MCU模块相连,所述加速度传感器模块以及倾角传感器模块及MCU模块与MCU模块相连。本实用新型专利技术能够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,在危险的情况下能自动切断高压电的输出。在最大程度上保证电动力汽车在发生意外事故时人员和车辆的安全、减少或避免二次伤害的发生。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动力汽车,尤其是一种电动力汽车高压安全保护装置
技术介绍
混合动力及纯电动汽车以动力蓄电池和电动机为动力装置,工作电压高达几百伏。当发生高压电路绝缘失效或短路故障时,会对驾乘人员的生命财产安全以及车用电器的安全构成了潜在的危险。因此混合动力及电动汽车高压电安全问题已成为混合动力及电 动汽车研究设计时必须要解决的重要问题。混合动力及纯电动汽车在发生意外事故,特别是严重碰撞和侧翻时,将会使车内蓄电池单元、高压用电器与车身固定件之间发生碰撞挤压等情况,造成潜在的脱落、短路、绝缘失效等非常危险的情况。
技术实现思路
本技术目的是提供一种能够保证电动力汽车在发生意外事故时人员和车辆的安全、减少或避免二次伤害的发生的电动力汽车高压安全保护装置。本技术的技术方案是一种电动力汽车高压安全保护装置,包括高压设备回路,其特征在于,还包括高压接触器控制模块,电压采集模块,温度采集模块,加速度传感器模块,倾角传感器模块及MCU模块,所述高压接触器控制模块,电压采集模块,温度采集模块安装在高压设备回路中并与MCU模块相连,所述加速度传感器模块以及倾角传感器模块及MCU模块与MCU模块相连。进一步的,所述高压接触器控制模块包括高压接触器,高压接触器的控制线圈一端与24V电源相连,通过MCU控制另一端输出高低电平,实现对高压接触器通断的控制,当MCU输出高电平,高压接触器线圈端导通,断开高压接触器。进一步的,所述温度采集模块采用钼热敏电阻,所述钼热敏电阻安装在高压设备回路的连接部位。进一步的,所述倾角传感器模块采用双轴高g值加速度传感器芯片。进一步的,所述倾角传感器模块采用单轴低g值的加速度传感器芯片。工作原理电动力汽车高压电安全保护装置对高压回路的通断控制独立于其他控制器,主要实现的功能是高压电路的漏电监测,高压环路连接状态监测及突发事故问题监测,当MCU检测到漏电的极限情况(绝缘电阻小于100 Ω/V)、出现高压环路连接不完整和突发事故等极端状况时,直接控制高压接触器断开高压电路。为确保高压控制的有效性,高压接触器安装在靠近动力蓄电池组的地方,并且使用两个接触器来分别接通与断开高压系统正负端与蓄电池组正负端的连接,如图所示K+、K-为高压接触器。高压系统通过两个接触器与蓄电池组正负极相连,即使发生其中一个接触器触头焊死不能断开的情况,不会失去对高压回路断开的控制。高压系统是否有漏电情况通过测量高压系统正负极分别对车底盘的电压(V+、V-)和电池组的总电压Vb,比较V+与V-与Vb的比值,当比值在设定的范围内,则判断没有漏电,超过设定范围,则发生漏电,需要断开高压接触器,切断高压电的输出。车辆在运行过程中不停颠簸,高压环路的连接部位难免会出现松动,连接达不到预期的完整性要求,会存在高压电暴露、连接不良造成动力回路输出功率下降、甚至使连接器烧坏等不良后果。高压环路连接状态检测通过在连接部位安装温度传感器,采集连接端子的温度来判断。如图所在在Cl、C2出安装温度传感器。当电池组在正常工作时,一旦连接部位出现松动,导致内阻变大,从而会使连接处温度迅速升高。通过温度传感器感知此处的温度,如果控制器检测到温度突然升高,则认为高压回路连接状态出现问题,断开高压接触器,停止电流输出。对于意外碰撞事故的检测,可以通过加速度传感器来实现,而对于侧翻事故,可以有倾角传感器感知车辆倾覆或翻滚状况。鉴于汽车碰撞或倾覆事故对车辆和人员损伤程度的不可预期,为安全起见,当检测到车辆的加速度值或侧倾角度超过一定值,控制系统以最快的速度切断高压电源,对于电动汽车的高压电路做成及时有效的断电处理。本技术的优点是能够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,在危险的情况下能自动切断高压电的输出。在最大程度上保证电动力汽车在发生意外事故时人员和车辆的安全、减少或避免二次伤害的发生。以下结合附图及实施例对本技术作进一步描述图I为本技术的电动力汽车高压安全保护装置系统图。具体实施方式实施例如图I所示的电动力汽车高压安全保护装置包括高压接触器控制模块、电压采集模块,温度采集模块和加速度、倾角传感器信号处理模块及MCU模块,其中,黑色粗线表示的是高压电路,细线表示的是控制或信号电路。高压接触器的控制线圈一端与24V电源相连,通过MCU控制另一端输出高低电平,实现对高压接触器通断的控制。当MCU输出高电平,高压接触器线圈端导通,断开高压接触器。如图I所示的高压电路漏电检测需要在高压系统的正负极分别连一个较大阻值精密电阻Γ2Μ)到车体底盘,用于测量正端对底盘的电压V+、负端对底盘的电压V-。另外还需要采集高压系统正负端的电压VB,然后通过电压转换电路转换成MCU可接收的电压信号。电压转换电路的输入端是高压信号,输出端是0 5V范围内的信号,输出信号再输入MCU的模拟输入通道,实现对高压模拟信号的测量。当接通高压系统后,每隔一定时间电压采集电路采集高压系统正端对底盘的电压V+、负端对底盘的电压V-和高压系统正负端的电压VB,比较三者的关系。当V+和V-满足大于alVB,并且小于a2VB,即认为高压系统是安全的,其中系数al和a2是与高压系统参数及车辆使用环境相关的可标定的变量。如果MCU判断高压系统不安全,则会控制高压接触器断开,切断高压。高压环路连接状态检测通过在连接部位安装温度传感器,采集连接端子的温度来判断。温度传感器采用钼热敏电阻,它的阻值会随着温度的变化而变化,为正温度系数热敏电阻传感器。通过温度传感器采集的电压信号进入放大器进行线性放大,电压信号输出端接到MCU的数模转换引脚经过模数转换器进行数字量转换。当MCU检测到某处的温度超过设定的温度值则MCU判断高压电路出现连接状态出现松动,则发出信号控制高压接触器断开,切断闻压电。高压电安全保护装置上安装有双轴(X、Y轴)高g值(IOg)加速度传感器芯片。加速度传感器的输出为模拟电压信号,模拟输出的电压值和加速度成比例的。加速度传感器芯片X、Y轴方向上加速度值的输出引脚分别MCU数模转换引脚相连,模拟电压值经过数模转换成数字信号。当车辆发生碰撞时,加速度值较大。MCU检测到X或Y轴上的加速度值超过我们设定的某一值后,MCU则立即控制接触器电路,使正负极的高压接触器断开,切断高压电路。采用单轴低g值的加速度传感器用于检测车辆左右的侧倾角度。工作原理与高g值加速度传感器类似。加速度传感器在静止时,或对测量精度不高的情况下,可用来检测倾 角度,倾斜角在-90度、90度之间变化时,加速传感器输出会在-I. Og^+1. Og之间变化。输出电压值对应相应的倾斜角度。当检测的倾斜角度超过设定的范围时,MCU则立即控制接触器电路,使正负极的高压接触器断开,切断高压电路。以上实施例仅为本技术其中的一种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。权利要求1.一种电动力汽车高压安全保护装置,包括高压设备回路,其特征在于,还包括高压接触器控制模块,电压采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:方兰兰尹磊陈立建邱峰
申请(专利权)人:金龙联合汽车工业苏州有限公司苏州海格新能源汽车电控系统科技有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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