一种实现高压电路安全通断电的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种实现高压电路安全通断电的系统，用于电动汽车高压电路的安全通断电，该系统包括：电子控制单元，用于发送接通高压电路信号或断开高压电路信号；第一高压电路、继电器、第二高压电路，用于接通或断开动力电池和电机；时序控制电路，用于接收到接通高压电路信号后，控制第一高压电路接通；之后，如电流传感器检测的电流变化率小于阈值，控制继电器接通；之后，如电流传感器检测的电流变化率小于阈值，控制第一高压电路断开；接收到的断开高压电路信号后，控制第二高压电路接通；之后，控制继电器断开；之后，如电流传感器检测到的电流变化率小于阈值，控制第二高压电路断开。本发明专利技术还公开了一种实现高压电路安全通断电的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车电气
，特别是。
技术介绍
现代电动汽车、因其对环境的影响比传统车辆要小，前景被广泛看好，根据国家标准GB/T 19596规定，电动汽车包括纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车。现代电动汽车用动力电池的直流电压达到300V以上，因此动力电池和驱动电机之间电路接通与断开的安全性与稳定性对于电动汽车的长时间安全稳定运行具有重要意义。在现有技术中，电动汽车对高压电路的控制采用的是利用低压电路控制高压电源开关，实现高压电路的通断。电动汽车可以采用的高压电源开关主要包括金属-氧化层-半导体-场效晶体管，简称金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor, M0SFET)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)、传统大电流继电器和高能继电器四种。参见图I所示，是现有技术中一种实现高压电路通断电的电路示意图，其工作原理是时序控制电路根据电子控制单元(ElectronicControl Unit, E⑶)的控制信号接通或断开高压电源开关,实现高压电路的通断，时序控制电路由蓄电池为其提供电源。然而，使用MOSFET和IGBT作为高压开关接触损失较大，影响动力电池使用时间。传统大电流继电器具有接触损失小、成本低的优点，但在应用于现有技术的实现高压电路通断电电路时，在继电器两端的电压差始终是动力电池的电压值，电路接通和断开的过程中会产生电弧。电弧是当开关电器断开电流时，如果电路电压大于10-20伏，电流大于SO-IOOmA,电器的动、静触头间便会产生电弧。此时触头虽已分开，但是电流通过触头间的电弧继续流通，一直到触头分开到足够的距离，电弧熄灭后，电路才断开。因此，使用大电流继电器作为高压开关具有危险性且易损坏用电设备。而使用高能继电器，能够很好的消除电弧但成本比较高。另外，现有技术控制高压电路通断电的电路在电子控制单元ECU和时序控制电路间没有保护措施，易使ECU受到回流冲击。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的是提供，解决现有技术中高压电路通断电时可能会产生电弧而使用电设备易损坏且存在危险性的问题。为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案如下一种实现高压电路安全通断电的系统，所述系统包括电子控制单元、时序控制电路、第一高压电路、继电器、第二高压电路和电流传感器；所述电子控制单元与所述时序控制电路相连，所述第一高压电路与所述时序控制电路相连，所述继电器与所述时序控制电路相连，所述第二高压电路与所述时序控制电路相连，所述第一高压电路、所述继电器和所述第二高压电路并联连接于动力电池与电机之间，所述电流传感器设置于所述第一高压电路、所述继电器和所述第二高压电路并联节点与所述电机之间，与所述时序控制电路相连；所述电子控制单元，用于向所述时序控制电路发送接通高压电路信号或断开高压电路信号；所述第一高压电路，用于接通或断开所述动力电池和所述电机；所述继电器，用于接通或断开所述动力电池和所述电机；所述第二高压电路，用于接通或断开所述动力电池和所述电机；所述电流传感器，用于检测所述动力电池和所述电机之间的电流； 所述时序控制电路，用于接收到所述电子控制单元发送的接通高压电路信号后，控制所述第一高压电路接通；在所述第一高压电路接通后，如果所述电流传感器检测到的电流变化率小于阈值，则控制所述继电器接通；在所述继电器接通后，如果所述电流传感器检测到的电流变化率小于阈值，则控制所述第一高压电路断开；接收到所述电子控制单元发送的断开高压电路信号后，控制第二高压电路接通；在所述第二高压电路接通后，控制所述继电器断开；如果所述电流传感器检测到的电流变化率小于阈值，则控制所述第二高压电路断开。相应的，所述第一高压电路包括第一场效应管和调节电阻；所述第一场效应管的栅极与所述时序控制电路相连，漏极与所述调节电阻的一端相连，源极与所述电机相连，所述调节电阻的另一端与所述动力电池相连；所述第一场效应管，用于接通或断开所述第一高压电路；所述调节电阻，用于限制所述第一高压电路的电流。相应的，所述第二高压电路包括第二场效应管和二极管；所述第二场效应管的栅极与所述时序控制电路相连，漏极与所述动力电池相连，源极与所述电机相连，所述二极管的正极与所述电机相连，负极与所述动力电池相连；所述第二场效应管，用于接通或断开所述第二高压电路；所述二极管，用于在所述第二场效应管断开后，截止所述动力电池到所述电机间的电流。相应的，所述时序控制电路具体用于接收到所述电子控制单元发送的接通高压电路信号后，控制所述第一场效应管接通；在所述第一场效应管接通后，如果所述电流传感器检测到的电流变化率小于阈值，则控制所述继电器接通；在所述继电器接通后，如果所述电流传感器检测到的电流变化率小于阈值，则控制所述第一场效应管断开；接收到所述电子控制单元发送的断开高压电路信号后，控制所述第二场效应管接通；在所述第二场效应管接通后，控制所述继电器断开；如果所述电流传感器检测到的电流变化率小于阈值，则控制所述第二场效应管断开。相应的，所述系统还包括光耦单元，连接于所述电子控制单元与所述时序控制电路之间，用于隔离电子控制单元与所述时序电路。相应的，所述第一场效应管和所述第二场效应管是MOSFET或IGBT。相应的，所述继电器是传统大电流继电器。相应的，所述电流传感器是霍尔式电流传感器。一种实现高压电路安全通断电的方法，所述方法包括接收到电子控制单元发送的接通高压电路信号后，控制第一高压电路接通；在所述第一高压电路接通后，如果电流传感器检测到的电流变化率小于阈值，则控制继电器接通；在所述继电器接通后，如果所述电流传感器检测到的电流变化率小于阈值，则控制所述第一高压电路断开； 接收到所述电子控制单元发送的断开高压电路信号后，控制第二高压电路接通；在所述第二高压电路接通后，控制所述继电器断开；如果所述电流传感器检测到的电流变化率小于阈值，则控制所述第二高压电路断开。相应的，所述控制第一高压电路接通是控制第一场效应管接通；所述控制第一高压电路断开是控制第一场效应管断开；所述控制第二高压电路接通是控制第二场效应管接通；所述控制第二高压电路断开是控制第二场效应管断开。由此可见，本专利技术具有如下有益效果通过控制第一高压电路、继电器、第二高压电路的接通与断开的顺序，能够有效消除继电器接通和断开时产生的电弧，使高压电路在通断电时具有较高的安全和稳定性；另夕卜，使用传统大电流继电器接通或断开动力电池和电机间的高压电路，在保证安全稳定性的基础上成本降低，且接触损失小，可延长动力电池使用时间；而且，增加了光耦单元，保护电子控制单元不受高压回路的影响。附图说明图I是现有技术中实现高压电路通断电系统的结构示意图；图2是本专利技术实现高压电路安全通断电的系统的结构示意图；图3是本专利技术实现高压电路安全通断电的系统的一种具体结构示意图；图4是本专利技术实现高压电路安全通断电的方法的流程图；图5是本专利技术实现高压电路安全通断电的方法的一种具体流程图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术实施例作进一步详细的说明。本专利技术实现高压通断电的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现高压电路安全通断电的系统，其特征在于，所述系统包括电子控制単元、时序控制电路、第一高压电路、继电器、第二高压电路和电流传感器； 所述电子控制単元与所述时序控制电路相连，所述第一高压电路与所述时序控制电路相连，所述继电器与所述时序控制电路相连，所述第二高压电路与所述时序控制电路相连，所述第一高压电路、所述继电器和所述第二高压电路并联连接于动カ电池与电机之间，所述电流传感器设置于所述第一高压电路、所述继电器和所述第二高压电路并联节点与所述电机之间，与所述时序控制电路相连； 所述电子控制单元，用于向所述时序控制电路发送接通高压电路信号或断开高压电路信号; 所述第一高压电路，用于接通或断开所述动カ电池和所述电机； 所述继电器，用于接通或断开所述动カ电池和所述电机； 所述第二高压电路，用于接通或断开所述动カ电池和所述电机； 所述电流传感器，用于检测所述动カ电池和所述电机之间的电流； 所述时序控制电路，用于接收到所述电子控制单元发送的接通高压电路信号后，控制所述第一高压电路接通；在所述第一高压电路接通后，如果所述电流传感器检测到的电流变化率小于阈值，则控制所述继电器接通；在所述继电器接通后，如果所述电流传感器检测到的电流变化率小于阈值，则控制所述第一高压电路断开；接收到所述电子控制单元发送的断开高压电路信号后，控制第二高压电路接通；在所述第二高压电路接通后，控制所述继电器断开；如果所述电流传感器检测到的电流变化率小于阈值，则控制所述第二高压电路断开。2.根据权利要求I所述的系统，所述第一高压电路包括第一场效应管和调节电阻； 所述第一场效应管的栅极与所述时序控制电路相连，漏极与所述调节电阻的一端相连，源极与所述电机相连，所述调节电阻的另一端与所述动カ电池相连； 所述第一场效应管，用于接通或断开所述第一高压电路； 所述调节电阻，用于限制所述第一高压电路的电流。3.根据权利要求I所述的系统，所述第二高压电路包括第二场效应管和ニ极管； 所述第二场效应管的栅极与所述时序控制电路相连，漏极与所述动カ电池相连，源极与所述电机相连，所述ニ极管的正极与所述电机相连，负极与所述动カ电池相连； 所...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩尔樑，赵强，辛昊，陈雪丽，耿丽珍，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：