本发明专利技术公开了一种电动汽车用智能车载高压配电管理单元，其高压电源由动力电池组正极输入，经高压直流接触器KM2常开触点接预充电电阻R1后进入高压电路输出口正极外接高压设备，高压电路输出口负极接动力电池组负极；高压直流接触器KM3常开触点串接放电电阻R2后并接在动力电池组负极、以及高压直流接触器KM2常开触点后端；高压直流接触器KM1常开触点二端分别接在动力电池组正极输入端和高压电路输出口正极；高压直流接触器KM4常开触点二端分别接在动力电池组正极输入端和外接充电机输入口正极；整车控制器控制高压直流接触器KM1、KM2、KM3和KM4的开闭；PDU控制器经CAN1线连接整车控制器和其它外部设备。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电动汽车用智能车载高压配电管理系统。
技术介绍
新能源商用车辆，如纯电动、混合动力、燃料电池等通常采用大量的、成组的动力电池(如锂离子电池)模块作为车辆的动力存储模块，称之为动力电池模块，并由动力电池模块为驱动电机提供动力来源，从而实现取代传统的汽、柴油或节油的目的。在传统车辆上，主要使用直流12V (对于乘用车而言)、直流24V (对于商用车而言)等低压电源(电源电压小于直流60V)作为车载用电设备的电源，并具备较为完善的电源分配管理及控制功能和模块，称之为车身控制器(BCM:Body Control Module),实现低压电器设备的人工控制或自动控制，并具备相应的安全控制策略。在新能源车辆中，动力电池的电压一般都大于60V的安全电压，尤其在商用车领域，电压最高可达直流700V，放电电流最高可达400A。因此，对车辆的高压电源的安全、合理分配及控制成为新能源车辆研究的重点。同时，一些新能源汽车要求具备外充电功能，并需要统计、显示电量的充放电情况。在车辆维修期间，需对高压电设备进行维修操作，需要具备安全操作功能。在一般新能源车辆，尤其是乘用车，最基本的能量链应当包含:动力电池单元，能量管理单元(PDU:Power Distribution Unit),主电机，电机控制器，以及其他附件等。参见图1，其中:黑色粗线代表高压系统，黑色细线代表低压系统 动力电池单元作为电动汽车的核心部件之一，动力电池单元主要实现能量的输出及控制，内部包含有:成组的电池电芯(Battery)，作为最基本的储能单元；电池管理系统从板(LEQJ:Local Electric al Control Unit),实现单体电池数据采集；电池模块管理单元(BMU:Battery Management Unit),实现 SOC (State Of Charger:荷电状态)估算，热管理控制等；电压互感器和电流传感器对输出电压、电流的采集和转化输出，为电池管理系统提供数据；电源分配模块(EDM:Electrical Distribution Module),输出接触器的控制,预充电管理；电池均衡模块(MBB:Monitor Balance Board),自动实现电池单体间的均衡。传统的能量管理单元(PDU)实现能量的分配和保护，主要包含:高压接触器、保险丝、高压连接器等，主要实现高压电源的分配和保护，但是由于能量管理单元(PDU)功能简单，因此一般不包含控制功能，内部包含的接触器的控制由整车控制器完成。一般情况下，能量管理单元(PDU)和整车控制器系统是独立的，而且功能上互有侧重。国外的商用车技术状态基本与乘用车技术状态相同，动力电池为一个成组的电池系统。但在国内，目前商用车新能源车辆主要运用于客车领域，由于续驶里程的关系，通常会携带多个独立的动力电池单元，并采用换电模式或外插充电的运作方式，即用完后换电模式或外充电模式。因此，基于可靠性、安全性以及成本的考虑，商用车上所使用的每个独立动力电池单元内部无法实现、也没有必要实现类似乘用车那样完整的控制、检测等功能。因此，其动力电池单元仅包含电池单芯、电池管理系统从板LECU等最基本的模块。而能量管理单元PDU系统包含高压电源的分配和保护功能、电流的监控功能、车身控制单元(BCM单元)等功能。整车控制器承担了 PDU系统内的控制、数据传输以及动力电池的安全检测功倉泛。但是这样的设计，多套控制系统往往互相独立，协作性差，通用性不强，仅适用于特定的车型，并且需要整车控制器预留大量的控制接口和控制策略，导致整车控制器负担严重，影响整车性能。目前国内相关专利有中国专利201020277614.1公开了一种电动车用高压电源控制盒，主要适用于乘用车辆，仅包含高压电源的输入与输出执行机构，功能简单，不包含高压电源安全保护系统和智能控制单元。中国专利201110086132. 2公开了一种纯电动商用车高压配电箱，该配电箱虽然是针对纯电动商用车，但该专利也仅仅包含高压电源的输入与输出执行机构、绝缘监测、能量显示以及部分的控制系统等，在电动车辆安全和基本功能上还缺少外充电接口、预充电和快速放电等功能设计；还缺少高压互锁功能，高压互锁功能在 SAE J2344《⑶ILDELINES FOR ELECTRIC VEHICLE SAFETY))中有强制要求；该专利还缺少高压紧急断开的设计考虑等。因此该专利在纯电动商用车上的使用还存在较多的实际问题需要解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电动汽车用智能车载高压配电管理单元，该配电管理单元将动力电池系统内部冗余功能整合到PDU单元中，并具有外充电接口、预充电管理和快速放电管理功能，实现PDU单元的模块化。本专利技术是这样实现的 一种电动汽车用智能车载高压配电管理单元，包括PDU控制器、电池模块管理单元BMU、电量显示模块、绝缘监测系统、电阻、高压直流接触器、电压互感器WBl和电流传感器WB2 ； 高压电源由动力电池组正极输入，经高压直流接触器KM2常开触点接预充电电阻Rl后进入高压电路输出口正极外接高压设备，高压电路输出口负极接动力电池组负极；高压直流接触器KM3的常开触点串接放电电阻R2后并接在动力电池组负极，以及高压直流接触器KM2常开触点的后端，所述高压直流接触器KM2常开触点后端为高压直流接触器KM2常开触点串接于电阻Rl的端点； 高压直流接触器KMl的常开触点二端分别接在动力电池组正极输入端和高压电路输出口正极；高压直流接触器KM4的常开触点二端分别接在动力电池组正极输入端和外接充电机输入口正极； 整车控制器控制高压直流接触器KM1、KM2、KM3和KM4的开闭； 所述PDU控制器输入端连接电压互感器WBl和电流传感器WB2，电压互感器WBl和电流传感器WB2接在动力电池组正极和负极输入端和回路中； 所述PDU控制器经CANl线连接整车控制器和其它外部设备，PDU控制器经CANl线连接电池模块管理单元BMU、绝缘监测系统和电量显示模块；电池模块管理单元BMU经CAN2连接外部充电机，电池模块管理单元BMU经CAN3连接电池管理系统从板LE⑶，实现单体电池数据采集。所述高压配电管理单元经高压连接器IL1、IL2、IL3、IL4连接动力电源系统输入高压电源，高压电路输出经高压连接器IL5、IL6、. . .1Ln连接至外接高压设备，高压连接器ILU IL2、一ILn组成互锁回路，互锁回路连接整车控制器，高压连接器用于检测高压系统连接状态。所述动力电池组输入所述管理单元回路中的高压母线接有高压手动维修开关QS，高压手动维修开关QS内部含有高压保险丝。本专利技术通过将动力电池系统内部冗余功能整合到PDU单元中，PDU单元具有外充电接口、预充电管理和快速放电管理功能，实现PDU单元的模块化、智能化、柔性化和安全化，其标准化程度高；PDU单元能实现新能源车辆的高压电源分配管理和安全控制功能，并能与整车控制器实时进行通讯，能通过功能增减适用于多种不同类型的新能源车辆，从而实现系统柔性化的目的，减少不同项目的重复开发，适应性强。附图说明图1为现有的新能源车辆能量链架构示意 图2本专利技术电动汽车用智能车载高压配电管理单元电路示意图。图3为本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动汽车用智能车载高压配电管理单元，其特征是：包括PDU控制器、电池模块管理单元BMU、电量显示模块、绝缘监测系统、电阻、高压直流接触器、电压互感器WB1和电流传感器WB2；高压电源由动力电池组正极输入，经高压直流接触器KM2常开触点接预充电电阻R1后进入高压电路输出口正极外接高压设备，高压电路输出口负极接动力电池组负极；高压直流接触器KM3的常开触点串接放电电阻R2后并接在动力电池组负极，以及高压直流接触器KM2常开触点的后端，所述高压直流接触器KM2常开触点后端为高压直流接触器KM2常开触点串接于电阻R1的端点；高压直流接触器KM1的常开触点二端分别接在动力电池组正极输入端和高压电路输出口正极；高压直流接触器KM4的常开触点二端分别接在动力电池组正极输入端和外接充电机输入口正极；整车控制器控制高压直流接触器KM1、KM2、KM3和KM4的开闭；所述PDU控制器输入端连接电压互感器WB1和电流传感器WB2，电压互感器WB1和电流传感器WB2接在动力电池组正极和负极输入端和回路中；所述PDU控制器经CAN1线连接整车控制器和其它外部设备，PDU控制器经CAN1线连接电池模块管理单元BMU、绝缘监测系统和电量显示模块；电池模块管理单元BMU经CAN2连接外部充电机，电池模块管理单元BMU经CAN3连接电池管理系统从板LECU，实现单体电池数据采集。...
【技术特征摘要】
1.一种电动汽车用智能车载高压配电管理单元，其特征是:包括PDU控制器、电池模块管理单元BMU、电量显示模块、绝缘监测系统、电阻、高压直流接触器、电压互感器WBl和电流传感器WB2 ； 高压电源由动力电池组正极输入，经高压直流接触器KM2常开触点接预充电电阻Rl后进入高压电路输出口正极外接高压设备，高压电路输出口负极接动力电池组负极；高压直流接触器KM3的常开触点串接放电电阻R2后并接在动力电池组负极，以及高压直流接触器KM2常开触点的后端，所述高压直流接触器KM2常开触点后端为高压直流接触器KM2常开触点串接于电阻Rl的端点； 高压直流接触器KMl的常开触点二端分别接在动力电池组正极输入端和高压电路输出口正极；高压直流接触器KM4的常开触点二端分别接在动力电池组正极输入端和外接充电机输入口正极； 整车控制器控制高压直流接触器KM1、KM2、KM3和KM4的开闭； 所述PDU控制器输入端连接电压互感器WBl和电流传感器WB2，电压互感器W...
【专利技术属性】
技术研发人员：柴冬燕，唐莹，
申请(专利权)人：柴冬燕，唐莹，
类型：发明
国别省市：
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