本發(fā)明涉及的是一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)電纜連接狀態(tài)的監(jiān)測(cè)互鎖處理系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)和互鎖處理方法，屬于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)安全用電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的能量來源，為整車高壓用電設(shè)備和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供電能。電動(dòng)汽車動(dòng)力電池電壓范圍一般為dc300-600v，高壓供電安全保障是電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，為確保動(dòng)力系統(tǒng)供電安全，需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的供電連接狀態(tài)，在供電電纜與高壓用電設(shè)備即將脫離時(shí)應(yīng)提前報(bào)警，確保行車安全。目前，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中尚缺少完整的高壓連接狀態(tài)的檢測(cè)方法以及相關(guān)處理系統(tǒng)，給電動(dòng)汽車使用帶來很大安全隱患；

目前，多數(shù)電動(dòng)汽車都是通過控制單元實(shí)時(shí)檢測(cè)動(dòng)力電池組的電壓值來判斷其高壓連接故障。而控制單元發(fā)出的高壓連接故障報(bào)警皆是在系統(tǒng)已上強(qiáng)電以后，無法做到提前預(yù)警。在車輛行駛過程中，當(dāng)控制單元未檢測(cè)到電池端電壓而發(fā)出動(dòng)力電池電纜連接故障時(shí)，說明整車動(dòng)力系統(tǒng)已帶載斷開，對(duì)整車用電設(shè)備已形成很大沖擊，器件損壞率明顯增大，甚至可能危及到乘客安全，不符合高壓用電安全規(guī)定。另外，現(xiàn)有技術(shù)并不能準(zhǔn)確判斷發(fā)生高壓連接故障的位置，給車輛維修和故障判斷帶來不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)組成簡單，使用方便可靠，能對(duì)動(dòng)力電池直流母線電纜脫離前提前報(bào)警，避免高壓系統(tǒng)和設(shè)備帶載斷電，規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)電纜連接狀態(tài)的監(jiān)測(cè)互鎖處理系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)和互鎖處理方法。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)電纜連接狀態(tài)的監(jiān)測(cè)互鎖系統(tǒng)，包括電動(dòng)汽車儲(chǔ)能單元、電動(dòng)汽車高壓配電單元、高壓互鎖連接器以及通過監(jiān)測(cè)回路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高壓動(dòng)力電池系統(tǒng)的控制單元，所述高壓動(dòng)力電池系統(tǒng)的直流母線正極電纜和負(fù)極電纜分別聯(lián)接有第一高壓互鎖連接器和第二高壓互鎖連接器，所述第一高壓互鎖連接器的監(jiān)測(cè)回路連接于正極電纜電池端的連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，第二高壓互鎖連接器的監(jiān)測(cè)回路連接于負(fù)極電纜電池端的連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；在所述高壓動(dòng)力電池系統(tǒng)的直流母線正極電纜和負(fù)極電纜上還分別聯(lián)接有第三高壓互鎖連接器和第四高壓互鎖連接器，其中第三高壓互鎖連接器的監(jiān)測(cè)回路連接于正極電纜高壓盒端的連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，第四高壓互鎖連接器的監(jiān)測(cè)回路連接于負(fù)極電纜高壓盒端的連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；所述的控制單元分別連接所述正極電纜電池端、負(fù)極電纜電池端、正極電纜高壓盒端、負(fù)極電纜高壓盒端的四個(gè)連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。

作為優(yōu)選：所述的所述的第三高壓互鎖連接器和第四高壓互鎖連接器還連接動(dòng)力電池端電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)；所述的控制單元還連接所述動(dòng)力電池端電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行電池端電壓的實(shí)時(shí)檢測(cè)。

一種利用所述監(jiān)測(cè)互鎖系統(tǒng)進(jìn)行電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)電纜連接狀態(tài)的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述的監(jiān)測(cè)方法是：

所述的控制單元實(shí)時(shí)檢測(cè)四個(gè)連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的低壓信號(hào)狀態(tài)，若監(jiān)測(cè)點(diǎn)檢測(cè)到低端信號(hào)，說明電纜連接正常；如果監(jiān)測(cè)點(diǎn)未檢測(cè)到低端信號(hào)，則進(jìn)一步進(jìn)行判斷，控制單元檢測(cè)電池端電壓，若電池端電壓大于280伏特，說明電纜仍處于接觸狀態(tài)，但連接插件已有松脫，電纜即將脫離；若電池端電壓不大于280伏特，則表明電纜端已完全脫離；所述電纜各端獨(dú)立檢測(cè)，監(jiān)測(cè)流程獨(dú)立執(zhí)行，實(shí)時(shí)上報(bào)連接狀態(tài)。

一種利用所述監(jiān)測(cè)互鎖系統(tǒng)進(jìn)行電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)電纜連接狀態(tài)的互鎖處理方法，所述的互鎖處理方法是：控制單元實(shí)時(shí)檢測(cè)動(dòng)力電池系統(tǒng)電纜連接狀態(tài)，當(dāng)四個(gè)連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)均檢測(cè)到低端信號(hào)時(shí)，動(dòng)力電池系統(tǒng)高壓互鎖檢測(cè)通過；當(dāng)四個(gè)連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)有一個(gè)或多個(gè)未檢測(cè)到低端信號(hào)時(shí)，則執(zhí)行降扭矩指令，當(dāng)扭矩降到10n?m后執(zhí)行下電指令，整車進(jìn)入下電流程并上報(bào)動(dòng)力系統(tǒng)高壓互鎖故障。

本發(fā)明通過選用高壓互鎖連接器，配合設(shè)計(jì)合理的監(jiān)測(cè)回路，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高壓動(dòng)力電池系統(tǒng)的高壓直流母線電纜連接狀態(tài)，較現(xiàn)有技術(shù)方案主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）動(dòng)力電池系統(tǒng)高壓直流母線電纜脫離提前預(yù)警。連接狀態(tài)分為完全接觸、即將脫離和完全脫離三級(jí)監(jiān)測(cè)，動(dòng)力電池直流母線電纜脫離前提前報(bào)警，以備控制單元作相應(yīng)處理，避免高壓系統(tǒng)和設(shè)備帶載斷電，規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)；

（2）準(zhǔn)確判斷動(dòng)力電池系統(tǒng)高壓直流母線電纜連接故障點(diǎn)。各連接端口獨(dú)立檢測(cè)，當(dāng)某個(gè)或多個(gè)端口出來連接故障時(shí)，能夠準(zhǔn)備判斷故障位置，方便故障查找與處理；

（3）通過故障處理機(jī)制確保整車用車安全。

本發(fā)明確保了電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池系統(tǒng)高壓直流母線電纜連接安全，提高了整車的安全性能；具有結(jié)構(gòu)組成簡單，使用方便可靠，能對(duì)動(dòng)力電池直流母線電纜脫離前提前報(bào)警，避免高壓系統(tǒng)和設(shè)備帶載斷電，規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)動(dòng)力電纜連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)回路示意圖。

圖2是本發(fā)明所述高壓互鎖連接器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)原理圖。

圖3是本發(fā)明所述電池正極電纜連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)流程圖。

圖4是本發(fā)明所述電池負(fù)極電纜連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)流程圖。

圖5是本發(fā)明所述高壓盒端正極電纜連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)流程圖。

圖6是本發(fā)明所述高壓盒端負(fù)極電纜連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)流程圖。

圖7是本發(fā)明所述電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)高壓互鎖處理機(jī)制流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的介紹：圖1所示，一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)電纜連接狀態(tài)的監(jiān)測(cè)互鎖系統(tǒng)，包括電動(dòng)汽車儲(chǔ)能單元1、電動(dòng)汽車高壓配電單元2、高壓互鎖連接器以及通過監(jiān)測(cè)回路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高壓動(dòng)力電池系統(tǒng)的控制單元3，所述高壓動(dòng)力電池系統(tǒng)的直流母線正極電纜4和負(fù)極電纜5分別聯(lián)接有第一高壓互鎖連接器6和第二高壓互鎖連接器7，所述第一高壓互鎖連接器6的監(jiān)測(cè)回路連接于正極電纜電池端的連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)8，第二高壓互鎖連接器7的監(jiān)測(cè)回路連接于負(fù)極電纜電池端的連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)9；在所述高壓動(dòng)力電池系統(tǒng)的直流母線正極電纜10和負(fù)極電纜11上還分別聯(lián)接有第三高壓互鎖連接器12和第四高壓互鎖連接器13，其中第三高壓互鎖連接器12的監(jiān)測(cè)回路連接于正極電纜高壓盒端的連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)14，第四高壓互鎖連接器13的監(jiān)測(cè)回路連接于負(fù)極電纜高壓盒端的連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)15；所述的控制單元3分別連接所述正極電纜電池端、負(fù)極電纜電池端、正極電纜高壓盒端、負(fù)極電纜高壓盒端的四個(gè)連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)8、9、14、15進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。

本發(fā)明所述的第三高壓互鎖連接器12和第四高壓互鎖連接器13還連接動(dòng)力電池端電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)16；所述的控制單元3還連接所述動(dòng)力電池端電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)16進(jìn)行電池端電壓的實(shí)時(shí)檢測(cè)。

圖2所示，本發(fā)明所述的高壓互鎖連接器均采用一根連接電纜17分別連接各自的連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)x，另高壓互鎖連接器還有一根接地線18通過內(nèi)部電路與連接電纜17連通；監(jiān)測(cè)點(diǎn)x檢測(cè)到低端信號(hào)，高壓連接正常，可以確認(rèn)：完全接觸狀態(tài)；監(jiān)測(cè)點(diǎn)x未檢測(cè)到低端信號(hào)，高壓連接異常，控制單元進(jìn)入故障處理機(jī)制，可以確認(rèn)：即將脫離狀態(tài)；監(jiān)測(cè)點(diǎn)x未檢測(cè)到低端信號(hào)，高壓連接異常，已完全脫離，待人工修復(fù)，可以確認(rèn)：完全脫離狀態(tài)。

圖1所示，所述的高壓互鎖連接器6、7、12、13均采用一根連接電纜17分別連接各自的連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)8、9、14、15，且所述四個(gè)連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)8、9、14、15與所述控制單元3相連，所述的第一、第二、第三、第四高壓互鎖連接器6、7、12、13還有一根接地線18通過內(nèi)部電路與連接電纜17連通。

圖3-6所示，一種利用所述監(jiān)測(cè)互鎖系統(tǒng)進(jìn)行電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)電纜連接狀態(tài)的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述的監(jiān)測(cè)方法是：

所述的控制單元實(shí)時(shí)檢測(cè)四個(gè)連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的低壓信號(hào)狀態(tài)，若監(jiān)測(cè)點(diǎn)檢測(cè)到低端信號(hào)，說明電纜連接正常；如果監(jiān)測(cè)點(diǎn)未檢測(cè)到低端信號(hào)，則進(jìn)一步進(jìn)行判斷，控制單元檢測(cè)電池端電壓，若電池端電壓大于280伏特，說明電纜仍處于接觸狀態(tài)，但連接插件已有松脫，電纜即將脫離；若電池端電壓不大于280伏特，則表明電纜端已完全脫離；所述電纜各端獨(dú)立檢測(cè)，監(jiān)測(cè)流程獨(dú)立執(zhí)行，實(shí)時(shí)上報(bào)連接狀態(tài)。

圖7所示，一種利用所述監(jiān)測(cè)互鎖系統(tǒng)進(jìn)行電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)電纜連接狀態(tài)的互鎖處理方法，所述的互鎖處理方法是：控制單元實(shí)時(shí)檢測(cè)動(dòng)力電池系統(tǒng)電纜連接狀態(tài)，當(dāng)四個(gè)連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)均檢測(cè)到低端信號(hào)時(shí)，動(dòng)力電池系統(tǒng)高壓互鎖檢測(cè)通過；當(dāng)四個(gè)連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)有一個(gè)或多個(gè)未檢測(cè)到低端信號(hào)時(shí)，則執(zhí)行降扭矩指令，當(dāng)扭矩降到10n?m后執(zhí)行下電指令，整車進(jìn)入下電流程并上報(bào)動(dòng)力系統(tǒng)高壓互鎖故障。

本發(fā)明所述的高壓互鎖，也指危險(xiǎn)電壓互鎖回路，通過使用電氣小信號(hào)，來檢查整個(gè)高壓產(chǎn)品、導(dǎo)線、連接器的電氣完整性（連續(xù)性），識(shí)別回路異常斷開時(shí)，及時(shí)斷開高壓電。

本發(fā)明所述的pack電池包是電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能單元1，pdu高壓盒是電動(dòng)汽車的高壓配電單元2，控制單元1具備電池端電壓檢測(cè)功能，并實(shí)時(shí)檢測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)8、9、14、15的電壓信號(hào)狀態(tài)。