CN103419643A

CN103419643A - 一种高压配电控制方法及其装置

Info

Publication number: CN103419643A
Application number: CN2013103198490A
Authority: CN
Inventors: 李素双; 许烨; 王艳; 刘兆强; 方丽; 杨超
Original assignee: AEROSPACE NEW CHANGZHENG ELECTRIC VEHICLE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Beijing Institute of Space Launch Technology
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2033-07-26
Also published as: CN103419643B

Abstract

本发明公开了一种高压配电控制装置，包括高压配电控制模块；所述高压配电控制模块分别通过三根接线连接于电动车高压回路的熔断器和接触器之间的一点A、高压配电箱接触器和负载之间的一点B、负载和电动车动力电池组负极之间的一点C，同时其外部接口通过接线与电动车的外部控制单元连接；所述高压配电控制模块采样A、C点之间的电压U_AC和B、C点之间的电压U_BC以及所述动力电池组电压U_bat，并通过比较所述采样的电压值判断所述接触器和熔断器的状态。

Description

一种高压配电控制方法及其装置

技术领域

本发明涉及机械电子领域，特别是指一种高压配电控制方法及其装置。

背景技术

电动汽车以车载电源为动力，采用高电压驱动电机，工作电压从几十到600V以上，已经远远超过安全电压的范围，一旦发生危险，将造成不可挽回的后果。近年来，随着各国电动汽车燃烧事件的发生，电动汽车的安全和防护技术逐渐引起了人们的高度关注，电动汽车高压电气***的安全性和可靠性问题不容忽视。

电动汽车作为一个高压电气***，由多种高压设备组成，高压设备可能存在的漏电、动力电池腐蚀性液体或气体、以及高压电缆绝缘介质和电连接器的老化、受潮等因素都会影响高压回路和电底盘之间的绝缘性能。一般来讲，电动汽车的绝缘性能指标主要用动力电池总正、总负与电底盘之间的绝缘电阻来衡量，国标在对电动汽车的安全性要求中明确规定了绝缘电阻的检测方法和安全性指标。标准中规定绝缘电阻值除以动力蓄电池的标称电压U，得到的动力电池绝缘电阻最小值需大于100Ω/V才能认为其满足绝缘要求。所以在车辆使用过程中，需要实时监控绝缘电阻，使其严格控制在人体安全电压和电流下，保证绝缘安全，同时还要避免车辆在发生漏电或短路危害时使人体受到危害。

电动汽车复杂的行驶路况，使其经常受到颠簸、振动、冲击等危害，它和传统车辆一样，也需要定期检查、维护和保养，高压电气回路中的各零部件必须按要求进行定期检查和维护。但在车辆长时间使用过程中，由于各零部件之间的机械连接结构和加工操作方式的限制，以及维护过程中可能出现的因人为疏忽、操作不当、或维护不及时等带来的问题，都会影响到高压回路中母线连接器或连接部位的紧固性和可靠性，引起接触不良，造成动力回路输出功率下降，连接部位发热甚至烧毁，不但降低了高压***的安全性和可靠性，甚至影响到人身财产安全。

尽管随着机械结构的改进，采用高压互锁装置或锁扣式连接大大提高了连接可靠性，但高压回路中还是存在因未及时发现引起的一些可能影响安全的问题，例如，高压接触器触点粘结问题，以及近年来时有发生的因连接器松动引起的熔断器烧毁、接头部位打火、自燃等事件。所以，非常有必要对电动汽车使用过程中的高压绝缘安全性和回路连接可靠性进行实时监测。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种高压配电控制方法及其装置。该高压配电装置能够为电动车的高压配电提供一种更安全的方式，采用该方法能够使得电动车的高压配电更为安全。

基于上述目的本发明提供的一种高压配电控制装置，其特征在于，包括高压配电控制模块；所述高压配电控制模块分别通过三根接线连接于电动车高压回路的熔断器和接触器之间的一点A、高压配电箱接触器和负载之间的一点B、负载和电动车动力电池组负极之间的一点C，同时其外部接口通过接线与电动车的外部控制单元连接；所述高压配电控制模块采样A、C点之间的电压U_AC和B、C点之间的电压U_BC以及所述动力电池组电压U_bat，并通过比较所述采样的电压值判断所述接触器和熔断器的状态。

可选的，所述高压配电控制模块包括功率继电器输出控制子模块、通讯子模块、电压检测子模块、绝缘电阻检测子模块、通断检测子模块、控制器；所述输出控制子模块、通讯子模块、电压检测子模块、绝缘电阻检测子模块、通断检测子模块分别与所述控制器连接；在判断所述接触器和熔断器状态时，执行如下步骤：所述控制器上电；所述控制器进行自检；所述通讯子模块把自检状态发送给所述外部控制单元；所述控制器等待接收所述外部控制单元的控制命令；所述控制器接收所述外部控制单元的控制命令；所述控制器解析并判断所述控制命令；所述电压检测子模块和通断检测子模块根据所述控制命令采样U_AC、U_BC以及所述U_bat，并根据采样电压值判断所述接触器和熔断器的状态；所述通讯子模块将所述接触器和熔断器的状态发送到所述外部控制单元；所述通讯子模块接收所述外部控制单元发送的判断指令，根据所述判断指令执行相应操作。

可选的，所述电压检测子模块和通断检测子模块根据所述控制命令采样U_AC、U_BC以及所述U_bat，并根据采样电压值判断所述接触器和熔断器的状态时，若所述控制命令控制接触器闭合，则所述通断子模块设置为第一判断状态，通过执行下述步骤判断所述熔断器和接触器的工作状态：所述电压检测子模块检测所述U_bat，所述通断检测子模块检测所述U_AC以及所述U_BC；若U_AC和U_bat相等，则控制器判断熔断器正常；若U_AC和U_bat不相等则控制器判断熔断器损坏；若熔断器正常且U_BC和U_bat相等，则控制器判断接触器正常。

可选的，所述电压检测子模块和通断检测子模块根据所述控制命令采样U_AC、U_BC以及所述U_bat，并根据采样电压值判断所述接触器和熔断器的状态时，若所述控制命令控制接触器断开，则所述通断子模块设置为第二判断状态，通过执行下述步骤判断所述熔断器和接触器的工作状态：所述电压检测子模块检测所述U_bat，所述通断检测子模块检测所述U_AC以及所述U_BC；若U_AC和U_bat相等，则控制器判断熔断器正常；若熔断器正常且U_BC和U_bat相等，则控制器判断接触器异常；若U_BC=0，则控制器判断接触器正常。

可选的，还包括第一电阻、第一开关、第二电阻、第二开关；所述第一电阻和第一开关串联，连接于电动车高压回路的动力电池组正极和电动车电底盘之间；所述第二电阻和第二开关串联，连接于电动车高压回路的动力电池组负极和电动车电底盘之间；所述绝缘电阻检测模块测量流过第一电阻的第一电流值、流过第二电阻的第二电流值，并结合第一电阻阻值、第二电阻阻值计算所述动力电池组正极和所述电底盘之间的绝缘电阻和所述动力电池组负极和所述电底盘之间的绝缘电阻。

可选的，所述通讯子模块包括输入输出子模块、CAN（控制器局域网络）通讯子模块；所述CAN通讯子模块通过CAN总线与外部控制单元进行通讯。

进一步，本发明提供一种高压配电控制方法，采用高压配电控制模块分别通过三根接线连接于电动车高压回路的熔断器和接触器之间的一点A、高压配电箱接触器和负载之间的一点B、负载和电动车动力电池组负极之间的一点C，同时其外部接口通过接线与电动车的外部控制单元连接；所述高压配电控制模块采样A、C点之间的电压U_AC和B、C点之间的电压U_BC以及所述动力电池组电压U_bat，并通过比较所述采样的电压值判断所述接触器和熔断器的状态。

可选的，在判断所述接触器和熔断器状态时，执行如下步骤：所述控制器上电；所述控制器进行自检；所述通讯子模块把自检状态发送给所述外部控制单元；所述控制器等待接收所述外部控制单元的控制命令；所述控制器接收所述外部控制单元的控制命令；所述控制器解析并判断所述控制命令；所述电压检测子模块和通断检测子模块根据所述控制命令采样U_AC、U_BC以及所述U_bat，并根据采样电压值判断所述接触器和熔断器的状态；所述通讯子模块将所述接触器和熔断器的状态发送到所述外部控制单元；所述通讯子模块接收所述外部控制单元发送的判断指令，根据所述判断指令执行相应操作。

可选的，还通过如下步骤检测绝缘电阻：绝缘电阻检测模块测量流过第一电阻的第一电流值、流过第二电阻的第二电流值，并结合第一电阻阻值、第二电阻阻值计算所述动力电池组正极和所述电底盘之间的绝缘电阻和所述动力电池组负极和所述电底盘之间的绝缘电阻；所述第一电阻和第一开关串联，连接于电动车高压回路的动力电池组正极和电动车电底盘之间；所述第二电阻和第二开关串联，连接于电动车高压回路的动力电池组负极和电动车电底盘之间。

从上面所述可以看出，本发明提供的高压配电方法，能够检测高压配电箱内熔断器和接触器的好坏，并判断高压回路连接的可靠性，可用于电动汽车高压***或高压配电装置中，为电动汽车的安全性问题提供预警。本发明所提供的高压配电装置，采用上述高压配电方法，能够提高电动汽车的安全性和可靠性。同时，本发明提供的高压配电模块设置有绝缘电阻检测，CAN通讯，功率继电器控制输出等功能，在提高电动汽车高压配电安全性的同时，极大的减少了配电装置中接触器的对外控制线束。

附图说明

图1为本发明实施例的熔断器和接触器检测原理示意图；

图2为本发明实施例的高压配电控制模块的子模块结构示意图；

图3为本发明实施例的绝缘电阻检测原理示意图；

图4为本发明实施例的高压配电控制方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明实施例所提供的高压配电装置，包括高压控制配电模块。电动车存在多个高压回路，例如电机控制器回路、DC/DC回路（直流-直流回路）、空调回路等。高压配电箱做为整车电池组能源二次分配的发源地，集成了各高压回路的熔断器和接触器。

一般情况下，电动车高压配电箱中的接触器和熔断器分别设有6组，6组接触器和熔断器的检测可采用同样的电路。在图1所示的实施例中，仅体现一组接触器和熔断器的检测电路。

下述实施例中的高压配电控制装置包括高压配电模块，该模块检测熔断器和接触器的原理如图1所示，包括动力电池组1、熔断器2、接触器3、负载4、高压控制配电模块5、高压配电箱6。其中，熔断器2、接触器3、负载4依次串联且三者的串联电路与电池组1连接。设熔断器2和接触器3之间接线上有一点为A，接触器3和负载4之间接线上有一点为B，负载4和动力电池组1的负极之间接线上有一点为C；则高压控制配电模块5采用接线分别连接于A、B、C三点。接触器3是包括触点开关和控制线圈的电磁继电器，其中，所述触点开关两端连接于A、B点，所述控制线圈两端通过接线连接于高压控制配电模块5的功率继电器输出部分；同时，高压控制配电模块5的对外接口通过接线与外部控制单元（如整车控制器或仪表台）连接。具体的，所述负载在实际应用中可以是电机控制器、直流电源、空调等设备。

在本实施例中，高压控制配电模块5的结构图如图2所示。包括功率继电器输出控制子模块51、通讯子模块、电压检测子模块54、绝缘电阻检测子模块55、通断检测子模块56、控制器57。所述通讯子模块进一步包括输入输出子模块52、CAN通讯子模块53。功率继电器输出控制子模块51、输入输出子模块52、CAN通讯子模块53、电压检测子模块54、绝缘电阻检测子模块55、通断检测子模块56的一端分别与控制器57连接。功率继电器控制输出子模块51通过一个内部连接器连接图1中所示的接触器。输入输出子模块52、CAN通讯子模块53通过相应的接口与所述外部控制单元连接。电压检测子模块54连接所述动力电池组的正负极。绝缘电阻检测子模块55与动力电池组正负极、电底盘连接。通断检测子模块56连接图1中所示的A、B、C三点。

在本实施例中，熔断器2和接触器3的实际状态主要通过上述电压检测模块和通断检测子模块实现。所述绝缘电阻检测模块和电压检测模块共同实现。

所述通断检测子模块包括依次相互连接的检测接口、第一电阻分压器、隔离放大器、第一数模转换器。所述检测接口至少设有三个，分别连接图1中所示的A、B、C三点。所述第一电阻分压器通过所述检测接口分别从其连接点采集电压，采集的电压信号经过隔离放大器和第一数模转换器处理，传送到所述控制器。

所述电压检测子模块包括电压采样接口、第二电阻分压器、隔离采样器、第二数模转换器。所述电压采样接口至少设有两个，分别连接动力电池组的正、负极。所述第二电阻分压器通过所述电压采样接口在其连接点采集电压，采集的电压信号经过隔离采样器、第二数模转换器的处理，传送到所述控制器。

所述绝缘电阻检测子模块在本实施例中包括依次连接的绝缘电阻检测接口、霍尔传感器、电阻采样器、运算放大器。

上面所述通断检测子模块的第一数模转换器和电压检测模块的第二数模转换器均属于控制器57自身的AD采样模块。所述检测接口从所述A、B、C点检测电压信号，所述电压信号依次经过所述第一电阻分压器、隔离放大器、第一数模转换器的处理，传输到所述控制器57。

在所述高压回路正常工作情况下，对配电箱内每一路高压回路，通过实时检测A点与C点的电压U_AC和B点与C点的电压U_BC，再结合接触器3的控制状态可以得到熔断器2和接触器3的实际状态，将其与此控制状态下的熔断器和接触器应该处于的状态进行比较判断，来确定熔断器和接触器的好坏。在某一所述高压回路中，如果存在有连接器接头松动的情况，此处的接触电阻R必会变大，当通过一定的电流I时，降在接头部位的电压U必会比正常连接时增大，可以据此判断回路中是否存在有连接器虚接的情况。

不论接触器3处于闭合或断开状态，若熔断器2工作正常（通路），测得的U_AC电压≈动力电池组1的电压（简称电池组电压）。若熔断器2损坏（断路），测得的U_AC电压≠电池组电压，具体的：当负载4为阻性时，U_AC=0。当负载为容性或感性或混合性负载时，U_AC<电池组电压，并且会慢慢减小到0，U_AC大小变化情况受负载影响。

从上面所述可以看出，通过测量U_AC电压即可判断熔断器2是否正常。

当电压U_BC≈电池电压时，说明熔断器2处于通路，且接触器触点应当处于闭合状态，若此时接触器控制命令为闭合，则正常，若此时控制命令为断开，则接触器3的实际状态与其应有状态不符，接触器3存在触点粘连或控制线路有问题。

当电压U_BC=0或U_BC<电池组电压时，说明接触器处于断开状态，或熔断器损坏处于开路，若此时接触器控制命令为断开，则正常，若此时控制命令为闭合，则接触器或熔断器至少有一个已经损坏。

从上面所述可以看出，本实施例的通断检测模块通过测量电压U_BC，并查询接触器控制命令，即可判断接触器3或熔断器2的状态是否正常。

假设，动力电池组1的总正与高压配电箱6的熔断器2之间的连接线路上的接头存在虚接，接触电阻势必增大，则在电流一定的情况下，根据欧姆定律，此接头部位产生的电压比正常情况下必将增大，电流越大，虚接情况越严重，电压变化也越大。连接器或接头部位电压增大，会造成回路中的U_AC和U_BC比正常情况下减小，变化幅度受电流和虚接严重程度的影响。如果在正常工作时，对不同电流下的U_AC和U_BC的值进行标定，实际工作时就可以通过与U_AC和U_BC的采样瞬时值进行对比，来判断是否存在有虚接情况。此方法适用于判断高压回路其他部位接头或连接器的连接可靠性问题。

图1所述的动力电池组的正负极与车辆电底盘之间存在绝缘电阻，正常状态下，所述绝缘电阻处于一个数值范围。图3为本发明实施例的绝缘电阻检测原理图。

在动力电池组1的正极和电底盘之间连接第一电阻R1以及与R1串联的第一开关S1，在动力电池组1的负极和电底盘之间连接第二电阻R2以及与R2串联的第二开关S2。设动力电池组1正极与电底盘的绝缘电阻为R+，负极与电底盘的绝缘电阻为R-；当S1闭合，S2打开时，R1和R+并联后与R-串联，R1上电流为I1，当S2闭合，S1打开时，R2和R-并联后与R+串联，R2上电流为I2，I1和I2电流的方向如图3所示。

假设电池电压为U_bat，R+=Rx，R-=R_y，则有：

I1*R1/Rx+I1=(U_bat-I1*R)/Ry 公式1

I2*R2/Ry+I2=(U_bat-I2R2)/Rx 公式2

因此，只要采样得到I1、I2、U_bat的值，就可以通过求解公式1、2组成的方程组得到Rx、Ry的值，即R+、R-。正常情况下，绝缘电阻R+、R-都在兆欧级，此时，I1和I2都在微安级；当绝缘电阻为0时，I1和I2将在毫安级。所以，根据电流值I1、I2也可简单快捷地判断出绝缘阻值的所在范围，对动力电池组绝缘安全状态做出正确合理的判断。

作为一个实施例，在高压配电控制装置中设置绝缘电阻检测子模块，包括依次连接的绝缘电阻检测接口、霍尔传感器、电阻采样器、运算放大器。所述绝缘电阻检测接口设有两个，分别连接所述第一电阻R1和第二电阻R2。在电动车运行状态下，所述霍尔传感器通过所述绝缘电阻检测接口检测R1上的电流信号和R2上的电流信号，该电流信号经过电阻采样器和运算放大器的处理，得到所述I1和I2的实际值，并将实际I1和I2的值传送到所述控制器进行运算判断。

以实际应用中的具体电动车型号为例，郑州日产某型号336V纯电动汽车用高压配电箱，包括电机控制器主回路，DC/AC回路（直流/交流回路），DC/DC回路（直流/直流回路），空调/暖风回路，共5个熔断器和6个接触器。采用本发明所述高压配电控制模块，检测高压配电总正、总负对车辆电底盘的绝缘电阻，判断绝缘性能，检测箱内各路熔断器和接触器的好坏，并通过CAN总线通讯控制各路高压接触器的通断。通过实际检验，采用本发明可以及时发现高压回路中的绝缘性能下降问题，给出绝缘故障报警，可通过熔断器和接触器的检测正确判断出存在问题的熔断器和接触器，并可以间接检测配电箱外可能存在的回路连接可靠性问题，采用CAN总线通讯控制高压接触器，减少了6根箱外接触器的控制线束，并提高了信号抗干扰性。

除了上述型号的电动车外，本发明的高压配电控制装置还可以以类似的方式应用于其它电动车中。

从上面所述可以看出，本发明所提供的高压配电装置，设置高压配电控制模块，通过检测高压回路中不同点之间的电压，来判断电动车高压回路中熔断器和接触器的好坏，能有效检测不同情况条件下，高压回路中熔断器、接触器的运行状态，具有较高的可靠性和准确性。同时，本发明实施例的高压配电装置的绝缘电阻检测模块，在动力电池组正负极与电底盘之间通过控制开关依次切入采样电阻，来检测动力电池组和电底盘之间的电阻值是否处于正常范围，可以有效地检测动力电池组的绝缘安全状态，提高电动车的安全性。

进一步，本发明提供一种高压配电控制方法，该方法在电动车运行的过程中对高压配电箱中的熔断器和接触器工作状态进行检测，主要包括图4所示的如下步骤：

步骤31：上电。在本步骤中，电动车钥匙开关开启后，电动车***各个低压设备上电，本实施例的高压配电控制模块上电，其控制器上电。

步骤32：自检。上电后，所述控制器先进行自检，以准备运行。

步骤33：通过CAN总线发送工作状态。本发明实施例所述的高压配电控制装置在其上电、完成自检后，其CAN通讯子模块通过CAN总线把自检状态发送给外部控制单元。***上电启动后，本实施例的高压配电控制装置按照一定的周期循环检测，若为首次循环，则所述工作状态指步骤32中控制器的自检状态；若非首次循环，则所述工作状态为上一轮循环中，所检测到的熔断器和接触器的正常或异常状态。

步骤34：等待接收控制命令。所述外部控制单元根据本实施例的高压配电控制装置的自检状态和外部控制需要，通过CAN总线发送相应控制命令给本实施例中高压配电控制装置的控制器。

步骤35：解析并判断控制命令。根据所述控制命令控制相应的输入输出接口输出控制命令，该控制命令具体为电平，称为控制电平，可以是高电平或低电平，若所述控制电平控制接触器闭合，则进入步骤36；若所述控制电平控制接触器断开，则进入步骤37。高压配电控制装置所输出的高电平或低电平用于控制相应接触器的开关。

步骤36：设置为第一判断状态。设熔断器2和接触器3之间接线上有一点为A，接触器3和负载4之间接线上有一点为B，负载4和动力电池组1的负极之间接线上有一点为C。在本步骤中，高压配电控制装置的电压检测模块对电动车动力电池组的电压进行采样，通断检测模块对所述A、C点之间的电压U_AC和B、C点之间的电压U_BC进行采样，并根据采样电压值和控制命令判断熔断器和接触器的状态。跳到步骤38。

步骤37：设置为第二判断状态。将熔断器和接触器的状态置为第二判断状态。跳到步骤38。

步骤38：经过CAN总线发送状态。CAN通讯子模块将熔断器和接触器的状态通过CAN总线发送到所述外部控制单元。

若外部控制单元通过CAN通讯子模块发送来的状态判断熔断器和接触器正常，则进入下一轮循环，返回步骤34继续执行。循环检测，以保证***在整个工作过程中实时监控熔断器和接触器的正常情况。若在循环检测过程中判断熔断器或接触器出现故障，则按照故障情况进行相应的处理。

具体的，步骤36可以按照下述过程进行：

步骤361：采样电压。在本实施例中，电压检测子模块对电动车动力电池组的电压进行采样，记为U_bat；通断检测子模块检测所述U_AC以及所述U_BC。

步骤362：比较U_AC和U_bat以及U_BC和U_bat以获得熔断器和接触器的工作状态。具体的，若U_AC和U_bat相等，则控制器判断熔断器正常；若U_AC和U_bat不相等则控制器判断熔断器损坏；在判断熔断器正常的情况下，若U_BC和U_bat相等，则控制器判断接触器正常。

具体的，步骤37可以按照下述过程进行：

步骤371：采样电压。在本实施例中，所述电压检测子模块采样U_bat；通断检测子模块检测所述U_AC以及所述U_BC。

步骤372：比较U_AC和U_bat以及U_BC和U_bat以获得熔断器和接触器的工作状态。具体的，若U_AC和U_bat相等，则控制器判断熔断器正常；在判断熔断器正常的情况下，若U_BC和U_bat相等，则控制器判断接触器存在问题，即异常；若U_BC=0，则控制器判断接触器正常。

以控制电机控制器接触器为例再次说明如下：***上电后，本实施例模块进行自检，并把自检状态通过CAN总线发送到外部控制单元。外部控制单元接收到自检正常信号，发送控制电机控制器接触器闭合指令，本实施例模块接收后，控制功率继电器输出接口输出高电平，闭合接触器，同时检测接触器闭合后高压回路中U_AC和U_BC，来进一步判断接触器是否闭合，以及判断是否存在回路虚接或熔断器损坏情况。若外部控制单元接收到异常信号，则发送电机控制器接触器断开指令，并根据所述异常信号指令对车辆进行相应的处理。

在所述熔断器和接触器循环检测判断的过程中，外部控制单元还会发送绝缘电阻检测指令到所述高压配电控制装置的控制器，所述控制器控制所述绝缘电阻检测模块对绝缘电阻进行检测，具体包括如下步骤：绝缘电阻检测模块接收绝缘电阻检测指令后，测量流过第一电阻的第一电流值、流过第二电阻的第二电流值，并结合第一电阻阻值、第二电阻阻值计算所述动力电池组正极和所述电底盘之间的绝缘电阻和所述动力电池组负极和所述电底盘之间的绝缘电阻。

从上面所述可以看出，本发明提供的高压配电方法，能够检测高压配电箱内熔断器和接触器的好坏，并判断高压回路连接的可靠性，可用于电动汽车高压***或高压配电装置中，为电动汽车的安全性问题提供预警。本发明所提供的高压配电装置，采用上述高压配电方法，能够提高电动汽车的安全性和可靠性。同时，本发明提供的高压配电模块，设置有绝缘电阻检测，具有CAN通讯控制、功率继电器输出控制等功能，在提高电动汽车高压配电安全性的同时，极大的减少了配电装置中接触器的外部控制线束。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高压配电控制装置，其特征在于，包括高压配电控制模块；所述高压配电控制模块分别通过三根接线连接于电动车高压回路的熔断器和接触器之间的一点A、高压配电箱接触器和负载之间的一点B、负载和电动车动力电池组负极之间的一点C，同时其外部接口通过接线与电动车的外部控制单元连接；所述高压配电控制模块采样A、C点之间的电压U_AC和B、C点之间的电压U_BC以及所述动力电池组电压U_bat，并通过比较所述采样的电压值判断所述接触器和熔断器的状态。

2.根据权利要求1所述的高压配电控制装置，其特征在于，所述高压配电控制模块包括功率继电器输出控制子模块、输入输出子模块、通讯子模块、电压检测子模块、绝缘电阻检测子模块、通断检测子模块、控制器；所述输出控制子模块、通讯子模块、电压检测子模块、绝缘电阻检测子模块、通断检测子模块分别与所述控制器连接；在判断所述接触器和熔断器状态时，执行如下步骤：

所述控制器上电；

所述控制器进行自检；

所述通讯子模块把自检状态发送给所述外部控制单元；

所述控制器等待接收所述外部控制单元的控制命令；

所述控制器接收所述外部控制单元的控制命令；

所述控制器解析并判断所述控制命令；

所述电压检测子模块和通断检测子模块根据所述控制命令采样U_AC、U_BC以及所述U_bat，并根据采样电压值判断所述接触器和熔断器的状态；

所述通讯子模块将所述接触器和熔断器的状态发送到所述外部控制单元。

3.根据权利要求2所述的高压配电控制装置，其特征在于，所述电压检测子模块和通断检测子模块根据所述控制命令采样所述U_AC、U_BC以及U_bat，并根据采样电压值判断所述接触器和熔断器的状态时，若所述控制命令控制接触器闭合，则所述通断子模块设置为第一判断状态，通过执行下述步骤判断所述熔断器和接触器的工作状态：

所述电压检测子模块检测所述U_bat，所述通断检测子模块检测所述U_AC以及所述U_BC；

若U_AC和U_bat相等，则控制器判断熔断器正常；若U_AC和U_bat不相等则控制器判断熔断器损坏；若熔断器正常且U_BC和U_bat相等，则控制器判断接触器正常。

4.根据权利要求2所述的高压配电控制装置，其特征在于，所述电压检测子模块和通断检测子模块根据所述控制命令采样U_AC、U_BC以及所述U_bat，并根据采样电压值判断所述接触器和熔断器的状态时，若所述控制命令控制接触器断开，则所述通断子模块设置为第二判断状态，通过执行下述步骤判断所述熔断器和接触器的工作状态：

若U_AC和U_bat相等，则控制器判断熔断器正常；若熔断器正常且U_BC和U_bat相等，则控制器判断接触器异常；若U_BC=0，则控制器判断接触器正常。

5.根据权利要求1所述的高压配电控制装置，其特征在于，还包括第一电阻、第一开关、第二电阻、第二开关；所述第一电阻和第一开关串联，连接于电动车高压回路的动力电池组正极和电动车电底盘之间；所述第二电阻和第二开关串联，连接于电动车高压回路的动力电池组负极和电动车电底盘之间；所述绝缘电阻检测模块测量流过第一电阻的第一电流值、流过第二电阻的第二电流值，并结合第一电阻阻值、第二电阻阻值计算所述动力电池组正极和所述电底盘之间的绝缘电阻、和所述动力电池组负极和所述电底盘之间的绝缘电阻。

6.一种高压配电控制方法，其特征在于，采用高压配电控制模块分别通过三根接线连接于电动车高压回路的熔断器和接触器之间的一点A、高压配电箱接触器和负载之间的一点B、负载和电动车动力电池组负极之间的一点C，同时其外部接口通过接线与电动车的外部控制单元连接；所述高压配电控制模块采样A、C点之间的电压U_AC和B、C点之间的电压U_BC以及所述动力电池组电压U_bat，并通过比较所述采样的电压值判断所述接触器和熔断器的状态。

7.根据权利要求6所述的高压配电控制方法，其特征在于，在判断所述接触器和熔断器状态时，执行如下步骤：

所述控制器上电；

所述控制器进行自检；

所述通讯子模块把自检状态发送给所述外部控制单元；

所述控制器等待接收所述外部控制单元的控制命令；

所述控制器接收所述外部控制单元的控制命令；

所述控制器解析并判断所述控制命令；

所述通讯子模块将所述接触器和熔断器的状态发送到所述外部控制单元；

所述通讯子模块接收所述外部控制单元发送的判断指令，根据所述判断指令执行相应操作。

8.根据权利要求7所述的高压配电控制方法，其特征在于，所述电压检测子模块和通断检测子模块根据所述控制命令采样U_AC、U_BC以及所述U_bat，并根据采样电压值判断所述接触器和熔断器的状态时，若所述控制命令控制接触器闭合，则所述通断子模块设置为第一判断状态，通过执行下述步骤判断所述熔断器和接触器的工作状态：

9.根据权利要求7所述的高压配电控制方法，其特征在于，所述电压检测子模块和通断检测子模块根据所述控制命令采样U_AC、U_BC以及所述U_bat，并根据采样电压值判断所述接触器和熔断器的状态时，若所述控制命令控制接触器断开，则所述通断子模块设置为第二判断状态，通过执行下述步骤判断所述熔断器和接触器的工作状态：

10.根据权利要求6所述的高压配电控制方法，其特征在于，还通过如下步骤检测绝缘电阻：

绝缘电阻检测模块接收绝缘电阻检测指令后，测量流过第一电阻的第一电流值、流过第二电阻的第二电流值，并结合第一电阻阻值、第二电阻阻值计算所述动力电池组正极和所述电底盘之间的绝缘电阻、和所述动力电池组负极和所述电底盘之间的绝缘电阻；

所述第一电阻和第一开关串联，连接于电动车高压回路的动力电池组正极和电动车电底盘之间；所述第二电阻和第二开关串联，连接于电动车高压回路的动力电池组负极和电动车电底盘之间。