CN104924909A - 电动汽车高压余电泄放*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车高压余电泄放***，包括高压动力电池、与该高压动力电池母线相连的高压用电器、串接在所述高压动力电池和高压用电器之间的第一开关、以及串联连接的第二开关和预充电阻，所述第二开关和预充电阻的两端与所述第一开关并联，还包括第三开关、以及串联连接的发光二极管和保护电阻，所述预充电阻的两端通过所述第三开关与所述发光二极管和保护电阻的两端并联，所述发光二极管和保护电阻的两端与所述高压用电器并联。本***既能提供高压危险指示，保证泄放余电，又能有效地利用余电的部分能量。

Description

电动汽车高压余电泄放***

技术领域

本发明涉及一种电动汽车高压余电泄放***，属于电动汽车尤其是电动客车的安全技术领域。

背景技术

经济的发展带来传统车数量不断的增加，随之而来的是国际原油的大幅涨价和日益加剧的环保问题，所以目前许多国家都将目光投到节能和环保的新能源车上。新能源最大的特点是车内有用于提供动力的高电压电路。正常工况下，电压值能达到600V左右，电流也有几百安培。因此，在高压电路的设计规划方面，不仅需要保证满足整车动力驱动要求，也需要考虑车辆运行安全、乘客驾驶人员安全和维修人员安全。高压电气***的管理和安全已经成为新能源车设计规划时必须解决的重要问题。

电动模式行驶过程是电池通过电机控制器控制驱动电机带动车辆行驶。由于电机控制器中有大量的容性负载的存在，在总正继电器断开后驱动电路上仍残余很大的电压和电量。如不采取有效的泄放措施，这些电荷将威胁到车辆运行安全和人身安全。为避免这些电荷可能带来的危害，在总正继电器断开后必须采用余电泄放的措施。

目前传统的对驱动***余电泄放的办法是在高压总线正负之间增加一个功率电阻，在总正继电器断开之后，通过功率电阻进行余电泄放，将电能转化为热能。申请号为201310286914.4的中国发明专利申请将余电通过DC-DC转化器存储到低压蓄电池里，但客车上总正继电器断开后DC-DC转化器与驱动***不连接且在四百多伏时停止工作。

发明内容

本发明目的是：针对上述问题，提出一种电动汽车高压余电泄放***，其能提供高压危险指示，保证泄放余电，又能有效地利用部分能量。

本发明的技术方案是：一种电动汽车高压余电泄放***，包括高压动力电池、与该高压动力电池母线相连的高压用电器、串接在所述高压动力电池和高压用电器之间的第一开关、以及串联连接的第二开关和预充电阻，所述第二开关和预充电阻的两端与所述第一开关并联，还包括第三开关、以及串联连接的发光二极管和保护电阻，所述预充电阻的两端通过所述第三开关与所述发光二极管和保护电阻的两端并联，所述发光二极管和保护电阻的两端与所述高压用电器并联。

本发明在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

还包括电动打气泵和DC-AC转化器，所述DC-AC转化器的输入端与所述高压用电器并联，DC-AC转化器的输出端与所述电动打气泵并联。

还包括与所述第一开关和DC-AC转化器相连的控制单元。

所述电动打气泵布置在该电动汽车的车体内。

所述保护电阻的阻值为10KΩ-20KΩ。

所述预充电阻的阻值为50Ω-100Ω。

所述第一开关为继电器开关。

所述第二开关为继电器开关。

所述第三开关为按钮开关或继电器开关。

本发明的优点是：本发明这种电动汽车高压余电泄放***既能有效地利用残余电荷的能量，又能提示高压危险，还能利用已有的预充电阻进行快速泄放电荷，节约成本。

附图说明

图1为本发明实施例中电动汽车高压余电泄放***的电气原理图；

其中：E-为高压动力电池，K1为第一开关，K3为第三开关，R1为保护电阻，R2为预充电阻，C为高压用电器。

具体实施方式

图1示出了本发明这种电动汽车高压余电泄放***的一个具体实施例，它包括高压动力电池E、与该高压动力电池母线相连的高压用电器C、串接在所述高压动力电池和高压用电器之间的第一开关K1、串联连接的第二开关K2和预充电阻R1，第二开关K2和预充电阻R1的两端与第一开关K1并联(即第二开关K2和预充电阻R1串联而成的预充电路与第一开关K1并联)。本例中该第一开关K1为继电器开关，其连接在母线上，故称之为总正继电器。第二开关K2也为继电器开关，其与预充电阻R1配合构成预充电路，故一般称之为预充开关。使用时，先闭合第二开关K2，避免电路上出现瞬时的高电流而烧坏高压用电器C，待电流值稳定后，再闭合第一开关K1。一般，预充电阻R1的阻值在50Ω-100Ω。

其中，高压用电器C主要不仅包括汽车中的电机驱动器和与电气驱动器相连的驱动电机，还包括电动空调、电动加热等其他高压用电设备。由于电机控制器等高压用电器中有大量的容性负载的存在，在总正继电器(即第一开关K1)和预充开关(即第二开关K2)断开后，高压用电器的驱动电路上仍残余很大的电压和电量，故在图1中用通常表示电容的符号“C”表示本实施中的高压用电器例。为避免这些电荷可能带来的危害，本实施例采用了如下措施以在总正继电器断开后进行余电泄放。具体为：

该***还包括第三开关K3、以及串联连接的发光二极管D和保护电阻R2。其中保护电阻R2的阻值远大于预充电阻R1的阻值，一般在10KΩ-20KΩ之间。并且，所述预充电阻R1的两端通过所述第三开关K3与所述发光二极管D和保护电阻R2的两端并联，同时发光二极管D和保护电阻R2的两端与所述高压用电器C并联，也就说是预充电阻R1和第三开关K3构成的第一电路与发光二极管D和保护电阻R2串联构成的第二电路并联的同时，还与所述高压用电器C并联，如图1。

本例中所述第三开关K3为按钮开关，当然也可以是采用继电器开关或其他 结构形式的开关。发光二极管D可以用低压小电流的LED发光二极管，正常工作时显示红光。

此外，该***还包括电动打气泵和DC-AC转化器，所述DC-AC转化器的输入端与所述高压用电器C并联，DC-AC转化器的输出端与所述电动打气泵并联。

为了方便维修操作人员对所述第一开关K1和DC-AC转化器进行控制，该***还包括与第一开关K1和DC-AC转化器相连的控制单元，该控制单元通常为汽车的整车控制器。

高压用电器C由于有大量容性负载，可以等效为一个电容。当第一开关K1和第二开关K2均断开后，由高压用电器C形成的等效电容处于高电压状态，通过控制单元令DC-AC转化器继续工作，将部分能量通过DC-AC转化器传输给电动打气泵用以打气。若需要维修，则接通第三开关K3，1s之内即可通过预充电电阻R1进行余电泄放，将高压总线电压降到安全电压。若不需要维修，由高压用电器C形成等效电容也能在几分钟内通过大阻值的保护电阻R2，将高压总线两端的电压降到人体安全电压，保证维修人员的安全。这时发光二极管也由亮迅速变暗，提示维修人员可以安全工作。

可见，该***既能有效地利用残余电荷的能量，又能提示高压危险，还能利用已有的预充电阻进行快速泄放电荷，节约成本。

当所述第三开关K3采用继电器开关时，可将其与上述控制单元相连，或其他结构形式的开关。当作为总正继电器的第一开关K1断开时，第三开关K3立即闭合进行余电泄放。

上述的电动打气泵通常直接布置在电动汽车的车体内，使用时将其取出。

当然，上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明 的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动汽车高压余电泄放***，包括高压动力电池(E)、与该高压动力电池母线相连的高压用电器(C)、串接在所述高压动力电池和高压用电器之间的第一开关(K1)、以及串联连接的第二开关(K2)和预充电阻(R1)，所述第二开关(K2)和预充电阻(R1)的两端与所述第一开关(K1)并联，

其特征在于：还包括第三开关(K3)、以及串联连接的发光二极管(D)和保护电阻(R2)，所述预充电阻(R1)的两端通过所述第三开关(K3)与所述发光二极管(D)和保护电阻(R2)的两端并联，所述发光二极管(D)和保护电阻(R2)的两端与所述高压用电器(C)并联。

2.根据权利要求1所述的电动汽车高压余电泄放***，其特征在于：还包括电动打气泵和DC-AC转化器，所述DC-AC转化器的输入端与所述高压用电器(C)并联，DC-AC转化器的输出端与所述电动打气泵并联。

3.根据权利要求2所述的电动汽车高压余电泄放***，其特征在于：还包括与所述第一开关(K1)和DC-AC转化器相连的控制单元。

4.根据权利要求2所述的电动汽车高压余电泄放***，其特征在于：所述电动打气泵布置在该电动汽车的车体内。

5.根据权利要求1所述的电动汽车高压余电泄放***，其特征在于：所述保护电阻(R2)的阻值为10KΩ-20KΩ。

6.根据权利要求1所述的电动汽车高压余电泄放***，其特征在于：所述预充电阻(R1)的阻值为50Ω-100Ω。

7.根据权利要求1所述的电动汽车高压余电泄放***，其特征在于：所述第一开关(K1)为继电器开关。

8.根据权利要求1所述的电动汽车高压余电泄放***，其特征在于：所述第二开关(K2)为继电器开关。

9.根据权利要求1所述的电动汽车高压余电泄放***，其特征在于：所述第三开关(K3)为按钮开关或继电器开关。