CN209938334U - 一种高压互锁检测***及汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高压互锁检测***及汽车，高压互锁检测***包括恒流源；第一采样元件，其第一端与恒流源输出端连接；防反元件，其第一端与第一采样元件第二端连接；防反元件第二端设置为第一采样点；待测采样元件，其第一端与防反元件第二端连接，其两端均设置为采样点；第二采样元件，其第一端与待测采样元件第二端连接，第二端接地；第二采样元件第一端设置为第二采样点；CAN总线，连接VCU与待检测高压器件；VCU用于根据CAN总线传输的电压数据，诊断故障并确定故障的位置。本实用新型使高压互锁检测***免受电源波动的影响，提高了高压互锁故障判断的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源电动汽车领域，尤其涉及一种高压互锁检测***及汽车。
背景技术
随着能源和环境问题日益突出，发展节能环保的新能源电动汽车是世界汽车工业技术创新的重要方向，新能源电动汽车区别传统汽车的重要特征是具有高电压、大电流的高压回路，出于安全性考虑，必须对新能源电动汽车的高压回路进行监测，高压互锁是新能源电动汽车安全监测的一个重要手段。
如图1所示，为目前现有的一种采用电阻分压的高压互锁检测电路。在该电路中，高压电池包与高压用电器通过高压线连接形成回路，高压互锁检测模块通过互锁线连接到高压用电器上以检测高压故障。高压互锁连接器提供12V的供电电压，与上拉电阻r1、分压电阻r3、分压电阻r3’和下拉电阻r2形成电连接，高压用电器正常和故障情况下，采样点A、B间的采样值不同，从而判断高压故障。
上述方案的缺点是，易受供电电压的影响，汽车12V供电在使用过程中会在9V～16V之间变化，影响高压互锁故障判断的准确性。
实用新型内容
本实用新型提供一种高压互锁检测***及汽车，以提高高压互锁故障判断的准确性。
第一方面，本实用新型公开了一种高压互锁检测***，包括：
恒流源，设置于整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)内部，用于输出预设电流值的恒定电流；
第一采样元件，设置于所述VCU内部，其第一端与所述恒流源的输出端连接，用于将所述恒流源输出的电流引入到所述高压互锁检测***的电路中；
防反元件，设置于所述VCU内部，其第一端与所述第一采样元件的第二端连接，用于阻止与所述恒流源输出电流方向相反的电流流通；所述防反元件的第二端设置为第一采样点；
待测采样元件，设置于待检测高压器件上，其第一端与所述防反元件的第二端连接，其两端均设置为采样点；
第二采样元件，设置于所述VCU内部，其第一端与所述待测采样元件的第二端连接，第二端接地，用于将电流引入到地，使所述高压互锁检测***构成一个回路；所述第二采样元件的第一端设置为第二采样点；
CAN总线，连接所述VCU与所述待检测高压器件，用于将所述第一采样点、待测采样元件两端的采样点和所述第二采样点的电压数据传输至所述VCU；
所述VCU用于根据所述CAN总线传输的电压数据，诊断故障，并确定故障的位置。
可选的，当所述待检测高压器件为至少两个，所述待测采样元件为至少两个，所述待检测高压器件与所述待测采样元件一一对应，至少两个所述待测采样元件串联，第一个所述待测采样元件的第一端与所述防反元件的第二端连接，最后一个所述待测采样元件的第二端与所述第二采样元件的第一端连接。
可选的，所述第一采样元件、所述待测采样元件和所述第二采样元件均为电阻。
可选的，所述恒流源的输出电流为200-500mA。
可选的，所述第一采样元件、所述待测采样元件与所述第二采样元件的电阻之和在10-25Ω之间。
可选的，所述防反元件为至少一个二极管。
第二方面，本实用新型还公开了一种汽车，包括本实用新型任一实施例所提供的高压互锁检测***。
本实用新型，通过恒流源提供稳定电流，将检测电路中采样点的电压数据通过CAN总线传输至VCU，VCU据此电压数据进行故障诊断，并判断故障的位置，解决了现有的高压互锁检测***因供电电压波动而影响故障判断准确性的问题，达到了提高高压互锁检测***故障判断的准确性的有益效果。
附图说明
图1为现有技术中电阻分压型高压互锁检测***的电路框图；
图2是本实用新型实施例一中的高压互锁检测***的电路框图；
图3是本实用新型实施例二中的高压互锁检测***的电路框图；
图4是本实用新型实施例三中的一种汽车的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
实施例一
如图2所示，本实用新型实施例一提供一种高压互锁检测***，适用于新能源汽车高压器件的故障检测，包括：恒流源10、第一采样元件R1、防反元件D1、待测采样元件R、第二采样元件R2和地，其中恒流源10、第一采样元件R1、防反元件D1、待测采样元件R2和地均设置在整车控制器VCU20的内部，第二采样元件R设置在待检测高压器件30上。
其中，第一采样元件、待测采样元件和第二采样元件可以是具有阻抗的电学元件，防反元件可以是具备单向导通属性的电学元件，示例性的，图2中，第一采样元件R1为电阻，防反元件D1为二极管，待测采样元件R为电阻，第二采样元件R2为电阻。第一采样元件、待测采样元件和第二采样元件还可以是电阻和电感的组合，防反元件还可以是多个二极管的组合。
恒流源10输出端与电阻R1的第一端连接，二极管D1的正向导通端与电阻R1的第二端连接，二极管D1的反向截止端与电阻R的第一端连接，电阻R的第二端与电阻R2的第一端连接，电阻R2的第二端接地。二极管D1的反向截止端设为第一采样点H1，电阻R2的第一端设为第二采样点H2，电阻R与二极管D1连接的一端设为采样点H3，电阻R与电阻R2连接的一端设为采样点H4。CAN总线连接待检测高压器件30和VCU20，将采样点H1、H2、H3和H4的电压值传输至VCU20，VCU20根据各采样点的电压数据诊断故障，并确定故障的位置。
本实用新型实施例一提供的高压互锁检测***的工作原理是：
恒流源10输出的电流I_out恒定，经过电阻R1和二极管D1后，会在采样点H1处形成电压，VCU20检测采样点H1的电压，若采样点H1电压正常，则***正常工作；若采样点H1电压异常，则表明恒流源10到采样点H1的电路出现故障。
当VCU20检测到采样点H1电压正常后，VCU20继续检测采样点H2的电压，若采样点H2电压正常，则***正常工作；若采样点H2电压异常，则继续检测电阻R两端采样点H3和采样点H4的电压值，若正常，则***正常工作；若采样点H3或采样点H4电压异常，则说明待检测高压器件30出现故障。
示例性的，恒流源10输出电流I_out为200mA，电阻R1、电阻R2和电阻R的电阻之和为25Ω，则各采样点的正常电压应在0-5V之间。若采样点Hx(其中x为1-4任一项)的电压≥5V，则采样点Hx为短电源故障；若采样点Hx(其中x为1-4任一项)的电压≤0V，则采样点Hx为短地或者开路故障。
本实施例的技术方案，通过恒流源提供稳定电流，将检测电路中采样点的电压数据通过CAN总线传输至VCU，VCU据此电压数据进行故障诊断，并判断故障的位置，解决了现有的高压互锁检测***因供电电压波动而影响故障判断准确性的问题，达到了提高高压互锁检测***故障判断的准确性的有益效果。
实施例二
图3为本实用新型实施例二提供的高压互锁检测***的电路框图，在上述技术方案的基础上进一步细化，当待检测高压器件为4个时，待测采样元件为4个，待检测高压器件与待测采样元件一一对应，4个待测采样元件串联，第一个待测采样元件的第一端与防反元件的第二端连接，最后一个待测采样元件的第二端与第二采样元件的第一端连接。具体如图3所示：
第一待检测高压器件31上设有待测采样元件电阻R3，电阻R3两端设为采样点H3和采样点H4，第二待检测高压器件32上设有待测采样元件电阻R4，电阻R4两端设为采样点H5和采样点H6，第三待检测高压器件33上设有待测采样元件电阻R5，电阻R5两端设为采样点H7和采样点H8，第四待检测高压器件34上设有待测采样元件电阻R6，电阻R6两端设为采样点H9和采样点H10，电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6依次串联，电阻R3的第一端与二极管D1的反向截止端连接，电阻R6的第二端与电阻R2的第一端连接。
本实用新型实施例二提供的高压互锁检测***的工作原理是：
VCU20检测采样点H1的电压，若采样点H1电压正常，则***正常工作；若采样点H1电压异常，则表明恒流源10到采样点H1的电路出现故障。
当VCU20检测到采样点H1电压正常后，VCU20继续检测采样点H2的电压，若采样点H2电压正常，则***正常工作；若采样点H2电压异常，则继续检测电阻R两端采样点H3-H10的电压值，若正常，则***正常工作；若采样点H3-H10任一项电压异常，则说明对应的待检测高压器件出现故障。
本实用新型实施例二的技术方案，采用恒流源输出恒定的电流，将每个待检测高压器件的待测采样元件两端设为采样点，若采样点的电压异常，可以追溯到故障源，解决了现有技术中只能判断高压器件出现故障而无法定位到故障位置的问题，提高了高压互锁故障检测的精确度。
实施例三
如图4所示，本实用新型实施例三提供了一种汽车，该汽车2包括上述任一实施例所提供的高压互锁检测***1。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (7)
1.一种高压互锁检测***，其特征在于，包括：
恒流源，设置于整车控制器VCU内部，用于输出预设电流值的恒定电流；
第一采样元件，设置于所述VCU内部，其第一端与所述恒流源的输出端连接，用于将所述恒流源输出的电流引入到所述高压互锁检测***的电路中；
防反元件，设置于所述VCU内部，其第一端与所述第一采样元件的第二端连接，用于阻止与所述恒流源输出电流方向相反的电流流通；所述防反元件的第二端设置为第一采样点；
待测采样元件，设置于待检测高压器件上，其第一端与所述防反元件的第二端连接，其两端均设置为采样点；
第二采样元件，设置于所述VCU内部，其第一端与所述待测采样元件的第二端连接，第二端接地，用于将电流引入到地，使所述高压互锁检测***构成一个回路；所述第二采样元件的第一端设置为第二采样点；
CAN总线，连接所述VCU与所述待检测高压器件，用于将所述第一采样点、所述待测采样元件两端的采样点和所述第二采样点的电压数据传输至所述VCU；
所述VCU用于根据所述CAN总线传输的电压数据，诊断故障，并确定故障的位置。
2.如权利要求1所述的高压互锁检测***，其特征在于，当所述待检测高压器件为至少两个，所述待测采样元件为至少两个，所述待检测高压器件与所述待测采样元件一一对应，至少两个所述待测采样元件串联，第一个所述待测采样元件的第一端与所述防反元件的第二端连接，最后一个所述待测采样元件的第二端与所述第二采样元件的第一端连接。
3.如权利要求1所述的高压互锁检测***，其特征在于，所述第一采样元件、所述待测采样元件和所述第二采样元件均为电阻。
4.如权利要求1所述的高压互锁检测***，其特征在于，所述恒流源的输出电流为200-500mA。
5.如权利要求4所述的高压互锁检测***，其特征在于，所述第一采样元件、所述待测采样元件与所述第二采样元件的电阻之和在10-25Ω之间。
6.如权利要求1所述的高压互锁检测***，其特征在于，所述防反元件为至少一个二极管。
7.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的高压互锁检测***。
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| CN201920742133.4U CN209938334U (zh) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | 一种高压互锁检测***及汽车 |
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| CN (1) | CN209938334U (zh) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2021248958A1 (zh) * | 2020-06-12 | 2021-12-16 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 高压互锁装置及其故障检测方法 |
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2019
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| US11366462B2 (en) | 2020-06-12 | 2022-06-21 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | High-voltage interlock device and fault detection method thereof |
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