一种汽车及其高压互锁检测电路的制作方法

本发明涉及汽车安全保护领域，特别涉及一种高压互锁检测电路。此外，本发明还涉及一种包括上述高压互锁检测电路的汽车。

背景技术：

新能源汽车开发首要考虑因素是安全。在电动汽车钥匙切换到“on”时，动力电池闭合继电器输出高压，高压部件04准备开始工作并已带有高压电。整车高压系统是一个绝缘封闭的系统，但在车辆维修及一些特殊环境下，若高压部件04及其高压连接器01没有正常连接，会造成高压暴露，因而存在人员触电的风险。

高压互锁是新能源汽车所采用的一种高压系统安全保护方法，该方法是通过使用低压电信号来检查整个高压系统的部件、导线及连接器的电气完整性情况。当发生互锁故障后，必须保证整车高压系统下电且在故障排除前高压系统不能上电，同时触发相应的警示信号。

目前，新能源汽车的高压互锁通常按照图1所示的方法来实现。假定整车高压系统总共有n个高压部件04，每个高压部件04包含一个高压连接器01和一个低压连接器02。由互锁检测装置03引出一根低压信号线，按原理图所示将整车高压系统的n个高压部件04串联后再回到互锁检测装置03。互锁检测装置03和低压信号线构成高压互锁检测回路。互锁检测装置03实时检测高压互锁检测回路的通断情况。当任意一个高压部件04的高压连接器01或者低压连接器02断开时，互锁检测装置03会检测到高压互锁检测回路开路，其中，n＞1且n为正整数。

上述的高压互锁的实现方法存在的主要缺点是：高压互锁检测回路为串联结构，只能检测整个高压互锁回路的通断，无法判定具体是哪一个高压部件04的互锁连接断开。当整车出现高压互锁故障后，只能通过逐一排查各个高压部件04的方法来锁定发生互锁故障的位置。若整车高压系统的高压部件04较多，会使得排查和解决高压互锁故障问题的整个过程耗时较长，效率很低。

因此，如何实现在高压部件04中发生连接器问题引起的高压互锁开路故障后准确锁定发生互锁开路的高压部件04，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种高压互锁检测电路，能够在高压部件中发生连接器问题引起的高压互锁开路故障后准确锁定发生互锁开路的高压部件。本发明的另一目的是提供一种包括上述高压互锁检测电路的汽车，能够在高压部件中发生连接器问题引起的高压互锁开路故障后准确锁定发生互锁开路的高压部件。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高压互锁检测电路，包括互锁检测装置和n个用于一一对应设于n个高压部件中的部件端电阻，所述部件端电阻与所述高压部件中的高压连接器、低压连接器串联形成检测支路，所有所述检测支路并联后与所述互锁检测装置串联，在所述检测支路的2ⁿ种通断情况下，所有所述检测支路并联后的并联电阻值对应有2ⁿ种，所述互锁检测装置能够根据所述并联电阻值判断发生故障的所述检测支路，其中，n＞1且n为正整数。

优选地，每个所述部件端电阻均具有一个电阻器，且各所述部件端电阻的阻值均不相同。

优选地，所述互锁检测装置包括：

采样电阻；

电压检测模块，用于实时检测所述采样电阻两端的电压；

供电模块，所述采样电阻与所述电压检测模块并联后再与所述供电模块串联形成串联支路，所有所述检测支路并联后与所述串联支路串联形成回路。

优选地，还包括串接于所述串联支路中的匹配电阻，用于调节所述回路总电阻值以调节所述回路功耗。

优选地，所述匹配电阻为阻值可调的电阻器。

优选地，还包括上位机，用于存储所述采样电阻与所述并联电阻值之间的对应关系，并根据所述电压检测模块的检测结果显示所述高压部件的故障情况，所述上位机信号连接于所述电压检测模块。

一种汽车，包括如上述任意一项所述的高压互锁检测电路。

本发明提供的高压互锁检测电路在进行检测时，如果高压部件因连接器问题引起高压互锁开路故障，互锁检测装置可以根据其与检测支路的并联电阻值之间的关系准确锁定是哪个高压部件或哪几个高压部件中发生开路故障，使工作人员能够直接去解决故障，无需逐一排查各个高压部件来判断发生互锁故障的位置，从而提高解决效率，缩短耗时，方法原理简单，且可靠可行。

本发明提供的包括上述高压互锁检测电路的汽车，能够在高压部件中发生连接器问题引起的高压互锁开路故障后准确锁定发生互锁开路的高压部件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中高压互锁检测电路的连接图；

图2为本发明所提供高压互锁检测电路的连接图；

图3为本发明所提供高压互锁检测电路中互锁检测装置的内部连接图。

图1中，01-高压连接器，02-低压连接器，03-互锁检测装置，04-高压部件；

图2和图3中，1-高压连接器，2-低压连接器，3-互锁检测装置，31-供电模块，32-电压检测模块，33-采样电阻，34-匹配电阻，4-高压部件，5-部件端电阻，6-等效并联总电阻。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种高压互锁检测电路，能够在高压部件中发生连接器问题引起的高压互锁开路故障后准确锁定发生互锁开路的高压部件。本发明的另一核心是提供一种包括上述高压互锁检测电路的汽车，能够在高压部件中发生连接器问题引起的高压互锁开路故障后准确锁定发生互锁开路的高压部件。

请参考图2，图2为本发明所提供高压互锁检测电路的连接图。

本发明所提供高压互锁检测电路的一种具体实施例中，包括用于检测高压部件4开路故障的互锁检测装置3、n个用于一一对应设置在n个高压部件4中的部件端电阻5，即，一个高压部件4中设有一个部件端电阻5。部件端电阻5与高压部件4中的高压连接器1、低压连接器2串联形成检测支路，排列关系可以按需设置，例如，具体将部件端电阻5设置在高压连接器1与低压连接器2之间，从高压连接器1未连接部件端电阻5的一端、低压连接器2未连接部件端电阻5的一端分别作为该检测支路与其他检测支路的连接点。所有检测支路并联后与互锁检测装置3串联。

在一个高压部件4中，无论是高压连接器1还是低压连接器2未连，其部件端电阻5都会与互锁检测装置3所形成的回路断开。当所有高压部件4的连接器均有效连接时，所有检测支路的等效并联总电阻6的阻值＝(r1×r2×…×rn-1×rn)/(r1+r2+…+rn-1+rn)；当第k个高压部件4的连接器断开时，等效并联总电阻6的阻值＝(r1×r2×…×rk-1×rk+1×…×rn-1×rn)/(r1+r2+…+rk-1+rk+1+…+rn-1+rn)，其中1≤k≤n，k为正整数。对每单个高压部件4，其部件端电阻5是否接入互锁检测回路有2种状态；易证，对n个高压部件4的n个部件端电阻5是否接入互锁检测回路总共有2ⁿ种状态。通过合理的选取部件端电阻5的阻值，使得每种状态对应的等效并联总电阻阻值唯一且互不相等，则在检测支路的2ⁿ种通断情况下，所有检测支路并联后的并联电阻值对应有2ⁿ种，其中，n＞1且n为正整数。每种高压部件4的开路情况对应一个并联电阻值，即对应一种高压部件4通断电状态，互锁检测装置3根据并联电阻值即可判断发生故障的检测支路和高压部件4。

本实施例中的高压互锁检测电路在进行检测时，如果高压部件4因连接器问题引起高压互锁开路故障，互锁检测装置3可以根据其与检测支路的并联电阻值之间的关系准确锁定是哪个高压部件4或哪几个高压部件4中发生开路故障，使工作人员能够直接去解决故障，无需逐一排查各个高压部件4来判断发生互锁故障的位置，从而提高解决效率，缩短耗时，方法原理简单，且可靠可行。

其中，检测支路与互锁检测装置3之间可以通过低压线束进行连接。

具体地，每个部件端电阻5可以具有一个电阻器，且各个部件端电阻5的阻值均不相同，便于安装。当然，部件端电阻5也可以通过其他方式进行设置，例如，一个部件端电阻5可以由至少两个电阻串联而成或并联而成。其中，部件端电阻5具体可以为高精度电阻，以明确区分各种并联电压值。

进一步地，请参考图3，互锁检测装置3具体可以包括采样电阻33、电压检测模块32和供电模块31。电压检测模块32用于实时检测采样电阻33两端的电压。采样电阻33与电压检测模块32并联后再与供电模块31串联形成串联支路，所有检测支路并联后与该串联支路串联形成回路。供电模块31可以为整个回路供电，其输出电压的幅值和波形可根据实际的使用需求选择。采样电阻33具体可以为定值电阻，实际检测中，在串联支路中各部件的阻值确定且回路完成连接后，对于每一种检测支路的并联情况，采样电阻33均对应有一个确定的端压，通过电压检测模块能够检测出来，从而可以直观地获取高压部件4的开路情况。其中，电压检测模块32可以为高精度电压检测模块，其必须能够区分采样电阻33以及匹配电阻34与不同的检测支路的等效并联总电阻之间串联后采样电阻33上的不同分压电压值。

进一步地，该高压互锁检测电路中还可以包括串接于该串联支路中的匹配电阻34，即，采样电阻33与电压检测模块32并联后再与供电模块31、匹配电阻34串联形成串联支路，然后，所有检测支路并联后与该串联支路串联形成回路。该匹配电阻34可以调整回路的总电阻值，以调节该回路的功耗，从而保证该回路的功耗处于合适的范围内。当采样电阻33和匹配电阻34的阻值选取特定阻值时，通过判定电压检测模块32所采集的电压值来判定检测支路的并联总电阻阻值状态，进而确定高压部件4连接器的通断状态。最终就能根据高压部件4连接器的通断状态来排查对应的高压部件4。

进一步地，匹配电阻34可以为阻值可调的电阻器，以方便回路总电阻值调节操作的进行。通过调节匹配电阻34将回路的功耗调节到可接受范围后，匹配电阻34的电阻值即确定，此时，可以对采样电阻33的分压与检测支路各种并联情况下的并联电阻的关系进行确定。

上述各个实施例中，高压互锁检测电路中还可以包括上位机，该上位机用于存储采样电阻33与检测支路的并联电阻值之间的对应关系，具体可以为关系表，并根据电压检测模块的检测结果显示高压部件4的故障情况，上位机信号连接于电压检测模块32，从而可以方便直接地确定当前的检测电压值对应的高压部件4连接器通断情况。

除了上述高压互锁检测电路，本发明还提供了一种包括上述实施例公开的高压互锁检测电路的汽车，该汽车由于采用了上述高压互锁检测电路，能够在高压部件4中发生连接器问题引起的高压互锁开路故障后准确锁定发生互锁开路的高压部件4。该汽车的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的汽车及其高压互锁检测电路进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。