一种高压互锁检测系统、方法和电动车与流程

本发明实施例涉及电动车技术领域，尤其涉及一种高压互锁检测系统、方法和电动车。

背景技术：

随着电动汽车的不断普及，高压安全也越来越受到社会的钟声，国家颁布gb/t18384.3《电动汽车安全要求第3部分：人员触电防护》的要求，电动汽车中b级电压以上电路的人员触电防护包括：(1)防止与带电部分直接接触的基本防护方法(2)发生单点失效情况下的防护方法，必须要求电动车必须配备高压互锁(highvoltageinterlockloop，hvil)功能。

现在高压互锁的实现，通过电池管理系统(batterymanagementsystem，bms)集成高压互锁检测电路，采用低压回路串联车辆高压零部件来实现高压互锁功能，当车辆报高压互锁故障后，无法迅速排查高压互锁的故障点，造成了电动车维修效率低，维修困难的问题，并且由于高压互锁回路比较长，误报和报错的概率提升。

技术实现要素：

本发明提供一种高压互锁检测系统、方法和电动车，以快速排查高压互锁的故障点，提高维修率，降低误报和错报率。

第一方面，本发明实施例提供一种高压互锁检测系统，应用于电动车中，该系统包括：

多个高压部件、多个高压接插件、多个高压互锁检测模块和整车控制单元；多个所述高压互锁检测模块与多个所述高压部件一一对应；

所述高压部件包括高压互锁检测输入端口和高压互锁检测输出端口；

所述高压接插件用于电连接两个所述高压部件；

所述高压互锁检测模块包括低压信号源和检测单元，所述低压信号源与所述高压互锁检测输入端口电连接，所述检测单元的输入端与所述高压互锁检测输出端口电连接，所述检测单元的输出端与所述整车控制单元电连接；

所述检测单元用于根据是否接收到高压互锁信号来检测对应的所述高压部件的连接是否正常，并产生相应的检测结果；

所述整车控制单元用于接收所述检测结果，并根据所述检测结果判断所述电动车是否下电。

可选的，所述根据所述检测结果判断所述电动车是否下电，包括：

所述整车控制单元判断所述电动车的整车状态；

若所述电动车处于充电状态，并在所述高压部件发生故障时，所述整车控制单元控制所述电动车退出充电状态且对所述电动车进行下电处理；

若所述电动车处于行车状态，并在所述高压部件发生故障时，所述整车控制单元控制车辆限速行驶或者控制车辆降速行驶，并进行下电提示；

若所述电动车处于静态高压上电前，并在所述高压部件发生故障时，所述整车控制单元限制所述电动车的上电操作；

若所述电动车处于静态高压上电后，并在所述高压部件发生故障时，所述整车控制单元对所述电动车进行下电操作。

可选的，多个所述高压部件至少包括：第一高压部件和第二高压部件，所述第一高压部件和所述第二高压部件通过所述高压接插件电连接；

所述第一高压部件与第一高压互锁检测模块对应，所述第二高压部件与第二高压互锁检测模块对应；所述第一高压互锁检测模块包括第一低压信号源和第一检测单元，所述第二高压互锁检测模块包括第二低压信号源和第二检测单元；

所述第一部件高压的高压互锁检测输入端口与所述第一低压信号源电连接，所述第二高压部件的高压互锁检测输出端口与所述第二检测单元的输入端电连接；

所述第二检测单元用于检测所述第二高压部件与所述第一高压部件的连接是否正常，并产生相应的检测结果。

可选的，多个所述高压部件还包括：第三高压部件，所述第三高压部件与所述第二高压部件通过所述高压接插件电连接；

所述第三高压部件与第三高压互锁检测模块对应；所述第三高压互锁检测模块包括第三低压信号源和第三检测单元；

所述第三高压部件的高压互锁检测输入端口与所述低压信号源电连接；

所述第二检测单元还用于检测所述第二高压部件与所述第三高压部件的连接是否正常，并产生相应的检测结果。

可选的，多个所述高压部件为电池包高压电加热器、乘员舱高压电加热器、电机控制器、电动压缩控制器、三合一模块、电池管理系统中的至少两种。

可选的，所述高压互锁检测模块将所述检测结果以can报文方式发送至所述整车控制单元。

可选的，所述低压信号源为pwm信号源。

第二方面，本发明实施例提供了一种高压互锁检测方法，适用于第一方面提供的任种高压互锁检测系统，所述高压互锁检测系统包括：多个高压部件、多个高压接插件、多个高压互锁检测模块和整车控制单元；多个所述高压互锁检测模块与多个所述高压部件一一对应；

所述高压部件包括高压互锁检测输入端口和高压互锁检测输出端口；

所述高压接插件用于电连接两个所述高压部件；

所述高压互锁检测模块包括低压信号源和检测单元，所述低压信号源与所述高压互锁检测输入端口电连接，所述检测单元的输入端与所述高压互锁检测输出端口电连接，所述检测单元的输出端与所述整车控制单元电连接；

所述高压互锁检测方法包括：

所述检测单元根据是否接收到高压互锁信号来检测对应的所述高压部件的连接是否正常，并产生相应的检测结果；

所述整车控制单元接收所述检测结果，并根据所述检测结果判断所述电动车是否下电。

可选的，所述根据所述检测结果判断所述电动车是否下电，包括：

所述整车控制单元判断所述电动车的整车状态；

若所述电动车处于充电状态，并在所述高压部件发生故障时，所述整车控制单元控制所述电动车退出充电状态且对所述电动车进行下电处理；

若所述电动车处于行车状态，并在所述高压部件发生故障时，所述整车控制单元控制车辆限速行驶或者控制车辆降速行驶，并进行下电提示；

若所述电动车处于静态高压上电前，并在所述高压部件发生故障时，所述整车控制单元限制所述电动车的上电操作；

若所述电动车处于静态高压上电后，并在所述高压部件发生故障时，所述整车控制单元对所述电动车进行下电操作。

第三方面，本发明实施例提供了一种电动车，包括第一方面提供的任一种高压互锁检测系统。

本发明实施例提供的技术方案，通过将高压互锁检测模块与多个高压部件一一对应设置，高压接插件电连接两个高压部件，高压互锁检测模块的低压信号源与高压部件的高压互锁检测输入端口电连接，高压互锁检测模块的检测单元的输入端与高压部件的高压互锁检测输出端口电连接，检测单元的输出端与所述整车控制单元电连接；当两个高压部件正常电连接时，在其中一个高压部件对应的检测单元能够检测到另一个高压部件对应的低压信号源发出的高压互锁信号，当两个高压部件未正常电连接时，在其中一个高压部件对应的检测单元则不能检测到另一个高压部件对应的低压信号源发出的高压互锁信号，因此，检测单元能够根据是否接收到高压互锁信号来检测出该检测单元对应的高压部件是否正常电连接，并产生相应的检测结果，整车控制单元接收到检测结果后，根据检测结果判断电动车是否下电。由于高压互锁检测模块与高压部件一一对应，并将检测结果发送至整车控制单元，即每个高压部件的高压互锁检测回路并联设置，因此，整车控制单元能够接收到每个高压部件的高压互锁检测结果，根据检测结果能够快速排查高压互锁的故障点，提高了维修率；此外每个高压互锁检测回路中电连接的高压部件较少，即每高压互锁检测回路短，因此能够避免由高压互锁检测回路长导致的误报和错报，进而提高了误报率和错报率。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种高压互锁检测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种整车控制单元的工作流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种高压回路的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种高压互锁检测方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种高压互锁检测方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的一种电动车的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请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申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供一种高压互锁检测系统，该系统应用于电动车中。图1为本发明实施例提供的一种高压互锁检测系统的结构示意图。如图1所示，高压互锁检测系统100包括：多个高压部件110、多个高压接插件120、多个高压互锁检测模块130和整车控制单元140；多个高压互锁检测模块130与多个高压部件110一一对应。

其中，高压部件110包括高压互锁检测输入端口j1和高压互锁检测输出端口j12；高压接插件120用于电连接两个高压部件110；高压互锁检测模块130包括低压信号源131和检测单元132，低压信号源131与高压互锁检测输入端口j1电连接，检测单元132的输入端与高压互锁检测输出端口j2电连接，检测单元132的输出端与整车控制单元140电连接。

检测单元132用于根据是否接收到高压互锁信号来检测对应的高压部件110的连接是否正常，并产生相应的检测结果。

整车控制单元140用于接收检测结果，并根据检测结果判断电动车是否下电。

示例性的，如图1所示，多个高压部件110至少包括第一高压部件1101和第二高压部件1102，第一高压部件1101与第二高压部件1102通过高压接插件120电连接；其中第一高压部件1101与第一高压互锁检测模块1301对应，第二高压部件1102与第二高压互锁检测模块1302对应。第一高压互锁检测模块1301包括第一低压信号源1311和第一检测单元1321，第二高压互锁检测模块1302包括第二低压信号源1312和第二检测单元1322，第一高压部件1101的高压互锁检测输入端口j1与第一低压信号源1311电连接，第一高压部件1101的高压互锁检测输出端口j2与第一检测单元1321的输入端电连接；第二高压部件1102的高压互锁检测输入端口j1与第二低压信号源1312电连接，第二高压部件1101的高压互锁检测输出端口j2与第二检测单元1322的输入端电连接，第一检测单元1321的输出端和第二检测单元1322的输出端均与整车控制单元140电连接。第二检测单元1322用于检测第二高压部件1102与第一高压部件1101的连接是否正常，并产生相应的检测结果，第一检测单元1321用于检测第一高压部件1101与第二高压部件1102的连接是否正常，并产生相应的检测结果。

具体的，当第一高压部件1101与第二高压部件1102正常电连接时，第一高压部件1101的高压互锁检测输入端口j1与第二高压部件1102的高压互锁检测输入输出端口j2电连接，和/或第一高压部件1101的高压互锁检测输出端口j2与第二高压部件1102的高压互锁检测输入端口j1电连接，因此，第一低压信号源1311输出的高压互锁信号能够传输至第二高压部件1102的高压互锁检测输入输出端口j2，第二检测单元1322检测到该高压互锁信号并产生相应的检测结果，第二低压信号源1312输出的高压互锁信号能够传输至第一高压部件1101的高压互锁检测输入输出端口j2，第一检测单元1321检测到该高压互锁信号并产生相应的检测结果；当第一高压部件1101与第二高压部件1102未正常电连接时，第一高压部件1101的高压互锁检测输入端口j1与第二高压部件1102的高压互锁检测输入输出端口j2断开，和/或第一高压部件1101的高压互锁检测输出端口j2与第二高压部件1102的高压互锁检测输入端口j1断开，因此，第一低压信号源1311输出的高压互锁信号无法传输至第二高压部件1102的高压互锁检测输入输出端口j2，第二检测单元1322不能检测到该高压互锁信号并产生相应的检测结果，第二低压信号源1312输出的高压互锁信号无法传输至第一高压部件1101的高压互锁检测输入输出端口j2，第一检测单元1321不能检测到该高压互锁信号并产生相应的检测结果。综上所述，第一检测单元1321能够根据是否接收到第二低压信号源1312发出的高压互锁信号来检测出第一高压部件1101与第二高压部件1102是否正常电连接并产生相应的检测结果，第二检测单元1322能够根据是否接收到第一低压信号源1311发出的高压互锁信号来检测出第二高压部件1102与第一高压部件1101是否正常电连接并产生相应的检测结果。需要说明的是，图1仅示例性展示了包括两个高压部件的高压互锁检测系统，本申请对高压部件的具体数量不做限制。

本发明实施例，通过高压互锁检测模块与高压部件一一对应，检测单元能够根据是否接收到高压互锁信号来检测出该检测单元对应的高压部件是否正常电连接，并产生相应的检测结果，也就是说每个高压部件的高压互锁检测回路并联设置，因此，整车控制单元能够接收到每个高压部件的高压互锁检测结果，根据检测结果能够快速排查高压互锁的故障点，提高了维修率；此外每个高压互锁检测回路中电连接的高压部件较少，即每个高压互锁检测回路短，因此能够避免由高压互锁检测回路长导致的误报和错报，进而提高了误报率和错报率。

可选的，图2为本发明实施例提供的一种整车控制单元的工作流程示意图，如图2所示。整车控制单元的工作流程具体包括：

s110，判断所述电动车的整车状态；若所述电动车处于充电状态，执行s121，若所述电动车处于行车状态，执行s122，若所述电动车处于静态高压上电前，执行s123，若所述电动车处于静态高压上电后，执行s124。

s121，在所述高压部件发生故障时，控制所述电动车退出充电状态且对所述电动车进行下电处理。

具体的，充电状态是指充电桩向电动车的蓄电池充电的状态，此时整车处于高压状态，如果出现高压部件未正常电连接的情况，应当立即退出充电状态，停止向充电桩请求输出，切断整车所有高压部件的电连接，进行下电处理。

s122，在所述高压部件发生故障时，控制车辆限速行驶或者控制车辆降速行驶，并进行下电提示。

具体的，行车状态是指电动车正在行驶的状态，如果出现高压部件未正常电连接的情况，降低电动车的行驶速度或者限制电动车行驶的最高速度，但是电动车仍处于行车状态，与此同时通过仪表提示、声音提示等方式提示驾驶员尽快停止车辆行驶，并且对故障点进行维修。需要说明的是，在对故障点进行维修前，不允许车辆进行下一循环上电，直至完成维修后电动车才可以正常使用。

s123，在所述高压部件发生故障时，限制所述电动车的上电操作；

s124，在所述高压部件发生故障时，对所述电动车进行下电操作。

具体的，静态高压上电是指电动车通过自身的蓄电池启动电动车的过程，电动车处于静态高压上电前具体指电动车启动之前，如果出现高压部件未正常电连接的情况，不允许电动车上电；电动车处于静态高压上电后具体指电动车已经上电但还未行驶，如果突然出现高压部件未正常电连接的情况，立即对电动车进行下电，然后请求电机主动放电，对高压部件进行快速释放电量，预防高压触电。

本发明实施例，整车控制单元通过结合电动车的整车状态来给出高压部件未正常电连接时的应对方法，能够根据实际情况给出更加合理、安全的应对方式，既可以保证安全性也能提高实用性。

可选的，继续参见图1，多个高压部件110还包括第三高压部件1103，第三高压部件1103与第二高压部件1102通过高压接插件120电连接。

其中，第三高压部件1103与第三高压互锁检测模块1303对应；第三高压互锁检测模块1303包括第三低压信号源1313和第三检测单元1323；第二检测单元1322还用于检测第二高压部件1102与第三高压部件1103的连接是否正常，并产生相应的检测结果。

具体的，第三高压部件1103与第二高压部件1102通过第二高压接插件1202电连接，第一高压部件1101与第二高压部件1102通过第一高压接插件1201电连接，即第二高压部件1102既与第一高压部件1101电连接又与第三高压部件1103电连接，也就是说第二检测单元1322既检测第二高压部件1102与第一高压部件1101的连接是否正常，又检测第二高压部件1102与第三高压部件1103的连接是否正常，因此第二检测单元1322会产生四个检测结果。示例性的，第二检测单元1322的四种检测结果可以是：1102_hvil1_status:0x0、1102_hvil1_status:0x1、1102_hvil2_status:0x0、1102_hvil2_status:0x1，其中，1102_hvil1_status:0x0表示第二高压部件1102与第一高压部件1101正常电连接；1102_hvil1_status:0x1表示第二高压部件1102与第一高压部件1101未正常电连接；1102_hvil2_status:0x0表示第二高压部件1102与第三高压部件1103正常电连接；1102_hvil2_status:0x1表示第二高压部件1102与第三高压部件1103未正常电连接。

可选的，继续参见图1，多个高压部件110为电池包高压电加热器、乘员舱高压电加热器、电机控制器、电动压缩控制器、三合一模块、电池管理系统中的至少两种。

示例性的，图3为本发明实施例提供的一种高压回路的结构示意图，如图3所示，三合一模块310指包括车载充电机功能、直流电压转换功能和高压配电功能的模块，三合一模块310分别与电池包高压电加热器320、乘员舱高压电加热器330、电动压缩控制器340、电源管理系统350和交流充电模块360电连接，电源管理系统350还与电机控制器370与直流充电模块380电连接。通常来讲，无直流充电模块380和交流充电模块360的高压互锁检测需求。图3仅示例性说明电动车中的高压回路，本发明实施例不限制高压回路的具体结构。

需要说明的是，本申请实施例中的第一高压部件和第二高压部件表示相互电连接的两个高压部件，第一高压部件和第三高压部件表示相互绝缘的两个高压部件，第二高压部件表示能够与多个高压部件电连接的高压部件，第一高压部件和第三高压部件均表示仅能与一个高压部件电连接的高压部件。示例性的，如图3所示，三合一模块310和电源管理系统350可以理解为第二高压部件，电池包高压电加热器320、乘员舱高压电加热器330、电动压缩控制器340、交流充电模块360、电机控制器370和直流充电模块380电连接可以理解为上述实施例中的第一高压部件和/或第三高压部件。

可选的，继续参见图1，高压互锁检测模块130将检测结果以can报文方式发送至整车控制单元140。具体的，高压互锁检测模块130与整车控制单元140通过can总线连接，各个高压互锁检测模块130产生的检测结果通过can总线连接传输至整车控制单元140。需要说明的是，还可以高压互锁检测模块和整车控制单元通过其他方式进行通讯，本申请不作具体限制。

可选的，继续参见图1，低压信号源131为pwm信号源。

示例性的，脉冲宽度调制(pulsewidthmodulation，pwm)信号源输出端输出的脉冲频率为100hz，占空比为50％，该pwm信号源发送的脉冲的频率精度大于±2％，占空比精度大于±2％。参考图1，在高压部件110被唤醒后，如果第二检测单元1322接收到的脉冲信号的频率为f，占空比为r，第一低压信号源1311发出的脉冲的频率为f1，占空比为r1，满足0.9f1≤f≤1.1f1和0.9r1≤r≤1.1r1，则认为第二检测单元1322接收到第一低压信号源1311发送的高压互锁信号，即第二高压部件1102与第一高压部件1101正常电连接；如果第二检测单元1322在未接收到脉冲频率f和占空比r满足0.9f1≤f≤1.1f1和0.9r1≤r≤1.1r1的脉冲，或者100ms内未接收到任何脉冲信号，则认为第二检测单元1322未接收到第一低压信号源1311发送的高压互锁信号，即第二高压部件1102与第一高压部件1101未正常电连接。需要说明的是，第二检测单元1322接收脉冲的周期为30ms。本发明实施例提供的参数均示例性说明，在实际应用中，根据需求设置相应的参数。

基于同一种发明构思，本发明实施例还提供一种高压互锁检测方法适用于本发明任意实施例所提供的高压互锁检测系统，具备系统相应的功能和有益效果。

图4为本发明实施例提供的一种高压互锁检测方法的流程示意图，该方法适用于上述实施例提供的任一种高压互锁检测系统100，高压互锁检测系统100如图1所示，包括：高压互锁检测系统100包括：多个高压部件110、多个高压接插件120、多个高压互锁检测模块130和整车控制单元140；多个高压互锁检测模块130与多个高压部件110一一对应。

其中，高压部件110包括高压互锁检测输入端口j1和高压互锁检测输出端口j12；高压接插件120用于电连接两个高压部件110；高压互锁检测模块130包括低压信号源131和检测单元132，低压信号源131与高压互锁检测输入端口j1电连接，检测单元132的输入端与高压互锁检测输出端口j2电连接，检测单元132的输出端与整车控制单元140电连接。

如图4所示，该高压互锁检测方法具体步骤包括：

s410，所述检测单元根据是否接收到高压互锁信号来检测对应的所述高压部件的连接是否正常，并产生相应的检测结果；

s420，所述整车控制单元接收所述检测结果，并根据所述检测结果判断所述电动车是否下电。

本发明实施例，通过检测单元能够根据是否接收到高压互锁信号来检测出该检测单元对应的高压部件是否正常电连接，并产生相应的检测结果，也就是说每个高压部件的高压互锁检测回路并联设置，整车控制单元能够接收到每个高压部件的高压互锁检测结果，根据检测结果能够快速排查高压互锁的故障点，提高了维修率。

可选的，图5为本发明实施例提供的又一种高压互锁检测方法的流程示意图。如图5所示，高压互锁检测方法具体步骤包括：

s410，所述检测单元根据是否接收到高压互锁信号来检测对应的所述高压部件的连接是否正常，并产生相应的检测结果。

s420，所述整车控制单元接收所述检测结果。

s430，所述整车控制单元判断所述电动车的整车状态；若所述电动车处于充电状态，执行s441，若所述电动车处于行车状态，执行s442，若所述电动车处于静态高压上电前，执行s443，若所述电动车处于静态高压上电后，执行s444。

s441，在所述高压部件发生故障时，所述整车控制单元控制所述电动车退出充电状态且对所述电动车进行下电处理。

s442，在所述高压部件发生故障时，所述整车控制单元控制车辆限速行驶或者控制车辆降速行驶，并进行下电提示。

s443，在所述高压部件发生故障时，所述整车控制单元限制所述电动车的上电操作。

s444，在所述高压部件发生故障时，所述整车控制单元对所述电动车进行下电操作。

本发明实施例，整车控制单元通过结合电动车的整车状态来给出高压部件未正常电连接时的应对方法，能够根据实际情况给出更加合理、安全的应对方式，既可以保证安全性也能提高实用性。

基于同一种发明构思，本发明实施例还提供一种电动车包括本发明任意实施例所提供的高压互锁检测系统，具备系统相应的功能和有益效果。

图6为本发明实施例提供的一种电动车的结构示意图，如图6所示，电动车200包括上述实施例通的任一种高压互锁检测系统。

本发明实施例提供的电动车200具备高压互锁检测系统的所具有的有益效果，此处不再赘述。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由权利要求的范围决定。