一种高压回路热点保护方法及相关设备与流程

1.本技术涉及电路保护技术领域，尤其涉及一种高压回路热点保护方法及相关设备。


背景技术：

2.高压系统是电动汽车的核心部件，高压回路在高压系统中起到能量传输和信号传递的关键作用，高压回路的过热会影响高压部件的性能，甚至威胁人和车的安全。现有电动汽车中，为提高高压回路的安全性，通常在合理范围内增加线缆线径，以提高线缆承载大电流的能力，避免高压回路的过热。还通过加固线缆连接处，避免发生由于线缆连接处的接触不良导致的异常发热。
3.然而，现有的对于高压回路的设置，只是在线缆层面做改善，难以实现对高压回路热点的监测和预警，导致车辆的安全防护性能较差。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种高压回路热点保护方法及相关设备，能够对车辆的高压回路的热点进行及时监测和预警，以提高车辆的安全防护性能。
5.本技术实施例的第一方面，提供一种高压回路热点保护方法，包括：
6.设定车辆的高压回路的电压差阈值；
7.测试所述高压回路上测试点位的电压，得到任意两个所述测试点位的实际电压差；
8.根据所述实际电压差和所述电压差阈值，判断所述高压回路是否存在热点隐患；
9.若所述高压回路存在热点隐患，则发出热点预警。
10.在一些实施方式中，所述设定车辆的高压回路的电压差阈值，包括：
11.测试所述高压回路在正常运行中任意两个所述测试点位的最大电压差；
12.根据所述最大电压差和电压测试误差，设定所述车辆的所述高压回路的所述电压差阈值；
13.校准所述电压差阈值。
14.在一些实施方式中，所述校准所述电压差阈值，包括：
15.测试所述高压回路的电阻值；
16.根据所述电阻值和所述高压回路允许的最大电流值，计算得到所述高压回路的最大理论电压差；
17.根据所述最大理论电压差，校准所述电压差阈值。
18.在一些实施方式中，所述校准所述电压差阈值，还包括：
19.基于电压差与温度变化的关系，根据所述高压回路的最大安全温度，校准所述电压差阈值。
20.在一些实施方式中，若所述高压回路存在热点隐患，则基于电压差与温度变化的
关系，根据所述实际电压差以及所述高压回路的最大安全温度，得到热点持续时长阈值。
21.在一些实施方式中，所述若所述高压回路存在热点隐患，发出热点预警，包括：
22.若所述高压回路存在热点隐患，则发出所述热点预警，并调整所述热点隐患对应的所述高压回路的电压，其中，所述热点预警包括所述热点持续时长阈值。
23.在一些实施方式中，所述高压回路包括电机系统高压回路、充电变压高压回路、制冷高压回路和制热高压回路。
24.本技术实施例的第二方面，提供一种高压回路热点保护装置，包括：
25.阈值设定模块，用于设定车辆的高压回路的电压差阈值；
26.测试模块，用于测试所述高压回路的实际电压差；
27.判断模块，用于根据所述实际电压差和所述电压差阈值，判断所述高压回路是否存在热点隐患；
28.预警模块，用于若所述高压回路存在热点隐患，则发出热点预警。
29.本技术实施例的第三方面，提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如第一方面所述的高压回路热点保护方法。
30.本技术实施例的第四方面，提供一种车辆，包括：
31.如第二方面所述的高压回路热点保护装置。
32.本技术实施例提供的高压回路热点保护方法及相关设备，通过设定车辆的高压回路的电压差阈值；测试高压回路上测试点位的电压，得到任意两个测试点位的实际电压差；根据实际电压差和电压差阈值，判断高压回路是否存在热点隐患。依据高压回路中过大的电压差容易引起发热，则通过测试高压回路中任意两个测试点位的电压差来判断高压回路上是否存在局部发热的热点隐患，若判断出存在热点隐患，则发出热点预警，能够提醒车主或者驾驶人员车辆存在热点隐患，能够根据热点预警进行维修或者避险。相较于现有技术对于车辆高压回路的发热只限于线缆层面的改进，本技术实施例提供的高压回路热点保护方法，通过测试高压回路上的压差来判断是否发生热点，电压差的测试相较于直接测试温度更容易实现，能够对车辆的高压回路的热点进行及时且准确的监测和预警。还可以在发热前根据电压差来对可能的热点隐患进行预判，可以提前预警热点，为车辆故障维修或者人员避险争取时间，能够极大提高车辆的安全性能。
附图说明
33.图1为本技术实施例提供的一种高压回路热点保护方法的示意性流程图；
34.图2为本技术实施例提供的一种高压回路的示意性结构框图；
35.图3为本技术实施例提供的一种高压回路热点保护装置的示意性结构框图；
36.图4为本技术实施例提供的一种存储介质的示意性结构框图。
具体实施方式
37.为了更好的理解本说明书实施例提供的技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本说明书实施例以及实施例中的具体特征是对本说明书实施例技术方案的详细的说明，而不是对本说明书技术方案的限定，
在不冲突的情况下，本说明书实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
38.在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“两个以上”包括两个或大于两个的情况。
39.高压系统是电动汽车的核心部件，高压回路在高压系统中起到能量传输和信号传递的关键作用，高压回路的过热会影响高压部件的性能，甚至威胁人和车的安全。现有电动汽车中，为提高高压回路的安全性，通常在合理范围内增加线缆线径，以提高线缆承载大电流的能力，避免高压回路的过热。还通过加固线缆连接处，避免发生由于线缆连接处的接触不良导致的异常发热。然而，现有的对于高压回路的设置，只是在线缆层面做改善，难以实现对高压回路热点的监测和预警，导致车辆的安全防护性能较差。
40.本技术实施例提供一种高压回路热点保护方法及相关设备，能够对车辆的高压回路的热点进行及时监测和预警，以提高车辆的安全防护性能。
41.本技术实施例的第一方面，提供一种高压回路热点保护方法，图1为本技术实施例提供的一种高压回路热点保护方法的示意性流程图。如图1所示，本技术实施例提供的高压回路热点保护方法，包括：
42.s100：设定车辆的高压回路的电压差阈值。车辆可以是电动汽车、油电混合动力车或者小型电动车等，本技术实施例不作具体限定。电压差阈值可以理解为高压回路上任意两点之间电压差的监控阈值。
43.s200：测试高压回路上测试点位的电压，得到任意两个测试点位的实际电压差。需要说明的是，若高压回路上的测试点位有多个，则测得到的实际电压差也有多个。
44.s300：根据实际电压差和电压差阈值，判断高压回路是否存在热点隐患。可以通过比对实际电压差和电压差阈值，可以是比对大小或者应用运算逻辑等，以判断高压回路是否存在热点隐患。容易理解的是，如果测试得到的任意两点电压差过大则会容易引起局部发热，局部发热则形成热点，造成热点隐患。热点隐患容易引起车辆自燃或者车辆故障，影响车辆的安全驾驶车辆上人员的人身安全。示例性的，若实际电压差超出电压差阈值，则可以判断高压回路存在热点隐患，否则判断高压回路不存在热点隐患。
45.需要说明的是，如果直接测试高压回路的温度，则需要在高压回路上布满温度传感器，此种方式在空间和成本上都不容易实现。因此本技术实施例根据高压回路上的热点通常是由于电压差过大引起，所以通过监测高压回路上的电压差来预判是否发生热点，相比较利用温度传感器测试温度，能够节省成本和空间，还可以在发热前根据电压差来对可能的热点隐患进行预判，可以提前预警热点，为车辆故障维修或者人员避险争取时间，能够极大提高车辆的安全性能。
46.s400：若高压回路存在热点隐患，则发出热点预警。发出热点预警能够提醒车主或者驾驶人员车辆存在热点隐患，能够根据热点预警进行维修或者避险。
47.本技术实施例提供的高压回路热点保护方法，通过设定车辆的高压回路的电压差阈值；测试高压回路上测试点位的电压，得到任意两个测试点位的实际电压差；根据实际电压差和电压差阈值，判断高压回路是否存在热点隐患。依据高压回路中过大的电压差容易引起发热，则通过测试高压回路中任意两个测试点位的电压差来判断高压回路上是否存在局部发热的热点隐患，若判断出存在热点隐患，则发出热点预警，能够提醒车主或者驾驶人员车辆存在热点隐患，能够根据热点预警进行维修或者避险。相较于现有技术对于车辆高压回路的发热只限于线缆层面的改进，本技术实施例提供的高压回路热点保护方法，通过测试高压回路上的压差来判断是否发生热点，电压差的测试相较于直接测试温度更容易实现，能够对车辆的高压回路的热点进行及时且准确的监测和预警。还可以在发热前根据电压差来对可能的热点隐患进行预判，可以提前预警热点，为车辆故障维修或者人员避险争取时间，能够极大提高车辆的安全性能。
48.在一些实施方式中，图2为本技术实施例提供的一种高压回路的示意性结构框图。示例性的，如图2所示，高压回路包括电机系统高压回路100、充电变压高压回路200、制冷高压回路300和制热高压回路400。高压回路的两端分别是正高压hv+和负高压hv
‑
。电机系统高压回路100、充电变压高压回路200、制冷高压回路300和制热高压回路400的两端分别设置有测试点位，电机系统高压回路100两端的测试点位是1和2，充电变压高压回路200两端的测试点位是3和4，制冷高压回路300两端的测试点位是5和6，制热高压回路400两端的测试回路是7和8。充电变压高压回路200还包括电池回路bms和充电机回路obcdcdc，充电机回路obcdcdc可以连接有慢充口、高压控制盒、交直流转换器dcdc。电池回路bms连接有动力电池、高压控制盒和快充口。电机系统高压回路100连接有电机控制器mcu、永磁电机和高压控制盒。制冷高压回路300连接有空调压缩机eac和高压控制盒。制热高压回路400连接有加热器ptc和高压控制器。
49.示例性的，实际电压差可以是测试点位1
‑
8中任意两个之间的电压差值。
50.在一些实施方式中，步骤s100，可以包括：
51.测试高压回路在正常运行中任意两个测试点位的最大电压差。需要说明的是，正常运行是指高压回路未发生局部热点或者任意两个测试点位的电压差未引起发热的情况发生，此时，测量得到的任意两个测试点位的电压差中取最大值，得到最大电压差，最大电压差可以作为参考数据。
52.根据最大电压差和电压测试误差，设定车辆的高压回路的电压差阈值。以最大电压差作为参考数据，累加上电压测试误差，可以得到设定车辆的高压回路的电压差阈值。
53.校准电压差阈值。得到电压差阈值后，需要校准，才能作为判断热点隐患的标准参数。
54.示例性的，表1为高压回路在正常运行中任意两个测试点位的电压数据。如表1所示，各个高压部件作为测试点位，其中，dcdc为交直流转换器，分别测试电池包输出电压、各个高压部件的真实电压、各个高压部件测量得到的电压最大值、最小值以及vcu收到的电压最大值和最小值。其中，vcu为总控制器，由表1可知各个高压部件的真实电压的最大值和最小值与vcu收到的电压最大值和最小值有部分不一致，主要是受到电压信号发送精度的影响。从表1中的vcu收到电压最大值和最小值可知，任意两个测试点位的最大电压差为18v。表1中数据只是示意性的，不作为本技术实施例的具体限定。
[0055][0056]
表1
[0057]
容易理解的是，元器件本身和实际测试均存在误差，为确保高压回路热点保护方法的准确性，需要考虑电压测试仪器的测试误差，测试误差不仅包括电压测试仪器的电压测试误差，还可以包括电压信号的发发送精度。示例性的，表2为高压回路对应的被测电压测试范围、电压测试误差范围以及电压信号发送精度。表2所示数值只是示意性的，不作为本技术实施例的具体限定。
[0058][0059]
表2
[0060]
示例性的，以测量得到的高压回路在正常运行中的最大电压差18v为参考，设定电压测试误差和电信号发送精度累加的误差为2v，累加误差2v只是示意性的举例，则将最大电压差和误差相加得到18+2＝20v，则以电压差阈值为20v。
[0061]
本技术实施例提供的高压回路热点保护方法，通过实际测量高压回路在正常运行中任意两个测试点位的最大电压差，根据最大电压差和测试误差，得到电压差阈值，将测试误差考虑在内，并以实际测试正常值作为参考，得到的电压差阈值更具有参考性，能够准确判定是否存在过大的实际电压差。以此电压差阈值作为判断标准，能够对实际电压差的判断跟为精准，能够更准确的预判是否存在热点隐患。
[0062]
在一些实施方式中，校准所述电压差阈值，包括：
[0063]
测试高压回路的电阻值。示例性的，电阻值可以包括高压电缆/电缆连接器电阻，高压电缆/电缆连接器电阻可以由电缆线组、端子电阻、压接电阻和接触电阻的累加和得到。
[0064]
根据电阻值和高压回路允许的最大电流值，计算得到高压回路的最大理论电压差。根据公式u＝i
×
r，可以求得高压回路的允许的最大电压，默认允许的最小电压为0v，则可以得到高压回路的最大理论电压差。最大理论电压差可以理解为高压回路能够承受的最大电压差，超出最大理论电压差容易引起高压回路的故障，进而引起车辆的安全隐患。最大理论电压差是由于线缆的消耗引起的压降，属于常规消耗。
[0065]
示例性的，表3为高压回路对应的高压电缆/电缆连接器电阻、允许的最大电流值和最大理论电压差的示例性数值。如表3所示的数值只是示意性的，不作为本技术实施例的具体限定。
[0066][0067]
表3
[0068]
根据最大理论电压差，校准电压差阈值。校准的过程可以是判断最大理论电压差是否超出电压差阈值，如果最大理论电压差超出电压差阈值，则电压差阈值设定不准确，需要重新设定，可以判断电压差阈值是否合理。
[0069]
本技术实施例提供的高压回路热点保护方法，通过测试高压回路的电阻值，根据电阻值和高压回路允许的最大电流值，计算得到高压回路的最大理论电压差，再根据最大理论电压差校准电压差阈值。由此设定的电压差阈值更为准确，以此电压差阈值作为判断标准，能够对实际电压差的判断跟为精准，能够更准确的预判是否存在热点隐患。
[0070]
在一些实施方式中，校准所述电压差阈值，还包括：
[0071]
基于电压差与温度变化的关系，根据高压回路的最大安全温度，校准电压差阈值。示例性的，电压差与温度变化的关系可以是：高压回路的温升由每秒由电压差引起最大发热量除以该高压回路铜芯的热值，每秒由电压差引起最大发热量由电压差乘以最大电流得到，铜芯热值指的是铜芯每上升1℃的热值由铜比热容乘以该高压回路铜芯质量得到。
[0072]
示例性的，线缆绝缘层材料通常是硅胶，连接器绝缘材料是pa，温度等级是200℃，可承受热过载为250℃持续4小时。依据上述实施例中的示例，以20v为电压差阈值，用20v当作电机系统回路的实际电压差，电机系统回路的最大允许电流为220a，电阻为3.02mω，按照峰值功率10s，前6.5s温升225℃，达到250℃最高温度后在持续3.5s，考虑到散热存在，没有超出线缆的热过载能力，所以20v的电压差阈值设定是安全的。此过程则可以视为是基于电压差与温度变化的关系，根据高压回路的最大安全温度，校准电压差阈值。
[0073]
本技术实施例提供的高压回路热点保护方法，基于电压差与温度变化的关系，根据高压回路的最大安全温度，校准电压差阈值。由此校准的电压差阈值更为准确，以此电压差阈值作为判断标准，能够对实际电压差的判断跟为精准，能够更准确的预判是否存在热点隐患。
[0074]
在一些实施方式中，若高压回路存在热点隐患，则基于电压差与温度变化的关系，根据实际电压差以及高压回路的最大安全温度，得到热点持续时长阈值。当判断出高压回路存在热点隐患，则可以根据高压回路的温升计算公式，计算此时实际电压差会引起的最高温度，计算该最高温度达到最大安全温度所需的时间，改时间则为热点持续时长阈值。
[0075]
在一些实施方式中，步骤s400，可以包括：
[0076]
若高压回路存在热点隐患，则发出热点预警，并调整热点隐患对应的高压回路的
电压，其中，热点预警包括热点持续时长阈值。热点持续时长阈值以故障报警的方式提醒给驾驶者能够提醒驾驶者需要做避险动作或者停车维修的安全时间，可以进一步详细提醒驾驶者预警信息，给驾驶者足够的时间计划维修或者避险，进一步提高行车安全。调整高压回路的电压属于车辆自动安全维护的一种方式，主要是下调高压回路的电压，以减小存在热点隐患的高压回路的电压差，以初步对存在热点故障的车辆进行自动调节，能够提高车辆的安全性能。
[0077]
本技术实施例提供的高压回路热点保护方法，热点持续时长阈值以故障报警的方式提醒给驾驶者能够提醒驾驶者需要做避险动作或者停车维修的安全时间，可以进一步详细提醒驾驶者预警信息，给驾驶者足够的时间计划维修或者避险，进一步提高行车安全。调整高压回路的电压可以减小存在热点隐患的高压回路的电压差，以初步对存在热点故障的车辆进行自动调节，能够提高车辆的安全性能。
[0078]
本技术实施例的第二方面，提供一种高压回路热点保护装置，图3为本技术实施例提供的一种高压回路热点保护装置的示意性结构框图。如图3所示，本技术实施例提供的高压回路热点保护装置，包括：
[0079]
阈值设定模块500，用于设定车辆的高压回路的电压差阈值；
[0080]
测试模块600，用于测试所述高压回路的实际电压差；
[0081]
判断模块700，用于根据所述实际电压差和所述电压差阈值，判断所述高压回路是否存在热点隐患；
[0082]
预警模块800，用于若所述高压回路存在热点隐患，则发出热点预警。
[0083]
本技术实施例的第三方面，提供一种存储介质，图4为本技术实施例提供的一种存储介质的示意性结构框图。如图4所示，存储介质包括存储的计算机程序900，其中，在计算机程序900运行时控制存储介质所在设备执行如第一方面的高压回路热点保护方法。
[0084]
本技术实施例的第四方面，提供一种车辆，包括：
[0085]
如第二方面所述的高压回路热点保护装置。
[0086]
本技术实施例提供的车辆，通过设置有高压回路热点保护装置，设定车辆的高压回路的电压差阈值；测试高压回路上测试点位的电压，得到任意两个测试点位的实际电压差；根据实际电压差和电压差阈值，判断高压回路是否存在热点隐患。依据高压回路中过大的电压差容易引起发热，则通过测试高压回路中任意两个测试点位的电压差来判断高压回路上是否存在局部发热的热点隐患，若判断出存在热点隐患，则发出热点预警，能够提醒车主或者驾驶人员车辆存在热点隐患，能够根据热点预警进行维修或者避险。相较于现有技术对于车辆高压回路的发热只限于线缆层面的改进，本技术实施例提供的高压回路热点保护方法，通过测试高压回路上的压差来判断是否发生热点，电压差的测试相较于直接测试温度更容易实现，能够对车辆的高压回路的热点进行及时且准确的监测和预警。还可以在发热前根据电压差来对可能的热点隐患进行预判，可以提前预警热点，为车辆故障维修或者人员避险争取时间，能够极大提高车辆的安全性能。
[0087]
尽管已描述了本说明书的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本说明书范围的所有变更和修改。
[0088]
显然，本领域的技术人员可以对本说明书进行各种改动和变型而不脱离本说明书
的精神和范围。这样，倘若本说明书的这些修改和变型属于本说明书权利要求及其等同技术的范围之内，则本说明书也意图包含这些改动和变型在内。