专利名称：电动汽车/混合动力汽车高压电接头接触状态检测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于汽车电气领域，具体涉及一种用于电动汽车/混合动力汽车高压电接头接触状态检测方法及装置。
背景技术：
现代电动汽车/混合动力汽车动力蓄电池的直流电压达到300V以上，而车辆运行或者对蓄电池充电时，高压电流能够达到十几A甚至几十A。高压电接头部分的接触情况将直接关系到蓄电池电能的利用效率，如果高压电接头接触不良，在大电流通过的情况下，将会导致温度急剧上升，从而给车辆带来燃烧或者爆炸的危险。实践证明接头温度是反映接头接触状态的主要参数，当接头接触电阻增加时，其接头温度也必然升高。而长时间较高的温度，又会导致接头处绝缘老化。如果对接头温度进行连续检测和优化处理，便可及时分析和掌握接头接触状态，发现可能的故障隐患。因此高压电接头接触状态对于电动汽车/混合动力汽车的长时间安全稳定运行具有重要意义。对于一般工业用电接头接触状态的检测，现阶段主要采用测量电压降或红外测温的方法，且并未大范围使用。对于车辆来说，在现有实际运行的电动汽车/混合动力汽车中，均没有采取任何措施对高压接头接触状态进行检测；已经公开的专利中，对电动汽车/ 混合动力汽车高压电接头温度进行检测主要采用红外测温的装置。此种装置虽然能够对接头接触状态进行实时监控，但采用红外测温装置结构比较复杂，测温精度不高，并且在车辆复杂的运行环境下，可靠性以及耐用性均有所限制。在尽量降低复杂度的基础上，如何准确有效地检测高压电接头接触状态是亟待解决的问题。
发明内容
本发明针对如何在尽量降低复杂度的基础上，准确有效地检测电动汽车/混合动力汽车高压电接头接触状态的问题，提供一种用于电动汽车/混合动力汽车高压电接头接触状态检测方法及装置，该检测方法可准确有效的检测高压电接头接触状态，且检测装置结构十分简单，大大降低了检测过程中的复杂度。本发明电动汽车/混合动力汽车高压电接头接触状态检测方法，通过以下步骤来完成步骤I :实时监测高压电接头的温度；步骤2 高压电接头接触状态判断；将高压电接头接触状态级别O 3级，令高压电接头的温度为T，每分钟高压电接头的温度变化量为dT，则当T≤40°C，dT≤1°C /min时，高压电接头接触状态为状态为O级，安全状态；当T ≤ 40°C, TC /min < dT ≤ 5°C /min 或 4(TC< T ≤ 60°C, dT ≤ I °C /min 或 40°C< T ≤ 60°c,rc /min < dT ≤ 5°C /min 或 6(TC< T ≤ 80°C, dT ≤ TC /min 时，高压≤≤
电接头接触状态为状态为I级，提醒状态；进入步骤3 ；当T ≤ 40 °C，5 °C /min < dT ≤ 10 V /min 或 40 °C < T ≤ 60 °C，5 °C /min
<dT ≤ 10°C /min 或 6(TC < T ≤ 8(TC，1°C /min < dT^ 5°C /min 或 6(TC < T 彡≤8(TC，5°C / min < dT 10°C /min 或 T > 80°C, dT ≤ I°C /min 或 T > 80°C, 1°C /min < dT 彡≤5°C / min时,高压电接头接触状态为状态为2级,报警状态,进入步骤4 ；当T ≤ 40 °C，dT > 10 °C /min 或 40 °C < T 彡 60 °C，dT > 10 V /min 或 60 V
<T ≤ 80°C,dT > IO0C /min 或 T > 80°C,5°C /min < dT ≤10°C /min 或 T > 80°C,dT > IO0C /min时，高压电接头状态为3级，断电报警状态，进入步骤5 ;步骤3 :向驾驶员发出提醒；步骤4 :向驾驶员发出警报；步骤5 :高压电接头断电并同时向驾驶员发出警报。电动汽车/混合动力汽车高压电接头接触状态检测装置，其特征在于包括触头、 电压采集传感器、高压电接头接线柱、报警装置和整车控制器；其中，高压电接头接线柱的个数与高压电接头的安插孔对应，用来安插高压电接头，使高压电接头中的各个高压导线分别与各个高压电接头接线柱接触；每根高压电接头接线柱配合固定有一个触头，且触头一端与高压电接头接线柱固定连接，并紧贴高压电接头接线柱，通过每个相互配合固定的高压电接头接线柱与触头的闭合回路构成一对热电偶，使高压电接头在安插时同时与每对热电偶的两个接触端接触；电压采集传感器分别与每对热电偶的接触端相连，用来实时采集每对热电偶两个接触端间的热电势信号，并将采集到的热电势信号发送给整车控制器；整车控制器用来接收电压采集传感器发送来的每对热电偶两个接触端间的热电势信号，并根据每对热电偶两个接触端间的热电势以及热电势变化，得到高压电接头的温度以及温度变化速率；整车控制器还根据高压电接头温度与温度变化速率将高压电接头接触状态级别O 3级，令高压电接头的温度为T，每分钟高压电接头的温度变化量为dT，则当T≤40°C，dT≤1°C /min时，高压电接头接触状态为状态为O级，安全状态；当T ≤ 40°C, TC /min < dT 彡≤5°C /min 或 4(TC< T ≤ 60°C, dT ^ I °C /min 或 40°C<T^60°C,rC /min < dT ≤ 5°C /min 或 6(TC< T ≤ 8(TC，dT 彡1°C /min 时，高压电接头接触状态为状态为I级提醒状态，通过整车控制器控制报警装置向驾驶员发出提醒；当T ≤ 40 °C，5 °C /min < dT ≤ 10 V /min 或 40 °C < T ^≤60 °C, 5 °C /min
<dT ≤ IO0C /min 或 6(TC < T ≤ 8(TC，1°C /min < dT≤ 5°C /min 或 6(TC < T ≤ 8(TC，5°C / min < dT ≤ 10°C /min 或 T > 80°C, dT ^≤I°C /min 或 T > 80°C, I°C /min < dT ≤ 5°C / min时，高压电接头接触状态为状态为2级报警状态，通过整车控制器控制报警装置向驾驶员发出警报；当T ≤ 40 °C，dT > 10 °C /min 或 40 °C < T ≤ 60 °C，dT > 10 V /min 或 60 V
<T 80°C,dT > IO0C /min 或 T > 80°C,5°C /min < dT ≤ 10°C /min 或 T > 80°C,dT > IO0C /min时，高压电接头状态为3级断电报警状态，通过整车控制器控制高压电接头断电并同时通过报警装置向驾驶员发出警报。本发明的优点在于I、本发明电动汽车/混合动力汽车高压电接头接触状态检测方法及装置，采用所述高压电接头接触状态检测电路，能够实时监控高压电接触状态且能够根据不同的接触状态控制高压电的通断并对驾驶员发出提醒或警告，从而有效防止危险的发生。2、本发明电动汽车/混合动力汽车高压电接头接触状态检测方法及装置，根据热电偶的原理，仅采用一种与电动汽车/混合动力汽车高压电金属接头不同质的另一种金属，在保证检测准确度的基础上很好地控制成本；3、本发明汽车高压电接头接触状态检测装置结构简单，检测过程高效准确。
图I为本发明检测方法流程图；图2为本发明检测装置结构示意图。图中1_闻压电接头2-接头金属接线柱 3-触头4-电压采集模块 5-整车控制系统6-报警装置7-高压导线
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行详细说明。本发明电动汽车/混合动力汽车高压电接头接触状态检测方法，如图I所示，具体通过以下步骤来完成步骤I :实时监测高压电接头的温度；通过热电偶两个接触端与高压电接头接触，使热电偶接触端的两端产生温差，由此在热电偶回路中产生电流，则热电偶两接触端间会存在热电势，即塞贝克效应。热电偶具有构造简单、适用温度范围广、使用方便、承受热、机械冲击能力强以及响应速度快等特点， 常用于高温区域、振动冲击大等恶劣环境以及适合于微小结构测温场合。通过电压采集模块实时采集热电偶两个接触端间的热电势，并根据采集到热电偶两接触端间的热电势得到对应的高压电接头的温度。步骤2 :高压电接头接触状态判断；当高压电接头接触良好时，高压电接头与高压电接头接线柱间的接触处电阻很小，在较高电流下高压电接头与高压电接头接线柱间产生热量也较小，从而高压电接头的温度基本没有变化，由热电偶产生的热电势也较小，令此时接触状态级别为O级。当高压电接头接触不良时，高压电接头与高压电接头接线柱间接触处电阻较大， 则在较高电流下高压电接头与高压电接头接线柱间接触处会产生热量，温度上升，由热电偶产生较大的热电势，令此时接触状态级别为I级。如果在接触状态到达I级后，高压电接头与高压电接头接线柱间接触处温度继续上升，则令此时接触状态级别为2级。当高压电接头几乎没有接触时，则此时高压电接头与高压电接头接线柱间接触处电阻非常大，较高电流下高压电接头与高压电接头接线柱间接触处会产生很大热量，温度上升很快，由热电偶产生的热电势变化速率较大，令此时接触状态级别为3级。如表I所示，本发明中高压电接头接触状态级别O 3级，具体设定为令高压电接头的温度为T，每分钟高压电接头的温度变化量为dT，则
当T≤40°C，dT≤I°C /min时，高压电接头接触状态为O级，安全状态；当T ≤ 40°C，1°C /min < dT ≤ 5°C /min 或 40°C < T ≤60°C，dT 彡 I °C /min 或 40°C< T ≤ 60°c,rc /min < dT ≤ 5°C /min 或 6(TC< T ≤ 80°C, dT ≤ 1°C /min 时，高压电接头接触状态为状态为1级，提醒状态；进入步骤3 ；当T ≤ 40 °C，5 °C /min < dT ≤10 °C /min 或 40 °C < T ≤60 °C, 5 °C
< dT ≤ 10°C /min 或 60°C < T ≤ 80°C，1°C /min < dT≤5°C /min 或 60°C < T ≤80°C，5°C /min < dT ≤10°C /min 或 T > 80°C, dT≤ 1°C /min 或 T > 80°C, 1°C /min < dT 5°C /min时,高压电接头接触状态为状态为2级,报警状态,进入步骤4 ；当T ≤ 40 °C，dT > 10 °C /min 或 40 °C < T ≤ 60 °C，dT > 10°C /min 或
<T ≤80°C,dT > IO0C /min 或 T > 80°C,5°C /min < dT≤ 10°C /min 或 T > 80°C, dT> 10°Cmin时，高压电接头状态为3级，断电报警状态，进入步骤5 ;
步骤3
步骤4
步骤5步骤3向驾驶员发出提醒；步骤4向驾驶员发出警报；步骤5控制高压电接头自动断电并同时向驾驶员发出警报。
表1高压电接头接触状态状态级别与高压电接头温度及温度变化间的关系
权利要求
1.电动汽车/混合动力汽车高压电接头接触状态检测方法，其特征在于通过以下步骤来完成步骤I :实时监测高压电接头的温度；步骤2 :高压电接头接触状态判断；将高压电接头接触状态级别O 3级，令高压电接头的温度为T，每分钟高压电接头的温度变化量为dT，则当T彡40°C，dT彡1°C /min时，高压电接头接触状态为状态为O级，安全状态；当 T 彡 40°C, TC /min < dT 彡 5°C /min 或 40°C < T 彡 60°C, dT ^ TC /min 或 40°C<T 彡 60°C，1°C /min < dT 彡 5°C /min 或 60°C< T 彡 80°C, dT ^ TC /min 时，高压电接头接触状态为状态为I级，提醒状态；进入步骤3 ；当 T 彡 4(TC，5°C /min < dT 彡 10°C /min或4(TC<T^60°C,5°C /min < dT 彡 10°C /min 或 6(TC < T 彡 8(TC，1°C /min < dT^ 5°C /min 或 6(TC < T 彡 8(TC，5°C /min < dT ^ 10°C / min 或 T > 80°C，dT ( 1°C /min 或 T > 80°C，1°C /min < dT 彡 5°C /min 时，高压电接头接触状态为状态为2级，报警状态，进入步骤4 ；当 T 彡 40°C，dT > IO0C /min 或 40°C< T ( 60°C，dT > 10°C /min 或 60°C < T 彡 80°C， dT > 10°C /min 或 T > 80°C，5°C /min < dT 彡 10°C /min 或 T > 80°C，dT > 10°C /min 时， 高压电接头状态为3级，断电报警状态，进入步骤5 ；步骤3:向驾驶员发出提醒；步骤4:向驾驶员发出警报；步骤5 :高压电接头断电并同时向驾驶员发出警报。
2.如权利要求I所述的电动汽车/混合动力汽车高压电接头接触状态检测方法，其特征在于所述步骤I中通过热电偶两个接触端与高压电接头接触，使热电偶接触端的两端产生温差，热电偶两接触端间产生热电势，通过电压采集模块实时采集热电偶两个接触端间的热电势，并根据采集到热电偶两接触端间的热电势得到对应的高压电接头的温度。
3.电动汽车/混合动力汽车高压电接头接触状态检测装置，其特征在于包括触头、电压采集传感器、高压电接头接线柱、报警装置和整车控制器；其中，高压电接头接线柱的个数与高压电接头的安插孔对应，用来安插高压电接头，使高压电接头中的各个高压导线分别与各个高压电接头接线柱接触；每根高压电接头接线柱配合固定有一个触头，且触头一端与高压电接头接线柱固定连接，并紧贴高压电接头接线柱，通过每个相互配合固定的高压电接头接线柱与触头的闭合回路构成一对热电偶，使高压电接头在安插时同时与每对热电偶的两个接触端接触；电压采集传感器分别与每对热电偶的接触端相连，用来实时采集每对热电偶两个接触端间的热电势信号，并将采集到的热电势信号发送给整车控制器；整车控制器用来接收电压采集传感器发送来的每对热电偶两个接触端间的热电势信号，并根据每对热电偶两个接触端间的热电势以及热电势变化，得到高压电接头的温度以及温度变化速率；整车控制器还根据高压电接头温度与温度变化速率将高压电接头接触状态级别O 3级，令高压电接头的温度为T，每分钟高压电接头的温度变化量为dT，则当T彡40°C，dT彡1°C /min时，高压电接头接触状态为状态为O级，安全状态；当 T 彡 40°C, TC /min < dT 彡 5°C /min 或 40°C < T 彡 60°C, dT ^ TC /min 或 40°C<T 彡 60oC,loC /min < dT 彡 5°C /min 或 6(TC< T ( 80°C, dT ( 1°C /min 时，高压电接头接触状态为状态为I级提醒状态，通过整车控制器控制报警装置向驾驶员发出提醒；当 T 彡 4(TC，5°C /min < dT 彡 10°C /min或4(TC<T^60°C,5°C /min < dT 彡 10°C /min 或 6(TC < T 彡 8(TC，1°C /min <dT^5°C /min 或 6(TC < T 彡 8(TC，5°C /min < dT ^ 10°C / min*T > 80°C，dT ( 1°C /min 或 T > 80°C，1°C /min < dT 彡 5 °C /min 时，高压电接头接触状态为状态为2级报警状态，通过整车控制器控制报警装置向驾驶员发出警报；当 T 彡 40°C，dT > IO0C /min 或 40°C< T ( 60°C，dT > 10°C /min 或 60°C< T ( 80°C, dT > 10°C /min*T > 80°C，5°C /min < dT 彡 10 °C /min 或 T > 80°C，dT > 10 °C /min 时， 高压电接头状态为3级断电报警状态，通过整车控制器控制高压电接头断电并同时通过报警装置向驾驶员发出警报。
4.如权利要求3所述电动汽车/混合动力汽车高压电接头接触状态检测装置，其特征在于所述高压电接头接线柱采用纯铜金属，触头采用铜镍合金。
全文摘要
本发明提供一种电动汽车/混合动力汽车高压电接头接触状态检测方法及装置。应用热电偶的原理，由触头和电压采集模块组成，所述触头采用与电动汽车/混合动力汽车高压电金属接头不同质的另一种金属，触头能够紧贴在高压电金属接头上，则两种金属的闭合回路能够组成一对热电偶；所述电压采集模块实时采集热电偶两极之间的热电势。根据此热电势，所述传感器能够实时检测高压电接头的温度值，即高压电接头的接触状态，整车控制器能够根据所述电压信号控制整车高压电路的通断以及对驾驶员或维修人员发出提醒或警告。
文档编号G01K7/04GK102608489SQ20121008227
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月26日 优先权日2012年3月26日
发明者曹耀光, 李明, 杨世春, 汪冲, 王刚, 雷强 申请人:北京航空航天大学