一种电机控制器高压互锁检测电路及检测方法与流程

本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种电机控制器高压互锁检测电路及检测方法。

背景技术：

随着我国新能源混合动力汽车快速发展，其电气结构和动力原理有别于传统燃油汽车和纯电动汽车，混合动力汽车的安全性能也越来越引起广泛关注。目前为保障混合动力汽车的高压系统安全，主要实现方式是通过电气低压信号来检测整车高压回路的电气完整性，当高压回路出现异常，整车及时切断高压的输出，以保证人车安全，即采用高压互锁回路（hvil,highvoltageinterlockloop）来检测高压回路上的系统安全性。

在现有的技术中，通常高压互锁的检测方式是将高压互锁信号设置为开关量，将各个高压零部件（如a/c、ptc、obc等）通过串联的方式形成检测回路，此类方案的缺点是无法识别高压回路上hvil信号，无法精准定位到具体零部件。各个零部件通过检测高低电平变化，来判断并上报hvil是否正常，整车无法自主判断整个回路是否正常。

专利文献1（公开号：cn106585384a）公开了一种电动汽车高压互锁实现装置，每个高压设备节点包括高压接插件、高压互锁信号检测电路、高压设备控制器ecu，高压接插件能接插高压设备，高压接插件输出接高压互锁信号检测电路，高压互锁信号检测电路输出接高压设备控制器ecu；空调压缩机控制器ecu、电加热器控制器ecu、动力电池控制器ecu和电机控制器ecu分别通过can网络连接于电源管理系统控制器bms，电源管理系统控制器bms通过can网络连接于整车控制器vms，整车控制器vms通过can网络分别连接于各个高压设备控制器ecu。本专利方案可以实现以下功能：

（1）高压互锁回路上的节点容易扩展；

（2）可以定位到具体的高压互锁回路故障；

（3）当某节点出现hvil中断，可以单独对其采取措施而不妨碍其他节点的正常功能；

该专利是以整车的角度，每个高压零部件针对各自的高压接插件进行检测，然后vcu和bms通过can网络采集各个高压零部件上报的故障信息，实现hvil的监控。虽然可以精确定位hvil的故障位置，但是成本较高。

技术实现要素：

本发明目的是：提供一种电机控制器高压互锁检测电路及检测方法，以零部件电机控制器角度配合整车进行hvil检测，提高整车的安全性能。

本发明的技术方案是：

一种电机控制器高压互锁检测电路，包括依次连接的电压比较器u1和隔离光耦u2，所述电压比较器u1反相输入端连接bms发出的pwm型hvil信号，同相输入端连接基准电压；电压比较器u1输出端被主电源经电阻r3上拉，同时经电阻r6接隔离光耦u2的1管脚；隔离光耦u2的4管脚被从电源经电阻r4上拉，作为mcu检测信号。

优选的，所述隔离光耦u2的1和2管脚之间连接电容c2，3和4管脚之间连接电容c3；隔离光耦u2的2管脚参考地gnd1，3管脚连接参考地gnd2。

优选的，所述bms发出的pwm型hvil信号经π型滤波电路连接电压比较器u1反相输入端。

一种电机控制器高压互锁检测方法，包括：

s1、bms发出pwm型hvil信号，经过ptc和a/c的高压取电接插件后，进入mcu控制板的高压互锁检测电路；

s2、高压互锁检测电路将hvil信号进行对比处理和隔离，输入到mcu；

s3、mcu判断输入信号是否正常，若正常则上报vcu检测到的hvil信号正常；

s4、若输入信号异常，则与vcu向bms回采的hvil信号比较：若bms上报vcu的hvil信号中断，则ptc或a/c的高压取电接插件连接异常；若bms检测正常，则mcu误报中断，检测电路存在故障。

优选的，所述pwm型hvil信号的电压5v、频率100hz、占空比50%。

本发明的优点是：

1、本发明基于零部件控制器的角度，配合vcu和bms对ptc和a/c的高压取电接插件连接状态实时监测；

2、本发明增加对hvil信号的回采和mcu的检测，可以准确判断hvil回路是否正常，并在整车的环境下可以定位异常高压连接器的具体位置；

3、本发明通过设定的pwm信号检测，增加hvil系统的检测可靠性；

4、本发明检测电路将hvil信号进行滤波、电压转换和信号隔离，增加了电路的抗干扰性。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的电机控制器高压互锁检测电路的原理图；

图2为本发明的电机控制器高压互锁检测方法的流程图。

具体实施方式

本发明提出一种电机控制器高压互锁检测电路，使用该方案可以实时检测电机控制器上的高压互锁回路的状态，同时可以实时上报整车控制器，其原理如图1所示。

图1中，pwm型高压互锁信号经过π型滤波电路（由c5、r5、c6组成），连接比较器u1的反相输入端，主电源经过电阻r1和r2分压，获得基准电压，连接比较器u1的同相输入端，比较器输出为oc门，被主电源经电阻r3上拉。比较器的输出端经电阻r6接隔离光耦u2的1管脚，电容c2连接隔离光耦u2的1和2管脚作为原边输入。隔离光耦副边的4管脚被从电源经电阻r4上拉，作为mcu检测信号，c3连接隔离光耦的3和4管脚，隔离光耦原边的参考地为gnd1，副边参考地是gnd2。本发明检测电路将hvil信号进行滤波、电压转换和信号隔离，增加了电路的抗干扰性。

如图2所示，为本发明的电机控制器高压互锁检测方法的流程图，该检测方法中控制器配合整车vcu和bms进行高压互锁信号检测。具体的：

s1、bms发出5v、100hz、占空比50%的pwm型hvil信号，经过ptc和a/c的高压取电接插件后，进入mcu控制板的高压互锁检测电路；

s2、高压互锁检测电路将hvil信号进行对比处理和隔离，输入到mcu，同时入口处增加emc处理措施；

s3、mcu判断输入信号是否正常，若正常则上报vcu检测到的hvil信号正常；

s4、若输入信号异常，则与vcu向bms回采的hvil信号比较：若bms上报vcu的hvil信号中断，则ptc或a/c的高压取电接插件连接异常；若bms检测正常，则mcu误报中断，检测电路存在故障。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种电机控制器高压互锁检测电路及检测方法，由BMS发出PWM信号，经过PTC和A/C的高压取电接插件后，进入MCU控制板的检测电路，然后将该PWM信号进行相应的处理和隔离，同时入口处增加EMC处理措施。MCU判断该信号是否正常，若正常则上报VCU检测到的HVIL信号正常；若该信号异常，则与BMS回采的HVIL信号比较，BMS也上报HVIL中断，则PTC或A/C的高压取电接插件连接异常，但若BMS检测正常，则MCU误报中断，检测电路存在故障；本发明基于零部件控制器的角度，配合VCU和BMS对PTC和A/C的高压取电接插件连接状态实时监测；增加通过对HVIL信号的回采和MCU的检测，可以准确判断HVIL回路是否正常，并在整车的环境下可以定位异常高压连接器的具体位置。

技术研发人员：刘蕾;胡宗滔;许建豪;苑红伟;周政
受保护的技术使用者：合肥巨一动力系统有限公司
技术研发日：2018.09.20
技术公布日：2019.02.12