专利名称：电动汽车的高压保护装置及其电动汽车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种高电压保护装置，以防止在高电压下出现触点事故，尤其涉及ー种用于电动汽车的高电压保护装置。本实用新型还涉及使用该高压保护装置的电动汽车。
背景技术：
电动汽车的高压供电系统中，动カ电池的两端并联设有用于稳定输出电压的稳压电容。当电动汽车整车断电后，动カ电池会断开与稳压电容之间的电连接，但稳压电容两极之间的高电压依然存在。如果在稳压电容两极之间短路，则稳压电容放电会产生很大的电流，威胁到稳压电容周边设备及人员的安全。为了耗散掉整车断电后稳压电容两极之间的高电压，ー种方法是在稳压电容的两·极之间并联设置一个大电阻，通过大电阻来耗散掉稳压电容中存储的电能；另ー种方法是利用电动汽车的整车控制器的内阻来耗散掉稳压电容中存储的电能。对于前ー种方法，由于需要外接大电阻，増加了电动汽车的成本；而后ー种方法，整车控制器的内阻较小，使得稳压电容的放电过程持续时间很长。无论采用上述哪种方法，稳压电容中存储的电能都被浪费而无法利用。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种电动汽车的高压保护装置，在不增加电动汽车成本的前提下，保证稳压电容的存储的电能能够被迅速耗散。本实用新型的另ー个目的是提供ー种使用上述高压保护装置的电动汽车。本实用新型提供了一种电动汽车的高压保护装置，它包括一个整车取暖器和ー个受控开关。整车取暖器可并联于电动汽车的电机控制器的稳压电容的两极，稳压电容可通过整车取暖器放电。受控开关可串联在整车取暖器和稳压电容构成的放电回路中，且受控开关可导通或关断稳压电容输送至整车取暖器的电流。电动汽车的高压保护装置，利用电动汽车自身的整车取暖器实现对稳压电容的放电，不会额外增加高压保护装置的成本，且整车取暖器的等效电阻很大，使得稳压电容中存储的电能能够迅速的耗散掉，避免稳压电容造成安全事故。同时稳压电容通过整车取暖器放电产生的热量可用于电动汽车其他设备的预热及驾驶室内温度的调节。在电动汽车的高压保护装置的再一种示意性的实施方式中，受控开关为电磁继电器。在电动汽车的高压保护装置的另ー种示意性的实施方式中，高压保护装置设有ー个蓄电池，所述电磁继电器的输入回路的一端可电耦接于所述电动汽车的整车控制器，且所述电磁继电器的输入回路的另一端可电耦接于所述蓄电池，所述电磁继电器的输出回路的一端可电耦接于所述稳压电容的一端，且所述电磁继电器的输出回路的另一端可电耦接于整车取暖器，所述整车控制器可控制所述电磁继电器导通或关断所述稳压电容(30 )输送至所述整车取暖器的电流。在电动汽车的高压保护装置的又一种示意性的实施方式中，整车取暖器还设有一个温控开关，其串联在所述电磁继电器的输入回路和所述蓄电池之间。在电动汽车的高压保护装置的又一种示意性的实施方式中，电动汽车的电机控制器设有一个可用于检测所述稳压电容两极之间电压的第一检测接口和一个第二检测接口，它们可分别电耦接于所述稳压电容的两极。在电动汽车的高压保护装置的又一种示意性的实施方式中，高压保护装置还设有一个第一受控开关、一个第二受控开关和一个第三受控开关，所述第一受控开关、所述第二受控开关和所述第三受控开关串接于动力电池控制器连接于电机控制器的支路上。第一受控开关、所述第二受控开关和所述第三受控开关集成于一个开关箱中。本实用新型还提供了一种电动汽车，它包括一个动力电池控制器和一个上述高压保护装置。上述高压保护装置的整车取暖器并联于稳压电容。·下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对电动汽车的高压保护装置及其电动汽车的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。图I用于说明电动汽车的高压保护装置一种示意性实施方式的电路结构示意图。图2用于说明电动汽车的高压保护装置另一种示意性实施方式的电路结构示意图。图3用于说明图2所示电动汽车的高压保护装置的控制流程。标号说明10整车取暖器12温控开关20动力电池控制器(BMS)30稳压电容40受控开关50蓄电池60整车控制器(VCU)70 电机控制器(MCU)72第一检测接口74第二检测接口80开关箱82第一受控开关84第二受控开关86第三受控开关。
具体实施方式
为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式
，在各图中相同的标号表示相同或结构相似但功能相同的部分。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的ー个，或仅标出了其中的ー个。图I用于说明电动汽车的高压保护装置一种示意性实施方式的电路结构示意图。如图所示，电动汽车的高压保护装置包括一个整车取暖器10和ー个受控开关40。其中，整车取暖器10并联连接于电动汽车的电机控制器70 (以下简称MCU)的稳压电容30的两极上。受控开关40串联在整车取暖器10和稳压电容30构成的放电回路中。整车取暖器10具有很大的等效电阻，使得稳压电容30中存储的电能，在电动汽车停止工作后，能够通过整车取暖器10迅速耗散棹。当电动汽车停止工作且稳压电容30两极之间的电压超出许可范围时，受控开关40闭合稳压电容30和整车取暖器10之间形成的放电回路，使得稳压电容30可以迅速通过整车取暖器10放电。电动汽车的高压保护装置，利用电动汽车自身的整车取暖器实现对稳压电容的放电，不会额外増加高压保护装置的成本，且整车取暖器的等效电阻很大，使得稳压电容中存储的电能能够迅速的耗散掉，避免稳压电容造成安全事故。同时稳压电容通过整车取暖器放电产生的热量可用于电动汽车其他设备的预热及驾驶室内温度的调节。图2用于说明电动汽车的高压保护装置另ー种示意性实施方式的电路结构示意图。如图所示，受控开关40可以通过电磁继电器来实现，但也可以根据需要采用其他的受控开关元件，例如晶体三极管、场效应晶体管MOSFET和绝缘栅双极性晶体管IGBT等。如图2所示，高压保护装置设有ー个蓄电池50，以提供电磁继电器执行闭合操作所需的电流。电磁继电器的输入回路(又称电磁继电器的控制系统)的一端可电耦接于电动汽车的整车控制器60 (以下简称VCU)，且电磁继电器的输入回路的另一端可电耦接于蓄电池50。电磁继电器的输出回路(又称电磁继电器的被控制系统)的一端可电稱接于稳压电容30的一端，且电磁继电器输出回路的另一端可电耦接于整车取暖器10。V⑶60可控制电磁继电器的导通和关断，以控制稳压电容30输送至整车取暖器10的电流，当然还可以通过电动汽车的其他控制器实现对电磁继电器的控制。如图2所示，在高压保护装置一种示意性实施方式中，MCU70设有ー个第一检测端ロ 72和ー个第二检测端ロ 74。第一检测端ロ 72和第二检测端ロ 74可分别电耦接在稳压电容30的两极上，以检测MCU的母线电压，即稳压电容30两极之间的电压。MCU70可将检测的稳压电容30两极之间的电压通过电动汽车的CAN系统总线传输给VCU60，使得VCU60根据电动汽车的运行エ况及稳压电容30两极之间的电压，可以准确判断是否需要控制电磁继电器导通或关断稳压电容30和整车取暖器10之间形成的放电回路。如图2所示，在高压保护装置一种示意性实施方式中，整车取暖器10中还设有一个温控开关12。温控开关12串联在电磁继电器的输入回路与蓄电池50连接的支路上，从而可以控制通过电磁继电器输入支路的电流的通断。温控开关12的开通或关断与整车取暖器10的运行温度相关，当整车取暖器10的运行温度高于一定的温度值时，温控开关12可以自动切断电磁继电器输入支路中的电流，从而控制电磁继电器切断通入到整车取暖器10中的电流，使得整车取暖器10停止加热。如图2所示，在高压保护装置一种示意性实施方式中，高压保护装置还包括ー个第一受控开关82、一个第二受控开关84和一个第三受控开关86，且它们集成在一个开关箱80中。其中，第一受控开关82、第二受控开关82和第三受控开关84依次串联在动力电池控制器(以下简称BMS)20和MCU70之间的连接支路上。第一受控开关82、第二受控开关84和第三受控开关86，可以分别导通或切断BMS20流向MCU70的高压。分别控制第一受控开关82、第二受控开关84和第三受控开关86的导通或切断，可以提高整个高压保护装置的安全可靠性。图3用于说明图2所示电动汽车的高压保护装置的控制流程。如图3所示，整个高压保护装置的控制流程开始于步骤S10，而后进入步骤S20中。在步骤S20中，V⑶判断电动汽车是否处于整车下电状态，例如驾驶员将整车系统点火钥匙打到KEYOFF位置。如果电动汽车处于整车下电状态，则进入步骤S30 ;否则继续判断电动汽车是否处于整车下电状态。在步骤S30中，VCU会延时继续工作，并通过整车CAN系统总线发送指令，使得MCU也延时继续工作，而后进入步骤S40。 在步骤S40中，MCU通过其上设置的第一检测端口和第二检测端口检测MCU的母线电压，即稳压电容两极的电压，并将反应稳压电容两极之间电压大小的信号通过CAN系统总线输送至VCU’而后进入步骤S50。在步骤S50中，VCU将MCU检测到的MCU的母线电压与预先设定的安全电压值比较，在电动汽车的高压保护装置一种示意性实施方式中，这个安全电压值为72V，当然可以根据需要调整这个安全电压值的大小。如果MCU的母线电压超过安全电压值，即稳压电容两极之间电压大于等于安全电压值，则进入步骤S70 ;否则进入步骤S60。在步骤S70中，VCU会控制电磁继电器的输入支路导通，从而使得电磁继电器的输出支路导通，使得稳压电容两极间的电压施加于整车取暖器，从而使得稳压电容存储的电能迅速通过整车取暖器的内阻耗散掉，而后返回至步骤S40。在步骤S60中，VCU会控制电磁继电器的输出支路关断，从而使得电磁继电器的输出支路关断，使得稳压电容两极间的电压无法施加于整车取暖器，整车取暖器无电流通过，同时，V⑶通过CAN总线控制MCU停止工作后，V⑶自身下电并停止工作，而后进入步骤S80，结束整个电动汽车的高压保护装置的控制流程。本实用新型还提供了一种实用上述电动汽车的高压保护装置的电动汽车。在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.电动汽车的高压保护装置，其特征在于它包括 一个整车取暖器(10)，其可并联于所述电动汽车的电机控制器(70)的稳压电容(30)的两极，所述稳压电容(30)可通过所述整车取暖器(10)放电；和 一个受控开关(40)，其可串联在所述整车取暖器(10)和所述稳压电容(30)构成的放电回路中，且所述受控开关(40)可导通或关断所述稳压电容(30)输送至所述整车取暖器(10)的电流。
2.如权利要求I所述的高压保护装置，其中所述受控开关(40)为电磁继电器。
3.如权利要求2所述的高压保护装置，其中所述高压保护装置设有一个蓄电池(50)，所述电磁继电器的输入回路的一端可电耦接于所述电动汽车的整车控制器(60)，且 所述电磁继电器的输入回路的另一端可电耦接于所述蓄电池(50)， 所述电磁继电器的输出回路的一端可电耦接于所述稳压电容(30)的一端，且所述电磁继电器的输出回路的另一端可电耦接于整车取暖器(10)， 所述整车控制器(60 )可控制所述电磁继电器导通或关断所述稳压电容(30 )输送至所述整车取暖器(10)的电流。
4.如权利要求3所述的高压保护装置，其中所述整车取暖器(10)还设有一个温控开关(12)，其串联在所述电磁继电器的输入回路和所述蓄电池(50)之间。
5.如权利要求I所述的高压保护装置，其中所述电机控制器(70)设有一个可用于检测所述稳压电容两极之间电压的第一检测接口(72)和一个第二检测接口(74)，它们可分别电耦接于所述稳压电容(30)的两极。
6.如权利要求I所述的高压保护装置，其中所述高压保护装置还设有一个第一受控开关(82)、一个第二受控开关(84)和一个第三受控开关(86)， 所述第一受控开关(82)、所述第二受控开关(84)和所述第三受控开关(86)串接于所述电动汽车的动力电池控制器(20 )连接于所述电机控制器(70 )的支路上。
7.如权利要求6所述的高压保护装置，其中所述第一受控开关(82)、所述第二受控开关(84)和所述第三受控开关(86)集成于一个开关箱(80)中。
8.—种电动汽车，其特征在于它包括 一个动力电池控制器(20 )，和 一个如权利要求I至7任意一项所述的高压保护装置，且所述高压保护装置的整车取暖器(10)并联于所述电动汽车的稳压电容(30)。
专利摘要本实用新型提供了一种电动汽车的高压保护装置，它包括一个整车取暖器(10)和一个受控开关(40)。整车取暖器可并联于电动汽车的电机控制器(70)的稳压电容(30)的两极，稳压电容可通过整车取暖器放电。受控开关可串联在整车取暖器和稳压电容构成的放电回路中，且受控开关可导通或关断稳压电容输送至整车取暖器的电流。电动汽车的高压保护装置，利用电动汽车自身的整车取暖器实现对稳压电容的放电，不会额外增加高压保护装置的成本，且整车取暖器的等效电阻很大，使得稳压电容中存储的电能能够迅速的耗散掉，避免稳压电容造成安全事故。稳压电容通过整车取暖器放电产生的热量可用于电动汽车其他设备的预热及驾驶室内温度的调节。本实用新型还提供一种使用上述高压保护装置的电动汽车。
文档编号B60L3/00GK202573840SQ20122016698
公开日2012年12月5日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者王鹏 申请人:于树怀, 黄龙辉, 王鹏, 冯涛, 王 琦, 张吉强, 姚国超, 黄建业, 张洪涛, 宋会光, 孙超