电动汽车高压保护系统及方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种电动汽车高压保护系统及方法，该系统包括：电池组结构，安全气囊，压缩机，加热电阻，电机控制器，整车ECU，与整车ECU相连的第一开关、第二开关和第三开关，从而可以在整车ECU检测到安全气囊打开时，或电动汽车的工作电压小于预设总电压信号时，或电机电流大于电机保护电流时，断开第一开关；在第一开关闭合的情况下，当整车ECU检测到压缩机电流大于压缩机保护电流时，断开第二开关；在第一开关闭合的情况下，当整车ECU检测到加热电阻电流大于加热电阻保护电流时，断开第三开关，使得所述电动汽车高压保护系统及方法，可以根据电动汽车可能出现的具体故障，采取相应的保护策略，以完善电动汽车的高压保护功能。
【专利说明】电动汽车高压保护系统及方法【技术领域】
[0001]本发明涉及电动汽车高压保护【技术领域】，尤其涉及一种电动汽车高压保护系统及方法。
【背景技术】[0002]电动汽车高压保护系统作为除整车控制系统、电池及电池管理系统、电机驱动系统外的第四大系统，由于涉及人的高压安全防护，越来越受到汽车行业的重视。
[0003]目前，大多数电动汽车配备的驱动电机及电机控制器、空调压缩机、加热电阻等均采用高压动力电池组供电。在行驶过程中，电动汽车中任意一个高压用电系统的突发短路，都有可能对驾驶员或乘客造成触电等危险，并对汽车高压系统造成损坏，甚至导致汽车高压系统燃烧。
[0004]因此，高压保护系统控制策略的设计既要符合人及车辆的高压安全保护，同时也要考虑车辆实际的运行情况，从而使得根据电动汽车可能出现的具体故障，制定相应的保护策略，以最大化的完善高压保护的功能，成为人们亟待解决的一个问题。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电动汽车高压保护系统及方法，可以根据电动汽车可能出现的具体故障，制定相应的保护策略，完善电动汽车的高压保护功能。
[0006]为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案:
[0007]—种电动汽车高压保护系统，包括:电池组结构、安全气囊、压缩机、加热电阻和电机控制器，除此之外，还包括:整车电子控制单元，控制端均与所述整车电子控制单元相连的第一开关、第二开关和第三开关；
[0008]其中，所述第一开关的输入端与电池组结构相连，输出端与电机控制器、第二开关的输入端、第三开关的输入端相连；所述第二开关的输出端与压缩机相连；所述第三开关的输出端与加热电阻相连；
[0009]当所述整车电子控制单元检测到安全气囊打开时，或电动汽车的工作电压小于预设总电压信号时，或电机电流大于电机保护电流时，断开第一开关；
[0010]在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到压缩机电流大于压缩机保护电流时，断开第二开关；
[0011]在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到加热电阻电流大于加热电阻保护电流时，断开第三开关。
[0012]优选的，所述整车电子控制单元通过总电压传感器与电动汽车的工作电压输出端相连；所述整车电子控制单元通过电机电流传感器与电机相连；所述整车电子控制单元通过压缩机电流传感器与压缩机相连；所述整车电子控制单元通过加热电阻电流传感器与加热电阻相连。[0013]优选的，所述整车电子控制单元通过安全气囊电子控制单元与安全气囊相连，所述安全气囊电子控制单元的输出信号为占空比不同的方波信号。
[0014]优选的，所述电池组结构包括:
[0015]第一电池组、第二电池组和第一电池组开关；其中，所述第一电池组开关的控制端与整车电子控制单元相连，输入端与第一电池组的正极相连，输出端与第二电池组的负极相连；所述第一电池组的负极与电机控制器的负极相连；第二电池组的正极与第一开关的输入端相连；
[0016]当所述整车电子控制单元检测到电池组结构发生漏电时，切断第一电池组开关。
[0017]优选的，所述电池组结构包括:M+1个电池组和M个电池组开关；其中，各电池组开关的控制端与整车电子控制单元相连，所述第一电池组的负极与电机控制器的负极相连，第M电池组的正极与第一开关的输入端相连，所述第N电池组开关的输入端与第N电池组的正极相连，输出端与第N+1电池组的负极相连，且M为不小于2的正整数，N为不大于M的正整数；
[0018]当所述整车电子控制单元检测到电池组结构发生漏电时，切断M个电池组开关。
[0019]优选的，所述整车电子控制单元通过漏电传感器与所述电池组结构相连；
[0020]优选的，各电池组的电压均小于60V。
[0021]优选的，所述开关为继电器。
[0022]一种电动汽车高压保护方法，应用于上述任一项所述的电动汽车高压保护系统，包括:
[0023]判断电动汽车的安全气囊是否打开，当所述安全气囊打开时，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路；
[0024]当所述安全气囊关闭时，判断电动汽车的工作电压是否低于预设总电压信号，当电动汽车的工作电压低于预设总电压信号时，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路；
[0025]当电动汽车的工作电压不低于预设总电压信号时，判断电机电流是否大于电机保护电流，当电机电流大于电机保护电流时，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路；
[0026]当电机电流不大于电机保护电流时，判断压缩机电流是否大于压缩机保护电流，当压缩机电流大于压缩机保护电流时，切断电池组结构与压缩机之间的通路；
[0027]当电机电流不大于电机保护电流时，判断加热电阻电流是否大于加热电阻保护电流，当加热电阻电流大于加热电阻保护电流时，切断电池组结构与加热电阻之间的通路。
[0028]优选的，判断电动汽车的工作电压是否低于预设总电压信号前包括:
[0029]判断电动汽车的电池组结构是否漏电，当所述电池组结构发生漏电时，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路。
[0030]与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点:
[0031]本发明实施例所提供的技术方案，包括:整车电子控制单元，控制端均与所述整车电子控制单元相连的第一开关、第二开关和第三开关，其中，所述第一开关的输入端与电池组结构相连，输出端与电机控制器、第二开关的输入端、第三开关的输入端相连，所述第二开关的输出端与压缩机相连，所述第三开关的输出端与加热电阻相连，从而可以在所述整车电子控制单元检测到安全气囊打开时，或电动汽车的工作电压小于预设总电压信号时，或电机电流大于电机保护电流时，断开第一开关，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路；也可以在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到压缩机电流大于压缩机保护电流时，断开第二开关，切断电池组结构与压缩机之间的通路；还可以在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到加热电阻电流大于加热电阻保护电流时，断开第三开关，切断电池组结构与加热电阻之间的通路，使得本发明实施例所提供的电动汽车高压保护系统及方法，可以根据电动汽车可能出现的具体故障，采取相应的保护策略，以完善电动汽车的高压保护功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本发明一个实施例中所提供的电动汽车高压保护系统的结构示意图；
[0034]图2为本发明一个实施例里所提供的电动汽车高压保护系统中电池组结构的一种结构意图；
[0035]图3为图2中所述的电动汽车高压保护系统的结构示意图；
[0036]图4为本图3里所提供的电动汽车高压保护系统中电池组结构的另一种结构示意图；
[0037]图5为本发明又一个实施例中所提供的电动汽车高压保护系统的结构示意图；
[0038]图6为本发明一个实施例中所提供的电动汽车高压保护方法的流程图；
[0039]图7为本发明另一个实施例中所提供的电动汽车高压保护方法的流程图。
【具体实施方式】
[0040]正如【背景技术】部分所述，根据电动汽车可能出现的具体故障，制定相应的保护策略，以最大化的完善电动汽车的高压保护功能，已成为人们亟待解决的一个问题。
[0041]有鉴于此，本发明实施例提供了 一种电动汽车高压保护系统，包括:电池组结构，安全气囊，压缩机，加热电阻和电机控制器，整车电子控制单元，控制端均与所述整车电子控制单元相连的第一开关、第二开关和第三开关；
[0042]其中，所述第一开关的输入端与电池组结构相连，输出端与电机控制器、第二开关的输入端、第三开关的输入端相连；所述第二开关的输出端与压缩机相连；所述第三开关的输出端与加热电阻相连；
[0043]当所述整车电子控制单元检测到安全气囊打开时，或电动汽车的工作电压小于预设总电压信号时，或电机电流大于电机保护电流时，断开第一开关；
[0044]在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到压缩机电流大于压缩机保护电流时，断开第二开关；
[0045]在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到加热电阻电流大于加热电阻保护电流时，断开第三开关。[0046]相应的，本发明实施例还提供了一种电动汽车高压保护方法，包括:
[0047]判断电动汽车的安全气囊是否打开，当所述安全气囊打开时，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路；
[0048]当所述安全气囊关闭时，判断电动汽车的工作电压是否低于预设总电压信号，当电动汽车的工作电压低于预设总电压信号时，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路；
[0049]当电动汽车的工作电压不低于预设总电压信号时，判断电机电流是否大于电机保护电流，当电机电流大于电机保护电流时，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路；
[0050]当电机电流不大于电机保护电流时，判断压缩机电流是否大于压缩机保护电流，当压缩机电流大于压缩机保护电流时，切断电池组结构与压缩机之间的通路；
[0051 ] 当电机电流不大于电机保护电流时，判断加热电阻电流是否大于加热电阻保护电流，当加热电阻电流大于加热电阻保护电流时，切断电池组结构与加热电阻之间的通路。
[0052]本发明实施例所提供的电动汽车高压保护系统及方法，可以在所述整车电子控制单元检测到安全气囊打开时，或电动汽车的工作电压小于预设总电压信号时，或电机电流大于电机保护电流时，断开第一开关，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路；也可以在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到压缩机电流大于压缩机保护电流时，断开第二开关，切断电池组结构与压缩机之间的通路；还可以在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到加热电阻电流大于加热电阻保护电流时，断开第三开关，切断电池组结构与加热电阻之间的通路，使得本发明实施例所提供的电动汽车高压保护系统及方法，可以根据电动汽车可能出现的具体故障，采取相应的保护策略，以完善电动汽车的高压保护功能。
[0053]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0054]在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
[0055]本发明实施例所提供的电动汽车高压保护系统，包括:电池组结构、安全气囊、压缩机、加热电阻、电机控制器、整车电子控制单元及与所述整车电子控制单元相连的第一开关、第二开关和第三开关。优选的，所述整车电子控制单元为整车E⑶。
[0056]如图1所示，所述整车电子控制单元(整车E⑶)包括:安全气囊信号输入端(引脚
I)、总电压信号输入端(引脚7)、电机电流信号输入端(引脚6)、压缩机电流信号输入端(弓丨脚5)、加热电阻电流信号输入端(引脚4)、电源信号输入端(引脚2和引脚3)和第一信号输出端(引脚11)、第二信号输出端(引脚10)、第三信号输出端(引脚9)。
[0057]其中，所述电源信号输入端与电源相连，为所述整车电子控制单元提供工作电压；所述加热电阻电流信号输入端与加热电阻相连，为所述整车电子控制单元提供所述加热电阻的电流；所述压缩机电流输入端与所述压缩机相连，为所述整车电子控制单元提供所述压缩机的电流；所述电机电流信号输入端与电机控制器相连，为所述整车电子控制单元提供所述电机的电流；所述总电压信号输入端与电动汽车的工作电压输出端相连，为所述整车电子控制单元提供所述电动汽车的工作电压；所述安全气囊信号输入端与安全气囊相连，为所述整车电子控制单元提供表征所述安全气囊状态(如关闭和打开)的信号。
[0058]在本发明的一个实施例中，所述整车电子控制单元通过安全气囊电子控制单元(安全气囊ECU)与安全气囊相连，即所述安全气囊电子控制单元的输入端与安全气囊相连，输出端与所述整车电子控制单元的安全气囊信号输入端相连；所述整车电子控制单元通过总电压传感器与电动汽车的工作电压输出端相连，即所述总电压传感器的输入端与所述电动汽车的工作电压输出端相连，输出端与所述整车电子控制单兀的总电压信号输入端相连；所述整车电子控制单元通过电机电流传感器与电机相连，即所述电机电流传感器的输入端与电机相连，输出端与所述整车电子控制单元的电机电流信号输入端相连；所述整车电子控制单元通过压缩机电流传感器与压缩机相连，即所述压缩机电流传感器的输入端与压缩机相连，输出端与所述整车电子控制单元的压缩机电流信号输入端相连；所述整车电子控制单元通过加热电阻电流传感器与加热电阻相连，即所述加热电阻传感器的输入端与加热电阻相连，输出端与所述整车电子控制单元的加热电阻电流信号输入端相连。
[0059]在本发明的一个优选实施例中，所述安全气囊电子控制单元的输出信号为占空比不同的方波信号，分别代表所述安全气囊处于关闭状态和处于打开状态。如在本发明一个具体实施例中，所述安全气囊电子控制单元输出IOOms高电平20ms低电平间隔的方波信号时，代表所述安全气囊处于关闭状态；所述安全气囊电子控制单元输出输入20ms高电平IOOms低电平间隔的方波信号时，代表所述安全气囊处于打开状态。
[0060]所述第一信号输出端与第一开关的控制端相连，所述第一开关的输入端与电池组结构相连，输出端与电机控制器、第二开关输入端、第三开关输入端相连。
[0061]当所述整车电子控制单元通过安全气囊信号输入端，检测到安全气囊处于打开状态时，控制第一开关断开，切断所述电池组结构与所述电机控制器、第二开关、第三开关之间的通电回路，所述电机控制器压缩机和加热电阻均不工作。
[0062]在所述安全气囊处于关闭状态的情况下，所述整车电子控制单元通过总电压信号输入端，检测到所述电动汽车的工作电压小于预设总电压信号时，控制所述第一开关断开，切断所述电池组结构与所述电机控制器、第二开关、第三开关之间的通电回路，所述电机控制器、压缩机和加热电阻均不工作。
[0063]在所述电动汽车的工作电压不小于所述预设总电压信号的情况下，所述整车电子控制单元通过电机电流信号输入端，检测到所述电机控制器的输出电流大于电机保护电流时，控制所述第一开关断开，切断所述电池组结构与所述电机控制器、第二开关、第三开关之间的通电回路，所述电机控制器、压缩机和加热电阻均不工作。
[0064]需要说明的是，所述预设总电压信号为所述整车电子控制单元内预先设定的电压信号，其电压值的设置依据所述电池组结构的性能而定，如在本发明的一个具体实施例中，当所述电池组结构的额定电压为320V时，所述预设总电压信号为280V，在本发明的其他实施例中，当所述电池组结构的额定电压为其他数值时，所述预设电压信号的数值也相应的发生变化，本发明对此并不做限定，其具体数值根据所述电池组结构的性能，由实验获得，由于所述预设总电压信号的电压值的设定已为本领域人员所熟知，本发明对此不再详细赘述。
[0065]所述第二信号输出端与第二开关的控制端相连，所述第二开关的输出端与压缩机相连。在所述第一开关闭合的情况下，利用所述整车电子控制单元通过所述压缩机电流信号输入端，检测所述压缩机的输出电流，当所述压缩机的输出电流大于所述压缩机的保护电流时，控制所述第二开关断开，切断所述第一开关与压缩机之间的通电回路，即所述电池组结构与所述压缩机之间的通电回路，但不影响所述电阻组结构与电机控制器之间的通电回路，所述压缩机不工作，电机控制器正常工作。
[0066]所述第三信号输出端与第三开关的控制器相连，所述第三开关的输出端与加热电阻相连。在所述第一开关闭合的情况下，所述整车电子控制单元通过所述加热电流信号输入端，检测到所述加热电阻的输出电流大于所述加热电流的保护电流时，控制所述第三开关断开，切断所述第一开关与加热电阻之间的通电回路，即所述电池组结构与加热电阻之间的通电回路，但不影响所述电池组结构与电机控制器之间的通电回路，所述加热电阻不工作，所述电机控制器正常工作。
[0067]需要说明的是，所述第二开关的关闭和所述第三开关的关闭互不影响，即在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到所述压缩机的电流大于所述压缩机保护电流，所述加热电阻的电流不大于所述加热电阻保护电流时，所述整车电子控制单元控制所述第二开关断开，所述第三开关闭合，切断所述电池组结构与所述压缩机之间的通电回路，但不影响所述电池组结构与电机控制器、加热电阻之间的通电回路，所述压缩机不工作，所述加热电阻和电机控制器正常工作。
[0068]在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到所述压缩机的电流不大于所述压缩机保护电流，所述加热电阻的电流大于所述加热电阻保护电流时，所述整车电子控制单元控制所述第二开关闭合，所述第三开关断开，切断所述电池组结构与所述加热电阻之间的通电回路，但不影响所述电池组结构与电机控制器、压缩机之间的通电回路，所述加热电阻不工作，所述电机控制器和压缩机正常工作。
[0069]在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到所述压缩机的电流不大于所述压缩机保护电流，所述加热电阻的电流不大于所述加热电阻保护电流时，所述整车电子控制单元控制所述第二开关闭合，所述第三开关闭合，所述电机控制器、压缩机和加热电阻均正常工作。
[0070]在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到所述压缩机的电流大于所述压缩机保护电流，所述加热电阻的电流大于所述加热电阻保护电流时，所述整车电子控制单元控制所述第二开关断开，所述第三开关断开，所述电机控制器正常工作，所述压缩机和加热电阻不工作。
[0071]在本发明的一个实施例中，所述电池组结构仅包括电池组，为所述电机控制器、压缩机和加热电阻提供电压信号。发明人研究发现，在该实施例中，当所述电池组发生漏电时，无法通过所述整车电子控制单元进行检测，并制定相应的保护策略。为了进一步完善所述电动汽车高压保护系统的高压保护功能，在本发明的另一个实施例中，如图2所示，所述电池组结构包括:第一电池组、第二电池组和第一电池组开关。其中，所述第一电池组开关的控制端与整车电子控制单元相连，输入端与第一电池组的正极相连，输出端与第二电池组的负极相连；所述第一电池组的负极与电机控制器的负极相连；第二电池组的正极通过第一开关的输入端相连。其中，所述第一电池组开关优选为继电器，但本发明对此并不做限定。[0072]需要说明的是，在该实施例中，如图3所示，所述整车电子控制单元还包括漏电信号输入端(引脚8)和第四信号输出端(引脚12)，其中，所述漏电信号输入端与所述电池组结构的电压信号输出端相连，第四信号输出端与第一电池组开关的控制端相连。优选的，所述漏电信号输入端通过漏电传感器与所述电池组结构的电压信号输出端相连。
[0073]当所述整车电子控制单元通过所述漏电信号输入端，检测到电池组结构发生漏电时，控制所述第一电池组开关断开，切断所述电池组结构与所述第一开关之间的通电回路，即切断所述电池组结构与所述电机控制器、压缩机和加热电阻之间的通电回路，所述电机控制器、压缩机和加热电阻均不工作。
[0074]为了增大所述电池组结构的输出电压，在本发明的又一个实施例中，所述电池组结构包括:M+1个电池组和M个电池组开关，所述第一电池组的负极与电机控制器的负极相连，第M电池组的正极与第一开关的输入端相连；其中，各电池组开关的控制端与整车电子控制单元相连，所述第一电池组的负极与电机控制器的负极相连，第M电池组的正极与第一开关的输入端相连，所述第N电池组开关的输入端与第N电池组的正极相连,输出端与第N+1电池组的负极相连，且M为不小于2的正整数，N为不大于M的正整数。当M为3，且所述开关为继电器时，所述电池组结构如图4所示。
[0075]同样的，在该实施例中，所述整车电子控制单元还包括漏电信号输入端和第四信号输出端，其中，所述漏电信号输入端与所述电池组结构的电压信号输出端相连，所述第四信号输出端与M个电池组开关的控制端均相连。优选的，所述漏电信号输入端通过漏电传感器与所述电池组结构的电压信号输出端相连。
[0076]当所述整车电子控制单元通过所述漏电信号输入端，检测到电池组结构发生漏电时，控制所述M个电池组开关均断开，切断所述电池组结构与所述第一开关之间的通电回路，即切断所述电池组结构与所述电机控制器、压缩机和加热电阻之间的通电回路，所述电机控制器、压缩机和加热电阻均不工作。
[0077]在本发明的一个优选实施例中，所述电池组结构中各电池组的电压均小于60V，以在所述电池组结构发生漏电时，保证人身安全。在本发明的又一个优选实施例中，所述开关为继电器，如图5所示，其中，所述第一开关为第一继电器，第二开关为第二继电器，第三开关为第三继电器。
[0078]由上所述可知，本发明实施例所提供的电动汽车高压保护系统，可以在所述整车电子控制单元检测到安全气囊打开时，或电动汽车的工作电压小于预设总电压信号时，或电机电流大于电机保护电流时，断开第一开关，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、力口热电阻之间的通路；也可以在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到压缩机电流大于压缩机保护电流时，断开第二开关，切断电池组结构与压缩机之间的通路；还可以在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到加热电阻电流大于加热电阻保护电流时，断开第三开关，切断电池组结构与加热电阻之间的通路，使得本发明实施例所提供的电动汽车高压保护系统，可以根据电动汽车可能出现的具体故障，采取相应的保护策略，以完善电动汽车的高压保护功能。
[0079]下面以所述开关为继电器为例，结合具体实施例，对本发明实施例所提供的电动汽车高压保护系统进行说明。
[0080]在本实施例中，所述电源信号输入端为开关量信号，外接0V/12V的直流电源，且12V有效。所述安全气囊信号输入端输入IOOms高电平20ms低电平间隔的方波信号时，代表所述安全气囊处于关闭状态；所述安全气囊信号输入端输入20ms高电平IOOms低电平间隔的方波信号时，代表所述安全气囊处于打开状态。所述漏电信号输入端输入0-4V的电压信号时，代表所述电池组结构的漏电处于安全值，超过4V，代表所述电池组结构发生漏电危险。所述电池组结构的额定电压为320V，当所述电动汽车的工作电压为280V-320V范围内时，代表所述电动汽车的工作电压正常，低于280V，代表所述电动汽车的工作电压小于预设总电压信号，即所述电动汽车的工作电压过低。
[0081]所述电动汽车高压系统正常工作后，当所述安全气囊信号输入端输入IOOms高电平20ms低电平间隔的方波信号，所述漏电信号输入端的输入电压在0V-4V的范围内，且所述电动汽车的工作电压小于280V (即小于预设总电压信号)，所述整车电子控制单元依次给所述第四信号输出端、第一信号输出端、第二信号输出端和第三信号输出端提供12V电压信号，所述第一开关，第二开关、第三开关和各电池组开关均闭合，则所述电池组结构为所述电机控制器、压缩机和加热电阻提供电压，所述电机控制器、压缩机和加热电阻正常工作。
[0082]所述电动汽车高压系统正常工作后，所述安全气囊信号输入端输入20ms高电平IOOms低电平间隔的方波信号时，代表所述安全气囊处于打开状态，所述整车电子控制单元第一信号输出端输出OV电压信号,所述第一开关断开,切断所述电源组结构与所述电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通电回路，所述电机控制器、压缩机和加热电阻不工作。
[0083]所述电动汽车高压系统正常工作后，所述漏电信号输入端的输入电压在4V-5V范围内时，代表所述电池组结构发生漏电危险，所述整车电子控制单元的第四信号输出端输出OV电压信号，所述电池组结构内各电池组开关断开，所述电源组结构不能为所述电机控制器、压缩机、加热电阻提供电压信号，所述电机控制器、压缩机和加热电阻不工作。
[0084]所述电动汽车高压系统正常工作后，所述总电压信号输入端输入的电压信号小于280V时，代表所述电动汽车的工作电压小于预设总电压信号，所述整车电子控制单元第一信号输出端输出OV电压信号,所述第一开关断开,切断所述电源组结构与所述电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通电回路，所述电机控制器、压缩机和加热电阻不工作。
[0085]当各组电池组开关、第一开关、第二开关和第三开关均闭合时，在所述电机的工作过程中，当所述电机信号输入端输入的电机电流大于所述电机保护电流时，所述整车电子控制单元第一信号输出端输出OV电压信号，所述第一开关断开，切断所述电源组结构与所述电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通电回路，所述电机控制器、压缩机和加热电阻不工作。当所述电机电流信号输入端输入的电机电流小于所述电机保护电流时，所述整车电子控制单元的第一信号输出端输出12V电压信号，所述第一开关闭合，所述电机控制器、压缩机和加热电阻继续工作。
[0086]当各电池组开关、第一开关、第二开关和第三开关均闭合时，在所述压缩机的工作过程中，当所述压缩机电流信号输入端输入的压缩机电流大于所述压缩机保护电流时，所述整车电子控制单元的第二信号输出端输出OV电压信号，所述第二开关断开，切断所述电池组结构与所述压缩机之间的通电回路，但不影响所述电池组结构与电机控制器、加热电阻之间的通电回路，所述压缩机停止工作，所述电机控制器和加热电阻继续工作。
[0087]当各电池组开关、第一开关、第二开关和第三开关均闭合时，在所述加热电阻的工作过程中，当所述加热电阻电流信号输入端输入的加热电阻电流大于所述加热电阻保护电流时，所述整车电子控制单元的第三信号输出端输出OV电压信号，所述第三开关断开，切断所述电池组结构与所述加热电阻之间的通电回路，但不影响所述电池组结构与电机控制器、压缩机之间的通电回路，所述加热电阻停止工作，所述电机控制器和压缩机继续工作。
[0088]在本发明的另一个实施例中，所述整车电子控制单元通过总电压传感器与电动汽车的工作电压输出端相连，所述整车电子控制单元通过电机电流传感器与电机相连，所述整车电子控制单元通过压缩机电流传感器与压缩机相连，所述整车电子控制单元通过加热电阻电流传感器与加热电阻相连，所述整车电子控制单元通过漏电传感器与电池组结构相连。
[0089]在该实施例中，当各电池组开关、第一开关、第二开关和第三开关均闭合时，在所述高压保护系统的工作过程中，当所述漏电传感器检测到所述电池组结构的漏电电压在4V-5V范围内时,代表所述电池组结构发生漏电危险,此时,所述漏电信号输入端输出12V电压(引脚8为开关量信号,输出OV或12V,且12V有效),则所述第一信号输出端输出OV电压，所述第一开关断开，切断所述电源组结构与所述电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通电回路，所述高压保护系统停止工作。当漏电传感器检测到电池组结构的漏电电压小于4V时,代表所述电池组结构未发生漏电危险,此时所述漏电信号输入端输出OV电压,贝Ij所述第一信号输出端输出12V电压，所述第一开关闭合，所述电机控制器、压缩机和加热电阻继续工作。
[0090]当各电池组开关、第一开关、第二开关和第三开关均闭合时，在所述高压保护系统的工作过程中，当所述总电压传感器检测到所述电动汽车的工作电压小于所述预设总电压信号时，所述总电压信号输入端输出12V电压(引脚7为开关量信号,输出OV或12V,且12V有效)，则第一信号输出端输出OV电压，所述第一开关断开，切断所述电源组结构与所述电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通电回路，所述高压保护系统停止工作。当总电压传感器检测到电动汽车工作电压不小于预设总电压信号时，所述总电压信号输入端输出OV电压，则所述第一信号输出端输出12V电压，所述第一开关闭合，所述电机控制器、压缩机和加热电阻继续工作。
[0091]需要说明的是，在该实施例中，所述电池组结构两端的电压经过所述总电压传感器之后，会进行相应的变换，即当所述电池组结构两端的工作电压为0V-320V时，所述总电压传感器输出的电压信号为0V-5V。在该实施例中，所述整车电子控制单元内的预设总电压信号为4V，当所述总电压传感器输出的电压信号在4V-5V范围内时，代表所述电动汽车的工作电压正常，当所述总电压传感器输出的电压信号小于4V时，代表所述电动汽车的工作电压过低。
[0092]当各电池组开关、第一开关、第二开关和第三开关均闭合时，在所述电机的工作过程中，当所述电机电流传感器检测到所述电机的电流大于电机保护电流时，所述电机电流信号输入端输出12V的电压(引脚6为开关量信号，输出OV或12V，且12V有效)，则所述第一信号输出端输出OV电压，述第一开关断开，切断所述电源组结构与所述电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通电回路，所述电机控制器、压缩机和加热电阻停止工作。当电机电流传感器检测到电机的电流小于电机保护电流时，所述电机电流信号输入端输出OV电压，则所述第一信号输出端输出12V电压，所述第一开关闭合，所述电机控制器、压缩机和加热电阻继续工作。
[0093]当各电池组开关、第一开关、第二开关和第三开关均闭合时，在所述压缩机的工作过程中，当所述压缩机传感器检测到压缩机的电流大于所述压缩机保护电流时，所述压缩机电流信号输入端输出12V电压(引脚5为开关量信号，输出OV或12V，且12V有效)，则所述第二信号输出端输出OV电压信号，所述第二开关断开，切断所述电池组结构与所述压缩机之间的通电回路，但不影响所述电池组结构与电机控制器、加热电阻之间的通电回路，所述压缩机停止工作，所述电机控制器和加热电阻继续工作。当所述压缩机传感器检测到压缩机的电流不大于所述压缩机保护电流时，所述压缩机电流信号输入端输出OV电压，则所述第二信号输出端输出12V电压信号，所述第二开关闭合，所述压缩机、电机控制器和加热电阻继续工作
[0094]当各电池组开关、第一开关、第二开关和第三开关均闭合时，在所述加热电阻的工作过程中，当所述加热电阻电流传感器检测到所述加热电阻的电流大于所述加热电阻保护电流时，所述加热电阻电流输入端输出12V电压信号(引脚4为开关量信号，输出OV或12V，且12V有效)，则所述第三信号输出端输出OV电压信号，所述第三开关断开，切断所述电池组结构与所述加热电阻之间的通电回路，但不影响所述电池组结构与电机控制器、压缩机之间的通电回路，所述加热电阻停止工作，所述电机控制器和压缩机继续工作。当所述加热电阻电流传感器检测到所述加热电阻的电流不大于所述加热电阻保护电流时，所述加热电阻电流输入端输出OV电压信号，贝U所述第三信号输出端输出12V电压信号,所述第三开关闭合，所述加热电阻、电机控制器和压缩机继续工作。
[0095]由上可知，本发明实施例所提供的电动汽车高压保护系统，可以根据电动汽车发生碰撞、漏电、总电压过低、电机电流过大、压缩机电流过大和加热电阻电流过大等具体故障，采用相应的策略，对所述电动汽车进行保护，以完善所述电动汽车的高压保护功能。
[0096]相应的，如图6所示，本发明实施例还提供了一种电动汽车高压保护方法，应用于上述任一实施例所述的电动汽车高压保护系统，包括:
[0097]判断电动汽车的安全气囊是否打开，当所述安全气囊打开时，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路；
[0098]当所述安全气囊关闭时，判断电动汽车的工作电压是否低于预设总电压信号，当电动汽车的工作电压低于预设总电压信号时，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路；
[0099]当电动汽车的工作电压不低于预设总电压信号时，判断电机电流是否大于电机保护电流，当电机电流大于电机保护电流时，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路；
[0100]当电机电流不大于电机保护电流时，判断压缩机电流是否大于压缩机保护电流，当压缩机电流大于压缩机保护电流时，切断电池组结构与压缩机之间的通路；
[0101]当电机电流不大于电机保护电流时，判断加热电阻电流是否大于加热电阻保护电流，当加热电阻电流大于加热电阻保护电流时，切断电池组结构与加热电阻之间的通路。
[0102]如图7所示，在本发明的另一个实施例中，判断电动汽车的工作电压是否低于预设总电压信号前包括:判断电动汽车的电池组是否漏电，当所述电池组发生漏电时，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路。[0103]综上所述，本发明实施例所提供的电动汽车高压保护系统及方法，可以在所述整车电子控制单元检测到安全气囊打开时，或电动汽车的工作电压小于预设总电压信号时，或电机电流大于电机保护电流时，断开第一开关，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路；也可以在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到压缩机电流大于压缩机保护电流时，断开第二开关，切断电池组结构与压缩机之间的通路；还可以在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到加热电阻电流大于加热电阻保护电流时，断开第三开关，切断电池组结构与加热电阻之间的通路，使得本发明实施例所提供的电动汽车高压保护系统及方法，可以根据电动汽车可能出现的具体故障，采取相应的保护策略，以完善电动汽车的高压保护功能。
[0104]本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
[0105]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种电动汽车高压保护系统，包括:电池组结构、安全气囊、压缩机、加热电阻和电机控制器，其特征在于，还包括:整车电子控制单元，控制端均与所述整车电子控制单元相连的第一开关、第二开关和第三开关； 其中，所述第一开关的输入端与电池组结构相连，输出端与电机控制器、第二开关的输入端、第三开关的输入端相连；所述第二开关的输出端与压缩机相连；所述第三开关的输出端与加热电阻相连； 当所述整车电子控制单元检测到安全气囊打开时，或电动汽车的工作电压小于预设总电压信号时，或电机电流大于电机保护电流时，断开第一开关； 在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到压缩机电流大于压缩机保护电流时，断开第二开关； 在所述第一开关闭合的情况下，当所述整车电子控制单元检测到加热电阻电流大于加热电阻保护电流时，断开第三开关。
2.根据权利要求1所述的电动汽车高压保护系统，其特征在于，所述整车电子控制单元通过总电压传感器与电动汽车的工作电压输出端相连； 所述整车电子控制单元通过电机电流传感器与电机相连； 所述整车电子控制单元通过压缩机电流传感器与压缩机相连； 所述整车电子控制单元通过加热电阻电流传感器与加热电阻相连。
3.根据权利要求1所述的电动汽车高压保护系统，其特征在于，所述整车电子控制单元通过安全气囊电子控制单元与安全气囊相连，所述安全气囊电子控制单元的输出信号为占空比不同的方波信号。
4.根据权利要求1所述的电动汽车高压保护系统，其特征在于，所述电池组结构包括: 第一电池组、第二电池组和第一电池组开关；其中，所述第一电池组开关的控制端与整车电子控制单元相连，输入端与第一电池组的正极相连，输出端与第二电池组的负极相连；所述第一电池组的负极与电机控制器的负极相连；第二电池组的正极与第一开关的输入端相连； 当所述整车电子控制单元检测到电池组结构发生漏电时，切断第一电池组开关。
5.根据权利要求1所述的电动汽车高压保护系统，其特征在于，所述电池组结构包括:M+1个电池组和M个电池组开关； 其中，各电池组开关的控制端与整车电子控制单元相连，第一电池组的负极与电机控制器的负极相连，第M电池组的正极与第一开关的输入端相连，第N电池组开关的输入端与第N电池组的正极相连，输出端与第N+1电池组的负极相连，且M为不小于2的正整数，N为不大于M的正整数； 当所述整车电子控制单元检测到电池组结构发生漏电时，切断M个电池组开关。
6.根据权利要求4或5所述的电动汽车高压保护系统，其特征在于，所述整车电子控制单元通过漏电传感器与所述电池组结构相连。
7.根据权利要求4或5所述的电动汽车高压保护系统，其特征在于，各电池组的电压均小于60V。
8.根据权利要求1-5任一项所述的电动汽车高压保护系统，其特征在于，所述开关为继电器。
9.一种电动汽车高压保护方法，应用于权利要求1-8任一项所述的电动汽车高压保护系统，其特征在于，包括: 判断电动汽车的安全气囊是否打开，当所述安全气囊打开时，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路； 当所述安全气囊关闭时，判断电动汽车的工作电压是否低于预设总电压信号，当电动汽车的工作电压低于预设总电压信号时，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路； 当电动汽车的工作电压不低于预设总电压信号时，判断电机电流是否大于电机保护电流，当电机电流大于电机保护电流时，切断电池组结构与电机控制器、压缩机、加热电阻之间的通路； 当电机电流不大于电机保护电流时，判断压缩机电流是否大于压缩机保护电流，当压缩机电流大于压缩机保护电流时，切断电池组结构与压缩机之间的通路； 当电机电流不大于电机保护电流时，判断加热电阻电流是否大于加热电阻保护电流，当加热电阻电流大于加热电阻保护电流时，切断电池组结构与加热电阻之间的通路。
10.根据权利要求9所述的电动汽车高压保护方法，其特征在于，判断电动汽车的工作电压是否低于预设总电压信号前包括: 判断电动汽车的电池组结构是否漏电，当所述电池组结构发生漏电时，切断电池组结构与电机 控制器、压缩机、加热电阻之间的通路。
【文档编号】B60L3/00GK103568846SQ201310529334
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日
【发明者】隋毅 申请人:力帆实业(集团)股份有限公司