纯电动汽车高压互锁系统及应用该高压互锁系统的纯电动汽车的制作方法

本发明属于新能源汽车整车控制相关领域，具体涉及一种纯电动汽车高压互锁系统及应用该高压互锁系统的纯电动汽车。

背景技术：

纯电动汽车是指完全由蓄电池提供电力驱动的电动汽车，工作电压高达几百伏，远远高于安全电压。高压系统工作时放电电流有可能达到数十安，甚至高达上百安。相对于传统汽车而言，纯电动汽车采用了大容量、高电压的动力电池及高压电机和电驱动控制系统，并采用了大量的高压附件设备，如：电动空调、pct电加热器及dc/dc转换器等。

伴随着高压零部件的增多，高压安全显得格外重要。申请公布号cn108045232a，申请公布日2018年5月18日的发明专利申请公开了一种设有充电高压互锁功能的电池管理系统。系统通过高压动力互锁模块对纯电动汽车的高压回路进行实时监控，并利用人机交互界面提供多种反馈信息，以实现对高压回路在电池组启停过程中的有效控制以及高压回路故障的及时报警。通过一个高压回路检测高压故障，并且采用单一的切断高压方式进行故障处理，无法兼顾高压安全和行驶功能。

申请公布号cn108790827a，申请公布日2018年11月13日的发明专利申请公开的一种纯电动整车高压互锁控制方法，通过将高压互锁检测分割到各个系统中的做法，降低了整车线束的布置成本和难度，并且综合考虑汽车的充电、行驶、静止等不同工况，采取不同的控制策略来切断高压电源。高压电源作为纯电动汽车的动力来源，该技术方案中虽然根据车辆是否处于行驶状态还是充电状态采取了不同的策略来切断电源以保证行车和充电安全。但是，一旦检测到高压互锁警报即会导致系统切断高压电源，频繁的切断高压电源不但影响用户的使用体验还会影响车内空调等电器元件的使用寿命。

技术实现要素：

本发明提供一种纯电动汽车高压互锁系统，其特征在于，包括;

vcu第一高压互锁回路，包括mcu、车载充电器输入插件、mcu高压接线插件、车载充电器高压接线插件、以及高压接线盒输入插件；

vcu第二高压互锁回路，包括空调压缩机输入插件和空调压缩机高压接线插件；

车辆vcu，在检测到所述vcu第一高压互锁回路发生互锁断开时记录故障信息、根据车速保持车辆继续行驶或者切断车辆动力系统，在检测到所述vcu第二高压互锁回路发送互锁断开时记录故障信息、点亮对应的故障指示灯。

上述技术方案中，vcu仅在检测到影响行车安全的vcu第一高压互锁回路发生互锁断开时根据车速情况选择性的切断车辆动力系统，而检测到非影响行车安全的vcu第二高压互锁回路发生互锁断开时不会切断车辆动力系统，避免了频繁的切断高压电源而影响用户体验以及电器元件的使用寿命。

作为优选，所述车辆vcu在检测到所述vcu第一高压互锁回路发生互锁断开时：如果当前车速大于预设车速则保持车辆继续行驶；如果当前车速不大于预设车速则切断车辆动力系统。根据车速的不同采用不同的控制车辆，能更有效的保证行车安全。

作为优选，所述vcu第二高压互锁回路还包括pdc开盖检测开关。

作为优选，所述vcu第二高压互锁回路还包括ptc控制器输入插件和pct控制高压接线插件。

作为优选，所述vcu第二高压互锁回路还包括过水ptc控制器输入插件和过水pct控制器高压接线插件。

作为优选，还包括：bms第一高压互锁回路，包括msd以及电池系统主回路插件；所述车辆vcu，在检测到所述bms第一高压互锁回路发生互锁断开时记录故障信息、点亮对应的故障指示灯、切断车辆动力系统。bms第一高压互锁回路中的msd（手动维护开关）及电池系统回路插件涉及到维护人员的人身安全，在检测到该回路发生互锁断开时，切断动力系统以保证维护人员的人身安全。

作为优选，还包括：bms第二高压互锁回路，包括电池系统快充插件；所述车辆vcu，在检测到所述bms第二高压互锁回路断开发生互锁断开时记录故障信息、点亮对应的故障指示灯、切断并禁止车辆的快充充电。

作为优选，还包括：obc高压互锁回路，包括车载充电器输出插件；所述车辆vcu，在检测到所述obc高压互锁回路发生互锁断开时记录故障信息、点亮对应的故障指示灯。

作为优选，还包括：mcu高压互锁回路，包括驱动电机；所述车辆vcu，在检测到所述mcu高压互锁回路发生互锁断开时记录故障信息、点亮对应的故障指示灯、控制车辆进入跛行模式。

本发明还提供一种纯电动汽车，其特征在于，包括：上述任一项所述的高压互锁系统。

本发明具有下述有益效果：

vcu作为纯电动汽车的整车控制器，负责各高压互锁回路的高压互锁状态信号的收集和处理、根据车辆的行驶状态和高压互锁状态，特别是发生互锁断开的不同的高压部件采取不同的安全处理策略，有助于提高用户体验、延长纯电动汽车电子设备使用寿命。

附图说明

图1本发明实施例一的高压互锁回路电气示意图。

具体实施方式

这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不意图限制本发明。除非另外定义，否则本文使用的所有术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，常用术语应该被解释为具有与其在相关领域和本公开内容中的含义一致的含义。本公开将被认为是本发明的示例，并且不旨在将本发明限制到特定实施例。

实施例一

一种纯电动汽车高压互锁系统，包括相互独立的多个高压互锁回路用于分别独立地检测不同回路的高压互锁断开故障，便于高压故障原因判断及定位。高压互锁回路通过使用低压信号来检查电动汽车上所有与高压母线相连的各分路，包括整个电池系统、导线、连接器、dcdc、电机控制器、高压接线盒及保护盖等系统回路的电器连接完整性和连续性。如图1所示，本实施例的高压互锁系统其包括：

vcu第一高压互锁回路，其由相互串联的mcu、车载充电器（obc&dcdc）输入插件、mcu高压接线插件、车载充电器（obc&dcdc）高压接线插件、以及高压接线盒输入插件。mcu高压互锁回路，包括驱动电机；mcu主要集成了电机和逆变器两部分，其主要作用是根据油门踏板和制动踏板的输入来控制电机的动力输出以及能力制动回收，mcu与电动汽车高压接线盒上对应的mcu高压接线插件电连接。obc&dcdc输入插件与电动汽车高压接线盒上对应的obc&dcdc高压接线插件电连接。高压接线盒输入插件作为高压接线盒的输入端用于与电池系统的主回路插件电连接，从而实现将电池系统与高压接线盒各输出端（与各高压接线盒输出插件电连接）电器电连接。

vcu第二高压互锁回路，其由相互串联的空调压缩机输入插件、空调压缩机高压接线插件、pdc开盖检测开关、ptc控制器输入插件、pct控制器高压接线插件、过水ptc控制器输入插件、过水pct控制高压接线插件。空调压缩机输入插件与电动汽车高压接线盒上对应的空调压缩机输出插件电连接，ptc控制器输入插件与电动汽车高压接线盒上对应的pct控制器输出插件电连接，过水pct控制器与电动汽车高压接线盒上对应的过水pct控制器输出插件电连接。

bms第一高压互锁回路，包括msd以及电池系统主回路插件。msd为电动汽车的手动维护开关，用于保护在高压环境下电动汽车维护人员的安全或应变突发事件，可以快速分离高压电路的连接，使维修工作处于较为安全的状态。msd设计在电池系统主回路中，需要手动断开高压时bms第一高压互锁回路线断开，然后再断开高压回路。电池系统主回路插件电连接电动汽车高压接线盒输入插件，为高压接线盒供电。

bms第二高压互锁回路，包括电池系统快充插件。电池系统快充插件为设置在电池系统中的、用于与电动汽车的快充口电连接的插件。

obc高压互锁回路，包括车载充电器（obc&dcdc）输出插件。obc&dcdc输出插件电连接电动汽车的慢充口。

车辆vcu，vcu通过发送车辆行驶控制指令控制电动汽车电动机输出指定的扭矩和转速，驱动车辆行驶。vcu还具有电机系统故障诊断保护和存储功能，根据整车的各种输入完成整车控制。车辆vcu可以通过有线或者无线通讯的方式接收或者检测各高压互锁回路的高压断开，并且根据发生高压断开的高压互锁回路的不同采用不同的安全措施以兼顾高压安全和行驶功能，提高用户体验感。本实施例中，车辆vcu采用的安全措施如下：

车辆vcu在检测到所述vcu第一高压互锁回路发生互锁断开时记录故障信息、根据车速保持车辆继续行驶或者切断车辆动力系统。具体在本实施例中：

如果当前车速大于预设车速（例如，5kph）则保持车辆继续行驶，但是vcu不再响应油门驱动，并根据当前时刻输出扭矩逐渐将电机目标扭矩降低，直到车速低于预设车速（例如，5kph）。

如果当前车速不大于预设车速（例如，小于或者等于5kph）则切断车辆动力系统。例如，本实施例中将电机的目标扭矩逐渐降低至0，使车辆速度降低，当车速降低至0以后切断车辆动力系统。切断车辆的动力系统是指切断电池系统所提供的高压电源，本实施例中vcu首先控制车辆退出ready状态，整车处于不可行驶状态，再禁止空调压缩机、pct控制器、过水pct控制器启动，随后关闭mcu，最后通过bms切断电池系统的正极继电器。

车辆vcu在检测到所述vcu第二高压互锁回路发送互锁断开时记录故障信息、点亮对应的故障指示灯。

车辆vcu在检测到所述bms第一高压互锁回路发生互锁断开时记录故障信息、点亮对应的故障指示灯、切断车辆动力系统。本实施例中vcu首先控制车辆退出ready状态，整车处于不可行驶状态，再禁止空调压缩机、pct控制器、过水pct控制器启动，随后关闭mcu，最后通过bms切断电池系统的正极继电器。

车辆vcu在检测到所述bms第二高压互锁回路断开发生互锁断开时记录故障信息、点亮对应的故障指示灯、切断并禁止车辆的快充充电。

车辆vcu在检测到所述obc高压互锁回路发生互锁断开时记录故障信息、点亮对应的故障指示灯。

车辆vcu在检测到所述mcu高压互锁回路发生互锁断开时记录故障信息、点亮对应的故障指示灯、控制车辆进入跛行模式。

实施例二

一种纯电动汽车，包括实施例一所述的高压互锁系统。

虽然描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。