一种用于电动汽车的高压泄漏保护电路及其控制方法_2

文档序号:9934615阅读:来源:国知局
PGA模块6的控制信号输出端与高压保护模块2的控制信号输入端相连,FPGA模块6的CAN通信接口与通信模块5的CAN通信接口相连,,当FPGA模块6监测高压持续时间超过其内的时间阈值后,则触发高压保护模块2进行电路保护。高压保护模块2串接在车体高压电源8与DC-DC电源模块4的传输电路上,断开车体高压电源8与DC-DC电源模块4的传输电路,并触发通信模块5对外报警。如图2所示,高压保护模块2包括三极管Ql和绝缘栅双极型晶体管Q2 o FPGA模块6的控制信号输出端串接电阻Rl后接在三极管Ql的基极上,电阻R2的一端接在三极管Ql的集电极上,电阻R2的另一端接供电正极+OUT,三极管Ql的发射极通过电阻R3接地。绝缘栅双极型晶体管Q2的棚极并接在三极管Ql的发射极上,绝缘栅双极型晶体管Q2的集电极和发射极串接在车体高压电源8与DC-DC电源模块4的正极传输电路上。FPGA模块6在正常状态下,FPGA模块6输出高电平时,三极管Ql导通,则三极管Ql也输出高电平,此时绝缘栅双极型晶体管Q2导通,车体高压电源8与DC-DC电源模块4之间的电源连接导通,整个设备运作正常。FPGA模块6在超压(高压泄漏)状态下,FPGA模块6输出低电平时,三极管Ql截止,则三极管Ql也输出低电平,此时绝缘栅双极型晶体管Q2截止,车体高压电源8与DC-DC电源模块4之间的电源连接截止,车体高压电源8断开对整车的高压供电。
[0021]为了便于对其他元器件的保护,高压检测模块I的电源供应端、高压保护模块2的电源供应端和通信模块5的电源供应端均并接在DC-DC电源模块4上,可以在高压泄漏出现时,对高压检测模块1、高压保护模块2和通信模块5自身起到保护作用。但在对以上元器件进行断电保护的同时,通信模块5或FPGA模块6也断电,无法保证能及时对外报警,因此在此还可以包括DC-DC备用模块3 AC-DC备用模块3的输入端并接在被监测组件7与储能电容Cl之间,DC-DC备用模块3的输出端分别并接在通信模块5的电源供应端和FPGA模块6的电源供应端上。当出现高压泄漏时,整个高压电源全部断开,此时储存在储能电容Cl内的电量供给DC-DC备用模块3,使得DC-DC备用模块3在少量的储能电容Cl内的电能供应下给通信模块5和FPGA模块6进行供电,使得报警信息可以对外输出。
[0022]如图4所示,在此还提供一种用于电动汽车的高压泄漏保护电路的控制方法,包括以下步骤:
第一步,高压泄漏监测。高压检测模块I实时获取被监测组件7输出的电压值,转化成高压检测信号,并传输给FPGA模块6,以供FPGA模块6判断是否为真实地高压泄漏。
[0023]第二步,阈值对比。FPGA模块6将接收到高压检测信号的持续时间与自身保存的时间阈值进行对比,若未超出阈值,则说明当时短暂的高压检测信号输出只是静电或其他影响因素,并非高压泄漏,FPGA模块6向高压保护模块2输出高电平信号。由于FPGA模块6向高压保护模块2输出高电平信号,因此高压保护模块2处于导通状态,车体高压电源8与DC-DC电源模块4之间的电源处于导通状态。若超出时间阈值,则说明当前的高压检测信号输出确实为高压泄漏,FPGA模块6向高压保护模块2输出低电平信号,触发高压保护模块2进行高压断电隔离保护。
[0024]第三步,高压泄漏保护。高压保护模块2的三极管Ql接收FPGA模块6传送来的低电平信号,三极管Ql断路致使绝缘栅双极型晶体管Q2断路,将车体高压电源8与DC-DC电源模块4的正极传输电路断开,此时整车电源断开。
[0025]第四步,泄漏信息的报警。DC-DC备用模块3获得储能电容Cl内的存储电量,DC-DC备用模块3将电源供给通信模块5和FPGA模块6,FPGA模块6控制通信模块5发出报警信息,提供使用者当前出现高压泄漏。
[0026]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【主权项】
1.一种用于电动汽车的高压泄漏保护电路,包括被监测组件(7)、DC-DC电源模块(4)、通信模块(5)和FPGA模块(6),车体高压电源(8)的输出端与DC-DC电源模块(4)的输入端相连, 其特征在于:还包括高压检测模块(I)和高压保护模块(2),所述高压检测模块(I)的输入端与被监测组件(7)的输出端相连,高压检测模块(I)的检测信号输出端与FPGA模块(6)的检测信号输入端相连,FPGA模块(6)的控制信号输出端与高压保护模块(2)的控制信号输入端相连,FPGA模块(6)的CAN通信接口与通信模块(5)的CAN通信接口相连,高压保护模块(2 )串接在车体高压电源(8 )与DC-DC电源模块(4)的传输电路上。2.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的高压泄漏保护电路,其特征在于:所述的高压检测模块(I)包括储能电容Cl和稳压管Dl,被监测组件(7)依次串接储能电容Cl、分压电阻R4和分压电阻R5后接地,稳压管Dl的负极并接在分压电阻R4和分压电阻R5之间,稳压管Dl的正极接地,光耦Ul的阳极并接在分压电阻R4和分压电阻R5之间,光耦Ul的阴极通过下拉电阻R6接地,光耦Ul的集电极接供电正极+OUT,光耦Ul的发射极与FPGA模块(6 )的检测信号输入端相接,下拉电阻R7的一端并接在光耦Ul的发射极上,下拉电阻R7的另一端接地。3.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的高压泄漏保护电路,其特征在于:所述的高压保护模块(2 )包括三极管Ql和绝缘栅双极型晶体管Q2,FPGA模块(6 )的控制信号输出端串接电阻Rl后接在三极管Ql的基极上,电阻R2的一端接在三极管Ql的集电极上,电阻R2的另一端接供电正极+0UT,三极管Ql的发射极通过电阻R3接地,绝缘栅双极型晶体管Q2的棚极并接在三极管Ql的发射极上,绝缘栅双极型晶体管Q2的集电极和发射极串接在车体高压电源(8 )与DC-DC电源模块(4)的正极传输电路上。4.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的高压泄漏保护电路,其特征在于:所述高压检测模块(I)的电源供应端、高压保护模块(2)的电源供应端和通信模块(5)的电源供应端均并接在DC-DC电源模块(4)上。5.根据权利要求2所述的一种用于电动汽车的高压泄漏保护电路,其特征在于:还包括DC-DC备用模块(3),DC-DC备用模块(3)的输入端并接在被监测组件(7)与储能电容Cl之间,DC-DC备用模块(3 )的输出端分别并接在通信模块(5 )的电源供应端和FPGA模块(6 )的电源供应端上。6.根据权利要求5所述的一种用于电动汽车的高压泄漏保护电路的控制方法,其特征在于,包括以下步骤: 61)高压泄漏监测,高压检测模块(I)实时获取被监测组件(7)输出的电压值,转化成高压检测信号,并传输给FPGA模块(6); 62)时间阈值对比,FPGA模块(6)将接收到高压检测信号的时间长度与自身保存的时间阈值进行对比,若未超出时间阈值,则FPGA模块(6 )向高压保护模块(2 )输出高电平信号;若超出时间阈值,则FPGA模块(6 )向高压保护模块(2 )输出低电平信号; 63)高压泄漏保护,高压保护模块(2)的三极管Ql接收FPGA模块(6)传送来的低电平信号,三极管Ql断路致使绝缘栅双极型晶体管Q2断路,将车体高压电源(8)与DC-DC电源模块(4)的正极传输电路断开; 64)泄漏信息的报警,DC-DC备用模块(3)获得储能电容CI内的存储电量,DC-DC备用模块(3 )将电源供给通信模块(5 )和FPGA模块(6 ),FPGA模块(6)控制通信模块(5 )发出报警信息。
【专利摘要】本发明涉及一种用于电动汽车的高压泄漏保护电路及其控制方法,与现有技术相比解决了高压泄露保护无法满足电动汽车使用需要的缺陷。本发明中高压检测模块的输入端与被监测组件的输出端相连,高压检测模块的检测信号输出端与FPGA模块的检测信号输入端相连,FPGA模块的控制信号输出端与高压保护模块的信号输入端相连,FPGA模块的CAN通信接口与通信模块的CAN通信接口相连,高压保护模块串接在车体高压电源与DC?DC电源模块的传输电路上。本发明能够及时有效的检测到高压泄漏,并在检测到高压泄漏危害时快速的执行保护方案。
【IPC分类】B60L3/04, H02H3/04
【公开号】CN105730244
【申请号】CN201610248994
【发明人】刘蕾, 王体伟, 唐旗
【申请人】合肥巨一动力系统有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年4月20日
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