综合安全检测装置的制作方法

本发明涉及综合安全检测装置，尤指一种应用在bms(电池管理系统)安全检测的综合安全检测装置。

背景技术：

以现今的状况而言，能源危机和传统燃油车的环境污染越发严重，为此以电池为动能的新能源车将是未来之需。但是由于新能源车还处于快速发展阶段，很多安全隐患往往还没有得到有效的预防，比如电池高压与车身的绝缘检测和高压上下电时继电器粘连检测。新能源车的绝缘检测一般分为两种,一种是集成在主板,由bms去负责采样计算。另外一种是采用第三方厂家的绝缘模块。在高压上下电粘连检测这个问题上普遍的做法也是独立的外接一个电路在继电器上，或者具有粘连检测的继电器，不管是哪一种方式，都需要外接很多模块或者外挂很多电路，成本昂贵，并且各个检测模块的厂家也是各有特点，很难做到与bms完美的结合。

一般而言，现有的技术方案虽然具有了各种绝缘检测和上下电粘连检测，但是依然存在了包括以下所述的缺点与问题：

1、部分现有的bms为了成本考虑，往往是把绝缘检测电路集成在主板上，这样板载方案虽能降低成本，但是最终还是由bms的ad采样cpu去计算，带来的问题便是一旦cpu失效，所有的安全检测均失效。

2、现有的板载绝缘检测由于电路设计的局限性，往往不能满足母线任意电压和任意绝缘阻值的检测，这必将导致电路板有多个版本而不利于生产与后期的维护。

3、在很多现有的bms中并没有对继电器进行上下电粘连检测，具有上下电继电器粘连检测的bms也大多数采用在外部并联一个s继电器和检测电路去实现，绝缘和粘连两种分立的检测部件往往导致了高压箱内部件的增多和布线的复杂性，此外，在实际检测时候也没有达到统一性，必须有bms的去做多次采样或者与独立模块多次通讯才能完成检测。

4、现有的绝缘检测需要一个高压才能工作，所以只能在上电后才能对电池和车身做漏电检测，假定后级线路漏电严重，贸然上电将出现不可预见的人身安全，当然也有通过注入高频信号在下电的情况下去检测。

5、现有的采用继电器控制动力回路的bms并没有对短路有做有效检测，虽然在试车时候会对车辆进行相关的短路和漏电检测后才上电。

因此，如何提供一种能同时进行短路检测、绝缘检测或粘连检测，并能通过灵活的can通讯传递给bms或者vcu的综合安全检测装置，即为各家业者亟待解决的课题。

技术实现要素：

鉴于现有技术的种种缺失，本发明的主要目的，即在于提供一种能同时进行短路检测、绝缘检测或粘连检测，并能通过灵活的can通讯传递给bms或者vcu的综合安全检测装置。

为了达到上述目的及其他目的，本发明提供一种综合安全检测装置，包括正极继电器、负极继电器、平衡桥电路模块、电阻模块以及mcu模块。正极继电器的两端分别具有第一采集线以及第二采集线；负极继电器的两端分别具有第三采集线以及第四采集线；平衡桥电路模块连接在正极继电器及负极继电器之间；电阻模块跨接在正极继电器及负极继电器的两端；以及mcu模块与电阻模块连接，用以进行短路检测、绝缘检测或粘连检测。

在一实施例中，综合安全检测装置是在高压不上电的情况下，进行短路检测或绝缘检测。

在一实施例中，综合安全检测装置以can网络、rs485或rs232向外部装置传递信息。

在一实施例中，外部装置包括bcu、vcu或bms。

在一实施例中，mcu模块还用以监控bms的上电状态。

在一实施例中，信息包括短路检测、绝缘检测或粘连检测的检测结果。

相较于现有技术，由于本发明的综合安全检测装置通过mcu模块以及正极继电器、负极继电器所包括的第一到第四采集线进行粘连检测，且通过mcu模块以及正极继电器、负极继电器、平衡桥电路模块与电阻模块进行绝缘检测或短路检测，换句话说，本发明的综合安全检测装置能同时进行短路检测、绝缘检测或粘连检测。此外，本发明的综合安全检测装置还能灵活的以can网络、rs485或rs232等各种通信方式，向bcu、vcu或其他设备传递信息，充分克服了现有技术中所具有的问题。

附图说明

图1为本发明一实施例的综合安全检测装置的绝缘检测电路架构示意图；

图2为本发明一实施例的综合安全检测装置的短路检测及粘连检测电路架构示意图(以正极继电器部分电路为例)；

图3为本发明一实施例的综合安全检测装置的检测流程图。

符号说明：

1综合安全检测装置

10正极继电器

11负极继电器

12平衡桥电路模块

13电阻模块

14mcu模块

s1～s4步骤

具体实施方式

以下藉由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可藉由其他不同的具体实施例加以施行或应用。

请参阅图1及图2，图1为本发明一实施例的综合安全检测装置的绝缘检测电路架构示意图，图2为本发明一实施例的综合安全检测装置的短路检测及粘连检测电路架构示意图(以正极继电器部分电路为例)。如图所示，本发明的综合安全检测装置1，包括正极继电器10、负极继电器11、平衡桥电路模块12、电阻模块13以及mcu模块14。

正极继电器10的两端分别具有第一采集线以及第二采集线；负极继电器11的两端分别具有第三采集线以及第四采集线；平衡桥电路模块12连接在正极继电器10及负极继电器11之间；电阻模块13跨接在正极继电器10及负极继电器11的两端；以及mcu模块14与电阻模块13连接，用以进行短路检测、绝缘检测或粘连检测。

详细来说，本发明的综合安全检测装置1采用一种集中硬件、同步保护的设计，把绝缘检测和上下电粘连检测的硬件电路设计在一个装置中。在一实施例中，正极继电器10、负极继电器11用以在bmu控制母线。当bcu上高压后，mcu模块14开始对电池和车体进行绝缘检测，具体而言，mcu模块14是计算绝缘阻值r。综合安全检测装置1通过can网络、rs485或rs232等各种通信方式把实际的绝缘性能r值传送给bcu，bcu根据所有的安全特性和电池无故障检测来决定正极继电器10和负极继电器11的吸合。同时bcu应该把正极继电器10、负极继电器11的吸合状态通过can网络告诉综合安全检测装置1。

在一实施例中，综合安全检测装置1的用以进行粘连检测的第一到第四采集线分别跨接在正极继电器10和负极继电器11的两端。令第一采集线、第二采集线、第三采集线及第四采集线的电压分别为v1、v2、v3及v4，则mcu模块14只需要分别采样这4点电压值。如果v1＝v2,那么可以判定为正极继电器10此时为吸合状态，否则可以判定为断开状态。同理负极继电器11也是相同判别，如果v3＝v4,那么可以判定为负极继电器11此时为吸合状态，否则可以判定为断开状态。

在一实施例中，综合安全检测装置1可以在高压不上电的情况下，对pack和车身作绝缘检测和短路检测，采用一个较大的电阻跨接在正极继电器10和负极继电器11的两端，通mcu模块14去控制电阻接入与否，这样模拟一个高阻抗的回路，让回路有一个微弱的电流流过。这样mcu模块14通过平衡桥电路模块12就可以非常准确的检测回路的绝缘特性和短路情况。

在一实施例中，综合安全检测装置1以can网络、rs485或rs232向外部装置传递信息，进一步而言，外部装置包括bcu、vcu或bms。

在一实施例中，mcu模块14还可用以监控bms的上电状态。

请参阅图3，图3为本发明一实施例的综合安全检测装置的检测流程图。如图所示，在一实施例中，mcu模块14可依序进行步骤s1短路检测、s2绝缘检测以及s3粘连检测，并在步骤s4以can网络、rs485或rs232，分别向bcu、vcu或bms传递短路检测、绝缘检测或粘连检测的检测结果。

综上所述，由于本发明的综合安全检测装置通过mcu模块以及正极继电器、负极继电器所包括的第一到第四采集线进行粘连检测，且通过mcu模块以及正极继电器、负极继电器、平衡桥电路模块与电阻模块进行绝缘检测或短路检测，换句话说，本发明的综合安全检测装置能同时进行短路检测、绝缘检测或粘连检测。此外，本发明的综合安全检测装置还能灵活的以can网络、rs485或rs232等各种通信方式，向bcu、vcu或其他设备传递信息，充分克服了现有技术中所具有的问题。

藉由以上较佳具体实施例的描述，本领域具有通常知识者当可更加清楚本发明的特征与精神，惟上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，而非用以限制本发明。因此，任何对上述实施例进行的修改及变化仍不脱离本发明的精神，且本发明的权利范围应如权利要求书所列。