一种电动汽车的高压抛负载测试系统和测试方法与流程

本发明实施方式涉及汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车的高压抛负载测试系统和测试方法。

背景技术：

国家最新标准《汽车和挂车类型的术语和定义》(gb/t3730.1-2001)中对汽车有如下定义：由动力驱动，具有4个或4个以上车轮的非轨道承载的车辆，主要用于：载运人员和(或)货物；牵引载运人员和(或)货物的车辆；特殊用途。能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈，给人们的生活带来巨大影响，直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发新能源技术。

能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈，给人们的生活带来巨大影响，直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发新能源技术。电动汽车作为一种降低石油消耗、低污染、低噪声的新能源汽车，被认为是解决能源危机和环境恶化的重要途径。

抛负载(loaddump)是多种类型的、由不同原因造成的过电压脉冲，具体定义和描述在汽车试验标准iso7637中有详细介绍。在传统燃油车上，通过发电机给蓄电池充电，当蓄电池意外断开，导致连接在发电机电路上的设备承受抛负载脉冲。

在新能源汽车上，在给动力电池充电过程中，可能出现动力电池意外断开导致连接在高压电路上的设备承受高压抛负载。

目前，针对高压抛负载并没有测试方法和相应的测试设备。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电动汽车的高压抛负载测试系统和测试方法。

本发明实施方式的技术方案如下：

一种电动汽车的高压抛负载测试系统，包括：

继电器，包含触点与线圈，其中所述触点与动力电池串联；

动力电池充电设备，与所述动力电池连接，用于为所述动力电池充电；

高压负载，与所述动力电池充电设备并联；

开关，与所述线圈串联；其中当所述开关处于闭合状态时，所述触点闭合以接通所述动力电池充电设备为所述动力电池充电的充电回路，当所述开关处于断开状态时，所述触点断开以断开所述充电回路；

示波器，与所述高压负载并联，用于检测在所述动力电池充电设备为所述动力电池的充电过程中所述充电回路被断开时的抛负载脉冲。

在一个实施方式中，所述动力电池充电设备为直流快充设备或交流慢充设备。

在一个实施方式中，所述开关为与低压电源串联的手动控制开关。

在一个实施方式中，所述开关为与低压电源串联的自动控制开关，所述自动控制开关基于接收到的自动控制命令，响应为闭合状态或断开状态。

在一个实施方式中，所述继电器包括下列中的至少一个：

电磁继电器；固体继电器；光继电器；声继电器；热继电器；仪表式继电器；霍尔效应继电器；差动继电器。

一种电动汽车的高压抛负载测试方法，该方法适用于电动汽车的高压抛负载测试系统，所述高压抛负载测试系统包括：继电器，包含触点与线圈，其中所述触点与动力电池串联；动力电池充电设备，与所述动力电池连接；高压负载，与所述动力电池充电设备并联；开关，与所述线圈串联；示波器，与所述高压负载并联；该方法包括：

控制所述开关处于闭合状态，所述触点闭合以接通所述动力电池充电设备为所述动力电池充电的充电回路；

所述动力电池充电设备经由所述充电回路为所述动力电池充电；

在所述动力电池充电设备为所述动力电池的充电过程中，控制所述开关处于断开状态，所述触点断开以断开所述充电回路；

示波器检测所述充电回路被断开时的抛负载脉冲。

在一个实施方式中，所述动力电池充电设备为直流快充设备；

所述动力电池充电设备经由所述充电回路为所述动力电池充电包括：

所述直流快充设备经由所述充电回路，以直流快充方式为所述动力电池充电。

在一个实施方式中，所述动力电池充电设备为交流慢充设备；

所述动力电池充电设备经由所述充电回路为所述动力电池充电包括：

所述交流慢充设备经由所述充电回路，以交流慢充方式为所述动力电池充电。

在一个实施方式中，所述开关为与低压电源串联的手动控制开关。

在一个实施方式中，所述开关为与低压电源串联的自动控制开关；所述自动控制开关基于接收到的自动控制命令，响应为闭合状态或断开状态。

从上述技术方案可以看出，电动汽车的高压抛负载测试系统包括：继电器，包含触点与线圈，其中所述触点与动力电池串联；动力电池充电设备，与所述动力电池串联，用于为所述动力电池充电；高压负载，与所述动力电池充电设备并联；开关，与所述线圈串联；其中当所述开关处于闭合状态时，所述触点闭合以接通所述动力电池充电设备为所述动力电池充电的充电回路，当所述开关处于断开状态时，所述触点断开以断开所述充电回路；示波器，与所述高压负载并联，用于检测在所述动力电池充电设备为所述动力电池的充电过程中所述充电回路被断开时的抛负载脉冲。由此可见，本发明实施方式提出了一种检测高压抛负载脉冲的技术方案，基于开关、继电器和示波器的协同工作，可以检测在给动力电池充电过程中的高压抛负载脉冲，填补了针对高压抛负载并没有测试方法和相应的测试设备的缺陷。

而且，本发明实施方式考虑到高压危险性，通过与低压电源串联的开关控制高压继电器，从而可以提高检测安全性。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为现有技术中的低压抛负载电路的原理图。

图2为本发明电动汽车的高压抛负载测试系统的结构图。

图3为本发明电动汽车的高压抛负载测试系统的第一示范性结构图。

图4为本发明电动汽车的高压抛负载测试系统的第二示范性结构图。

图5为本发明电动汽车的高压抛负载测试方法的流程图。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。

图1为现有技术中的低压抛负载电路的原理图。

在图1中，发电机向12v蓄电池充电，而且发电机为受扰设备提供电功率。当需要测试抛负载脉冲时，直接将a点断开以执行抛负载测试。

然而，申请人发现，在高压电路(比如，大于60伏特)中，由于高压线束线径粗、带屏蔽、高压安全等因素，并不能在线束上直接断开进行测试，否则会给测试人员带来安全性问题。

而且，在新能源汽车上，在给动力电池充电过程中，可能出现的动力电池意外断开导致连接在高压电路上的设备将承受高压抛负载。

本发明实施方式提出一种针对高压抛负载的测试方案，利用高压箱内低压电路增加可操作的开关实现高压线路通断，进行抛负载脉冲测试。

图2为本发明电动汽车的高压抛负载测试系统的结构图。

如图2所示，电动汽车的高压抛负载测试系统，包括：

继电器14，包含触点18、触点19与线圈17，其中触点18、触点19与动力电池11串联；

动力电池充电设备12，与动力电池11连接，用于为动力电池11充电；

高压负载13，与动力电池充电设备12并联；

开关15，与线圈17串联；其中当开关15处于闭合状态时，触点18和触点19闭合以接通动力电池充电设备12为动力电池充电11的充电回路，当开关15处于断开状态时，触点18和触点19断开以断开动力电池充电设备12为动力电池充电11的充电回路；

示波器20，与高压负载13并联，用于检测在动力电池充电设备12为动力电池11的充电过程中充电回路被断开时的抛负载脉冲。

其中，高压负载13可以实施为压缩机、空调系统或动力电机等高压器件。而且，高压负载13的数目可以为多个。当高压负载13的数目为多个时，各个高压负载13分别与动力电池充电设备12并联。

其中，高压负载13具体可以包括：(1)动力电机；(2)压缩机(属空调系统，作用制冷，车辆高压上电后端口有电压)；(3)空气ptc(属空调系统，作用制热，不与压缩机同时工作，车辆高压上电后端口有电压)；(4)水暖ptc(属空调系统，作用给动力电池加热，在低温环境下工作，车辆高压上电后端口有电压)(5)dc/dc转换器(给12v电池充电，车辆高压上电后工作)。

以上示范性描述了高压负载13的典型实例，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。

当开关15处于闭合状态时，线圈17通电，触点18和触点19闭合，从而动力电池充电设备12为动力电池充电11的充电回路被接通。其中动力电池充电设备12为动力电池充电11的充电回路包括：动力电池充电设备12→触点18→触点19→动力电池11→动力电池充电设备12。而且，此时动力电池充电设备12还为高压负载13提供电功率，其供电回路为：动力电池充电设备12→高压负载13→动力电池充电设备12。

在动力电池充电设备12为动力电池11的充电过程中，当开关15被切换为断开状态时，触点18和触点19断开以断开充电回路。此时，动力电池充电设备12的电压都施加到高压负载13上，导致高压抛负载。此时，与高压负载13并联的示波器20可以检测到高压抛负载，比如检测出脉冲持续时间、尖峰电压值等关于高压抛负载脉冲的参数。

在一个实施方式中，动力电池充电设备12可以实施为直流快充设备或交流慢充设备。

而且，开关15可以实施为与低压电源16串联的手动控制开关。此时，可以基于用户针对手动控制开关的手动关闭操作而闭合手动控制开关，或基于用户针对手动控制开关的手动断开操作而断开手动控制开关。

在一个实施方式中，开关15可以实施为低压电源16串联的自动控制开关。自动控制开关可以基于接收到的自动控制命令，响应为闭合状态或断开状态。

优选的，继电器14包括下列中的至少一个：电磁继电器；固体继电器；光继电器；声继电器；热继电器；仪表式继电器；霍尔效应继电器；差动继电器。

以上示范性描述了继电器14和开关15的典型实例，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。

可见，在本发明实施方式中，在动力电池(比如，380伏特的动力电池)的高压电路中，可以利用与低压电源连接的开关控制继电器进行高压上下电。测试过程中，高压电路处在充电状态，利用开关断开动力电池，而且使用示波器在高压母线间进行抛负载脉冲测试，因此开关的使用保证了测试人员的安全性。

基于上述描述，图3为本发明电动汽车的高压抛负载测试系统的第一示范性结构图。

在图3中，电动汽车的高压抛负载测试系统，包括：

继电器14，包含触点18、触点19与线圈17，其中触点18、触点19与动力电池11串联；

直流快充设备121，与动力电池11连接，用于以直流快充方式为动力电池11充电；

作为高压负载的压缩机131和直流/直流(dc/dc)转换器132，分别与直流快充设备121并联；

开关15，与线圈17串联；其中当开关15处于闭合状态时，触点18和触点19闭合以接通直流快充设备121为动力电池充电11的充电回路，当开关15处于断开状态时，触点18和触点19断开以断开直流快充设备121为动力电池充电11的充电回路；

示波器20，与压缩机131和dc/dc转换器132分别并联，用于检测在直流快充设备121为动力电池11的充电过程中充电回路被断开时的抛负载脉冲。

当开关15处于闭合状态时，线圈17通电，触点18和触点19闭合，从而直流快充设备121为动力电池充电11的充电回路被接通。其中直流快充设备121为动力电池充电11的充电回路包括：直流快充设备121→触点18→触点19→动力电池11→直流快充设备121。而且，此时直流快充设备121还为压缩机131和dc/dc转换器132提供电功率，其供电回路为：直流快充设备121→压缩机131和dc/dc转换器132→直流快充设备121。

在直流快充设备121为动力电池11的充电过程中，当开关15被切换为断开状态时，触点18和触点19断开以断开充电回路。此时，直流快充设备121的电压都施加到压缩机131和dc/dc转换器132上，导致高压抛负载。此时，与压缩机131和dc/dc转换器132并联的示波器20可以检测到高压抛负载，比如检测出脉冲持续时间、尖峰电压值等关于高压抛负载的参数。

而且，开关15可以实施为与低压电源16串联的手动控制开关。此时，可以基于用户针对手动控制开关的手动关闭操作而闭合手动控制开关，或基于用户针对手动控制开关的手动断开操作而断开手动控制开关。

在一个实施方式中，开关15可以实施为低压电源16串联的自动控制开关。自动控制开关可以基于接收到的自动控制命令，响应为闭合状态或断开状态。

优选的，继电器14包括下列中的至少一个：电磁继电器；固体继电器；光继电器；声继电器；热继电器；仪表式继电器；霍尔效应继电器；差动继电器。

以上示范性描述了继电器14和开关15的典型实例，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。

基于上述描述，图4为本发明电动汽车的高压抛负载测试系统的第二示范性结构图。

在图4中，电动汽车的高压抛负载测试系统，包括：

继电器14，包含触点18、触点19与线圈17，其中触点18、触点19与动力电池11串联；

交流慢充设备122，与动力电池11连接，用于以交流慢充方式为动力电池11充电；

作为高压负载的压缩机133和动力电机134，分别与交流慢充设备122并联；

开关15，与线圈17串联；其中当开关15处于闭合状态时，触点18和触点19闭合以接通交流慢充设备122为动力电池充电11的充电回路，当开关15处于断开状态时，触点18和触点19断开以断开交流慢充设备122为动力电池充电11的充电回路；

示波器20，与压缩机133和动力电机134分别并联，用于检测在交流慢充设备122为动力电池11的充电过程中充电回路被断开时的抛负载脉冲。

当开关15处于闭合状态时，线圈17通电，触点18和触点19闭合，从而交流慢充设备122为动力电池充电11的充电回路被接通。其中交流慢充设备122为动力电池充电11的充电回路包括：交流慢充设备122→触点18→触点19→动力电池11→交流慢充设备122。而且，此时交流慢充设备122还为压缩机133和动力电机134提供电功率，其供电回路为：交流慢充设备122→压缩机133和动力电机134→交流慢充设备122。

在交流慢充设备122为动力电池11的充电过程中，当开关15被切换为断开状态时，触点18和触点19断开以断开充电回路。此时，交流慢充设备122的电压都施加到压缩机133和动力电机134上，导致高压抛负载。此时，与压缩机133和动力电机134并联的示波器20可以检测到高压抛负载，比如检测出脉冲持续时间、尖峰电压值等关于高压抛负载的参数。

而且，开关15可以实施为与低压电源16串联的手动控制开关。此时，可以基于用户针对手动控制开关的手动关闭操作而闭合手动控制开关，或基于用户针对手动控制开关的手动断开操作而断开手动控制开关。

在一个实施方式中，开关15可以实施为低压电源16串联的自动控制开关。自动控制开关可以基于接收到的自动控制命令，响应为闭合状态或断开状态。

优选的，继电器14包括下列中的至少一个：电磁继电器；固体继电器；光继电器；声继电器；热继电器；仪表式继电器；霍尔效应继电器；差动继电器。

以上示范性描述了继电器14和开关15的典型实例，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。

基于上述描述，本发明实施方式还提出了一种电动汽车的高压抛负载测试方法。该方法适用于如图2所示的高压抛负载测试系统，其中高压抛负载测试系统包括：继电器，包含触点与线圈，其中所述触点与动力电池串联；动力电池充电设备，与所述动力电池连接；高压负载，与所述动力电池充电设备并联；开关，与线圈串联；示波器，与高压负载并联。

图5为本发明电动汽车的高压抛负载测试方法的流程图。

如图5所示，该方法包括：

步骤501：控制开关处于闭合状态，从而控制触点闭合以接通动力电池充电设备为动力电池充电的充电回路。

步骤502：动力电池充电设备经由充电回路为动力电池充电。

步骤503：在动力电池充电设备为动力电池的充电过程中，控制开关处于断开状态，从而控制触点断开以断开充电回路。

步骤504：示波器检测充电回路被断开时的抛负载脉冲。

在一个实施方式中，动力电池充电设备为直流快充设备；动力电池充电设备经由充电回路为动力电池充电包括：直流快充设备经由充电回路，以直流快充方式为动力电池充电。

在一个实施方式中，动力电池充电设备为交流慢充设备；动力电池充电设备经由充电回路为动力电池充电包括：交流慢充设备经由充电回路，以交流慢充方式为动力电池充电。

在一个实施方式中，开关为与低压电源串联的手动控制开关。

在一个实施方式中，开关为与低压电源串联的自动控制开关；所述自动控制开关基于接收到的自动控制命令，响应为闭合状态或断开状态。

可见，在本发明实施方式中，在动力电池(比如，380伏特的动力电池)的高压电路中，可以利用与低压电源连接的开关控制继电器进行高压上下电。测试过程中，高压电路处在充电状态，利用开关断开动力电池，而且使用示波器在高压母线间进行抛负载脉冲测试，开关的使用保证了测试人员的安全性。

综上所述，本发明实施方式的电动汽车的高压抛负载测试系统包括：继电器，包含触点与线圈，其中触点与动力电池串联；动力电池充电设备，与动力电池连接，用于为动力电池充电；高压负载，与动力电池充电设备并联；开关，与线圈串联；其中当开关处于闭合状态时，触点闭合以接通动力电池充电设备为动力电池充电的充电回路，当开关处于断开状态时，触点断开以断开充电回路；示波器，与高压负载并联，用于检测在动力电池充电设备为动力电池的充电过程中充电回路被断开时的抛负载脉冲。由此可见，本发明实施方式提出了一种检测高压抛负载脉冲的技术方案，基于开关、继电器和示波器的协同工作，可以检测在给动力电池充电过程中的高压抛负载脉冲，填补了针对高压抛负载并没有测试方法和相应的测试设备的缺陷。

而且，本发明实施方式考虑到高压危险性，通过与低压电源串联的开关控制高压继电器，从而可以提高检测的安全性。

需要说明的是，上述各流程和各结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。各模块的划分仅仅是为了便于描述采用的功能上的划分，实际实现时，一个模块可以分由多个模块实现，多个模块的功能也可以由同一个模块实现，这些模块可以位于同一个设备中，也可以位于不同的设备中。

各实施方式中的硬件模块可以以机械方式或电子方式实现。例如，一个硬件模块可以包括专门设计的永久性电路或逻辑器件(如专用处理器，如fpga或asic)用于完成特定的操作。硬件模块也可以包括由软件临时配置的可编程逻辑器件或电路(如包括通用处理器或其它可编程处理器)用于执行特定操作。至于具体采用机械方式，或是采用专用的永久性电路，或是采用临时配置的电路(如由软件进行配置)来实现硬件模块，可以根据成本和时间上的考虑来决定。

本发明还提供了一种机器可读的存储介质，存储用于使一机器执行如本申请所述方法的指令。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施方式的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或cpu或mpu)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。此外，还可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作。还可以将从存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的cpu等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施方式中任一实施方式的功能。

用于提供程序代码的存储介质实施方式包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如cd-rom、cd-r、cd-rw、dvd-rom、dvd-ram、dvd-rw、dvd+rw)、磁带、非易失性存储卡和rom。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机或云上下载程序代码。

上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。

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。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而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一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。