[实用新型]一种电动汽车高压电安全控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车控制器，尤其是涉及一种电动汽车高压电安全控制装置。

背景技术

能源危机和环境污染的加剧，使得电动汽车技术在1990年前后又引起许多发达国家的高度重视，我国从“九五”计划开始也进行了电动汽车关键技术的研究。电动汽车是指全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车，从而达到节能减排的目的。驱动电动汽车的电力常见的有各种蓄电池，燃料电池、太阳能电池等。常见的分类方法是把电动汽车分为纯电动汽车、燃料电池汽车和混合动力电动汽车。

电动汽车的动力电电压可高达300V以上，设计安全合理的保护措施，是确保驾乘人员和车辆设备安全运行的关键。国际标准化组织和美国、欧洲、日本等都先后成立了开展电动车辆标准研究和制定工作的标准化组织和机构，相继发布了若干电动车辆的技术标准，对电动车辆的高压电安全及控制制定了较为严格的标准和要求，并规定了高压系统必须具备高压电自动切断装置。为此国内外许多单位开展了电动汽车高压电安全控制系统的研究，可以实现高压电的接通和断开等功能，但大多数的系统存在成本高、功能不全面，结构不紧凑、体积和重量大，可靠性和工程化不高的缺点，不能有效的实现安全保护，同时给整车匹配安装带来不便。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种集成度高、结构紧凑体积小、重量轻、功能全面可靠且工程化程度高的电动汽车高压电安全控制装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电动汽车高压电安全控制装置，其特征在于，包括壳体、电路板，所述的电路板设在壳体中，所述的电路板包括单片机、电源模块、A/D模拟信号调理电路、CAN总线预处理电路、数字输出处理电路、数字输入处理电路，所述的单片机分别与电源模块、A/D模拟信号调理电路、CAN总线预处理电路、数字输出处理电路、数字输入处理电路连接。

所述的电源模块输入端与24V蓄电池连接，输出端分别与CAN总线、单片机、传感器连接。

所述的A/D模拟信号调理电路包括尖峰与杂波处理模块、滤波与防抖动处理模块、分压处理模块，所述的尖峰与杂波处理模块、滤波与防抖动处理模块、分压处理模块依次连接，所述的A/D模拟信号调理电路采集高压蓄电池输入电压信号和电机输入电压信号、HVIL检测电压信号，并将这些信号通过单片机的ATD接口输入到单片机中。

所述的CAN总线预处理电路包括CAN收发电路、光电隔离电路、电池滤波电路，所述的CAN收发电路、光电隔离电路、电池滤波电路依次连接。

所述的数字输出处理电路的输入端通过PORT接口与单片机连接，输出端分别与电源正端高压继电器、电源负端高压继电器、预充电继电器、状态线、故障指示灯连接。

所述的数字输入处理电路采集高压唤醒信号、高压命令信号、电源正端高压继电器检测信号、电源负端高压继电器检测信号、预充电检测信号、HVIL检测控制信号，并将这些信号通过单片机PORT接口输入到单片机中。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、设计的高压电安全控制器功能全面、集成度高。基于CAN总线和线控技术，以智能化双核单片机为核心，通过丰富的功能模块实现了电动汽车的高压电安全控制。该控制器与整车控制器通过CAN总线进行信息和指令交互控制，也可以通过状态线与整车控制器进行信息交互控制；

2、可实时动态监控高压电路的电气状态、通断状态及高压电路的预充电状态，保证整车系统动力电能安全可靠的传输；

3、随时动态检测整个高压系统的绝缘故障、断路故障、接地故障和高压环路故障等，在发现异常状况后能立即通过CAN总线或状态线输出故障状态并做出相应的动作，在危险的情况下能自动切断高压电的输出。同时通过CAN总线输出自行分析的诊断结果和高压系统状态信息、响应过程和执行情况；

4、通过MOS管控制高压继电器的接通和断开，在接通高压系统时首先执行预充电过程，并输出预充电过程的执行结果；在断开高压系统是保证断开控制响应时间＜20ms，同时具有手工断开高压系统接触器的功能，确保人身安全；

5、CAN总线采用光电隔离和电磁滤波电路设计，同时终端电阻可软件匹配，抗干扰能力强，匹配灵活性高。实现基于CCP、J1939和ISO15765稳定可靠的标定、通讯和诊断以及整车EOL功能。

6、电源电路具有短路自动停止和恢复、自诊断保护功能，电源适应性宽广，可在9～36VDC下正常工作；同时根据混合动力电磁干扰强的特点，进行了专门的EMC技术设计，使得整个系统可靠性强，工作稳定。