[发明专利]利用串行通信的高压互锁电路

说明书

背景

技术领域：

技术领域一般涉及用于隔离电源的互锁装置，尤其涉及这些互锁装置在机动车辆上的电源线和线缆连接器中的应用。

问题描述：

混合电动车辆和电动车辆在电池或者电容器中存储电能。这些电池和电容器的端到端电压差比目前的卡车与轿车上使用的车载电池的电压端到端电压差高一个以上数量级。因此，连接至电池的线缆会在连接至车辆电气系统的连接点处的终端插头上呈现这些相对较高的电位。

在人员可能曝露在高压下的应用场合，当连接器断开从而可能会暴露会携带高压的端子时，已使用互锁电路来隔离高压源。美国专利No.5,949,806(Ness et al.)教导了一个这种高压互锁电路。此外，用于高压应用的连接器已经被改动以便支持加入互锁电路，如果连接器没有连接牢靠，该互锁电路会被阻断。通常提供给机动车辆的此类连接器是四股线或者五股线的版本。在四股线的电缆中，两股线用于高压电路，两股线用于电压互锁电路。在五股线连接器中，三股线用于高压电路，两股线用于互锁电路。两种类型的连接器都提供屏蔽。

发明内容

该系统通过互锁设备控制电源与安装在机动车辆上电气负载之间的连接，并限制人员曝露给电压较高的设备的曝露量。该系统包括高压分配系统，该高压分配系统包括遍布机动车辆的电源线和至少第一串行通信总线，所述至少第一串行通信总线的一部分长度经布线成在实体上靠近电源线。可使用串行通信总线代替专用的互锁电路来执行互锁激活功能。设置至少第一连接器，串行通信总线和电源线通过该至少第一连接器布线，从而允许串行通信总线和电源线的临时切断。电源线上存在电源线阻断器，用于实现连接器近侧端与电源的电气隔离。信号解释器耦合至串行通信总线。该信号解释器对表示连接器断开的通信量或者总线阻抗的变化作出响应。该信号解释器响应于通信量或者总线阻抗的状态来控制电源线阻断器的状态。此外，可对该串行通信总线或者其它串行通信总线施加特别指令，该特别指令用于产生控制电源线阻断器的状态的命令信号。

附图简述

图1是用于混合电动车辆的控制系统的高级示意图。

图2是用于混合电动车辆上的电缆的互锁电路的较详细示意图。

图3是用于混合电动车辆上的电缆的混合源互锁电路的电路图。

详细描述

在下述详细说明实例中，大小/模型/值/范围可能关于特定实施例给出，但不应将此认为是一般性的限制条件。

参考附图，具体参考图1，图中描述了对混合电动车辆的传动系统和高压配电系统12提供控制的控制系统10的高级示意图。该控制系统10包括若干串行通信总线18、64、68、74，这些串行通信总线18、64、68、74提供各种控制器和车辆开关之间的数据链路，这些各种控制器和车辆开关包括逻辑/电子系统控制器24、作为系统管理器的车身计算机。串行通信总线74由控制系统10的高压部件共享并在这些高压部件之间运作，因此串行通信总线74可用于高压配电系统12的电路完整性监测。

逻辑控制器24通过汽车工程师协会（SAE）J1939串行通信总线18连接到各种各样的局部控制器，包括防抱死制动系统（ABS）控制器50、引擎控制器46和混合控制器48。混合控制器48还连接至串行通信总线74（HEV CAN），该串行通信总线74的一部分在实体上距离高压配电系统12很近。混合控制器48和引擎控制器46也可以通过第四通信总线68（SAE J1587总线）进行通信。诊断连接器44连接至串行通信总线18和通信总线68。通信总线64允许逻辑控制器24查询车载开关组的开关状态。连接至串行通信总线74的控制器包括：牵引电动机控制器38、电池监视器40、辅助电源（APG）控制器30、离合器/变速器控制器42和混合控制器48。

高压配电系统12包括牵引用蓄电池34、高压直流电源总线82、电路阻断器76、混合逆变器36、三相电源总线84、三相电路阻断器78以及牵引电动机32。下面介绍的连接器可以与高压直流电源总线82或者三相电源总线84和串行通信总线74组合使用。高压配电系统12易于对部件（包括牵引用蓄电池34）进行检查、维护以及可能的拆卸。