[发明专利]一种实现高压电路安全通断电的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车电气技术领域，特别是一种实现高压电路安全通断电的系统及方法。

背景技术

现代电动汽车、因其对环境的影响比传统车辆要小，前景被广泛看好，根据国家标准GB/T 19596规定，电动汽车包括纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车。现代电动汽车用动力电池的直流电压达到300V以上，因此动力电池和驱动电机之间电路接通与断开的安全性与稳定性对于电动汽车的长时间安全稳定运行具有重要意义。

在现有技术中，电动汽车对高压电路的控制采用的是利用低压电路控制高压电源开关，实现高压电路的通断。电动汽车可以采用的高压电源开关主要包括金属-氧化层-半导体-场效晶体管，简称金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)、传统大电流继电器和高能继电器四种。参见图1所示，是现有技术中一种实现高压电路通断电的电路示意图，其工作原理是时序控制电路根据电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)的控制信号接通或断开高压电源开关，实现高压电路的通断，时序控制电路由蓄电池为其提供电源。

然而，使用MOSFET和IGBT作为高压开关接触损失较大，影响动力电池使用时间。传统大电流继电器具有接触损失小、成本低的优点，但在应用于现有技术的实现高压电路通断电电路时，在继电器两端的电压差始终是动力电池的电压值，电路接通和断开的过程中会产生电弧。电弧是当开关电器断开电流时，如果电路电压大于10-20伏，电流大于80-100mA，电器的动、静触头间便会产生电弧。此时触头虽已分开，但是电流通过触头间的电弧继续流通，一直到触头分开到足够的距离，电弧熄灭后，电路才断开。因此，使用大电流继电器作为高压开关具有危险性且易损坏用电设备。而使用高能继电器，能够很好的消除电弧但成本比较高。另外，现有技术控制高压电路通断电的电路在电子控制单元ECU和时序控制电路间没有保护措施，易使ECU受到回流冲击。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种实现高压电路安全通断电的系统及方法，解决现有技术中高压电路通断电时可能会产生电弧而使用电设备易损坏且存在危险性的问题。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

一种实现高压电路安全通断电的系统，所述系统包括：电子控制单元、时序控制电路、第一高压电路、继电器、第二高压电路和电流传感器；

所述电子控制单元与所述时序控制电路相连，所述第一高压电路与所述时序控制电路相连，所述继电器与所述时序控制电路相连，所述第二高压电路与所述时序控制电路相连，所述第一高压电路、所述继电器和所述第二高压电路并联连接于动力电池与电机之间，所述电流传感器设置于所述第一高压电路、所述继电器和所述第二高压电路并联节点与所述电机之间，与所述时序控制电路相连；

所述电子控制单元，用于向所述时序控制电路发送接通高压电路信号或断开高压电路信号；

所述第一高压电路，用于接通或断开所述动力电池和所述电机；

所述继电器，用于接通或断开所述动力电池和所述电机；

所述第二高压电路，用于接通或断开所述动力电池和所述电机；

所述电流传感器，用于检测所述动力电池和所述电机之间的电流；

所述时序控制电路，用于接收到所述电子控制单元发送的接通高压电路信号后，控制所述第一高压电路接通；在所述第一高压电路接通后，如果所述电流传感器检测到的电流变化率小于阈值，则控制所述继电器接通；在所述继电器接通后，如果所述电流传感器检测到的电流变化率小于阈值，则控制所述第一高压电路断开；接收到所述电子控制单元发送的断开高压电路信号后，控制第二高压电路接通；在所述第二高压电路接通后，控制所述继电器断开；如果所述电流传感器检测到的电流变化率小于阈值，则控制所述第二高压电路断开。

相应的，所述第一高压电路包括：第一场效应管和调节电阻；

所述第一场效应管的栅极与所述时序控制电路相连，漏极与所述调节电阻的一端相连，源极与所述电机相连，所述调节电阻的另一端与所述动力电池相连；

所述第一场效应管，用于接通或断开所述第一高压电路；

所述调节电阻，用于限制所述第一高压电路的电流。

相应的，所述第二高压电路包括：第二场效应管和二极管；