[發明專利]電動汽車高壓安全電氣互鎖機構及控制方法、電動汽車

有效

• 申請號: 201410765346.0
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104527446A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 鄭銀俊;符興鋒;王軍;江建山;唐湘波;梅驁;王清泉;李昌明;賴吉健
• 申請（專利權）人: 廣州汽車集團股份有限公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;B60L3/00;B60L15/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹

技術領域

本發明涉及電動汽車領域，特別是涉及一種電動汽車高壓安全電氣互鎖機構及控制方法、電動汽車。

背景技術

通常節能與新能源車用動力電池電壓較高，電壓基本都大于等于300V，依照國標《GBT?19751-2005混合動力電動汽車安全要求》最大電壓高于等于60V(DC)或25V(AC)(人體安全電壓)為高電壓，都已經遠遠高出人體可承受的安全電壓。節能與新能源車的所有高壓部件通常通過高壓接插件相互連接，從人身高壓安全防護考慮，有必要對節能與新能源車所有高壓部件的連接回路做安全設計，防止人為有意或無意在拆裝這些高壓部件的過程中觸電。這些高壓接插件基本都設計有高壓互鎖機械結構，在接插件相互脫開到一定程度時，這種串行連接的互鎖結構也將首先被斷開，其次高壓接插件才被完全斷開，高壓器件之間的高壓連接被斷開。

如專利申請號為201210408587.0的中國專利申請，公開了一種高壓安全電氣互鎖機構。這種高壓安全電氣互鎖機構(HVIL)方案就是合理利用動力電池、電動空調(AC)、集成啟動電機(ISG)及電機控制器(ISG?IPU)、后軸驅動電機(ERAD)及電機控制器(ERAD?IPU)等高壓接插件的互鎖結構、動力電池系統內部的高壓繼電器、碰撞傳感器(Inertia?Switch)、CAN通訊及VCU(OR?HCU整車控制器)故障處理等功能，展開整車高壓安全設計。在做到充分防護人、車高壓安全的同時，也提升了整個方案的工作可靠性。

目前，電動汽車整車高壓安全電氣互鎖機構經常在行車過程中出現誤觸發，導致電池系統內部的高壓繼電器突然斷開，整車高壓部件突然失去驅動力，整車失控-突然失去動力源，危及到乘車人員安全及車輛安全。誤觸發的原因如下：

首先，高壓接插件互鎖機構的質量沒有很好的得到控制；其次，隨著時間的推移，互鎖機構之間的接觸不可靠，互鎖機構之間的電壓降增大，導致電池系統內部高壓繼電器的驅動電壓不足，高壓繼電器無法閉合或突然斷開；最后是方案設計不合理，由于高壓互鎖機構故障，導致車輛失控-突然失去動力源，危及到乘車人員安全及車輛安全的情況發生。

綜上所述，現有的高壓安全電氣互鎖機構方案，整車控制性能差，整車運行可靠性低。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種控制性能更好、整車運行可靠性更高的電動汽車高壓安全電氣互鎖機構及控制方法、電動汽車。

一種電動汽車高壓安全電氣互鎖機構，包括：整車控制器、第一低壓繼電器、碰撞開關、高壓繼電器、帶有互鎖結構的高壓接插件、動力電池系統控制器；其中，所述整車控制器分別連接所述第一低壓繼電器的控制端和動力電池系統控制器；所述第一低壓繼電器、負載、所述高壓接插件和動力電池系統控制器依次連接構成高壓安全電氣互鎖回路；

所述整車控制器，用于控制第一低壓繼電器接通/斷開驅動電壓源至高壓安全電氣互鎖回路，以及檢測高壓安全電氣互鎖回路的通斷狀態，并根據所述通斷狀態輸出控制信號至動力電池系統控制器；

所述碰撞開關，用于通過第一低壓繼電器連接驅動電壓源，當閉合時接通驅動電壓源至高壓繼電器的控制端，斷開時關閉驅動電壓源至高壓繼電器的控制端；

所述動力電池系統控制器，連接高壓繼電器的驅動線，用于根據所述控制信號控制高壓繼電器的通斷。

上述電動汽車高壓安全電氣互鎖機構，碰撞開關可以實現碰撞保護，同時整車控制器可以通過第一低壓繼電器控制驅動電壓源的通斷，以及檢測高壓安全電氣互鎖回路的通斷狀態，并通過動力電池系統控制器來控制高壓繼電器的通斷，實現了整車控制器對高壓安全電氣互鎖回路的監測和控制，防止高壓繼電器直接被載流強制斷開，避免危及人員及車輛的失控現象發生，提高了整車控制性能，提升了整車運行的可靠性。

一種電動汽車，包括如上述的電動汽車高壓安全電氣互鎖機構。

上述電動汽車，通過上述電動汽車高壓安全電氣互鎖機構，保證了整車高壓供電的穩定性，防止高壓繼電器直接被載流強制斷開，避免危及人員及車輛的失控現象發生。

一種電動汽車高壓安全電氣互鎖機構的控制方法，所述機構包括：整車控制器、第一低壓繼電器、碰撞開關、高壓繼電器、帶有互鎖結構的高壓接插件、動力電池系統控制器；其中，所述整車控制器分別連接所述第一低壓繼電器的控制端和動力電池系統控制器；所述第一低壓繼電器、負載、所述高壓接插件和動力電池系統控制器依次連接構成高壓安全電氣互鎖回路；

所述控制方法包括：