[發明專利]一種電動汽車負載保護電路

在審

• 申請號: 202110340240.6
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN112895904A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 于鶴洋;周澄靖;萬銀輝
• 申請（專利權）人: 東風汽車有限公司
• 主分類號: B60L3/04
• 分類號: B60L3/04
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 黃澤雄

本發明公開一種電動汽車負載保護電路，包括：碰撞檢測模塊、一個或多個負載繼電器、母線、一個或多個負載、以及電池，其中：每一負載通過一負載支路與母線電連接，每一負載支路設置一負載繼電器，負載繼電器控制負載與母線的通斷，母線一端與電池電連接，另一端通過逆變器與電機電連接；碰撞檢測模塊分別與所有的負載繼電器通信連接，在碰撞檢測模塊未輸出碰撞斷開信號時，負載繼電器保持負載與母線的電連接，在碰撞檢測模塊輸出碰撞斷開信號時，所有負載繼電器斷開負載與母線的電連接。本發明在檢測到碰撞時，通過負載繼電器切斷負載與母線的電連接，從而避免因負載或負載分支線束在碰撞后短路而造成的負載側母線絕緣失效問題。

技術領域

本發明涉及汽車相關技術領域，特別是一種電動汽車負載保護電路。

背景技術

電動汽車采用電池作為動力，電池與母線電連接，通過母線為電機及各種負載供電。

在電動汽車發生碰撞時，為了避免電池爆炸，現有技術會主動斷開電池與母線的連接。

一種情況是：氣囊控制器監測到碰撞，發出碰撞信號，通知車輛控制模塊(VehicleControl?Module，VCM)，同時，電池管理系統(Battery?Management?System，BMS)也會監測到系統絕緣電阻異常，此時VCM發出強電遮斷指令，電池的主繼電器受強電遮斷指令約100ms內斷開。

另一種情況是：氣囊控制器未監測到碰撞，但BMS監測到系統絕緣電阻異常，此時VCM無動作，而主繼電器受BMS控制5s內斷開。這種情況下，在主繼電器斷開前(5s內)動力電池正負極直接接地，前機艙存在起火風險，同時，主繼電器斷開后，負載側存在殘余電能，前機艙存在小概率起火風險。

然而，現有技術，無論是哪種情況，在電動汽車發生碰撞時，僅控制主繼電器斷開電池與母線的連接。然而，在電池與母線斷開后，負載端逆變器內的大電容仍存在電能。若某負載出現短路點，則碰撞后可能出現火花、冒煙、甚至起火等現象。

其次，僅電池與母線斷開，無法解決因高壓負載短路而造成的“負載側高壓母線絕緣失效”問題。“負載側高壓母線絕緣失效”為GB/T?31498《電動汽車碰撞后安全要求》的評價項，因此，在高壓負載短路時，可能會不符合標準要求。

發明內容

基于此，有必要針對現有技術在電動汽車發生碰撞時，僅斷開電池與母線的連接，導致存在負載短路風險的技術問題，提供一種電動汽車負載保護電路。

本發明提供一種電動汽車負載保護電路，包括：碰撞檢測模塊、一個或多個負載繼電器、母線、一個或多個負載、以及電池，其中：

每一所述負載通過一負載支路與所述母線電連接，每一所述負載支路設置一所述負載繼電器，所述負載繼電器控制所在負載支路的所述負載與所述母線的通斷，所述母線一端與電池電連接，另一端通過逆變器與電機電連接；

所述碰撞檢測模塊分別與所有的所述負載繼電器通信連接，在所述碰撞檢測模塊未輸出碰撞斷開信號時，所述負載繼電器保持所在負載支路的所述負載與所述母線的電連接，在所述碰撞檢測模塊輸出碰撞斷開信號時，所有所述負載繼電器斷開所在負載支路的所述負載與所述母線的電連接。

進一步地，所述碰撞檢測模塊包括多個碰撞檢測子模塊、以及碰撞斷開信號控制器，多個所述碰撞檢測子模塊與所述碰撞斷開信號控制器的輸入端通信連接，所述碰撞斷開信號控制器的輸出端分別與所述負載繼電器的控制端通信連接，任一所述碰撞檢測子模塊輸出碰撞檢測信號時，所述碰撞斷開信號控制器輸出碰撞斷開信號。

更進一步地，所述碰撞檢測子模塊包括：加速度檢測模塊，所述加速度檢測模塊包括加速度傳感器、以及加速度處理控制器，所述加速度處理控制器的輸入端與所述加速度傳感器的輸出端通信連接，所述加速度處理控制器的輸出端與所述碰撞斷開信號控制器的輸入端通信連接；