用于电动汽车的电气系统的高压配电装置的制作方法

本实用新型涉及电动汽车的电气系统中的高压部分，尤其涉及一种用于电动汽车的电气系统的高压配电装置。

背景技术：

众所周知，电动汽车的电气系统中，高压系统是一个极为重要的组成部分，其中的高压配电模块担负着分配各支路电流的功能，具有开关和保护后端负载使其按照电控系统发出的指令正常工作的重要作用。在电动汽车的高压系统的回路设计中，高压配电模块中的高压继电器与高压熔断器对于整个系统的正常运转及安全保障至关重要，然而现有汽车中的高压配电模块却缺乏针对高压继电器与高压熔断器的安全检测机制。尽管一些继电器自带有辅助触点，但辅助触点跟主触点是利用弹簧回弹力拉回，因此当主触点粘连后辅助触点将被弹簧拉回，因而无法准确监测主触点是否粘连。

综上，在现有的电动汽车的高压配电装置中，当诸如继电器出现粘连或误动作，或者熔断器发生熔断时，无法快速检测出这些情形的发生并做出快速反应。

因此，亟需一种新的用于电动汽车的电气系统的高压配电装置，以消除现有技术的上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有的电动汽车中的高压配电模块缺乏针对诸如高压继电器等的高压元件的有效安全检测机制的缺陷，提出一种用于电动汽车的电气系统的高压配电装置。

本实用新型是通过采用下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供了一种用于电动汽车的电气系统的高压配电装置，所述电气系统包括微控制器、电池以及连接所述微控制器和所述电池的高压电路正极总线和高压电路负极总线，其特点在于，所述高压配电装置包括：

具有充电接口正极和充电接口负极的充电接口；

两端分别连接至所述充电接口正极和所述高压电路正极总线的充电正极继电器；

两端分别连接至所述充电接口负极和所述高压电路负极总线的充电负极继电器；

用于监测高压元件安全状态的安全检测装置，所述安全检测装置经由相互独立的电压信号采集线分别连接至位于所述高压电路正极总线的第一电压采集点、位于所述高压电路负极总线的第二电压采集点、位于所述充电接口正极与所述充电正极继电器的连接线上的第三电压采集点、位于所述充电接口负极与所述充电负极继电器的连接线上的第四电压采集点，

其中，所述安全检测装置被配置为能够经由电压信号采集线分别采集第一电压采集点、第二电压采集点、第三电压采集点、第四电压采集点的电压信号，并将在第二电压采集点和第三电压采集点获得的电压信号的电位差与基准电位差进行比对，以及将在第一电压采集点和第四电压采集点获得的电压信号的电位差与基准电位差进行比对，从而确定所述充电正极继电器和所述充电负极继电器的安全状态，其中，所述基准电位差为第一电压采集点和第二电压采集点的电压信号的电位差。

较佳地，所述高压配电装置还包括用电设备接口，所述用电设备接口包括用电设备接口正极和用电设备接口负极，所述用电设备接口正极经由高压熔断器和连接线连接至所述高压电路正极总线，所述用电设备接口正极经由连接线连接至所述高压电路正极总线，

所述安全检测装置还经由所述电压信号采集线连接至位于所述用电设备接口正极与所述高压熔断器的连接线上的第五电压采集点，所述安全检测装置还被配置为能够经由电压信号采集线采集在第五电压采集点获得的电压信号，并将在第二电压采集点和第五电压采集点的电压信号的电位差与所述基准电位差进行比对，以确定所述高压熔断器的熔断状态。

较佳地，所述高压配电装置还包括多个用电设备接口，所述用电设备接口包括制冷设备接口、加热设备接口、车载发电机接口、直流变压接口中的部分或全部。

较佳地，所述安全检测装置还被配置为能够经由所述电动汽车的can总线与所述电动汽车的外部控制器进行通讯，从而接受所述外部控制器的信号请求以将所述比对的结果经由所述电动汽车的can总线反馈至所述外部控制器。

较佳地，所述高压配电装置还包括高压配电箱体，所述安全检测装置、所述高压熔断器、所述充电正极继电器、所述充电负极继电器以及所述电压信号采集线均处于所述高压配电箱体内。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

根据本实用新型的用于电动汽车的电气系统的高压配电装置，能够实现对诸如高压继电器等的高压元件的及时有效的安全检测，对于提高整个高压系统的安全等级有着积极作用。

附图说明

图1为根据本实用新型优选实施例的用于电动汽车的电气系统的高压配电装置的示意图。

附图标记说明

1：高压配电箱体2：高压熔断器

31：充电正极继电器32：充电负极继电器

4：安全检测装置5：低压信号线束

6：电压信号采集线71：高压电路正极总线

72：高压电路负极总线

具体实施方式

下面结合说明书附图，进一步对本实用新型的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本实用新型的限制，任何的其他类似情形也都将落入本实用新型的保护范围之中。在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等，参考附图中描述的方向使用。

如图1所示，根据本实用新型较佳实施方式的用于电动汽车的电气系统的高压配电装置，其中该电气系统包括微控制器(即图中mcu)、电池(即图中battery)以及连接微控制器和电池的高压电路正极总线71和高压电路负极总线72。

该高压配电装置包括：具有充电接口正极和充电接口负极的充电接口；两端分别连接至充电接口正极和高压电路正极总线71的充电正极继电器31；两端分别连接至充电接口负极和高压电路负极总线72的充电负极继电器32；以及，用于监测高压元件安全状态的安全检测装置4。这里所说的高压元件可以是连接于高压电路回路中的各种电路元件，诸如充电负极继电器32、充电正极继电器31等。

该安全检测装置4被配置为经由相互独立的电压信号采集线6分别连接至位于高压电路正极总线71的第一电压采集点d、位于高压电路负极总线72的第二电压采集点f、位于充电接口正极与充电正极继电器31的连接线上的第三电压采集点e、位于充电接口负极与充电负极继电器32的连接线上的第四电压采集点g。

其中，安全检测装置4被配置为能够经由电压信号采集线6分别采集第一电压采集点d、第二电压采集点f、第三电压采集点e、第四电压采集点g的电压信号，并将在第二电压采集点f和第三电压采集点e获得的电压信号的电位差与基准电位差进行比对，以及将在第一电压采集点d和第四电压采集点g获得的电压信号的电位差与基准电位差进行比对，从而确定充电正极继电器31和充电负极继电器32的安全状态，其中，基准电位差为第一电压采集点d和第二电压采集点f的电压信号的电位差。

举例来说，在控制充电正极继电器31吸合的情况下，当第二电压采集点f和第三电压采集点e获得的电压信号的电位差与基准电位差的比对结果显示前者过低时，则表示充电正极继电器31的安全状态可能不佳，可能存在吸合故障的情形；而在控制充电正极继电器31断开的情况下，当第二电压采集点f和第三电压采集点e获得的电压信号的电位差与基准电位差的比对结果显示前者和后者基本相同时，则表示充电正极继电器31的安全状态可能不佳，可能存在粘连故障。对于充电负极继电器32的安全状态的判断与上述对充电正极继电器31的安全状态的判断类似，区别主要在于以第一电压采集点d和第四电压采集点g获得的电压信号的电位差与基准电位差的比对结果作为判断依据，其同样可以检测充电正极继电器31可能发生的吸合故障和粘连故障。

根据本实用新型的一些优选实施方式，高压配电装置还可包括诸如图1左侧示出的用电设备接口，用电设备接口可包括诸如制冷设备或者空调设备接口(即图中ac接口)、加热装置接口(即图中ptc接口)、车内用电设备的直流电压转换模块接口(即图中dcdc接口)、车载充电器接口(即图中obc接口)等。在如图1所示的实施方式中，车内用电设备的直流电压转换模块接口和车载充电器接口可以为同一接口或者说共用一个接口。

上述用电设备接口都可包括相应的用电设备接口正极和用电设备接口负极，用电设备接口正极经由高压熔断器2和连接线连接至高压电路正极总线71，用电设备接口正极经由连接线连接至高压电路正极总线71。

在上述本实用新型的优选实施方式中，安全检测装置4还被配置为经由电压信号采集线6连接至位于用电设备接口正极与高压熔断器2的连接线上的第五电压采集点，安全检测装置4还被配置为能够经由电压信号采集线6采集在第五电压采集点获得的电压信号，并将在第二电压采集点f和第五电压采集点的电压信号的电位差与基准电位差进行比对，以确定高压熔断器2的熔断状态。

举例来说，当第二电压采集点f和第五电压采集点的电压信号的电位差与基准电位差的比对结果显示前者过低时，则表示连接至相应的用电设备接口的高压熔断器2可能已经熔断。应当理解的是，上述检测方式可适于多种类型的用电设备接口，诸如以上列举的如图1中所示的ac接口、ptc接口、dcdc&obc接口，等等。也应当理解的是，图1中示出了三个用电设备接口，三个用电设备接口分别对应于三个相应的第五电压采集点a、b、c。

根据本实用新型的一些优选实施方式，充电正极继电器31、充电负极继电器32可以选用适于快充的快充正极继电器和快充负极继电器，相应的，该高压配电装置中的具有充电接口正极和充电接口负极的充电接口，可选用具有快充接口正极和快充接口负极的快充接口。

根据本实用新型的一些优选实施方式，高压配电装置还包括高压配电箱体1，安全检测装置4、高压熔断器2、充电正极继电器31、充电负极继电器32以及电压信号采集线6均处于高压配电箱体1内。

根据本实用新型的一些优选实施方式，安全检测装置4还被配置为能够经由低压信号线束5连接至电动汽车的can总线进而与电动汽车的外部控制器进行通讯，从而接受外部控制器的信号请求以将比对的结果经由电动汽车的can总线反馈至外部控制器。由此可适于外部控制器不安装于高压系统的执行部件所处的高压配电箱体1内的情形。并且，采用这种配置，外部控制器与作为监测对象的高压元件不在一个箱体总成内，安全检测装置4可通过can通讯的形式进行信号请求与状态反馈，而不用对外进行高压信号交换，有助于提升高压系统的安全等级。同时，该安全检测装置4距离信号源较近、信号衰减小，其采集和检测结果更加准确、可靠。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而且这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。