高压互锁回路及其故障检测方法与流程

文档序号:15826464发布日期:2018-11-02 23:48阅读:4942来源:国知局

本发明涉及电动汽车技术领域,尤其是涉及一种高压互锁回路及其故障检测方法。

背景技术

随着新能源汽车行业的迅速发展,汽车电池的电压和能量越来越大,从几十伏到几百伏不等,远高于国标规定的安全电压直流30伏和交流60伏,为防止误操作造成触电危险、确保维修安全,高压互锁回路(highvoltageinterlockloop,hvil)必不可少。

高压互锁回路用于确认整个高压系统的完整性,以在高压系统回路断开或者完整性受到破坏时,启动安全措施。具体而言,通常高压互锁回路包括互锁信号发送端、互锁信号接收端与串联于所述互锁信号发送端和互锁信号接收端之间的多个连接端口,每一个连接端口通过与一个高压部件连接,使该连接端口的两端导通,仅当所有连接端口均与适配的高压部件连接时,高压互锁回路为正常联通状态,当与某个连接端口适配的高压部件断开时,即整个高压互锁回路断路,进而整个高压系统启动安全措施,例如停止供电,以保障用户使用安全。

但是,在现有技术中,当发生高压互锁回路故障时,通常采用的检测方法为对每段线路和每个高压部件进行排查,导致检测效率低下,并且浪费人力物力。



技术实现要素:

本发明解决的技术问题是提供一种高压互锁回路及其故障检测方法,可以有效地检测是否发生高压互锁回路故障,并且确定所述故障点在所述高压互锁回路中的位置,进而有效地提高故障排查效率。

为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种高压互锁回路,包括:互锁信号发送端和互锁信号接收端,所述互锁信号发送端适于发送互锁信号;串联于所述互锁信号发送端和互锁信号接收端之间的多个连接端口;其特征在于,所述多个连接端口中的至少一个连接端口并联有警示器件,当与所述连接端口适配的高压部件断开时,与所述连接端口并联的警示器件响应于所述互锁信号发出警示。

可选的,所述互锁信号选自:脉冲宽度调制信号、连续电平信号、单脉冲信号。

可选的,所述警示器件包括:警示灯和/或蜂鸣器。

本发明实施例还提供一种高压互锁回路的故障检测方法,包括以下步骤:检测所有警示器件的警示状态;当检测到至少一个所述警示器件发出警示时,判断为与所述警示器件并联的所述连接端口发生故障。

可选的,在检测所有警示器件的警示状态之前,所述高压互锁回路的故障检测方法还包括:通过所述互锁信号发送端发送所述互锁信号;检测所述互锁信号接收端接收到的返回信号,如果所述返回信号的幅度与所述互锁信号的幅度差值大于预设阈值,判断所述高压互锁回路发生故障。

可选的,在通过所述互锁信号发送端发送所述互锁信号之前,所述高压互锁回路的故障检测方法还包括:生成所述互锁信号。

与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:

在本发明实施例中,可以通过检测警示器件的警示状态,有效地获知是否发生高压互锁回路故障,并且确定所述故障点在所述高压互锁回路中的位置,进而有效地提高故障排查效率。

进一步,在本发明实施例中,可以复用现有的互锁信号接收端接收返回信号,从而在确定发生高压互锁回路的故障之后,再对警示器件的状态进行检测,以降低技术更新复杂度。

附图说明

图1是现有技术中的一种高压互锁回路的示意图;

图2是本发明实施例中的一种高压互锁回路的示意图;

图3是图2示出的高压互锁回路正常联通时的示意图;

图4是图2示出的高压互锁回路中一条支路断开时的示意图;

图5是本发明实施例中的一种高压互锁回路的故障检测方法的流程图;

图6是本发明实施例中的另一种高压互锁回路的故障检测方法的流程图;

图7是本发明实施例中的一种互锁信号的示意图;

图8是本发明实施例中的一种返回信号的示意图。

具体实施方式

如前所述,在电动汽车的现有技术中,当高压互锁回路中发生故障时,无法精确判断故障点发生的位置,不得不对每段线路和每个部件进行逐一排查,导致检测效率低下,并且浪费人力物力。

本发明的发明人经过研究发现,上述问题的关键是,在现有技术中,对于高压互锁回路故障,采用的检测方法无法获得与距离、位置有关的信息。具体而言,现有的检测方法通常为通过互锁信号发送端发送互锁信号,例如脉冲宽度调制(pulsewidthmodulation,pwm)信号,连续电平信号或者单脉冲信号,如果高压互锁回路为正常通路状态,则通过互锁信号接收端接收到的信号与互锁信号一致;而如果发生高压互锁回路故障,则可能接收不到信号,或者接收到的信号与所述输出信号相差极大,进而判断为发生了故障,但由于输出信号与接收到的信号中均不涵盖距离、位置信息,无法获知故障点的具体位置。

在本发明实施例中,可以通过检测警示器件的警示状态,有效地获知是否发生高压互锁回路故障,并且确定所述故障点在所述高压互锁回路中的位置,进而有效地提高故障排查效率。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参照图1,图1是现有技术中的一种高压互锁回路的示意图。所述高压互锁回路包括互锁信号发送端101、互锁信号接收端102、连接端口103、连接端口104和连接端口105。其中,连接端口103、连接端口104和连接端口105串联于所述互锁信号发送端和互锁信号接收端之间。

其中,所述互锁信号发送端101适于发送互锁信号,所述互锁信号接收端102适于接收返回信号。可以通过将连接端口103与适配的高压部件的接口106连接,使连接端口103的两端导通,同样地,将连接端口104与适配的高压部件的接口107连接,使连接端口104的两端导通,将连接端口105与适配的高压部件的接口108连接,使连接端口105的两端导通。

需要指出的是,本发明实施例中以高压互锁回路中包括3个连接端口为例进行说明,但并不限于此,在具体实施中,需要根据实际高压部件的数目确定连接端口的数目。

进一步地,仅当所有连接端口均与适配的高压部件连接时,高压互锁回路为正常联通状态。当与某个连接端口适配的高压部件断开时,整个高压互锁回路为断路状态。

参照图2,图2是本发明实施例中的一种高压互锁回路的示意图。所述高压互锁回路除了包括现有的互锁信号发送端201、互锁信号接收端202、连接端口203以及与其适配的高压部件的接口206、连接端口204以及与其适配的高压部件的接口207、连接端口205以及与其适配的高压部件的接口208,还包括警示器件209、警示器件210和警示器件211。

其中,警示器件209与连接端口203并联,当连接端口203与高压部件的接口206断开时,警示器件209响应于互锁信号发送端201发出的互锁信号发出警示;同样的,警示器件210与连接端口204并联,当连接端口204与高压部件的接口207断开时,警示器件210响应于互锁信号发出警示;警示器件211与连接端口205并联,当连接端口205与高压部件的接口208断开时,警示器件211响应于互锁信号发出警示。

进一步地,所述警示器件可以包括警示灯和/或蜂鸣器。当警示器件为警示灯,例如发光二极管(lightemittingdiode,led)时,则发出警示的方式为led灯发光。当警示器件为蜂鸣器时,则发出警示的方式为发出蜂鸣声。所述警示灯与蜂鸣器可以结合使用,以更加有效地及时引起用户的注意。

更进一步地,还可以将所有的led灯引出至同一面板,并且进行标示,以使用户直观地通过led灯面板看到led灯发光的情况。

需要指出的是,本发明实施例中以3个连接端口均并联警示器件为例进行说明,但并不限于此,在具体实施中,可以根据实际需求,仅为需要检测的连接端口并联警示器件。

当高压互锁回路正常联通时,参照图3示出的示意图,连接端口303与适配的高压部件的接口306连接,使连接端口303的两端导通;连接端口304与适配的高压部件的接口307连接,使连接端口304的两端导通;连接端口305与适配的高压部件的接口308连接,使连接端口305的两端导通。此时互锁信号发送端201发出的互锁信号将经过连接端口303、连接端口304以及连接端口305,返回至互锁信号接收端202。

其中,由于没有互锁信号经过警示器件309、警示器件310和警示器件311,上述警示器件将均不发出警示。

当高压互锁回路中一条支路断开时,参照图4示出的示意图,连接端口403与高压部件的接口406断开,则互锁信号发送端201发送的互锁信号无法通过连接端口403返回至互锁信号接收端202,将通过与连接端口403并联的警示器件409,并且驱动所述警示器件409发出警示。

进一步地,由于连接端口404与适配的高压部件的接口407连接,使连接端口404的两端导通,连接端口405与适配的高压部件的接口408连接,使连接端口405的两端导通,互锁信号仍然可以返回至互锁信号接收端202。

其中,由于没有互锁信号经过警示器件410和警示器件411,上述警示器件将均不发出警示。

在具体实施中,所述互锁信号可以选自:脉冲宽度调制信号、连续电平信号、单脉冲信号。

当互锁信号为脉冲宽度调制信号时,警示器件409将响应于所述脉冲宽度调制信号的高低电平,发出警示,例如led灯闪烁发光或者蜂鸣器发出高低蜂鸣声;当互锁信号为连续电平信号时,警示器件409将响应于所述连续电平信号,发出连续警示,例如led灯连续发光或者蜂鸣器连续发出蜂鸣声;当互锁信号为单脉冲信号时,警示器件409将响应于所述单脉冲信号,发出警示,例如led灯闪烁一次或者蜂鸣器发出滴的一声。

在具体实施中,采用本发明实施例中的高压互锁回路进行故障检测的方法可以参照图5示出的流程图。所述高压互锁回路的故障检测方法可以包括步骤s51和步骤s52:

步骤s51:检测所有警示器件的警示状态;

步骤s52:当检测到至少一个所述警示器件发出警示时,判断为与所述警示器件并联的所述连接端口发生故障。

在步骤s51的具体实施中,可以检测所有led灯是否存在发光状态,或者检测蜂鸣器是否发出蜂鸣声,获得所有警示器件的警示状态。

在步骤s52的具体实施中,当至少一个led灯发光,或者至少一个蜂鸣器发出蜂鸣声时,判断为与该led灯或者该蜂鸣器并联的连接端口发生故障。

在本发明实施例中,可以通过检测警示器件的警示状态,有效地获知是否发生高压互锁回路故障,并且确定所述故障点在所述高压互锁回路中的位置,进而有效地提高故障排查效率。

关于该高压互锁回路的故障检测方法的更多详细内容请参照前文及图1至图4示出的关于本发明实施例中的高压互锁回路的相关描述,此处不再赘述。

参照图6,图6是本发明实施例中的另一种高压互锁回路的故障检测方法的流程图。所述另一种高压互锁回路的故障检测方法可以包括步骤s61至步骤s65:

步骤s61:生成互锁信号;

步骤s62:通过互锁信号发送端发送所述互锁信号;

步骤s63:检测所述互锁信号接收端接收到的返回信号,如果所述返回信号的幅度与所述互锁信号的幅度差值大于预设阈值,判断所述高压互锁回路发生故障;

步骤s64:检测所有警示器件的警示状态;

步骤s65:当检测到至少一个所述警示器件发出警示时,判断为与所述警示器件并联的所述连接端口发生故障。

在步骤s61的具体实施中,可以通过复用现有的互锁信号生成装置生成互锁信号,也可以外接与互锁信号发送端相连的互锁信号生成装置生成互锁信号,本发明实施例对生成互锁信号的具体装置不作限制。

在步骤s62的具体实施中,通过互锁信号发送端发送所述互锁信号,其中,互锁信号可以选自:脉冲宽度调制信号、连续电平信号、单脉冲信号。

在步骤s63的具体实施中,通过检测所述互锁信号接收端接收到的返回信号,如果返回信号与互锁信号的幅度相同或者接近,则判断为高压互锁回路为正常联通状态,如果返回信号与互锁信号的幅度差异较大,则判断为高压互锁回路发生断路故障。

具体地,以所述互锁信号为脉冲宽度调制信号为例,参照图7示出的本发明实施例中的一种互锁信号,当高压互锁回路为正常联通状态时,返回信号与所述互锁信号的幅度相同或相近。

参照图8,图8是本发明实施例中的一种返回信号的示意图,当所述高压互锁回路发生故障时,由于互锁信号驱动警示器件发出警示,因此相对于互锁信号的幅度(参见图7),返回信号的幅度降低。

进一步地,如果所述返回信号的幅度与所述互锁信号的幅度差值大于预设阈值,判断所述高压互锁回路发生故障。预设阈值应当根据警示器件发出警示的耗电进行设置,在警示器件发出警示的过程中耗电较少时,可以将预设阈值设置为略高,例如互锁信号幅度的90%~98%;在警示器件发出警示的过程中耗电较多时,可以将预设阈值设置为略低,例如互锁信号幅度的80%~90%。需要指出的是,本发明实施例对于所述预设阈值的具体设置不做限制。

继续参照图6,在步骤s64的具体实施中,可以在确定存在高压互锁回路的故障之后,检测所有警示器件的警示状态,例如检测是否至少一个led灯处于发光状态,或者检测是否至少一个蜂鸣器处于发出蜂鸣声的状态。

在步骤s65的具体实施中,当至少一个led灯发光,或者至少一个蜂鸣器发出蜂鸣声时,判断为与该led灯或者该蜂鸣器并联的连接端口发生故障。

在本发明实施例中,可以复用现有的互锁信号接收端接收返回信号,从而在确定发生高压互锁回路的故障之后,再对警示器件的状态进行检测,以降低技术更新复杂度。

关于该另一种高压互锁回路的故障检测方法的更多详细内容请参照前文及图1至图5示出的关于本发明实施例中的高压互锁回路以及一种高压互锁回路的故障检测方法的相关描述,此处不再赘述。

虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

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