控制器高压互锁检测方法、装置及控制器与流程

1.本发明主要涉及高压检测技术领域，特指一种控制器高压互锁检测方法、装置及控制器。


背景技术：

2.随着新能源汽车的应用，高压控制器、高压配电、高压空调控制器等应用越来越广泛，为保护乘车人及维修人员的生命安全，需要保证在人接触或者靠近高压线等危险时，需要作出相应的保护策略。其中高压互锁就是为了保证在高压控制器的高压线断开连接等情况下，控制器可以作出断开高压电等相关措施，保证人的安全的措施。
3.目前相关的专利申请有：
4.1)题名：一种高压互锁装置(申请号：cn201910251784.8)
5.本发明公开了一种高压互锁装置，包括高压互锁信号检测和发送模块，高压互锁信号检测和发送模块中，采用发光管将电信号转换成光信号发送，经过高压互锁光纤的传输，采用光电转换器将返回的光信号转换成电信号。采用上述技术方案，光信号更加稳定，且光信号的传输不易受到电磁干扰，在环境复杂的模块外部使用光信号来代替电信号进行互连，再在检测模块内部采用光电耦合电路产生的电信号来进行检测，过程更加精确；光电耦合后再通过对电信号强弱进行检测，还可以判断整个回路密封等级，进而判断整体系统的密封性能；可以使用简单的光信号作为互锁信号，互锁信号产生和检测电路不再复杂。但此方案需要通过装置内部设计电路来把电信号转化为光信号，同时还需要外部的高压互锁光纤来转化，设备和安装等都较为复杂。
6.2)题名：一种高压检测电路及高压连接电路(申请号：cn201910594647.4)
7.本发明公开了一种高压检测电路及高压连接电路，高压检测电路包括互锁检测电路和电源电路，其中，互锁检测电路包括第一指示器件，第一指示器件的第一端与高压连接器的回型圈的第一端连接，第一指示器件的第二端与电源电路的第一输出端连接，回型圈的第二端接地以将第一指示器件和回型圈形成回路。本发明提供的高压检测电路可直接根据第一指示器件的工作状态指示判断高压连接器是否发生故障，并且在包含多个高压连接器的网络中，可直接快速地定位故障点，大大降低了检修难度，便于及时排除故障。但是该方法主要是把互锁线路放在外面，布线较为复杂，更容易受到使用环境等方面的影响。
8.3)题名：一种电动汽车高压互锁回路(申请号：cn201910029425.8)
9.本发明公布了一种电动汽车高压互锁回路,包括主高压互锁回路，以及与所述高压互锁回路通过can总线连接的空调高压互锁回路；所述主高压互锁回路上设置有相互串联的主高压互锁开关、空调高压互锁开关和第一维修互锁开关；所述空调高压互锁回路上设置有相互串联的空调电动压缩机互锁开关、空调ptc加热器互锁开关和第二维修互锁开关。但本发明还是需要通过硬线连接来检测互锁回路，同时增加硬件开关，设计相对复杂，特别是高压环境下的走线较为复杂，emc干扰大。


技术实现要素：

10.本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种检测可靠、成本低、操作简便的控制器高压互锁检测方法、装置及控制器。
11.为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
12.一种控制器高压互锁检测方法，包括步骤：
13.1)检测控制器内部预设位置与控制器高压连接器插头之间的距离；
14.2)将检测的距离与预设阈值进行对比；当检测的距离大于预设阈值时，则判断控制器与外部高压处于断开状态；当检测的距离在预设阈值内，则判断控制器与外部高压处于连接状态；
15.在控制器与外部高压处于断开状态或与外部高压处于连接状态时，产生对应的状态信号以进行高压互锁。
16.作为上述技术方案的进一步改进：
17.检测控制器内部预定位置与高压连接器插座上堵头之间的距离。
18.通过距离检测元件检测其与高压连接器插头之间的距离。
19.所述距离检测元件为激光测距传感器或超声波测距传感器或接近开关。
20.本发明还公开了一种控制器高压互锁检测装置，包括距离检测元件和控制单元，所述距离检测元件与所述控制单元相连，所述距离检测元件安装于控制器内部的预设位置处，用于检测其与高压连接器插头上的堵头之间的距离信号，并将距离信号发送至控制单元，所述控制单元根据距离信号判断控制器处于与外部高压连接状态或与外部高压断开状态，并产生对应的状态信号以进行高压互锁。
21.作为上述技术方案的进一步改进：
22.还包括采集电路和信号处理电路，所述采集电路的输入端与所述距离检测元件相连，所述采集电路的输出端与所述信号处理电路相连；所述采集电路用于采集所述距离检测元件输出的距离信号；所述信号处理电路用于对采集电路采集的距离信号进行处理，以产生状态信号进行外发。
23.所述距离检测元件、采集电路和信号处理电路均安装于所述控制器内部。
24.所述状态信号以can信号或硬件信号进行外发。
25.所述距离检测元件为激光测距传感器或超声波测距传感器或接近开关。
26.本发明进一步公开了一种控制器，包括壳体，所述壳体上设有与高压连接器插头相对应的高压连接器插座，所述壳体内设有如上所述的控制器高压互锁检测装置。
27.与现有技术相比，本发明的优点在于：
28.本发明的控制器高压互锁检测方法及装置，通过检测距离信号来判断高压连接器是否连接，由于距离信号的稳定性，能够避免电信号容易受到高压磁场干扰的问题，信号质量可靠，能够稳定有效实现对高压连接器状态的检测，适合在高压电气系统、复杂环境等条件下使用。
29.本发明的控制器高压互锁检测装置，利用距离检测元件2检测距离信号来判断高压连接器的连接与否，省去了控制器1内部和外部物理接线和走线，减小设计难度，简化产品内部结构和电气等设计；另外也减小高压连接器的要求，对连接器要求较低(如不需要配置检测是否连接的触点等元件)，性价比高；其中距离检测元件2可以采用激光测距传感器
或超声波测距传感器或接近开关等，不仅抗干扰能力强，能够避免电信号容易受到高压磁场干扰的问题，信号质量可靠，能够稳定有效实现对高压连接器状态的检测，适合在高压电气系统、复杂环境等条件下使用，而且成本低。
附图说明
30.图1为本发明的方法在实施例的流程图。
31.图2为本发明的检测装置在具体应用时的实施例图(处于与外部高压连接状态)。
32.图3为本发明的检测装置在具体应用时的实施例图(处于与外部高压断开状态)。
33.图中标号表示：1、控制器；2、距离检测元件；3、采集电路；4、信号处理电路；5、高压连接器插座；6、高压连接器插头。
具体实施方式
34.以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
35.如图1至图3所示，本实施例的高压互锁检测方法，应用于新能源汽车中的高压控制器、高压配电、高压空调控制器等高压配件中，其中各控制器1在高压连接时，对应的高压连接器插头6上的堵头会插入至高压连接器插座5的通孔内，具体采用的方法为：
36.1)检测控制器1内部预设位置与控制器高压连接器插头6上堵头之间的距离；
37.2)将检测的距离与预设阈值进行对比；当检测的距离大于预设阈值时，则判断控制器1与外部高压处于断开状态；当检测的距离在预设阈值内，则判断控制器1与外部高压处于连接状态；
38.在控制器1与外部高压处于断开状态或与外部高压处于连接状态时，产生对应的状态信号传递至控制器内部或者外部的高压控制单元，接通或者断开外部高压，进而实现高压互锁等操作，从而保障维护人员的人身安全。
39.本发明的控制器高压互锁检测方法，通过检测距离信号来判断高压连接器是否连接，由于距离信号(电信号)的稳定性，能够避免电信号容易受到高压磁场干扰的问题，信号质量可靠，能够稳定有效实现对高压连接器状态的检测，适合在高压电气系统、复杂环境等条件下使用。
40.本实施例中，通过距离检测元件2检测其与堵头之间的距离；其中距离检测元件2可以采用激光测距传感器或超声波测距传感器或接近开关等，成本低。当然，在其它实施例中，也可以根据插头与插座的具体结构选择相对应的距离检测点。
41.本发明还公开了一种控制器高压互锁检测装置，包括距离检测元件2和控制单元(可采用控制器1内部的控制芯片)，距离检测元件2与控制器内部或外部的控制单元相连，距离检测元件2用于检测控制器1内部预设位置(即距离检测元件2安装位置)与控制器高压连接器插头6上堵头之间的距离，并通过电信号发送至控制单元，控制单元根据电信号判断控制器1处于与外部高压连接状态或与外部高压断开状态，并产生对应的状态信号传递至控制器内部或者外部的高压控制单元，接通或者断开外部高压，进而实现高压互锁等操作。
42.本发明的控制器高压互锁检测装置，利用距离检测元件2检测距离信号来判断高压连接器的连接与否，省去了控制器1内部和外部物理接线和走线，减小设计难度，简化产品内部结构和电气等设计；另外也减小高压连接器的要求，对连接器要求较低(如不需要配
置检测是否连接的触点等元件)，性价比高；其中距离检测元件2可以采用激光测距传感器或超声波测距传感器或接近开关等，不仅抗干扰能力强，能够避免电信号容易受到高压磁场干扰的问题，信号质量可靠，能够稳定有效实现对高压连接器状态的检测，适合在高压电气系统、复杂环境等条件下使用，而且成本低。
43.如图2和图3所示，本实施例中，还包括采集电路3和信号处理电路4，距离检测元件2、采集电路3和信号处理电路4均安装于控制器1内部，无需要外部走线，采集电路3的输入端与距离检测元件2相连，采集电路3的输出端与信号处理电路4相连；采集电路3用于采集距离检测元件2的输出信号；信号处理电路4用于对采集电路3采集的信号进行处理，以产生状态信号以can信号或硬件信号或其它类型的信号进行外发。
44.检测原理如下：
45.正常情况下，高压连接器插头6会与高压连接器插座5对插到一起，控制器等装置在有高压连接器插头连接的时候，距离检测元件2可以直接测量到距离检测元件到高压连接器插头的堵头的距离l(为固定值)，此时距离较小，而且为固定值，视为高压互锁连接正常。通过采集电路处理距离信号，然后通过信息处理外发给其他系统，可以通过can信号/硬件信号等方式传出来，实现当前高压连接器插头连接状态的监控。
46.当出现高压连接器插头6没有与高压连接器插座5连接时，高压连接器插头6断开连接时，由于高压连接器插座5上自带有通孔，距离检测元件2探测到的距离会很大，而且一般情况会远大于固定距离l，此时视为高压连接器断开，需要做高压互锁保护。通过采集电路处理距离信号，然后通过信息处理外发给其他系统，可以通过can信号/硬件信号等方式传出来，实现当前高压连接器插头断开状态的监控。
47.本发明还公开了一种控制器，包括壳体，壳体上设有与高压连接器插头6相对应的高压连接器插座5，高压连接器插头6插入高压连接器插座5时，高压连接器插头6上的堵头插入至高压连接器插座5的通孔内，另外壳体内设有如上所述的控制器高压互锁检测装置。通过距离信号来检测高压互锁连接器的连接与否，替代传统方式通过硬线接插件连接和检测的方法，控制器1通过检测距离信号来判断高压连接器的连接状态，然后通过can信号或者硬件信号等方式反馈到整个回路中，成本低且可靠性高。
48.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。