电动商用车的高压安全断电电路及方法与流程

1.本发明属于储能电池包技术领域，更具体地说，涉及电动商用车的高压安全断电电路及方法。


背景技术：

2.随着新能源行业的发展，电池系统在汽车、储能领域得到了广泛的应用。电池系统一般设有主正、主负高压继电器用来保护系统安全和人身安全，但继电器有一定的切换寿命，当出现继电器粘连故障时，继电器无法切断回路而失去保护功能。
3.高压回路正常工作时，储能电池包是安全的。当高压回路处于工作状态，储能电池包遭遇强烈撞击事故时，为防止电池包爆炸造成危险，需要通过主负继电器来及时断开高压回路。然而，主负继电器在经过长时间使用后，可能出现粘连故障，使得高压回路无法断开，从而产生安全隐患。


技术实现要素：

4.1、要解决的问题
5.针对现有技术方案由于主负继电器可能出现粘连故障，使得高压回路无法断开，从而产生安全隐患的问题，本发明提供一种电动商用车的高压安全断电电路及方法，当主负继电器发生粘连后，高压下电后，通过断开安全继电器使系统处于断电状态，保障维修安全。
6.2、技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.电动商用车的高压安全断电电路，包括主正继电器、主负继电器、预充继电器、安全继电器、以及高压继电器，所述主正继电器串接于电动商用车的高压电池包的正极与电动商用车的高压负载的正极之间，所述主负继电器、所述安全继电器、以及所述高压继电器依次串接于电动商用车的高压电池包的的负极与电动商用车的高压负载的负极之间；所述预充继电器与所述主正继电器并联；
9.所述主负继电器未发生粘连时，高压下电后，所述主正继电器、所述主负继电器以及所述预充继电器均为断开状态，所述若干个高压继电器以及所述安全继电器均为闭合状态；
10.所述主负继电器发生粘连时，高压下电后，所述主正继电器和所述预充继电器都为断开状态，所述若干个高压继电器为闭合状态。
11.优选的，所述高压负载设置有多个；对于每个高压负载，均有一个高压继电器与对应的高压负载相串联，多个高压继电器并联设置于高压盒内。
12.优选的，所述安全继电器设置于电动商用车的高压电池包内，所述安全继电器受所述高压电池包的电池控制器控制。
13.作为本技术的第二个方面，提供一种电动商用车的高压安全断电方法，应用在如
上任一所述的电动商用车的高压安全断电电路，所述方法包括：
14.命令电池控制器控制断开安全继电器；
15.检测安全继电器是否闭合；其中
16.若安全继电器闭合且安全继电器右端电压大于一定阈值，判定主负继电器发生粘连；否则
17.在每次上电前，先使安全继电器恢复常闭状态，再执行高压上电流程。
18.3、有益效果
19.相比于现有技术，本发明的有益效果为：
20.(1)本发明在主负继电器未发生粘连时，高压下电后主正继电器、主负继电器和预充继电器都为断开状态，高压继电器和安全继电器均为闭合状态，高压件完全断电，处于安全状态；主负继电器发生粘连后，高压下电后主正继电器和预充继电器都为断开状态，高压继电器为闭合状态，此时主动请求断开安全继电器，从而使系统处于断电安全状态；
21.(2)在对主负继电器是否发生粘连进行检测时，在电池控制器在执行断开继电器指令后，若检测到安全继电器闭合且安全继电器右端电压大于一定阈值，则判定主负继电器粘连；主负继电器无粘连故障后，上电前先使安全继电器恢复常闭状态，再执行高压上电流程；
22.(3)本发明中通过设置安全继电器，当主负继电器粘连后无法下高压时，可以由安全继电器替代主负继电器工作；同时发送主负继电器闭合指令，保障系统可以上高压工作；另一方面，由于安全继电器由电池控制器直接控制；切断了安全继电器与其他系统的联系，减少了系统的复杂度，增强了整体系统的内聚特性，降低了耦合性。有利于系统管理优化。
附图说明
23.图1为本发明其中一个实施例中的电动商用车的高压安全断电电路结构示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“高压件1”、“高压件2”、“高压件3”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
26.现有检测电路存在如下缺陷：当高压回路处于工作状态，储能电池包遭遇强烈撞击事故时，为防止电池包爆炸造成危险，需要通过主负继电器来及时断开高压回路。然而，主负继电器在经过长时间使用后，可能出现粘连故障，使得高压回路无法断开，从而产生安
全隐患。
27.针对现有技术的缺陷，本发明的实施例提供一种电动商用车的高压安全断电电路及方法，在主负继电器未发生粘连时，高压下电后主正继电器、主负继电器和预充继电器都为断开状态，高压继电器和安全继电器均为闭合状态，高压件完全断电，处于安全状态；主负继电器发生粘连后，高压下电后主正继电器和预充继电器都为断开状态，高压继电器为闭合状态，此时主动请求断开安全继电器，从而使系统处于断电安全状态；保证了系统的高压安全断电。
28.实施例1
29.参见附图1，本实施例提供了一种电动商用车的高压安全断电电路，包括主正继电器、主负继电器、预充继电器、安全继电器、以及高压继电器，所述主正继电器串接于电动商用车的高压电池包的正极与电动商用车的高压负载的正极之间，所述主负继电器、所述安全继电器、以及所述高压继电器依次串接于电动商用车的高压电池包的的负极与电动商用车的高压负载的负极之间；所述预充继电器与所述主正继电器并联；
30.所述主负继电器未发生粘连时，高压下电后，所述主正继电器、所述主负继电器以及所述预充继电器均为断开状态，所述若干个高压继电器以及所述安全继电器均为闭合状态；
31.所述主负继电器发生粘连时，高压下电后，所述主正继电器和所述预充继电器都为断开状态，所述若干个高压继电器为闭合状态。
32.由于在主负继电器未发生粘连时，高压下电后主正继电器、主负继电器和预充继电器都为断开状态，高压继电器和安全继电器均为闭合状态，高压件完全断电，处于安全状态；主负继电器发生粘连后，高压下电后主正继电器和预充继电器都为断开状态，高压继电器为闭合状态，此时主动请求断开安全继电器，从而使系统处于断电安全状态；保证了系统的高压安全断电。
33.优选的实施例中，所述高压负载设置有多个，所述高压负载包括高压件1、高压件2、高压件3等；对于每个高压负载，均有一个高压继电器与对应的高压负载相串联，多个高压继电器并联设置于高压盒内，如高压继电器1、高压继电器2、高压继电器3等。
34.优选的实施例中，所述安全继电器设置于电动商用车的高压电池包内，所述安全继电器受所述高压电池包的电池控制器控制。
35.在对主负继电器是否发生粘连进行检测时，在电池控制器在执行断开继电器指令后，若检测到安全继电器闭合且安全继电器右端电压大于一定阈值，则判定主负继电器粘连；主负继电器无粘连故障后，上电前先使安全继电器恢复常闭状态，再执行高压上电流程。从而实现了主负继电器是否发生粘连的检测。
36.上述实施例中，通过设置安全继电器，当主负继电器粘连后无法下高压时，可以由安全继电器替代主负继电器工作；同时发送主负继电器闭合指令，保障系统可以上高压工作；另一方面，由于安全继电器由电池控制器直接控制；切断了安全继电器与其他系统的联系，减少了系统的复杂度，增强了整体系统的内聚特性，降低了耦合性。有利于系统管理优化。
37.实施例2
38.本实施例提供一种电动商用车的高压安全断电方法，应用在如实施例1所述的高
压安全断电电路，所述方法包括：
39.命令电池控制器控制断开安全继电器；
40.检测安全继电器是否闭合；其中
41.若安全继电器闭合且安全继电器右端电压大于一定阈值，判定主负继电器发生粘连；否则
42.在每次上电前，先使安全继电器恢复常闭状态，再执行高压上电流程。
43.本实施例中，在电池控制器在执行断开继电器指令后，若检测到安全继电器闭合且安全继电器右端电压大于一定阈值，则判定主负继电器粘连；主负继电器无粘连故障后，上电前先使安全继电器恢复常闭状态，再执行高压上电流程；从而实现了对主负继电器是否发生粘连的检测。由于整个检测过程仅仅涉及到安全继电器是否闭合的检测以及安全继电器右端电压的检测，实现了检测功能的独立性与简单化，提高了检测信号的准确性以及可靠性，进而加强了整个高压系统的安全性。
44.此外，通过设置安全继电器，当主负继电器粘连后无法下高压时，可以由安全继电器替代主负继电器工作，同时发送主负继电器闭合指令，保障系统可以上高压工作。但是从安全角度考虑，此时使车辆进入跛行限功率模式，并提示用户尽快进行维修。
45.本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。