[发明专利]一种动力电池的高压保护系统及车辆

说明书

技术领域

本发明涉及动力电池领域，尤其涉及一种动力电池的高压保护系统及车辆。

背景技术

随着混合动力车和电动车的发展，动力电池作为混合动力车和电动车的关键部件，对整车动力性、经济性和安全性都具有重大影响。为了满足混合动力车和电动车上的能量需求，动力电池组通常都是由几十个甚至上百个单体电池串联起来为混合动力车和电动车提供能量，动力电池的总电压一般可达到300V。混合动力车和电动车在碰撞过程中，高压动力电池，高压接插件和线束都有可能被碰撞过程中，随着车辆的变形而被挤压或破坏，导致高压系统短路或者漏电事故的发生即引起二次事故发生，因此必须保证车辆在碰撞事故中，及时断开高压系统的连接，保证驾驶员和乘客的人身安全。

在现有中，一般通过电控ECU单元（如动力电池管理系统，电机控制器）的绝缘监测功能，检测是否有短路或者漏电事故的发生，如果发现有短路或者漏电事故，则通过电控ECU单元控制低压控制回路停止工作，以断开动力电池的高压输出。但是该方案需要电控ECU单元的逻辑判断，对故障的反应动作时间较慢，而且电控ECU单元的检测和控制回路，在长时间的运行后，可靠性会降低。另外一种方案是根据安全气囊ECU处发送的碰撞信号，电控ECU单元控制低压控制回路停止工作，以断开动力电池的高压输出，但是该方案必须要求电动汽车配置有安全气囊，同时要求安全气囊的碰撞感应位置必须跟动力电池的布置位置一致，考虑到当前绝大部分配备安全气囊的车辆，碰撞感应位置一般都在前部或者侧部，而电池多安装在后部，因此该方案会可能会导致安全气囊的设计变更，从而导致开发成本上升。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，提供一种动力电池的高压保护系统，可靠性较高且不会增加开发成本。

本发明提供一种动力电池的高压保护系统，一种动力电池的高压保护系统，其特征在于：所述系统包括整车控制器、碰撞开关、第一继电器、第二继电器、动力电池管理模块以及电源，所述电源、第一继电器、碰撞开关以及第二继电器控制端依次串联形成第一控制回路，所述电源、第二继电器、动力电池管理模块依次串联形成第二控制回路；其中，

整车控制器，与第一继电器控制端电连接，用于输出闭合或断开的控制信号至第一继电器控制端；

电源，用于当第一继电器闭合且碰撞开关闭合时，给第二继电器的控制端供电；当第一继电器断开或碰撞开关断开时，停止给第二继电器控制端供电；

动力电池管理模块，用于当电源给第二继电器控制端供电时，输出高压电，以及电源停止给第二继电器控制端供电时，停止输出高压电。

进一步，所述整车控制器包括主控单元以及与主控单元电连接的数字量输出单元，第一继电器控制端分别与数字量输出单元和电源电连接。

进一步，所述整车控制器还包括与主控单元电连接的第一检测单元；第一检测单元，用于检测第一控制回路的工作状态；主控单元，还用于当第一检测单元到第一控制回路正常，且数字量输出单元未输出闭合信号至第一继电器控制端时，输出第一继电器的异常信号。

进一步，第一检测单元的输入端连接在所述碰撞开关与第二继电器控制端之间。

进一步，所述动力电池管理模块包括可提供高压电的动力电池、动力电池控制器以及与所述动力电池连接的第三继电器组，所述电源、第二继电器、第三继电器组控制端、动力电池控制器依次串联形成第二控制回路；

动力电池控制器，与第三继电器组控制端电连接，用于输出闭合或断开的控制信号至第三继电器组控制端；

所述电源，还用于当电源给第二继电器供电且第三继电器组控制端接收到动力电池控制器的闭合信号时，给第三继电器组控制端供电；

所述动力电池，用于当电源给第三继电器组控制端供电时，输出高压电，以及电源停止给第三继电器组控制端供电时，停止输出高压电。

进一步，所述动力电池控制器包括动力电池控制单元、高压正极数字量输出单元、高压负极数字量输出单元和高压预充数字量输出单元，所述第三继电器组包括分别动力电池连接的高压正极继电器、高压负极继电器和高压预充继电器；

动力电池控制单元，用于当动力电池管理模块上电正常时，得到闭合的控制信号，否则得到断开的控制信号；

高压正极数字量输出单元，与高压正极继电器控制端连接，用于将动力电池控制单元闭合或断开的控制信号输出至高压正极继电器控制端；

高压负极数字量输出单元，与高压负极继电器控制端连接，用于将动力电池控制单元闭合或断开的控制信号输出至高压负极继电器控制端；