[发明专利]一种混合动力电动车辆高压系统保护装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压系统保护装置，尤其涉及一种混合动力电动车辆高压系统保护装置及其使用方法，属于电动汽车高压安全技术防护领域，具体适用于在不影响整车动力性的情况下，有效保护车辆高压系统。

背景技术

目前，混合动力汽车和纯电动汽车一般都设置有电动液压助力转向、电动空调、电动空压机、DC/DC转换器等高压附件，这些高压附件集体以高压分线盒的形式与驱动电机并联连接在高压电池的正负极两端。在每个高压附件回路中都设置有一定规格的高压熔断器，以保证高压附件回路发生过流情况时高压附件的安全。

驱动电机既可以作为电动机驱动车辆行驶，也可以作为发电机发电产生电能存储在高压电池中。但由于车辆行驶路况的复杂性，电机需要在电动模式和发电模式之间频繁切换，这将造成电机高压回路中母线电流的频繁换向，导致母线电流变化较大，而由于在整个高压系统中，高压附件和电机属于并联关系，一旦电机产生的瞬间电流较大，超出了高压电池的吸收能力，部分电流势必会流向高压附件回路，造成高压附件回路中的高压熔断器因过流而烧毁，高压附件就会停止工作，从而影响车辆安全行驶。

中国专利授权公告号为CN202042798U，授权公告日为2011年11月16日的实用新型专利公开了一种电动汽车用高压配电系统，该高压配电系统中，多个高压附件就集体以高压分线盒的形式与驱动电机并联连接在高压电池的正负极两端，如空调压缩机、助力转向器、空气压缩机、DC/DC转换器等，且在每个高压附件上都串联有一个电流熔断器以进行过流保护。该高压配电系统同样存在前文所述的缺陷，即以影响整车动力性为牺牲，才能保护车辆高压系统。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的以影响整车动力性为牺牲，才能保护车辆高压系统的缺陷与问题，提供一种不影响整车动力性就能有效保护车辆高压系统的混合动力电动车辆高压系统保护装置及其使用方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种混合动力电动车辆高压系统保护装置，包括高压电池、驱动电机与高压分线盒，所述驱动电机、高压分线盒并联连接在高压电池的正负极两端，且在高压分线盒内设置有多个并联连接的高压附件；

所述保护装置还包括电流传感器、信号处理模块、比较器、驱动模块、高压继电器与功率电阻；

所述电流传感器、功率电阻串联在高压分线盒、高压电池所组成的高压回路中，且功率电阻位于电流传感器、高压分线盒之间；所述电流传感器的信号输出端依次经信号处理模块、比较器、驱动模块后与高压继电器的低压控制端口的一端相连接，高压继电器的低压控制端口的另一端与电源的正极相连接，高压继电器的高压输入输出端口分别与功率电阻的两端相连接。

所述电源为24V低压电源。

所述信号处理模块包括一号处理电阻、二号处理电阻与一号处理电容，所述一号处理电阻、二号处理电阻的一端均与电流传感器的信号输出端相连接，一号处理电阻的另一端接地，二号处理电阻的另一端与比较器的输入端、一号处理电容的一端相连接，一号处理电容的另一端接地。

所述驱动模块包括一号驱动电阻、二号驱动电阻与一号驱动三极管，所述一号驱动电阻的一端与比较器的输出端相连接，一号驱动电阻的另一端与二号驱动电阻的一端、一号驱动三极管的基极相连接，二号驱动电阻的另一端接地，一号驱动三极管的发射极接地，一号驱动三极管的集电极与高压继电器的低压控制端口的一端相连接，高压继电器的低压控制端口的另一端与电源的正极相连接。

所述高压附件包括DC/DC转换器、电动液压助力转向器、电动空调、电动空压机、其余电动附件，且在每个高压附件上都对应的串联有一个高压熔断器。

一种上述混合动力电动车辆高压系统保护装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

先将高压继电器设置为闭合状态，此时功率电阻在高压分线盒、高压电池所组成的高压回路中不参与工作，再由电流传感器对高压分线盒、高压电池所组成的高压回路中的电流信号进行采集，并将采集到的电流信号传递给信号处理模块，再由信号处理模块将电流信号处理成电压信号，并传递给比较器，然后由比较器将接收到的电压信号与参考电压进行比较，并将比较结果传递给驱动模块，再由驱动模块根据比较结果控制高压继电器闭合或断开：

当电压信号大于等于参考电压时，驱动模块控制高压继电器断开，此时，功率电阻在高压分线盒、高压电池所组成的高压回路中参与工作，以降低高压回路中的电流；

当电压信号小于参考电压时，驱动模块控制高压继电器继续闭合，功率电阻在高压分线盒、高压电池所组成的高压回路中不参与工作。