[发明专利]一种新能源汽车电源的安全监测保护装置及方法

说明书

本发明公开了一种新能源汽车电源的安全监测保护装置及方法，该系统包括电源、安全保护装置及负载。其中，安全保护装置主要包括绝预充电、缘测试单元、负载测试单元、过流检测单元、负载电荷泄放单元、漏电检测单元、多功能检测板、多功能控制板及微处理器等。具体来说，在供电之前，首先利用预充电回路实现动力电源对负载的预充电；当负载两端电压被识别为正常工作电压后，动力电源与负载之间的主电路自动接通，从而实现对负载的供电；在供电过程中，利用多功能检测板实时监测主电路工作状态，当监测到过流、过压、漏电等故障数据时，利用多功能控制板切断电源与负载之间的主电路，接通负载上连接的电荷泄放电路，泄放存储在负载电容上的电荷，从而达到保护电池组及负载的安全。

技术领域

本发明涉及新能源汽车电器技术领域，尤其涉及一种新能源汽车电源监测保护装置，并涉及应用于新能源汽车电源安全监测保护装置的汽车电源安全监测保护的方法。

背景技术

在环境日趋恶化及能源日趋短缺的大背景下，新能源汽车应运而生。由于新能源汽车具有节能、无污染、运行噪音小以及热辐射指标低等一系列优点，从而受到人们的青睐。

然而，以热失控为特征的锂离子电池系统的安全性事故时有发生，困扰着电动汽车的发展。如何设置一种电源安全保护装置实现动力电源上电前的预充电，自动合闸运行，以及负载发生故障时自动切断主动力回路，达到保护动力电池组、重要负荷(如逆变器，驱动电机等等)及车内电气设备安全之目的，成为人们研究的焦点。

鉴于以上情况，本发明专利的目的在于研制一种新能源汽车电源的安全监测保护装置，通过该装置实现汽车电源的安全行为的控制。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明为电源设计了一种具有安全保护及检测的装置，该装置包括绝预充电、缘测试单元、负载测试单元、过流检测单元、负载电荷泄放单元、漏电检测单元、多功能检测板、多功能控制板及微处理器等。具体来说，在供电之前，首先利用预充电回路实现动力电源对负载的预充电；当负载两端电压被识别为正常工作电压后，动力电源与负载之间的主电路自动接通，从而实现对负载的供电；在供电过程中，利用多功能检测板实时监测主电路工作状态，当监测到过流、过压、漏电等故障数据时，利用多功能控制板切断电源与负载之间的主电路，接通负载上连接的电荷泄放电路，泄放存储在负载电容上的电荷，从而达到保护电池组及负载的安全。

主要部件的位置及功能如下：①预充电单元：包括串联在电池组负端与负载负端之间的第一可控开关，串联在动力电池组正端与负载正端之间的第二可控开关，以及第三可控开关和限流电阻；其中，第三可控开关与限流电阻串联后与第二可控开关并联；此外，多功能控制板与第一、二、三可控开关的控制端相连。②过流检测单元：包括串接在第一可控开关与负载负端之间的第一过流传感器，以及串接在第二可控开关与负载正端之间的第二过流传感器，并且所述多功能检测板分别与所述两个传感器相连，用于检测流经两个传感器的电流值，并根据检测到的结果输出不同的识别信号传至微处理器，微处理器通过多功能控制板控制所述第一、二、三可控开关的通断。③电荷泄放单元：由多功能控制板控制其通断状态，当供电处于非正常工作状态时，多功能检测板向微处理器反馈信号，微处理器通过多功能控制板切断第一、第二、第三可控开关后，再控制该单元导通，泄放存储在负载电容上的电荷，负载电荷泄放单元由第六可控开关串接泄放电阻组成，第六可控开关的控制端与多功能控制板相连。③绝缘测试单元：用于测试电源及其馈电线路之间绝缘电阻；该单元包括串接在电源负输出端与地之间的第四可控开关和电阻R4、以及串接在电源正输出端与地之间的第五可控开关和电阻R5；电源正负输出端分别与多功能检测板连接第四、第五可控开关的控制端与所述多功能控制板相连。④漏电检测单元：连接在牵引电机与地之间，检测牵引电机和逆变器的漏电情况；当牵引电机或逆变器发生漏电时，漏电检测单元收集漏电流信号，并将漏电信号转换为控制电平发送给微处理器，微处理器控制多功能控制板切断主回路供电，并接通所述电容电荷泄放单元，泄放存储在回路电容上的电荷。⑤显示及报警单元：与微处理器连接，用于显示检测结果，并对供电处于非正常工作状态时进行报警提示。