[发明专利]一种电动汽车高压安全保护系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车安全领域，特别是涉及一种电动汽车高压安全保护系统。

背景技术

传统汽油车存在高能耗、高排放缺点，纯电动汽车只需通过电能进行驱动，不仅整车经济性好，而且实现零排放。但由于储能系统及高压部件的使用对系统的安全性和可靠性有较高的要求，如何让整车高压系统有效安全的运行，并在发生异常时进入安全状态以保证人员安全和整车安全是纯电动汽车整车安全中重要的一环。

目前纯电动车高压系统安全保护采用高压环路互锁、绝缘监测、碰撞断电等方法保障高压系统安全，但现有的安全保障方案存在以下不足：

缺点1：高压安全保护方法不完善，高压环路互锁检测无法诊断信号的有效性。互锁信号是为了检测高压系统插件是否出现断开的情况，通常是在互锁回路施加高电平，如果检测不到高电平则认为互锁回路断开，此方法无法判断互锁回路是否发生了对电源正极短路的情况，如果回路与电源正极短路的情况下高压插件被人为断开，系统无法识别，可能发生触电风险；

缺点2：忽略了一些碰撞保护功能的安全完整性，部分碰撞安全状态未考虑，一些信号的诊断及冗余设计考虑不充分。目前的碰撞高压安全主要考虑了前碰、侧碰等常规车的碰撞保护，对后碰及整车翻滚情况的高压安全未充分考虑。且碰撞信号的有效性未做充分诊断，在碰撞信号误报情况下可能断开高压系统，影响驾驶安全。

可见，现有的电动汽车高压安全保障方案不系统完善，高压环路互锁检测无法诊断信号的有效性，忽略了一些碰撞保护功能的安全完整性，部分碰撞安全状态未考虑，一些信号的诊断及冗余设计考虑不充分。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种更加安全可靠的电动汽车高压安全保护系统，用于提高现有电动汽车的高压安全保护。

本发明是这样实现的：

一种电动汽车高压安全保护系统，包括高压环路互锁回路、安全气囊管理器、电池管理系统和整车控制器；

所述高压环路互锁回路包括动力电池、动力电机、电机控制器、加热器和空调压缩机，所述动力电机连接于电机控制器，电机控制器、加热器和空调压缩机分别并联于动力电池正负极，并且所述动力电池、电机控制器、加热器、空调压缩机和电池管理系统依次用环路互锁检测线串联；

所述安全气囊管理器通过PWM信号线和CAN总线分别与电池管理系统、整车控制器连接；

电池管理系统被配置为检测高压供电系统正极和负极对地的绝缘电阻是否低于设定阈值，以及对所述环路互锁检测线发送预设占空比的PWM信号，并根据环路互锁检测线返回的PWM信号判断是否有高压插件断路，当绝缘电阻的电阻值低于设定阈值或检测到高压插件断路时，控制动力电池断开高压输出；

安全气囊管理器被配置为检测车辆是否发生前碰、侧碰、后碰或整车翻滚，以及当检测到车辆前碰、侧碰、后碰或整车翻滚时，发送CAN总线信号和通过PWM信号线发出预设占空比的PWM碰撞信号给整车控制器和电池管理系统；

整车控制器被配置为在收到碰撞信号后控制高压系统进入无负载状态，然后发送高压断电指令给电池管理系统，电池管理系统控制动力电池断开高压输出。

进一步的，所述“对所述环路互锁检测线发送预设占空比的PWM信号，并根据环路互锁检测线返回的PWM信号判断是否有高压插件断路”具体为：

所述电池管理系统对所述环路互锁检测线发送占空比为K1的PWM信号，并检测环路互锁检测线反馈回来的PWM信号的占空比；

当检测到返回的PWM信号占空比大于K2时，判断环路互锁信号线发生对电源正极短路，点亮高压系统报警灯并提示驾驶员及时维修车辆；

当检测到返回的PWM信号占空比小于K3时，判断环路互锁信号线发生断路，点亮高压系统报警灯并提示驾驶员及时维修车辆，控制整车高压系统断开，其中K1、K2、K3介于0到1之间的小数。

进一步的，所述“安全气囊管理器被配置为检测车辆是否发生前碰、侧碰、后碰或整车翻滚，以及当检测到车辆前碰、侧碰、后碰或整车翻滚时，发送CAN总线信号和通过PWM信号线发出预设占空比的PWM碰撞信号给整车控制器和电池管理系统”具体为：