[发明专利]一种应用于高压直流系统的切换装置及高压直流系统

说明书

本发明公开了一种应用于高压直流系统的切换装置及高压直流系统，所述切换装置连接于高压电池的充电回路和/或供电回路中，包括连接于所述高压电池两端的第一继电器以及第二继电器、以及用于控制所述第一继电器以及所述第二继电器通断状态的控制系统，且所述第一继电器为交流继电器或磁保持继电器，所述第二继电器为直流继电器，所述控制系统控制所述第一继电器的导通时刻早于所述第二继电器的导通时刻、关断时刻晚于所述第二继电器的关断时刻。与现有技术相比，本发明克服了交流继电器或磁保持继电器不能在直流电中使用的限制，且新的切换装置仍然可以实现直流带电体之间的通断控制，同时具备高的安全性能。

技术领域

本发明涉及新能源汽车，特别是一种应用于高压直流系统的切换装置及高压直流系统。

背景技术

新能源汽车一般采用高压电池组为电动车提供动力驱动，为保证电气系统正常通断和使用安全，在电动汽车的电池系统和电机控制器之间需配置高压直流继电器，当系统停止运行后起物理断开隔离的作用，系统运行时起连接的作用。因此，高压直流继电器不仅要具备耐受较高的电压和承载足够电流的基本功能，还要有切断大电流时的灭弧功能，以及在预充异常时，为容性负载瞬间充电的电流极大，这个电流一般是负载额定电流的数倍至数十倍等。电气系统短路时，回路中的瞬间电流骤升，此时要求继电器在极限大电流下能够顺利的切断电路，而不发生触点粘连或继电器爆炸等异常状况，防止发生电池短路起火或爆炸的安全危害，这就要求继电器触点具有良好的抗冲击和抗粘连的能力。

能满足电动汽车上此需求的继电器为直流继电器，交流继电器和磁保持继电器无法满足灭弧需求。然而直流继电器价格昂贵，且体积较大，导致电动汽车快充电路的总体成本及体积增加。而体积小，成本相对低的交流继电器和磁保持继电器却因为灭弧能力不足而不适用于此场合。

因此，如何设计一种应用于高压直流系统的切换装置及高压直流系统，来实现直流带电体之间的通断控制，是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中，交流继电器或磁保持继电器无法应用于直流带电体之间通断控制的问题，本发明提出了一种应用于高压直流系统的切换装置及高压直流系统。

本发明的技术方案为，提出了一种应用于高压直流系统的切换装置，连接于高压电池的充电回路和/或供电回路中，包括连接于所述高压电池两端的第一继电器以及第二继电器、以及用于控制所述第一继电器以及所述第二继电器通断状态的控制系统，且所述第一继电器为交流继电器或磁保持继电器，所述第二继电器为直流继电器，所述控制系统控制所述第一继电器的导通时刻早于所述第二继电器的导通时刻、关断时刻晚于所述第二继电器的关断时刻。

进一步，所述控制系统包括一用于控制所述第一继电器通断状态的第一驱动电路、一用于控制所述第二继电器通断状态的第二驱动电路、一用于延时触发所述第一驱动电路的第一延时电路、一用于延时触发所述第二驱动电路的第二延时电路、以及一与所述第一延时电路和所述第二延时电路连接的处理器。

进一步，当所述高压电池上电时，所述第一延时电路的延时时间小于所述第二延时电路的延时时间；

当所述高压电池断电时，所述第一延时电路的延时时间大于所述第二延时电路的延时时间。

进一步，所述第一延时电路包括:电阻R1、电阻R2、电容C1、二极管D1，所述第一驱动电路包括：电阻R5、三极管Q1；

所述二极管D1的正极连接到所述处理器的输出端、负极串联所述电阻R1后连接到所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极依次串联所述第一继电器的线圈L1、电阻R5后连接到电源，所述三极管Q1的发射极接地，所述电阻R2一端连接到所述处理器的输出端、另一端连接到所述电阻R1与所述三极管Q1之间，所述电容C1一端连接到所述电阻R1与所述三极管Q1之间、另一端接地。

进一步，所述第二延时电路包括：电阻R3、电阻R4、电容C2、二极管D2，所述第二驱动电路包括：电阻R6、三极管Q2；