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电动汽车及其高压互锁系统的故障检测装置和方法

单位名称 北京新能源汽车股份有限公司 大赛年份 2021年
大赛届次 第16届 奖项 入围奖
发明人姓名 李玮 李党清 刘超
技术领域 机械制造与自动化,汽车零部件
应用行业 汽车制造业
项目类别 专利
专利类型 发明
专利情况 申请号 申请日期
专利号 授权日期
计算机软件著作权证书登记号
项目简介 1. 发明目的、基本思路、与现有技术对比有什么改进与创新
对于纯电动汽车,行驶过程中唯一的能量来源于高压动力电池,并且为保证车辆的正常工作其本身含有大量的高压零部件。高压互锁检测是通过低压信号对车辆中高压接插件连接状态进行检测的方法,可靠有效的高压互锁故障检测是预防高压漏电、保证车辆及人员安全的基础。本发明提供了一种纯电动汽车高压互锁系统故障检测电路及故障检测机制。该检测电路与车辆中高压接插件相结合,利用检测电路反馈的两路低压信号实现高压接插件正负极连接状态的检测;在此基础上配合本发明提供的故障检测方法能够实现了包括:高压接插件单路断开故障、双路断开故障、高压接插件对电源短路故障、对地短路故障以及高压接插件虚接等故障的精细化检测。本发明提供的检测电路考虑了纯电动汽车工作过程中复杂的电磁环境,能够有效地过滤电磁干扰,配合高效的检测方法分别在车辆低压上电阶段、高压上电完成阶段采用不同的检测方法来达到不同故障的检测目的,最终实现了对高压互锁故障迅速、有效、精细化的检测,为后续的故障的精细化处理提供了有力保障。本发明提供的纯电动汽车高压互锁故障检测电路及高压互锁故障检测方法有着易于实现、结构简单、原理清晰等特点,因此具有良好的推广价值。
2. 已取得的社会及经济效益,如:产值、利润、节约能源及改善环境等方面
目前高压互锁故障检测是广大纯电动汽车生产企业都必须面对的课题,其中如何准确、高效的检测出车辆高压插件的连接状态是其中的难度,本发明对比现有技术具有以下创新点:①合理设计了检测电路,在高压插件中布置低压线路,配合车辆控制器中的主检测电路,将高压插件的连接状态转换为两路低压信号,即通过不同的反馈电压来表征高压插件的状态。在此基础上配合合理的故障检测逻辑,利用两路低压反馈信号实现了包括高压接插件单路断开故障、双路断开故障、高压接插件对电源短路故障、对地短路故障以及高压接插件虚接等故障的精细化检测,这是目前其他高压互锁技术所不具备的。②该发明提供的检测电路专门针对纯电动汽车这种复杂电磁环境而设计,能够有效地过滤车辆低压上电及高压上电阶段的电磁干扰,保证了检测电路的稳定可靠。在车辆低压上电阶段(车辆初始化)以及高压上电完成阶段通过采用不同的检测方法来达到不同的检测目的,最终实现了对高压互锁故障迅速、准确、可靠、有效的检测,为后续的故障处理打下了坚实的基础。以上也是目前其他高压互锁检测技术所不具备的。
项目进展阶段 批量生产和应用
备注 本发明受国家重点研究计划新能源汽车专项“SiC电机控制器车载工况技术研究”(2016YFB010060522017)的支持,其中第一发明人李玮为该科技项目的负责人。目前该发明所涉及到的成果已经在多型号的自主品牌纯电动车型中实际应用,产业化车辆数量超过10万辆,专利核心技术高压互锁故障检测在准确性、可靠性及有效性等方面得到了充分验证,结果表明该技术具有良好的工程应用及推广价值。