一種高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)及具有其的汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種對(duì)高壓電池進(jìn)行過(guò)欠壓保護(hù)的系統(tǒng)、 以及具有其的汽車。
【背景技術(shù)】
[0002] 電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力車具有無(wú)污染、低污染的優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)代汽車發(fā)展的主要方 向，對(duì)電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研究具有非常重要的意義。
[0003] 電池作為電動(dòng)汽車的主要?jiǎng)恿?lái)源，對(duì)電池電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控是非常必要的， 而高壓、多個(gè)電池單體串聯(lián)組成的電池包主要用于電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力車等，由于它們的高 能量密度，一旦發(fā)生過(guò)充或過(guò)放將會(huì)對(duì)電池本身造成永久性的損害，因此為了保證高壓電 池能夠正常工作，對(duì)電池本身進(jìn)行過(guò)壓和欠壓保護(hù)是非常必要的。
[0004] 在現(xiàn)有技術(shù)中，電池管理系統(tǒng)對(duì)高壓電池進(jìn)行監(jiān)控都是通過(guò)軟件控制高壓接觸器 進(jìn)行通斷的。在極端情況下，如果發(fā)生電池過(guò)壓或欠壓故障，同時(shí)電池管理系統(tǒng)軟件失效 時(shí)，就很有可能發(fā)生不能及時(shí)斷開(kāi)高壓接觸器的情況，無(wú)法避免對(duì)電池造成進(jìn)一步的傷害。 專利號(hào)為201220238770. 6、公開(kāi)日為2013年1月23日、專利名稱為"一種電動(dòng)汽車高壓保 護(hù)系統(tǒng)"的中國(guó)專利，提出了一種電池過(guò)壓和欠壓的保護(hù)方案。但是由于其只是單純采用軟 件控制方式，使得在極端情況下不能及時(shí)斷開(kāi)高壓接觸器。
[0005] 因此希望有一種高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)來(lái)克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的上述缺 陷中的一個(gè)或多個(gè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)，來(lái)克服或至少減輕現(xiàn)有技 術(shù)的上述缺陷中的一個(gè)或多個(gè)。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)。所述高壓電池過(guò)欠 壓保護(hù)系統(tǒng)包括硬件保護(hù)系統(tǒng)與軟件保護(hù)系統(tǒng)兩部分，硬件保護(hù)系統(tǒng)與軟件保護(hù)系統(tǒng)相互 獨(dú)立地檢測(cè)高壓電池過(guò)欠壓情況，并基于檢測(cè)結(jié)果相互獨(dú)立地控制高壓主電路的通斷。
[0008] 優(yōu)選地，硬件保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)其內(nèi)部設(shè)置的硬件電路判斷高壓電池電壓狀態(tài)是否正 常，并在高壓電池電壓狀態(tài)異常時(shí)，切斷高壓主電路；軟件保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)CPU判斷高壓電池 電壓狀態(tài)是否正常，并在高壓電池電壓狀態(tài)異常時(shí)，切斷高壓主電路。
[0009] 優(yōu)選地，所述硬件保護(hù)系統(tǒng)控制高壓主電路中高壓接觸器的接觸器線圈的電源側(cè) 回路的通斷；所述軟件保護(hù)系統(tǒng)控制高壓主電路中高壓接觸器的接觸器線圈的接地側(cè)回路 的通斷。
[0010] 優(yōu)選地，所述硬件保護(hù)系統(tǒng)包括電壓基準(zhǔn)源、電壓比較電路以及硬件驅(qū)動(dòng)電路，電 壓基準(zhǔn)源用于輸出基準(zhǔn)電壓，作為電壓比較電路的一路輸入，電壓比較電路的另一輸入接 口與高壓處理電路的輸出端相連，電壓比較電路比較高壓處理電路的輸出電壓和高壓基準(zhǔn) 源輸出的基準(zhǔn)電壓，并基于比較結(jié)果輸出控制信號(hào)至硬件驅(qū)動(dòng)電路，硬件驅(qū)動(dòng)電路為高壓 接觸器的驅(qū)動(dòng)電路、根據(jù)電壓比較電路的控制信號(hào)來(lái)控制高壓接觸器的通斷，其中，所述高 壓處理電路對(duì)高壓電池電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換后輸出至電壓比較電路。
[0011] 優(yōu)選地，電壓比較電路為延時(shí)比較電路，延時(shí)比較電路包括比較器和延時(shí)電路，電 壓基準(zhǔn)源和高壓處理電路的輸出作為比較器的輸入，比較器通過(guò)對(duì)高壓處理電路的輸出電 壓和電壓基準(zhǔn)源的輸出電壓進(jìn)行比較來(lái)判定高壓電池是否處于過(guò)壓和欠壓；如果處于過(guò) 壓或者欠壓，并且超過(guò)延時(shí)電路設(shè)置的時(shí)間，比較器的輸出電平即發(fā)生反轉(zhuǎn)，切斷高壓接觸 器。
[0012] 優(yōu)選地，硬件驅(qū)動(dòng)電路為光耦電路或者M(jìn)OSFET電路，電壓比較電路的輸出端與硬 件驅(qū)動(dòng)電路的輸入控制端相連，所述硬件驅(qū)動(dòng)電路作為高壓接觸器中的接觸器線圈的驅(qū)動(dòng) 電路。
[0013] 優(yōu)選地，高壓處理電路為降壓轉(zhuǎn)換電路，所述高壓處理電路通過(guò)電阻分壓或電壓 隔離對(duì)高壓電池電壓進(jìn)行降壓處理。
[0014] 優(yōu)選地，所述軟件保護(hù)系統(tǒng)包括CPU與CPU驅(qū)動(dòng)電路，CPU采集高壓電池電壓并將 之與參考電壓進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果輸出控制信號(hào)至CPU驅(qū)動(dòng)電路，CPU驅(qū)動(dòng)電路控制 高壓接觸器的的通斷。
[0015] 優(yōu)選地，CPU通過(guò)所述高壓處理電路采集高壓電池電壓。
[0016] 本發(fā)明還提供一種汽車，所述汽車包括上述的高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)，其中，所 述汽車是電動(dòng)車或混合動(dòng)力車?？梢岳斫獾氖?，此處的混合動(dòng)力車是指至少有一種主驅(qū)動(dòng) 動(dòng)力為電力的混合動(dòng)力車。
[0017] 本發(fā)明所述的高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)硬件和軟件相結(jié)合的方式達(dá)到過(guò)欠 壓狀況下斷開(kāi)高壓接觸器的目的，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于軟件失效造成保護(hù)失效導(dǎo)致電池 嚴(yán)重過(guò)充或過(guò)放的問(wèn)題，提高了電池保護(hù)系統(tǒng)的工作可靠性，延長(zhǎng)了電池的正常使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)的示意性框圖。
[0019] 附圖標(biāo)記：
[0020]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括硬件保護(hù)系統(tǒng)與軟件保護(hù)系統(tǒng)，硬 件保護(hù)系統(tǒng)與軟件保護(hù)系統(tǒng)相互獨(dú)立地檢測(cè)高壓電池過(guò)欠壓情況，并基于檢測(cè)結(jié)果相互獨(dú) 立地控制高壓主電路的通斷。
2. 如權(quán)利要求1所述的高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，硬件保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)其 內(nèi)部設(shè)置的硬件電路判斷高壓電池電壓狀態(tài)是否正常，并在高壓電池電壓狀態(tài)異常時(shí)，切 斷高壓主電路；軟件保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)CPU判斷高壓電池電壓狀態(tài)是否正常，并在高壓電池電 壓狀態(tài)異常時(shí)，切斷高壓主電路。
3. 如權(quán)利要求2所述的高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述硬件保護(hù)系統(tǒng)控 制高壓主電路中高壓接觸器的接觸器線圈的電源側(cè)回路的通斷；所述軟件保護(hù)系統(tǒng)控制高 壓主電路中高壓接觸器的接觸器線圈的接地側(cè)回路的通斷。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述硬件 保護(hù)系統(tǒng)包括電壓基準(zhǔn)源、電壓比較電路以及硬件驅(qū)動(dòng)電路，電壓基準(zhǔn)源用于輸出基準(zhǔn)電 壓，作為電壓比較電路的一路輸入，電壓比較電路的另一輸入接口與高壓處理電路的輸出 端相連，電壓比較電路比較高壓處理電路的輸出電壓和高壓基準(zhǔn)源輸出的基準(zhǔn)電壓，并基 于比較結(jié)果輸出控制信號(hào)至硬件驅(qū)動(dòng)電路，硬件驅(qū)動(dòng)電路為高壓接觸器的驅(qū)動(dòng)電路、根據(jù) 電壓比較電路的控制信號(hào)來(lái)控制高壓接觸器的通斷，其中，所述高壓處理電路對(duì)高壓電池 電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換后輸出至電壓比較電路。
5. 如權(quán)利要求4所述的高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，電壓比較電路為延時(shí) 比較電路，延時(shí)比較電路包括比較器和延時(shí)電路，電壓基準(zhǔn)源和高壓處理電路的輸出作為 比較器的輸入，比較器通過(guò)對(duì)高壓處理電路的輸出電壓和電壓基準(zhǔn)源的輸出電壓進(jìn)行比較 來(lái)判定高壓電池是否處于過(guò)壓和欠壓；如果處于過(guò)壓或者欠壓，并且超過(guò)延時(shí)電路設(shè)置的 時(shí)間，比較器的輸出電平即發(fā)生反轉(zhuǎn)，切斷高壓接觸器。
6. 如權(quán)利要求4所述的高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，硬件驅(qū)動(dòng)電路為光耦 電路或者M(jìn)OSFET電路，電壓比較電路的輸出端與硬件驅(qū)動(dòng)電路的輸入控制端相連，所述硬 件驅(qū)動(dòng)電路作為高壓接觸器中的接觸器線圈的驅(qū)動(dòng)電路。
7. 如權(quán)利要求4所述的高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，高壓處理電路為降壓 轉(zhuǎn)換電路，所述高壓處理電路通過(guò)電阻分壓或電壓隔離對(duì)高壓電池電壓進(jìn)行降壓處理。
8. 如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述軟件 保護(hù)系統(tǒng)包括CPU與CPU驅(qū)動(dòng)電路，CPU采集高壓電池電壓并將之與參考電壓進(jìn)行比較，并 基于比較結(jié)果輸出控制信號(hào)至CPU驅(qū)動(dòng)電路，CPU驅(qū)動(dòng)電路控制高壓接觸器的的通斷。
9. 如權(quán)利要求8所述的高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，CPU通過(guò)所述高壓處理 電路采集高壓電池電壓。
10. -種汽車，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的高壓電池過(guò)欠壓保 護(hù)系統(tǒng)，其中，所述汽車是電動(dòng)車或混合動(dòng)力車。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)及具有其的汽車。所述高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)包括硬件保護(hù)系統(tǒng)與軟件保護(hù)系統(tǒng)，硬件保護(hù)系統(tǒng)與軟件保護(hù)系統(tǒng)相互獨(dú)立地檢測(cè)高壓電池過(guò)欠壓情況，并基于檢測(cè)結(jié)果相互獨(dú)立地控制高壓主電路的通斷。本發(fā)明所述的高壓電池過(guò)欠壓保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)硬件和軟件相結(jié)合的方式達(dá)到過(guò)欠壓狀況下斷開(kāi)高壓接觸器的目的，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于軟件失效造成保護(hù)失效導(dǎo)致電池嚴(yán)重過(guò)充或過(guò)放的問(wèn)題，提高了電池保護(hù)系統(tǒng)的工作可靠性，延長(zhǎng)了電池的正常使用壽命。
【IPC分類】H02H7-18
【公開(kāi)號(hào)】CN104852358
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410414700
【發(fā)明人】閆永亮, 王野, 王忠民, 趙田麗, 王玉紅
【申請(qǐng)人】北汽福田汽車股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2014年8月21日