一種新能源汽車及其高壓電氣系統的制作方法

本申請涉及新能源汽車高壓電氣系統技術領域，更具體地說，涉及一種新能源汽車及其高壓電氣系統。

背景技術：

新能源汽車高壓電氣系統主要包括電動助力轉向系統、驅動電機系統、電動空壓機系統、直流轉換器、電動除霜系統和電空調，這些高壓器件工作時的電源由所述新能源汽車的動力電池提供，由所述新能源汽車的整車控制器控制所述高壓電氣系統的高壓上電和高壓下電。當構成所述高壓電氣系統的任意一個高壓器件出現二級故障時，所述整車控制器就會采取對所述高壓電氣系統進行降功率，對所述新能源汽車進行降速運行處理；當構成所述高壓電氣系統的任意一個高壓器件出現一級故障時，所述整車控制器就會控制所述高壓電氣系統高壓下電，所有高壓器件均斷高壓。但是如果在車輛高速運行過程中突然所有高壓器件斷高壓，會導致所述新能源汽車的助力轉向系統失靈，從而使得駕駛員難以改變所述新能源汽車的運行軌跡，進而可能使得所述新能源汽車偏離正確行使路線，發生沖出公路或與鄰車相撞的事故。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發明提供了一種新能源汽車及其高壓電氣系統，以實現避免助力轉向系統不必要的高壓斷電，從而降低由于新能源汽車的助力轉向系統失靈，從而使得駕駛員難以改變車輛運行軌跡，進而可能造成事故的概率的目的。

為實現上述技術目的，本發明實施例提供了如下技術方案：

一種新能源汽車高壓電氣系統，應用于具有動力電池的新能源汽車，所述新能源汽車高壓電氣系統包括：預充回路、助力轉向支路、電機支路、電動空壓機支路、直流轉換支路、電動除霜支路、空調支路、第三接觸器、第五接觸器和控制模塊；其中，

所述預充回路包括第一接觸器、第二接觸器和預充電阻，其中，所述第二接觸器和所述預充電阻串接后與所述第一接觸器并聯；

所述助力轉向支路包括串接的第四接觸器和電動助力轉向系統；

所述電機支路包括串接的第六接觸器和驅動電機系統；

所述電動空壓機支路包括串接的第七接觸器和電動空壓機系統；

所述直流轉換支路包括串接的第八接觸器和直流轉換器；

所述電動除霜支路包括串接的第九接觸器和電動除霜系統；

所述空調支路包括串接的第十接觸器和電空調；

所述預充回路串接于所述動力電池的正負極之間，所述第五接觸器一端與所述預充回路遠離所述動力電池正極一端連接，另一端與第一高壓模塊連接，所述第一高壓模塊的遠離所述第五接觸器一端與所述第三接觸器連接，所述第三接觸器遠離所述第五接觸器一端與所述動力電池的負極連接；

第二高壓模塊的一端接于所述第五接觸器與所述預充回路的連接線上，另一端接于所述第三接觸器與所述第一高壓模塊的連接線上；

所述第一高壓模塊包括并聯的電機支路、電動空壓機支路、直流轉換支路、電動除霜支路和空調支路，所述第二高壓模塊包括助力轉向支路，或，所述第一高壓模塊包括并聯的電機支路、直流轉換支路、電動除霜支路和空調支路，所述第二高壓模塊包括并聯的助力轉向支路和電動空壓機支路；

所述控制模塊用于控制所述第一高壓模塊和第二高壓模塊進行高壓上電和高壓下電；

所述控制模塊控制所述第一高壓模塊和第二高壓模塊進行高壓下電包括：在接收到所述驅動電機系統、電動空壓機系統、直流轉換器、電動除霜系統或電空調一級故障報警時，斷開出現一級故障的高壓器件所在支路的接觸器；在接收到一級絕緣報警時，斷開所述第五接觸器，并在第一預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則斷開所述第四接觸器，并在第二預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則斷開所述第一接觸器，并在第三預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則判定所述動力電池故障。

可選的，所述控制模塊還用于判斷所述新能源汽車的速度是否大于預設車速；

當所述新能源汽車的速度大于預設車速時，所述控制模塊控制所述第一高壓模塊和第二高壓模塊進行高壓下電包括：在接收到所述驅動電機系統、電動空壓機系統、直流轉換器、電動除霜系統或電空調一級故障報警時，斷開出現一級故障的高壓器件所在支路的接觸器；在接收到一級絕緣報警時，斷開所述第五接觸器，并在第一預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則斷開所述第四接觸器，并在第二預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則斷開所述第一接觸器，并在第三預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則判定所述動力電池故障；

當所述新能源汽車的速度小于或等于預設車速時，所述控制模塊控制所述第一高壓模塊和第二高壓模塊進行高壓下電包括：在接收到所述驅動電機系統、電動空壓機系統、直流轉換器、電動除霜系統或電空調一級故障報警時，斷開出現一級故障的高壓器件所在支路的接觸器；在接收到一級絕緣報警時，對所述第一高壓模塊和第二高壓模塊進行降功率處理，在第四預設時間后斷開所述第五接觸器，并在斷開所述第五接觸器后的第一預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則斷開所述第四接觸器，并在第二預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則斷開所述第一接觸器，并在第三預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則判定所述動力電池故障。

可選的，所述第四預設時間的取值范圍為5s±3s，包括端點值。

可選的，所述預設車速的取值范圍為10km/h-20km/h，包括端點值。

可選的，所述第一預設時間、第二預設時間和第三預設時間的取值范圍為10s±5s，包括端點值。

可選的，所述控制模塊還用于在接收到所述電動助力轉向系統一級故障報警時，發出電動助力轉向故障報警，并在第五預設時間后斷開所述第四接觸器。

可選的，所述第五預設時間的取值范圍為10s±5s，包括端點值。

可選的，所述助力轉向支路、電機支路、電動空壓機支路、直流轉換支路、電動除霜支路和空調支路還包括各自串接的熔斷器。

可選的，所述控制模塊控制所述第一高壓模塊和第二高壓模塊進行高壓上電包括：在接收到低壓上電信號后控制第三接觸器和第五接觸器閉合，在接收到上高壓信號后控制第二接觸器閉合，并判斷預充電壓是否大于或等于預設電壓，如果是，則控制第一接觸器閉合、第二接觸器斷開。

一種新能源汽車，包括至少一個如上述任一項所述的新能源汽車高壓電氣系統。

從上述技術方案可以看出，本發明實施例提供了一種新能源汽車及其高壓電氣系統，其中，所述新能源汽車高壓電氣系統通過重新設計所述高壓電氣系統的電路結構以及高壓下電策略，從而實現避免助力轉向系統不必要的高壓斷電，從而降低由于新能源汽車的助力轉向系統失靈，從而使得駕駛員難以改變車輛運行軌跡，進而可能造成事故的概率的目的。具體地，所述新能源汽車高壓電氣系統的預充回路串接于所述動力電池的正負極之間，所述第五接觸器一端與所述預充回路遠離所述動力電池正極一端連接，另一端與第一高壓模塊連接，所述第一高壓模塊的遠離所述第五接觸器一端與所述第三接觸器連接，所述第三接觸器遠離所述第五接觸器一端與所述動力電池的負極連接，當所述驅動電機系統、電動空壓機系統、直流轉換器、電動除霜系統或電空調出現一級故障時，僅斷開出現一級故障的高壓器件所在支路的接觸器，保證其他高壓器件的正常運行，避免所述助力轉向系統之外的高壓器件出現一級故障而使所述助力轉向系統高壓斷電的情況出現；另外，當出現一級絕緣報警時，首先認為所述一級絕緣報警是由于所述第二高壓模塊引起的，此時斷開所述第五接觸器，將所述第二高壓模塊高壓斷電，保證所述助力轉向系統的正常運行；只有在斷開所述第五接觸器第一預設時間后，所述一級絕緣報警仍然未解除時，才斷開所述第四接觸器，將所述助力轉向系統高壓斷電，通過這種下電策略，盡可能地降低了所述助力轉向系統的高壓斷電的可能，從而實現了降低由于新能源汽車的助力轉向系統失靈，從而使得駕駛員難以改變車輛運行軌跡，進而可能造成事故的概率的目的。

進一步的，在所述第四接觸器斷開第二預設時間后，如果所述一級絕緣報警仍然未解除，則判斷主負回路或動力電池存在絕緣故障，考慮整車安全，斷開所述第一接觸器，整車高壓斷電；如果在所述第一接觸器斷開第三預設時間后所述一級絕緣報警仍未解除，則判定所述動力電池故障，此時駕駛員可以針對所述動力電池查找絕緣故障點。因此所述控制模塊所述第一高壓模塊和第二高壓模塊進行高壓下電的策略還有助于幫助駕駛員確定出現故障的原因以及出現故障的高壓器件。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請的一個實施例提供的一種新能源汽車高壓電氣系統的電路結構示意圖；

圖2為本申請的另一個實施例提供的一種新能源汽車高壓電氣系統的電路結構示意圖；

圖3為本申請的又一個實施例提供的一種新能源汽車高壓電氣系統的電路結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本申請實施例提供了一種新能源汽車高壓電氣系統，如圖1和圖2所示，應用于具有動力電池的新能源汽車，所述新能源汽車高壓電氣系統包括：預充回路100、助力轉向支路、電機支路、電動空壓機支路、直流轉換支路、電動除霜支路、空調支路、第三接觸器K3、第五接觸器K5和控制模塊；其中，

所述預充回路100包括第一接觸器K1、第二接觸器K2和預充電阻R，其中，所述第二接觸器K2和所述預充電阻R串接后與所述第一接觸器K1并聯；

所述助力轉向支路包括串接的第四接觸器K4和電動助力轉向系統EPS；

所述電機支路包括串接的第六接觸器K6和驅動電機系統MCU；

所述電動空壓機支路包括串接的第七接觸器K7和電動空壓機系統EAS；

所述直流轉換支路包括串接的第八接觸器K8和直流轉換器DCDC；

所述電動除霜支路包括串接的第九接觸器K9和電動除霜系統PTC；

所述空調支路包括串接的第十接觸器K10和電空調EAC；

所述預充回路100串接于所述動力電池的正負極之間，所述第五接觸器K5一端與所述預充回路100遠離所述動力電池正極一端連接，另一端與第一高壓模塊300連接，所述第一高壓模塊300的遠離所述第五接觸器K5一端與所述第三接觸器K3連接，所述第三接觸器K3遠離所述第五接觸器K5一端與所述動力電池的負極連接；

第二高壓模塊200的一端接于所述第五接觸器K5與所述預充回路100的連接線上，另一端接于所述第三接觸器K3與所述第一高壓模塊300的連接線上；

所述第一高壓模塊300包括并聯的電機支路、電動空壓機支路、直流轉換支路、電動除霜支路和空調支路，所述第二高壓模塊200包括助力轉向支路，或，所述第一高壓模塊300包括并聯的電機支路、直流轉換支路、電動除霜支路和空調支路，所述第二高壓模塊200包括并聯的助力轉向支路和電動空壓機支路；

所述控制模塊用于控制所述第一高壓模塊300和第二高壓模塊200進行高壓上電和高壓下電；

所述控制模塊控制所述第一高壓模塊300和第二高壓模塊200進行高壓下電包括：在接收到所述驅動電機系統MCU、電動空壓機系統EAS、直流轉換器DCDC、電動除霜系統PTC或電空調EAC一級故障報警時，斷開出現一級故障的高壓器件所在支路的接觸器；在接收到一級絕緣報警時，斷開所述第五接觸器K5，并在第一預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則斷開所述第四接觸器K4，并在第二預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則斷開所述第一接觸器K1，并在第三預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則判定所述動力電池故障。

需要說明的是，在接收到所述驅動電機系統MCU、電動空壓機系統EAS、直流轉換器DCDC、電動除霜系統PTC或電空調EAC一級故障報警時，斷開出現一級故障的高壓器件所在支路的接觸器是指當所述驅動電機系統MCU、電動空壓機系統EAS、直流轉換器DCDC、電動除霜系統PTC或電空調EAC單獨出現一級故障時，只對出現一級故障的高壓器件進行高壓斷電處理。比如當所述直流轉換器DCDC出現一級故障時，只斷開所述直流轉換器DCDC所在的直流轉換支路的第八接觸器K8，使所述直流轉換器DCDC高壓斷電，而不影響其他高壓器件的正常工作。

在本申請的一個實施例中，對所述助力轉向系統出現一級故障的情形進行了規定，一般情況下，所述助力轉向系統不會出現一級故障，而一旦所述助力轉向系統出現一級故障時，在本實施例中，所述控制模塊也會斷開所述助力轉向系統所在的助力轉向支路的第四接觸器K4。但在本申請的一個優選實施例中，所述控制模塊還用于在接收到所述電動助力轉向系統EPS一級故障報警時，發出電動助力轉向故障報警，并在第五預設時間后斷開所述第四接觸器K4。這樣在所述控制模塊接收到所述電動助力轉向系統EPS一級故障報警的第五預設時間內，所述電動助力轉向系統EPS仍然能夠保持正常工作，以使駕駛員做出補救措施。所述第五預設時間的取值范圍可以為10s±5s，包括端點值，所述電動助力轉向故障報警的具體形式可以是蜂鳴音或指示燈閃爍。本申請對所述第五預設時間的具體取值和所述電動助力轉向故障報警的具體形式并不做限定，具體視實際情況而定。

另外，當出現一級絕緣報警時，首先認為所述一級絕緣報警是由于所述第二高壓模塊200引起的，此時斷開所述第五接觸器K5，將所述第二高壓模塊200高壓斷電，保證所述助力轉向系統的正常運行；只有在斷開所述第五接觸器K5第一預設時間后，所述一級絕緣報警仍然未解除時，才斷開所述第四接觸器K4，將所述助力轉向系統高壓斷電，通過這種下電策略，盡可能地降低了所述助力轉向系統的高壓斷電的可能，從而實現了降低由于新能源汽車的助力轉向系統失靈，從而使得駕駛員難以改變車輛運行軌跡，進而可能造成事故的概率的目的。

進一步的，在所述第四接觸器K4斷開第二預設時間后，如果所述一級絕緣報警仍然未解除，則判斷主負回路或動力電池存在絕緣故障，考慮整車安全，斷開所述第一接觸器K1，整車高壓斷電；如果在所述第一接觸器K1斷開第三預設時間后所述一級絕緣報警仍未解除，則判定所述動力電池故障，此時駕駛員可以針對所述動力電池查找絕緣故障點。因此所述控制模塊所述第一高壓模塊300和第二高壓模塊200進行高壓下電的策略還有助于幫助駕駛員確定出現故障的原因以及出現故障的高壓器件。

還需要說明的是，考慮到剎車安全，優選采取如圖2所示的連接方式，即所述第一高壓模塊300包括并聯的電機支路、直流轉換支路、電動除霜支路和空調支路，所述第二高壓模塊200包括并聯的助力轉向支路和電動空壓機支路。這樣在所述第五接觸器K5斷開時，所述電動空壓機支路仍然可以正常工作，即所述新能源汽車仍然可以正常執行剎車操作。

在上述實施例的基礎上，在本申請的一個優選實施例中，所述控制模塊還用于判斷所述新能源汽車的速度是否大于預設車速；

當所述新能源汽車的速度大于預設車速時，所述控制模塊控制所述第一高壓模塊300和第二高壓模塊200進行高壓下電包括：在接收到所述驅動電機系統MCU、電動空壓機系統EAS、直流轉換器DCDC、電動除霜系統PTC或電空調EAC一級故障報警時，斷開出現一級故障的高壓器件所在支路的接觸器；在接收到一級絕緣報警時，斷開所述第五接觸器K5，并在第一預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則斷開所述第四接觸器K4，并在第二預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則斷開所述第一接觸器K1，并在第三預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則判定所述動力電池故障；

當所述新能源汽車的速度小于或等于預設車速時，所述控制模塊控制所述第一高壓模塊300和第二高壓模塊200進行高壓下電包括：在接收到所述驅動電機系統MCU、電動空壓機系統EAS、直流轉換器DCDC、電動除霜系統PTC或電空調EAC一級故障報警時，斷開出現一級故障的高壓器件所在支路的接觸器；在接收到一級絕緣報警時，對所述第一高壓模塊300和第二高壓模塊200進行降功率處理，在第四預設時間后斷開所述第五接觸器K5，并在斷開所述第五接觸器K5后的第一預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則斷開所述第四接觸器K4，并在第二預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則斷開所述第一接觸器K1，并在第三預設時間后判斷一級絕緣報警是否解除，如果否，則判定所述動力電池故障。

需要說明的是，在本申請的一個實施例中，所述第四預設時間的取值范圍可以為5s±3s，包括端點值。所述預設車速的取值范圍為10km/h-20km/h，包括端點值。在本申請的一個實施例中，所述第四預設時間的取值為5s，所述預設車速的取值為10km/h。在本申請的另一個實施例中，所述第四預設時間的取值還可以為8s，所述預設車速的取值還可以為20km/h，本申請對所述第四預設時間的具體取值和取值范圍以及所述預設車速的具體取值和取值范圍并不做限定，具體視實際情況而定。

在上述實施例的基礎上，在本申請的另一個實施例中，所述第一預設時間、第二預設時間和第三預設時間的取值范圍為10s±5s，包括端點值。

需要說明的是，所述第一預設時間、第二預設時間和第三預設時間的具體取值和取值范圍可以相同，也可以不同。本申請對此并不做限定，具體視實際情況而定。

在上述實施例的基礎上，在本申請的一個優選實施例中，如圖3所示，所述助力轉向支路、電機支路、電動空壓機支路、直流轉換支路、電動除霜支路和空調支路還包括各自串接的熔斷器FUSE。

需要說明的是，圖3僅示出了在圖2所示的電路結構的基礎上，所述助力轉向支路、電機支路、電動空壓機支路、直流轉換支路、電動除霜支路和空調支路各自串接一個熔斷器FUSE之后的電路結構，并未示出在圖1所示的電路結構的基礎上，所述助力轉向支路、電機支路、電動空壓機支路、直流轉換支路、電動除霜支路和空調支路各自串接一個熔斷器FUSE之后的電路結構。

另外，圖3中也未標出所述預充回路100、所述第一高壓模塊300和第二高壓模塊200。

還需要說明的是，所述助力轉向支路、電機支路、電動空壓機支路、直流轉換支路、電動除霜支路和空調支路還包括各自串接的熔斷器FUSE主要用于為各自所在的支路提供過流保護。

在上述實施例的基礎上，在本申請的另一個優選實施例中，所述控制模塊控制所述第一高壓模塊300和第二高壓模塊200進行高壓上電包括：在接收到低壓上電信號后控制第三接觸器K3和第五接觸器K5閉合，在接收到上高壓信號后控制第二接觸器K2閉合，并判斷預充電壓是否大于或等于預設電壓，如果是，則控制第一接觸器K1閉合、第二接觸器K2斷開。

需要說明的是，所述預設電壓的取值為所述動力電池電壓的90％-98％，包括端點值。本申請對所述預設電壓的具體取值并不做限定，具體視實際情況而定。

相應的，本申請實施例還提供了一種新能源汽車，包括至少一個如上述任一實施例所述的新能源汽車高壓電氣系統。

綜上所述，本申請實施例提供了一種新能源汽車及其高壓電氣系統，其中，所述新能源汽車高壓電氣系統通過重新設計所述高壓電氣系統的電路結構以及高壓下電策略，從而實現避免助力轉向系統不必要的高壓斷電，從而降低由于新能源汽車的助力轉向系統失靈，從而使得駕駛員難以改變車輛運行軌跡，進而可能造成事故的概率的目的。具體地，所述新能源汽車高壓電氣系統的預充回路100串接于所述動力電池的正負極之間，所述第五接觸器K5一端與所述預充回路100遠離所述動力電池正極一端連接，另一端與第一高壓模塊300連接，所述第一高壓模塊300的遠離所述第五接觸器K5一端與所述第三接觸器K3連接，所述第三接觸器K3遠離所述第五接觸器K5一端與所述動力電池的負極連接，當所述驅動電機系統MCU、電動空壓機系統EAS、直流轉換器DCDC、電動除霜系統PTC或電空調EAC出現一級故障時，僅斷開出現一級故障的高壓器件所在支路的接觸器，保證其他高壓器件的正常運行，避免所述助力轉向系統之外的高壓器件出現一級故障而使所述助力轉向系統高壓斷電的情況出現；另外，當出現一級絕緣報警時，首先認為所述一級絕緣報警是由于所述第二高壓模塊200引起的，此時斷開所述第五接觸器K5，將所述第二高壓模塊200高壓斷電，保證所述助力轉向系統的正常運行；只有在斷開所述第五接觸器K5第一預設時間后，所述一級絕緣報警仍然未解除時，才斷開所述第四接觸器K4，將所述助力轉向系統高壓斷電，通過這種下電策略，盡可能地降低了所述助力轉向系統的高壓斷電的可能，從而實現了降低由于新能源汽車的助力轉向系統失靈，從而使得駕駛員難以改變車輛運行軌跡，進而可能造成事故的概率的目的。

進一步的，在所述第四接觸器K4斷開第二預設時間后，如果所述一級絕緣報警仍然未解除，則判斷主負回路或動力電池存在絕緣故障，考慮整車安全，斷開所述第一接觸器K1，整車高壓斷電；如果在所述第一接觸器K1斷開第三預設時間后所述一級絕緣報警仍未解除，則判定所述動力電池故障，此時駕駛員可以針對所述動力電池查找絕緣故障點。因此所述控制模塊所述第一高壓模塊300和第二高壓模塊200進行高壓下電的策略還有助于幫助駕駛員確定出現故障的原因以及出現故障的高壓器件。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。