科创中国
一种具有安全保护装置的电动车供电系统及其控制方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2022-10-19 10:22:49
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 门松 | 2022-10-28 13:48:04
一种具有安全保护装置的电动车供电系统及其控制方法，该系统包括动力电源及负载，以及安全保护装置，安全保护装置主要包括绝缘测试单元、预充电及负载测试单元、过流检测单元、负载电荷泄放单元、漏电检测单元、多功能检测板、多功能控制板、以及MCU；供电之前动力电源通过预充电回路对负载进行预充电，在检测负载两端电压为正常工作电压后，自动接通动力电源与负载之间的主电路，为负载供电。并在供电过程中实时监测主电路工作状态数据，当监测到过流、过压、漏电等故障数据时，切断动力电源与负载之间的主电路，并接通连接在负载上的电荷泄放电路，泄放负载电容上存储的电荷。达到保护动力电池组、重要负荷及车内电气设备安全之目的。
一种具有安全保护装置的电动车供电系统，包括动力电池组、作为动力电池组负载的牵引逆变器和牵引电机，一安全保护装置，所述安全保护装置包括预充电单元、一多功能检测板、一多功能控制板，以及一微处理器；所述预充电单元设置在电动车动力电池组输出端与负载之间，用于实现动力电池组对负载预充电或正常供电或切断对负载供电的不同状态的切换；所述多功能检测板连接预充电单元的端口，用于检测回路上电压变化，并根据检测到的结果输出不同的识别信号至微处理器，所述微处理器根据不同的识别信号对所述多功能控制板发出相应控制指令，由所述多功能控制板控制所述预充电单元切换至不同的状态，其特征在于：还包括绝缘测试单元，该单元用于测试动力电池组及其馈电线路之间绝缘电阻，包括串接在动力电池组正输出端与地之间的第五可控开关和电阻R5，以及串接在动力电池组负输出端与地之间的第四可控开关和电阻R4，所述第四、第五可控开关的控制端与所述多功能控制板相连，动力电池组正负输出端分别与所述多功能检测板连接。
在能源和环境问题日渐恶化的当今，电动汽车由于在行驶过程中不消耗汽油，没 有排放污染，运行噪音小，热辐射指标低等一系列显著优点，越来越受到人们的关注和青 睐，同时也由于新能源、新材料、新技术，特别是计算机等技术领域的发展，促使人们重新认 识和积极研发新的电动汽车。
在电动汽车和混合动力汽车中，动力电源（动力电池组)通过逆牵引变器给驱动 电机供电，由于作为负载的牵引逆变器等电气装置以及动力母线的正、负极至外壳间往往 接有大电容，为了保护这些电容免受大电流冲击，也为了减少和避免某些装置和构件受到 大电流的影响，因此，需要在电动车中设置预充电电路，使电流及相应端子上的电压在预设 时间内缓慢增加，以达到保护电路、元件，提高安全性和可靠性之目的。
中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
本发明的有益效果为“由于采用了本发明的安全保护装置以及相应的控制方法， 有以下优点：1、实现了动力电源上电前的预充电，在预设时间内缓慢增加电流及相应端子 上的电压，以保护电路和相应元件设备；并且当确认负载工作正常后，才自动合闸送电，从 而有效地保护动力电源的安全。2、可以实时检测动力电源的输出电压、电流、牵引电机的漏 电、以及上电前和运行过程中监测系统主回路对地绝缘状况，当任何一项发生故障时，可自 动切断主动力回路，并实时显示相关的参数，发出报警信息。具备过压、过流、漏电保护、绝 缘监测、控制等功能。3、当发生任何故障，主动力回路被自动切断的同时，接通泄放回路，迅速释放主回路电容上存储的电荷，保障人员和设备的安全。
技术合作
实时监测主电路工作状态数据，对数据进行判断，当判断工作 状态数据中任一数据非正常时，切断动力电源与负载之间的主电路，并接通连接在负载上的电荷泄放电路，泄放负载电容上存储的电荷；其中，主电路工作状态数据包括：主电路的 电压、电流、动力电源对地等效绝缘电阻以及牵引电机的漏电流；
总之，本发明并不限于上述实施方式，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神 和范围内，都应该落在本发明的保护范围之内
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