專利名稱：電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車高壓電接頭接觸狀態(tài)檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車電氣領(lǐng)域，具體涉及一種用于電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車高壓電接頭接觸狀態(tài)檢測方法及裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車動(dòng)力蓄電池的直流電壓達(dá)到300V以上，而車輛運(yùn)行或者對蓄電池充電時(shí)，高壓電流能夠達(dá)到十幾A甚至幾十A。高壓電接頭部分的接觸情況將直接關(guān)系到蓄電池電能的利用效率，如果高壓電接頭接觸不良，在大電流通過的情況下，將會(huì)導(dǎo)致溫度急劇上升，從而給車輛帶來燃燒或者爆炸的危險(xiǎn)。實(shí)踐證明接頭溫度是反映接頭接觸狀態(tài)的主要參數(shù)，當(dāng)接頭接觸電阻增加時(shí)，其接頭溫度也必然升高。而長時(shí)間較高的溫度，又會(huì)導(dǎo)致接頭處絕緣老化。如果對接頭溫度進(jìn)行連續(xù)檢測和優(yōu)化處理，便可及時(shí)分析和掌握接頭接觸狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)可能的故障隱患。因此高壓電接頭接觸狀態(tài)對于電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車的長時(shí)間安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。對于一般工業(yè)用電接頭接觸狀態(tài)的檢測，現(xiàn)階段主要采用測量電壓降或紅外測溫的方法，且并未大范圍使用。對于車輛來說，在現(xiàn)有實(shí)際運(yùn)行的電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車中，均沒有采取任何措施對高壓接頭接觸狀態(tài)進(jìn)行檢測；已經(jīng)公開的專利中，對電動(dòng)汽車/ 混合動(dòng)力汽車高壓電接頭溫度進(jìn)行檢測主要采用紅外測溫的裝置。此種裝置雖然能夠?qū)宇^接觸狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，但采用紅外測溫裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，測溫精度不高，并且在車輛復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境下，可靠性以及耐用性均有所限制。在盡量降低復(fù)雜度的基礎(chǔ)上，如何準(zhǔn)確有效地檢測高壓電接頭接觸狀態(tài)是亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對如何在盡量降低復(fù)雜度的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確有效地檢測電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車高壓電接頭接觸狀態(tài)的問題，提供一種用于電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車高壓電接頭接觸狀態(tài)檢測方法及裝置，該檢測方法可準(zhǔn)確有效的檢測高壓電接頭接觸狀態(tài)，且檢測裝置結(jié)構(gòu)十分簡單，大大降低了檢測過程中的復(fù)雜度。本發(fā)明電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車高壓電接頭接觸狀態(tài)檢測方法，通過以下步驟來完成步驟I :實(shí)時(shí)監(jiān)測高壓電接頭的溫度；步驟2 高壓電接頭接觸狀態(tài)判斷；將高壓電接頭接觸狀態(tài)級(jí)別O 3級(jí)，令高壓電接頭的溫度為T，每分鐘高壓電接頭的溫度變化量為dT，則當(dāng)T≤40°C，dT≤1°C /min時(shí)，高壓電接頭接觸狀態(tài)為狀態(tài)為O級(jí)，安全狀態(tài)；當(dāng)T ≤ 40°C, TC /min < dT ≤ 5°C /min 或 4(TC< T ≤ 60°C, dT ≤ I °C /min 或 40°C< T ≤ 60°c,rc /min < dT ≤ 5°C /min 或 6(TC< T ≤ 80°C, dT ≤ TC /min 時(shí)，高壓≤≤
電接頭接觸狀態(tài)為狀態(tài)為I級(jí)，提醒狀態(tài)；進(jìn)入步驟3 ；當(dāng)T ≤ 40 °C，5 °C /min < dT ≤ 10 V /min 或 40 °C < T ≤ 60 °C，5 °C /min
<dT ≤ 10°C /min 或 6(TC < T ≤ 8(TC，1°C /min < dT^ 5°C /min 或 6(TC < T 彡≤8(TC，5°C / min < dT 10°C /min 或 T > 80°C, dT ≤ I°C /min 或 T > 80°C, 1°C /min < dT 彡≤5°C / min時(shí),高壓電接頭接觸狀態(tài)為狀態(tài)為2級(jí),報(bào)警狀態(tài),進(jìn)入步驟4 ；當(dāng)T ≤ 40 °C，dT > 10 °C /min 或 40 °C < T 彡 60 °C，dT > 10 V /min 或 60 V
<T ≤ 80°C,dT > IO0C /min 或 T > 80°C,5°C /min < dT ≤10°C /min 或 T > 80°C,dT > IO0C /min時(shí)，高壓電接頭狀態(tài)為3級(jí)，斷電報(bào)警狀態(tài)，進(jìn)入步驟5 ;步驟3 :向駕駛員發(fā)出提醒；步驟4 :向駕駛員發(fā)出警報(bào)；步驟5 :高壓電接頭斷電并同時(shí)向駕駛員發(fā)出警報(bào)。電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車高壓電接頭接觸狀態(tài)檢測裝置，其特征在于包括觸頭、 電壓采集傳感器、高壓電接頭接線柱、報(bào)警裝置和整車控制器；其中，高壓電接頭接線柱的個(gè)數(shù)與高壓電接頭的安插孔對應(yīng)，用來安插高壓電接頭，使高壓電接頭中的各個(gè)高壓導(dǎo)線分別與各個(gè)高壓電接頭接線柱接觸；每根高壓電接頭接線柱配合固定有一個(gè)觸頭，且觸頭一端與高壓電接頭接線柱固定連接，并緊貼高壓電接頭接線柱，通過每個(gè)相互配合固定的高壓電接頭接線柱與觸頭的閉合回路構(gòu)成一對熱電偶，使高壓電接頭在安插時(shí)同時(shí)與每對熱電偶的兩個(gè)接觸端接觸；電壓采集傳感器分別與每對熱電偶的接觸端相連，用來實(shí)時(shí)采集每對熱電偶兩個(gè)接觸端間的熱電勢信號(hào)，并將采集到的熱電勢信號(hào)發(fā)送給整車控制器；整車控制器用來接收電壓采集傳感器發(fā)送來的每對熱電偶兩個(gè)接觸端間的熱電勢信號(hào)，并根據(jù)每對熱電偶兩個(gè)接觸端間的熱電勢以及熱電勢變化，得到高壓電接頭的溫度以及溫度變化速率；整車控制器還根據(jù)高壓電接頭溫度與溫度變化速率將高壓電接頭接觸狀態(tài)級(jí)別O 3級(jí)，令高壓電接頭的溫度為T，每分鐘高壓電接頭的溫度變化量為dT，則當(dāng)T≤40°C，dT≤1°C /min時(shí)，高壓電接頭接觸狀態(tài)為狀態(tài)為O級(jí)，安全狀態(tài)；當(dāng)T ≤ 40°C, TC /min < dT 彡≤5°C /min 或 4(TC< T ≤ 60°C, dT ^ I °C /min 或 40°C<T^60°C,rC /min < dT ≤ 5°C /min 或 6(TC< T ≤ 8(TC，dT 彡1°C /min 時(shí)，高壓電接頭接觸狀態(tài)為狀態(tài)為I級(jí)提醒狀態(tài)，通過整車控制器控制報(bào)警裝置向駕駛員發(fā)出提醒；當(dāng)T ≤ 40 °C，5 °C /min < dT ≤ 10 V /min 或 40 °C < T ^≤60 °C, 5 °C /min
<dT ≤ IO0C /min 或 6(TC < T ≤ 8(TC，1°C /min < dT≤ 5°C /min 或 6(TC < T ≤ 8(TC，5°C / min < dT ≤ 10°C /min 或 T > 80°C, dT ^≤I°C /min 或 T > 80°C, I°C /min < dT ≤ 5°C / min時(shí)，高壓電接頭接觸狀態(tài)為狀態(tài)為2級(jí)報(bào)警狀態(tài)，通過整車控制器控制報(bào)警裝置向駕駛員發(fā)出警報(bào)；當(dāng)T ≤ 40 °C，dT > 10 °C /min 或 40 °C < T ≤ 60 °C，dT > 10 V /min 或 60 V
<T 80°C,dT > IO0C /min 或 T > 80°C,5°C /min < dT ≤ 10°C /min 或 T > 80°C,dT > IO0C /min時(shí)，高壓電接頭狀態(tài)為3級(jí)斷電報(bào)警狀態(tài)，通過整車控制器控制高壓電接頭斷電并同時(shí)通過報(bào)警裝置向駕駛員發(fā)出警報(bào)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于I、本發(fā)明電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車高壓電接頭接觸狀態(tài)檢測方法及裝置，采用所述高壓電接頭接觸狀態(tài)檢測電路，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控高壓電接觸狀態(tài)且能夠根據(jù)不同的接觸狀態(tài)控制高壓電的通斷并對駕駛員發(fā)出提醒或警告，從而有效防止危險(xiǎn)的發(fā)生。2、本發(fā)明電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車高壓電接頭接觸狀態(tài)檢測方法及裝置，根據(jù)熱電偶的原理，僅采用一種與電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車高壓電金屬接頭不同質(zhì)的另一種金屬，在保證檢測準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)上很好地控制成本；3、本發(fā)明汽車高壓電接頭接觸狀態(tài)檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單，檢測過程高效準(zhǔn)確。


圖I為本發(fā)明檢測方法流程圖；圖2為本發(fā)明檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1_聞壓電接頭2-接頭金屬接線柱 3-觸頭4-電壓采集模塊 5-整車控制系統(tǒng)6-報(bào)警裝置7-高壓導(dǎo)線
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車高壓電接頭接觸狀態(tài)檢測方法，如圖I所示，具體通過以下步驟來完成步驟I :實(shí)時(shí)監(jiān)測高壓電接頭的溫度；通過熱電偶兩個(gè)接觸端與高壓電接頭接觸，使熱電偶接觸端的兩端產(chǎn)生溫差，由此在熱電偶回路中產(chǎn)生電流，則熱電偶兩接觸端間會(huì)存在熱電勢，即塞貝克效應(yīng)。熱電偶具有構(gòu)造簡單、適用溫度范圍廣、使用方便、承受熱、機(jī)械沖擊能力強(qiáng)以及響應(yīng)速度快等特點(diǎn)， 常用于高溫區(qū)域、振動(dòng)沖擊大等惡劣環(huán)境以及適合于微小結(jié)構(gòu)測溫場合。通過電壓采集模塊實(shí)時(shí)采集熱電偶兩個(gè)接觸端間的熱電勢，并根據(jù)采集到熱電偶兩接觸端間的熱電勢得到對應(yīng)的高壓電接頭的溫度。步驟2 :高壓電接頭接觸狀態(tài)判斷；當(dāng)高壓電接頭接觸良好時(shí)，高壓電接頭與高壓電接頭接線柱間的接觸處電阻很小，在較高電流下高壓電接頭與高壓電接頭接線柱間產(chǎn)生熱量也較小，從而高壓電接頭的溫度基本沒有變化，由熱電偶產(chǎn)生的熱電勢也較小，令此時(shí)接觸狀態(tài)級(jí)別為O級(jí)。當(dāng)高壓電接頭接觸不良時(shí)，高壓電接頭與高壓電接頭接線柱間接觸處電阻較大， 則在較高電流下高壓電接頭與高壓電接頭接線柱間接觸處會(huì)產(chǎn)生熱量，溫度上升，由熱電偶產(chǎn)生較大的熱電勢，令此時(shí)接觸狀態(tài)級(jí)別為I級(jí)。如果在接觸狀態(tài)到達(dá)I級(jí)后，高壓電接頭與高壓電接頭接線柱間接觸處溫度繼續(xù)上升，則令此時(shí)接觸狀態(tài)級(jí)別為2級(jí)。當(dāng)高壓電接頭幾乎沒有接觸時(shí)，則此時(shí)高壓電接頭與高壓電接頭接線柱間接觸處電阻非常大，較高電流下高壓電接頭與高壓電接頭接線柱間接觸處會(huì)產(chǎn)生很大熱量，溫度上升很快，由熱電偶產(chǎn)生的熱電勢變化速率較大，令此時(shí)接觸狀態(tài)級(jí)別為3級(jí)。如表I所示，本發(fā)明中高壓電接頭接觸狀態(tài)級(jí)別O 3級(jí)，具體設(shè)定為令高壓電接頭的溫度為T，每分鐘高壓電接頭的溫度變化量為dT，則
當(dāng)T≤40°C，dT≤I°C /min時(shí)，高壓電接頭接觸狀態(tài)為O級(jí)，安全狀態(tài)；當(dāng)T ≤ 40°C，1°C /min < dT ≤ 5°C /min 或 40°C < T ≤60°C，dT 彡 I °C /min 或 40°C< T ≤ 60°c,rc /min < dT ≤ 5°C /min 或 6(TC< T ≤ 80°C, dT ≤ 1°C /min 時(shí)，高壓電接頭接觸狀態(tài)為狀態(tài)為1級(jí)，提醒狀態(tài)；進(jìn)入步驟3 ；當(dāng)T ≤ 40 °C，5 °C /min < dT ≤10 °C /min 或 40 °C < T ≤60 °C, 5 °C
< dT ≤ 10°C /min 或 60°C < T ≤ 80°C，1°C /min < dT≤5°C /min 或 60°C < T ≤80°C，5°C /min < dT ≤10°C /min 或 T > 80°C, dT≤ 1°C /min 或 T > 80°C, 1°C /min < dT 5°C /min時(shí),高壓電接頭接觸狀態(tài)為狀態(tài)為2級(jí),報(bào)警狀態(tài),進(jìn)入步驟4 ；當(dāng)T ≤ 40 °C，dT > 10 °C /min 或 40 °C < T ≤ 60 °C，dT > 10°C /min 或
<T ≤80°C,dT > IO0C /min 或 T > 80°C,5°C /min < dT≤ 10°C /min 或 T > 80°C, dT> 10°Cmin時(shí)，高壓電接頭狀態(tài)為3級(jí)，斷電報(bào)警狀態(tài)，進(jìn)入步驟5 ;
步驟3
步驟4
步驟5步驟3向駕駛員發(fā)出提醒；步驟4向駕駛員發(fā)出警報(bào)；步驟5控制高壓電接頭自動(dòng)斷電并同時(shí)向駕駛員發(fā)出警報(bào)。
表1高壓電接頭接觸狀態(tài)狀態(tài)級(jí)別與高壓電接頭溫度及溫度變化間的關(guān)系
權(quán)利要求
1.電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車高壓電接頭接觸狀態(tài)檢測方法，其特征在于通過以下步驟來完成步驟I :實(shí)時(shí)監(jiān)測高壓電接頭的溫度；步驟2 :高壓電接頭接觸狀態(tài)判斷；將高壓電接頭接觸狀態(tài)級(jí)別O 3級(jí)，令高壓電接頭的溫度為T，每分鐘高壓電接頭的溫度變化量為dT，則當(dāng)T彡40°C，dT彡1°C /min時(shí)，高壓電接頭接觸狀態(tài)為狀態(tài)為O級(jí)，安全狀態(tài)；當(dāng) T 彡 40°C, TC /min < dT 彡 5°C /min 或 40°C < T 彡 60°C, dT ^ TC /min 或 40°C<T 彡 60°C，1°C /min < dT 彡 5°C /min 或 60°C< T 彡 80°C, dT ^ TC /min 時(shí)，高壓電接頭接觸狀態(tài)為狀態(tài)為I級(jí)，提醒狀態(tài)；進(jìn)入步驟3 ；當(dāng) T 彡 4(TC，5°C /min < dT 彡 10°C /min或4(TC<T^60°C,5°C /min < dT 彡 10°C /min 或 6(TC < T 彡 8(TC，1°C /min < dT^ 5°C /min 或 6(TC < T 彡 8(TC，5°C /min < dT ^ 10°C / min 或 T > 80°C，dT ( 1°C /min 或 T > 80°C，1°C /min < dT 彡 5°C /min 時(shí)，高壓電接頭接觸狀態(tài)為狀態(tài)為2級(jí)，報(bào)警狀態(tài)，進(jìn)入步驟4 ；當(dāng) T 彡 40°C，dT > IO0C /min 或 40°C< T ( 60°C，dT > 10°C /min 或 60°C < T 彡 80°C， dT > 10°C /min 或 T > 80°C，5°C /min < dT 彡 10°C /min 或 T > 80°C，dT > 10°C /min 時(shí)， 高壓電接頭狀態(tài)為3級(jí)，斷電報(bào)警狀態(tài)，進(jìn)入步驟5 ；步驟3:向駕駛員發(fā)出提醒；步驟4:向駕駛員發(fā)出警報(bào)；步驟5 :高壓電接頭斷電并同時(shí)向駕駛員發(fā)出警報(bào)。
2.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車高壓電接頭接觸狀態(tài)檢測方法，其特征在于所述步驟I中通過熱電偶兩個(gè)接觸端與高壓電接頭接觸，使熱電偶接觸端的兩端產(chǎn)生溫差，熱電偶兩接觸端間產(chǎn)生熱電勢，通過電壓采集模塊實(shí)時(shí)采集熱電偶兩個(gè)接觸端間的熱電勢，并根據(jù)采集到熱電偶兩接觸端間的熱電勢得到對應(yīng)的高壓電接頭的溫度。
3.電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車高壓電接頭接觸狀態(tài)檢測裝置，其特征在于包括觸頭、電壓采集傳感器、高壓電接頭接線柱、報(bào)警裝置和整車控制器；其中，高壓電接頭接線柱的個(gè)數(shù)與高壓電接頭的安插孔對應(yīng)，用來安插高壓電接頭，使高壓電接頭中的各個(gè)高壓導(dǎo)線分別與各個(gè)高壓電接頭接線柱接觸；每根高壓電接頭接線柱配合固定有一個(gè)觸頭，且觸頭一端與高壓電接頭接線柱固定連接，并緊貼高壓電接頭接線柱，通過每個(gè)相互配合固定的高壓電接頭接線柱與觸頭的閉合回路構(gòu)成一對熱電偶，使高壓電接頭在安插時(shí)同時(shí)與每對熱電偶的兩個(gè)接觸端接觸；電壓采集傳感器分別與每對熱電偶的接觸端相連，用來實(shí)時(shí)采集每對熱電偶兩個(gè)接觸端間的熱電勢信號(hào)，并將采集到的熱電勢信號(hào)發(fā)送給整車控制器；整車控制器用來接收電壓采集傳感器發(fā)送來的每對熱電偶兩個(gè)接觸端間的熱電勢信號(hào)，并根據(jù)每對熱電偶兩個(gè)接觸端間的熱電勢以及熱電勢變化，得到高壓電接頭的溫度以及溫度變化速率；整車控制器還根據(jù)高壓電接頭溫度與溫度變化速率將高壓電接頭接觸狀態(tài)級(jí)別O 3級(jí)，令高壓電接頭的溫度為T，每分鐘高壓電接頭的溫度變化量為dT，則當(dāng)T彡40°C，dT彡1°C /min時(shí)，高壓電接頭接觸狀態(tài)為狀態(tài)為O級(jí)，安全狀態(tài)；當(dāng) T 彡 40°C, TC /min < dT 彡 5°C /min 或 40°C < T 彡 60°C, dT ^ TC /min 或 40°C<T 彡 60oC,loC /min < dT 彡 5°C /min 或 6(TC< T ( 80°C, dT ( 1°C /min 時(shí)，高壓電接頭接觸狀態(tài)為狀態(tài)為I級(jí)提醒狀態(tài)，通過整車控制器控制報(bào)警裝置向駕駛員發(fā)出提醒；當(dāng) T 彡 4(TC，5°C /min < dT 彡 10°C /min或4(TC<T^60°C,5°C /min < dT 彡 10°C /min 或 6(TC < T 彡 8(TC，1°C /min <dT^5°C /min 或 6(TC < T 彡 8(TC，5°C /min < dT ^ 10°C / min*T > 80°C，dT ( 1°C /min 或 T > 80°C，1°C /min < dT 彡 5 °C /min 時(shí)，高壓電接頭接觸狀態(tài)為狀態(tài)為2級(jí)報(bào)警狀態(tài)，通過整車控制器控制報(bào)警裝置向駕駛員發(fā)出警報(bào)；當(dāng) T 彡 40°C，dT > IO0C /min 或 40°C< T ( 60°C，dT > 10°C /min 或 60°C< T ( 80°C, dT > 10°C /min*T > 80°C，5°C /min < dT 彡 10 °C /min 或 T > 80°C，dT > 10 °C /min 時(shí)， 高壓電接頭狀態(tài)為3級(jí)斷電報(bào)警狀態(tài)，通過整車控制器控制高壓電接頭斷電并同時(shí)通過報(bào)警裝置向駕駛員發(fā)出警報(bào)。
4.如權(quán)利要求3所述電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車高壓電接頭接觸狀態(tài)檢測裝置，其特征在于所述高壓電接頭接線柱采用純銅金屬，觸頭采用銅鎳合金。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車高壓電接頭接觸狀態(tài)檢測方法及裝置。應(yīng)用熱電偶的原理，由觸頭和電壓采集模塊組成，所述觸頭采用與電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車高壓電金屬接頭不同質(zhì)的另一種金屬，觸頭能夠緊貼在高壓電金屬接頭上，則兩種金屬的閉合回路能夠組成一對熱電偶；所述電壓采集模塊實(shí)時(shí)采集熱電偶兩極之間的熱電勢。根據(jù)此熱電勢，所述傳感器能夠?qū)崟r(shí)檢測高壓電接頭的溫度值，即高壓電接頭的接觸狀態(tài)，整車控制器能夠根據(jù)所述電壓信號(hào)控制整車高壓電路的通斷以及對駕駛員或維修人員發(fā)出提醒或警告。
文檔編號(hào)G01K7/04GK102608489SQ20121008227
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者曹耀光, 李明, 楊世春, 汪沖, 王剛, 雷強(qiáng) 申請人:北京航空航天大學(xué)