多路高壓繼電器輸出粘連的檢測電路及其檢測方法
2023-04-26 17:28:41 3
多路高壓繼電器輸出粘連的檢測電路及其檢測方法
【專利摘要】本發明提供一種多路高壓繼電器輸出粘連的檢測電路及其檢測方法，包括電池組和連接於電池組與負載之間的多路高壓繼電器，還包括用於檢測負載兩端電壓的第一電壓檢測電路和用於檢測電池組兩端總電壓的第二電壓檢測電路；所述的多路高壓繼電器分別一一對應通過多路高壓二極體進行隔離後連接於第一電壓檢測電路，第一電壓檢測電路另一端連接總負輸出端，檢測時將電池組的總電壓和負載兩端電壓差與判斷粘連的壓差閾值進行對比，從而簡單方便地檢測各路高壓繼電器的粘連情況，該電路組成簡單，可選用不帶輔助觸點的繼電器，大大降低了成本，且一個電路即可實現所有繼電器輸出粘連的檢測，實現了全覆蓋的要求。
【專利說明】多路高壓繼電器輸出粘連的檢測電路及其檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種電動汽車的控制電路領域，特別是電動汽車中控制動力電池系統 通斷的高壓繼電器輸出粘連的檢測電路及其檢測方法。
【背景技術】
[0002] 在電動汽車行業領域中，基本不對高壓繼電器的粘連情況進行檢測，或者是檢測 不全，高壓繼電器作為高壓的開關控制，對整車的功能相當重要，不對高壓繼電器的粘連情 況進行檢測或者檢測不全，如果發生粘連等情況，而沒有及時作出相應的保護策略，可能導 致安全事故。
[0003] 目前有小部分企業通過繼電器自帶的輔觸點對繼電器的狀態進行檢測，但通過實 際的應用發現這種繼電器的輔助觸點的穩定性不好，且這種繼電器的成本較高，所以不可 能在每一路的高壓輸出中都使用帶輔助觸點的繼電器，在實際應用中難以推廣，故目前的 電動汽車的動力電池系統因不檢測或者檢測不全所帶來的安全隱患較為嚴重，致使觸電事 故的發生機會較大。
【發明內容】
[0004] 有鑑於此，本發明要解決的技術問題是提供一種簡單、低成本的多路高壓繼電器 輸出粘連的檢測電路和檢測方法。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：一種多路高壓繼電器輸出粘連 的檢測電路，包括電池組和連接於電池組與負載之間的多路高壓繼電器，還包括用於檢測 負載兩端電壓的第一電壓檢測電路和用於檢測電池組兩端總電壓的第二電壓檢測電路；所 述的多路高壓繼電器分別一一對應通過多路高壓二極體進行隔離後連接於第一電壓檢測 電路，第一電壓檢測電路另一端連接總負輸出端。
[0006] 所述多路高壓二極體的陽極分別一一對應連接於多路高壓繼電器，其陰極都連接 於所述第一電壓檢測電路。
[0007] 所述負總負輸出端與電池組總負端之間連接總負繼電器。
[0008] 所述多路高壓繼電器和多路高壓二極體為大於或等於一路的高壓繼電器和高壓 二極體。
[0009] 一種多路高壓繼電器輸出粘連的檢測方法，包括以下步驟： 1) 電路上電工作後，控制所有高壓繼電器及總負繼電器均不吸合，此時通過第一、第二 電壓檢測電路分別測量得出電壓值Ve、Vb，若Vb、Ve的差值小於設定的第一閾值Vd，則判斷 高壓繼電器有粘連情況，上報給整車； 2) 若無粘連故障，則控制總負繼電器吸合，再對Ve、Vb進行測量，若Vb、Ve的差值小 於設定的第一閾值Vd，則判斷有高壓繼電器粘連情況，並上報給整車； 3) 若經過步驟2)後亦無粘連故障發現，則分別控制多個高壓繼電器依次吸合，並分別 對Ve、Vb進行測量，再將Vb、Ve的差值與設定的第二閾值Vf進行比較，若Vb - Ve〈Vf， 則判斷高壓繼電器正常。
[0010] 所述第一閾值為2?200V。
[0011] 所述第二閾值為2?200V。
[0012] 所述多路高壓繼電器和多路高壓二極體為大於或等於一路的高壓繼電器和高壓 二極體。
[0013] 本發明所述的多路高壓繼電器輸出粘連檢測電路及其檢測方法中的電壓檢測控 制、電壓值比較和判斷、結果輸出等由電池管理系統控制。
[0014] 與現有技術相比，本發明具有如下優點： 本發明提供一種多路高壓繼電器輸出粘連的檢測電路及其檢測方法，通過多路高壓二 極管對多路高壓繼電器進行隔離並聯，並通過第一電壓檢測電路和第二電壓檢測電路對電 路的總電壓和各路繼電器隔離並聯支路結點電壓即負載兩端電壓情況進行檢測，並與判斷 粘連的壓差閾值進行對比，結合該巧妙的方法步驟，從而簡單方便地檢測各路高壓繼電器 的粘連情況，該電路組成簡單，可選用不帶輔助觸點的繼電器，大大降低了成本，且一個電 路即可實現所有繼電器輸出粘連的檢測，實現了全覆蓋的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發明多路高壓繼電器輸出粘連的檢測電路示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 為了便於本領域技術人員理解，下面將結合附圖以及實施例對本發明進行進一步 詳細描述。
[0017] 如圖1所示，一種四路高壓繼電器輸出粘連的檢測電路，包括電池組、四路高壓繼 電器S1?S4、四路高壓二極體D1?D4、總負繼電器S5、第一電壓檢測電路和第二電壓檢測 電路，四路高壓繼電器S1?S4分別一一對應連接四路高壓二極體D1?D4的陽極，電池組 連接四路高壓繼電器和四路高壓二極體形成的各隔離並聯支路後連接第一電壓檢測電路， 電池組的總負端和第一電壓檢測電路的負端之間連接一總負繼電器S5,第一電壓檢測電路 測得的電壓為四路高壓繼電器和四路高壓二極體形成的各隔離並聯支路的結點電壓即為 接通負載兩端的電壓Ve，第二電壓檢測電路測得的電壓值為電池組兩端總電壓Vb，所述的 四路高壓繼電器分別連接於"加熱正"端、"附件正"端、"充電正"端、"電機正"端，其中"力口 熱正"端連接的是動力鋰電池加熱電路，"附件正"端連接的是電燈等小附件電路，"充電正" 端連接的是充電電路，"電機正"端連接的則為電機電路。
[0018] 本發明電路通過控制各個繼電器的吸合與不吸合，根據電池組的總電壓Vb和第 一電壓檢測電路測得的負載兩端電壓Ve的電壓差值來判斷各路高壓繼電器是否存在粘連 情況，其具體步驟如下： 1)電路上電工作後，控制所有高壓繼電器及總負繼電器均不吸合，此時通過第一、第二 電壓檢測電路分別測量得出電壓值Ve、Vb，若Vb、Ve的差值小於設定的第一閾值Vd，則判 斷高壓繼電器有粘連情況，上報給整車，當所有繼電器都不吸合的時候，若此時Vb - Ve〈 Vd，即電池組和電池管理系統總電壓Vb減去負載兩端電壓值Ve所得的電壓低於所有繼電 器未吸合時的判斷粘連的壓差閾值Vd，說明總負繼電器S5有粘連情況，並上報給整車； 2) 若無粘連故障，則控制總負繼電器吸合，再對Ve、Vb進行測量，若Vb、Ve的差值小 於設定的第一閾值Vd，則判斷有高壓繼電器粘連情況，並上報給整車；電池組兩端的總電 壓Vb減去負載兩端電壓值Ve所得的電壓低於只吸合總負繼電器時的判斷粘連的第一閾值 Vd，則說明高壓繼電器S1?S4中存在粘連情況； 3) 若經過步驟2)後亦無粘連故障發現，則分別控制多個高壓繼電器依次吸合，首先吸 合高壓繼電器S1，並分別對Ve、Vb進行測量，再將再根據公式Vb、Ve的差值與設定的第二 閾值Vf進行比較，Vb - Ve〈 Vf，即電池組兩端的總電壓Vb減去負載兩端電壓值Ve所得 的電壓低於四路高壓繼電器依次吸合時的判斷粘連的第二閾值Vf，則說明無粘連故障，若 Vb - Ve > Vf，則說明高壓繼電器存在開路狀況，並上報整車，排除故障後再按策略要求分 別控制高壓繼電器S2?S4依次吸合，最終逐步確認高壓繼電器處於正常狀態。
[0019] 上面數據中Vb、Ve、Vd、Vf都不是常量，且Vd、Vf在數值上也可以不相等，Vd、Vf 是根據客戶需要和行業標準等實際情況而定的，其中第一閾值為2?200V，第二閾值為2? 200V。
[0020] 本實施例中一實驗電路的設定第一閾值Vd為3V，第二閾值Vf為2V，測得該實 驗電路的電池組兩端電壓值Vb為300V，步驟1)中測得負載兩端電壓值Ve為298V，則 300v-298=2 V〈3v，此時判斷為總負繼電器出現粘連故障，從而開啟報警器報警，工作人員排 除該故障後進行步驟2)的檢測，此時測得負載兩端電壓值Ve為290V，則300 V-290=10v>3v， 此時判斷為無粘連故障發現，並進行步驟3)，首先吸合高壓繼電器S1，測得負載兩端電壓 值Ve為299V，則300v-299 v=lv〈2v，則判斷高壓繼電器處於正常狀態，接著按策略閉合高壓 繼電器S2?S4。
[0021] 本實施例所述的多路高壓繼電器和多路高壓二極體可以為大於等於一路的多路。
[0022] 本實施例所述的多路高壓繼電器輸出粘連檢測電路及其檢測方法中的電壓檢測 控制、電壓值比較和判斷、結果輸出等由電池管理系統控制。
[0023] 本發明中未具體介紹的功能模塊均可採用現有技術中的成熟功能模塊，例如電 壓檢測電路。
[0024] 以上為本發明的其中具體實現方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理 解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離 本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬於本發 明的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種多路高壓繼電器輸出粘連的檢測電路，包括電池組和連接於電池組與負載之間 的多路高壓繼電器，其特徵在於：還包括用於檢測負載兩端電壓的第一電壓檢測電路和用 於檢測電池組兩端總電壓的第二電壓檢測電路；所述的多路高壓繼電器分別一一對應通過 多路高壓二極體進行隔離後連接於第一電壓檢測電路的一端，第一電壓檢測電路另一端連 接總負輸出端。
2. 根據權利要求1所述的多路高壓繼電器輸出粘連的檢測電路，其特徵在於：所述多 路高壓二極體的陽極分別一一對應連接於多路高壓繼電器，其陰極都連接於所述第一電壓 檢測電路。
3. 根據權利要求2所述的多路高壓繼電器輸出粘連的檢測電路，其特徵在於：所述總 負輸出端與電池組總負端之間連接總負繼電器。
4. 根據權利要求3所述的多路高壓繼電器輸出粘連的檢測電路，其特徵在於：所述多 路高壓繼電器和多路高壓二極體為大於或等於一路的高壓繼電器和高壓二極體。
5. 基於權利要求1?4檢測電路的多路高壓繼電器輸出粘連的檢測方法，其特徵在於， 包括以下步驟： 1) 電路上電工作後，控制所有高壓繼電器及總負繼電器均不吸合，此時通過第一、第二 電壓檢測電路分別測量得出電壓值Ve、Vb，若Vb、Ve的差值小於設定的第一閾值Vd，則判斷 高壓繼電器有粘連情況，上報給整車； 2) 若無粘連故障，則控制總負繼電器吸合，再對Ve、Vb進行測量，若Vb、Ve的差值小 於設定的第一閾值Vd，則判斷有高壓繼電器粘連情況，並上報給整車； 3) 若經過步驟2)後亦無粘連故障發現，則分別控制多個高壓繼電器依次吸合，並分別 對Ve、Vb進行測量，再將Vb、Ve的差值與設定的第二閾值Vf進行比較，若Vb - Ve〈 Vf， 則判斷高壓繼電器正常。
6. 根據權利要求5所述的多路高壓繼電器輸出粘連的檢測方法，其特徵在於：所述第 一閾值為2?200V。
7. 根據權利要求5所述的多路高壓繼電器輸出粘連的檢測方法，其特徵在於：所述第 二閾值為2?200V。
8. 根據權利要求5所述的多路高壓繼電器輸出粘連的檢測方法，其特徵在於：所述多 路高壓繼電器和多路高壓二極體為大於或等於一路的高壓繼電器和高壓二極體。
【文檔編號】G01R31/327GK104090229SQ201410256956
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月11日 優先權日:2014年6月11日
【發明者】劉飛, 文鋒, 阮旭松, 餘祖俊, 田遠波 申請人:惠州市億能電子有限公司