一種應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備和故障檢測方法與流程

2023-10-06 11:41:09 1

本發明涉及一種電氣元件的故障檢測設備和方法，尤其涉及一種高壓電池的接觸器故障檢測設備和方法。

背景技術：

乘用車常常包括用於操作車輛的電氣系統和動力傳動系統的電池。例如，在混合電動車輛(「HEV」)、插電式混合電動車輛(「PHEV」)、燃料電池電動車輛(「FCEV」)或純電動車輛(「EV」)中，可將能量儲存系統(即高壓電池)用於向車輛的電動或動力傳動部件提供動力。能量儲存系統可儲存高壓電能，該高壓電能可經由具有正、負導線或導軌的高壓總線傳遞至車輛系統。能量儲存系統可經由一個或多個選擇性切換的接觸器選擇性地聯接到正、負導線或導軌。然而，由於能量儲存系統提供的高壓電能，用於該高壓系統的接觸器可能隨著使用時間的流逝而劣化，進而發生故障，而接觸器的故障會為高壓系統的使用帶來潛在的危險，因此對接觸器故障的檢測顯得尤為重要。

在現有技術中，當接觸器閉合或斷開時，對於高壓接觸器的物理觸點的檢測是有難度的，並且在對應用於高壓接觸器檢測的設備和方法進行設計時，相應的設備和方法的可靠性和安全性都需要非常高。目前常用的高壓接觸器故障檢測方法主要有以下兩種：

第一種方法就是通過硬體設計來解決高壓接觸器的故障檢測問題。例如，選用帶有輔助接觸器的主接觸器,由於現有技術中的輔助接觸器和主接觸器是機械聯動的，所以可以通過檢測輔助接觸器的觸點狀態來判斷主接觸器是否發生開路或焊接故障。然而，採用這種硬體設計的方法會增加硬體設計的複雜度，從而會大大增加系統的設計和製造成本，在市場競爭中會使產品處於劣勢。

第二種常用的方法是在電池管理系統中集成專用的電壓測量模塊，然後在高壓接觸器閉合前和閉合後分別測量高壓電池包的電壓，進而來間接判斷 接觸器的故障。然而，該方法會大大增加故障檢測的時間，從而會大大延長相關設備(例如整車)的啟動時間。

技術實現要素：

本發明的目的之一是提供一種應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備，該設備可以低成本地快速檢測高壓電池接觸器的故障，同時保證故障檢測的可靠性。

本發明的另一目的是提供一種應用於高壓電池接觸器的故障檢測方法，該方法可以快速、可靠地對高壓電池接觸器的故障進行檢測。

根據上述目的之一，本發明提出了一種應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備，其與高壓電池接觸器電路連接，所述高壓電池接觸器電路包括：高壓電池以及與所述高壓電池連接的接觸器；其中，所述設備包括：

檢測電路，其具有輸入端和輸出端，所述檢測電路的輸入端與所述接觸器連接，所述檢測電路將流經所述接觸器的電流形成的高壓信號轉換為相應的檢測信號後，從檢測電路的輸出端輸出；

故障判斷模塊，其與所述檢測電路的輸出端連接，所述故障判斷模塊根據所述接觸器在收到「打開」或「閉合」的操作指令時，檢測所述檢測電路輸出的檢測信號是否發生了狀態跳轉，以對接觸器是否發生了故障進行判斷並發出故障狀態信號。

在本技術方案中，發明人通過設置檢測電路和故障判斷模塊來檢測接觸器的故障，從而避免了現有技術中的硬體設計帶來的成本增加問題。另外，由於該檢測電路直接與接觸器連接，檢測電路輸出的低壓信號直接反映了接觸器的故障狀態，因此所需的檢測時間也少於現有技術中的檢測時間。

採用本發明所述的設備對高壓電池接觸器進行故障檢測的操作也非常簡便：首先，按照常規操作過程，接觸器收到「打開」或「閉合」的操作指令；然後故障判斷模塊根據檢測電路傳輸的檢測信號進行故障判斷：接觸器在收到「打開」或「閉合」的操作指令時，如果檢測電路的輸出端輸出的檢測信號發生了狀態跳轉(例如，從高電平跳轉到低電平，或是從低電平跳轉到高電平)，則判斷接觸器未發生故障；如果檢測信號未發生狀態跳轉，則判斷接觸器發生了故障。

所謂「故障狀態信號」是指故障判斷模塊發出的表徵接觸器發生了故障或未發生故障的信號。

進一步地，在本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備中，所述接觸器包括正極接觸器和負極接觸器，所述正極接觸器與高壓電池的正極連接，所述負極接觸器與高壓電池的負極連接，所述正極接觸器和負極接觸器均分別連接有所述檢測電路，其中，與正極接觸器連接的所述檢測電路為第一檢測電路，與負極接觸器連接的所述檢測電路為第二檢測電路。

也就是說，在這種技術方案中，檢測電路至少有兩套，其分別對正極接觸器和負極接觸器的故障狀態對應連接，該至少兩套檢測電路的設置結構是相同的。

可選地，在本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備中，所述第一檢測電路的輸出端和第二檢測電路的輸出端分別與同一所述故障判斷模塊連接。

在這種技術方案中，兩套檢測電路與同一個故障判斷模塊連接，該故障判斷模塊分別接收來自兩套檢測電路的信號，同時實現對正極接觸器和負極接觸器故障的判斷和檢測。

在另外一種可選的技術方案中，所述故障判斷模塊設置有第一故障判斷模塊和第二故障判斷模塊兩個，所述第一檢測電路的輸出端與第一故障判斷模塊連接，所述第二檢測電路的輸出端與第二故障判斷模塊連接。即第一故障判斷模塊和第二故障判斷模塊分別對正極接觸器和負極接觸器的故障進行判斷和檢測。

可選地，在本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備中，所述檢測電路包括：信號轉換模塊，其輸入端與接觸器連接，其輸出端與故障判斷模塊連接，所述信號轉換模塊將所述高壓信號轉換為低壓信號後，將低壓信號作為所述檢測信號通過其輸出端輸出給所述故障判斷模塊。

在這種技術方案中，故障判斷模塊是通過檢測電路傳輸的低壓信號的狀態跳轉來判斷接觸器是否發生了故障的，例如接觸器在收到「打開」或「閉合」的操作指令時，檢測電路傳輸的信號從低電平跳轉到了高電平。

在另外一種可選的技術方案中，所述檢測電路包括：信號轉換模塊，其輸入端與接觸器連接，所述信號轉換模塊將所述高壓信號轉換為低壓信號後 輸出；邏輯輸出模塊，其輸入端與信號轉換模塊的輸出端連接，邏輯輸出模塊的輸出端與所述故障判斷模塊連接，所述邏輯輸出模塊將來自信號轉換模塊的低壓信號轉換為邏輯信號後，將邏輯信號作為所述檢測信號通過其輸出端輸出給所述故障判斷模塊。

在這種可選的技術方案中，故障判斷模塊是通過檢測電路傳輸的邏輯信號的狀態跳轉來判斷接觸器是否發生了故障的，例如在接觸器在收到「打開」或「閉合」的操作指令時，檢測電路傳輸的邏輯信號從「0」跳轉到了「1」。

在本技術方案中，故障判斷模塊可以通過單片機、可編程邏輯控制器或其他軟體和硬體結合的裝置實現。

優選地，在本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備中，所述檢測電路還包括：保護模塊，其與信號轉換模塊的輸入端並聯，保護模塊通過過壓保護和/或濾波保護以對檢測電路進行保護。

進一步地，在本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備中，所述信號轉換模塊包括：

光電耦合器，其輸入端通過分壓電阻與所述接觸器和所述高壓電池串接，光電耦合器的輸出端作為所述信號轉換模塊的輸出端輸出所述低壓信號；

低壓電源，其通過電阻與該光電耦合器的輸出端連接。

更進一步地，所述光電耦合器的第一輸出端輸出所述低壓信號，所述光電耦合器的第一輸出端通過所述電阻連接低壓電源的正極，所述光電耦合器的第二輸出端接地。

或者，在某些實施方式中，所述光電耦合器的第二輸出端輸出所述低壓信號，所述光電耦合器的第二輸出端通過所述電阻接地，所述光電耦合器的第一輸出端連接低壓電源的正極。

也就是說，當檢測電路傳輸的低壓信號發生了狀態跳轉時，通過設置不同的電路連接結構，例如，對應於觸器在收到「打開」的操作指令時，檢測電路傳輸的電壓信號可以是從低電平跳轉到高電平，也可以是從高電平跳轉到低電平，本領域內的技術人員可以根據實際需要進行選擇。

更進一步地，上述分壓電阻至少包括第一分壓電阻和第二分壓電阻，其分別連接於光電耦合器的兩個輸入端。

優選地，本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備還包括： 控制模塊，其與所述故障判斷模塊連接，所述控制模塊根據來自故障判斷模塊的故障狀態信號產生並發出控制信號。

上述控制模塊用於根據故障判斷模塊傳輸的故障狀態信號來發出下一步信號，從而對其他相關元件進行控制。例如，控制模塊可以根據故障判斷模塊傳輸的表徵接觸器有故障的故障狀態信號，產生一報警信號，並將該報警信號發送給報警單元；又例如，控制模塊可以根據故障判斷模塊傳輸的表徵接觸器無故障的故障狀態信號產生一控制車輛可以啟動的信號並發送給相應的執行單元；還例如，控制模塊可以根據故障判斷模塊傳輸的表徵接觸器有故障的故障狀態信號產生一禁止信號，並將該禁止信號傳輸給相應的元件來執行相應的禁止操作。

基於本技術方案的又一目的，本發明還提供了一種應用於高壓電池接觸器的故障檢測方法，其包括步驟：

將流經所述接觸器的電流形成的高壓信號轉換為相應的檢測信號後輸出；

接收接觸器「打開」或「閉合」的操作指令；

根據接觸器在收到「打開」或「閉合」的操作指令時輸出的檢測信號是否發生狀態跳轉來判斷接觸器是否發生故障：若檢測信號發生了狀態跳轉，則判斷接觸器未發生故障；若檢測信號未發生狀態跳轉，則判斷接觸器發生了故障。

可選地，在某些技術方案中，所述檢測信號為低壓信號。

進一步地，檢測信號發生狀態跳轉是指：當接觸器收到「打開」或「閉合」的操作指令時，低壓信號在低電平與高電平之間的跳轉。具體來說，上述技術方案中，所述檢測信號發生狀態跳轉可以是當接觸器收到「打開」的操作指令時，低壓信號從低電平跳轉到高電平，當接觸器收到「閉合」的操作指令時，低壓信號從高電平跳轉到低電平；也可以是當接觸器收到「閉合」的操作指令時，低壓信號從低電平跳轉到高電平，當接觸器收到「打開」的操作指令時，低壓信號從高電平跳轉到低電平。

可選地，在另外一些技術方案中，所述檢測信號也可以為邏輯信號。

進一步地，對應上述技術方案，檢測信號發生狀態跳轉是指：當接觸器收到「打開」或「閉合」的操作指令時，邏輯信號在「0」與「1」之間的跳轉。 具體來說，上述技術方案中，所述檢測信號發生狀態跳轉可以是當接觸器收到「打開」的操作指令時，邏輯信號從「0」跳轉到「1」，當接觸器收到「閉合」的操作指令時，邏輯信號從「1」跳轉到「0」；也可以是當接觸器收到「閉合」的操作指令時，邏輯信號從「0」跳轉到「1」；當接觸器收到「打開」的操作指令時，邏輯信號從「1」跳轉到「0」。

優選地，在本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測方法中，判斷接觸器發生了故障後還進一步包括步驟：判斷接觸器的故障類型；若接觸器收到「打開」的操作指令，則判斷接觸器故障類型為焊接故障；若接觸器收到「閉合」的操作指令，則判斷接觸器故障類型為開路故障。

由於檢測信號未發生狀態跳轉意味著故障的發生，因此最好對接觸器的故障類型進行進一步的判斷，此時若接觸器收到的是「打開」的操作指令，則檢測信號未發生狀態跳轉表示接觸器故障類型為焊接故障；此時若接觸器收到的是「閉合」的操作指令，則檢測信號未發生狀態跳轉表示接觸器故障類型為開路故障。

進一步地，本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測方法還可以包括：根據接觸器的故障狀態產生並發出控制信號。例如，將表徵接觸器是否發生了故障的故障狀態信號發送給其他控制元件或執行元件，例如控制器、報警器等等。

本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備由於結構設置簡潔，使用操作簡便，使得其可以低成本地檢測高壓電池接觸器的故障，同時保證故障檢測的可靠性，另外本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備還具有檢測速度快的特點。

本發明的應用於高壓電池接觸器的故障檢測方法可以快速、可靠地對高壓電池接觸器的故障進行檢測，具有優異的實施效果。

附圖說明

圖1顯示了本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備在一種實施方式下的原理圖。

圖2顯示了本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備在一種實施方式下的結構框圖。

圖3顯示了本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備的檢測電路在一種實施方式下的示意框圖。

圖4顯示了本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備的檢測電路在另一種實施方式下的示意框圖。

圖5顯示了本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備在實施例一中的檢測電路的電路圖。

圖6顯示了本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備在實施例二中的檢測電路的電路圖。

圖7顯示了本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備在實施例三中的檢測電路的電路圖。

圖8顯示了本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備在實施例四中的檢測電路的電路圖。

具體實施方式

下面將結合說明書附圖和具體的實施例來對本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備和方法進行進一步地詳細說明，但是該詳細說明不構成對本發明的限制。

圖1顯示了本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備在一種實施方式下的原理圖。如圖1所示，該應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備與高壓電池接觸器電路連接，該高壓電池接觸器電路包括：高壓電池B、與高壓電池B正極連接的正極接觸器S1以及與高壓電池B負極連接的負極接觸器S2，高壓電池B通過正極接觸器S1和負極接觸器S2與負載RL兩端相連。本技術方案通過設置檢測電路，從而將流經作為高壓側HV的接觸器的電流形成的高壓信號通過隔離模擬電路信號接口I轉化為低壓側LV可以檢測的低壓信號，然後進行信號檢測和相應的故障判斷。

圖2顯示了本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備在一種實施方式下的結構框圖。如圖2所示，在該實施方式中，高壓電池接觸器電路具有兩個接觸器，即與高壓電池B正極連接的正極接觸器S1以及與高壓電池負極連接的負極接觸器S2，高壓電池B通過正極接觸器S1和負極接觸器S2與負載RL的兩端相連。另外，檢測電路也包括第一檢測電路和第二檢 測電路，其分別與正極接觸器S1和負極接觸器S2連接：與之對應的，故障判斷模塊也包括第一故障判斷模塊和第二故障判斷模塊，其分別與第一檢測電路和第二檢測電路對應連接。其中，第一檢測電路將流經正極接觸器S1的電流形成的高壓信號轉換為相應的檢測信號後，從第一檢測電路的輸出端輸出；第一故障判斷模塊根據正極接觸器S1在收到「打開」或「閉合」的操作指令時，第一檢測電路輸出的檢測信號是否發生了狀態跳轉，以對正極接觸器S1是否發生了故障進行判斷並發出故障狀態信號。第二檢測電路將流經負極接觸器S2的電流形成的高壓信號轉換為相應的檢測信號後，從第二檢測電路的輸出端輸出；第二故障判斷模塊根據負極接觸器S2在收到「打開」或「閉合」的操作指令時，第二檢測電路輸出的檢測信號是否發生了狀態跳轉，以對負極接觸器S2是否發生了故障進行判斷並發出故障狀態信號。也就是說，在該實施方式下，每一個接觸器均對應配置有一個檢測電路和一個故障判斷模塊。

需要說明的是，根據實際應用的需要，本領域內技術人員也可以將上述第一檢測電路的輸出端和第二檢測電路的輸出端分別與同一故障判斷模塊連接。在這種實施方式下，分別對應正極接觸器S1和負極接觸器S2的兩個檢測電路與同一個故障判斷模塊連接，該故障判斷模塊分別接收來自兩個檢測電路的信號，同時實現對正極接觸器S1和負極接觸器S2故障的判斷和檢測。

圖3顯示了本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備的檢測電路在一種實施方式下的示意框圖。在這種實施方式中，檢測電路包括：信號轉換模塊，其輸入端接收高壓信號，信號轉換模塊將高壓信號轉換為低壓信號後，通過其輸出端將低壓信號作為本技術方案中的檢測信號輸出給故障判斷模塊。即在這種實施方式中，故障判斷模塊是通過信號轉換模塊傳輸的低壓信號來進行接觸器故障判斷的。例如在接觸器在收到「打開」或「閉合」的操作指令時，故障判斷模塊根據檢測電路傳輸的低壓信號從低電平跳轉到了高電平判斷接觸器未發生故障。

圖4顯示了本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備的檢測電路在另一種實施方式下的示意框圖。在這種實施方式中，述檢測電路包括：信號轉換模塊，其輸入端接收高壓信號，信號轉換模塊將來自接觸器的高壓信號轉換為低壓信號後輸出給與其連接的邏輯輸出模塊，邏輯輸出模塊將信 號轉換模塊輸出的低壓信號轉換為相應的邏輯信號，然後將該邏輯信號輸出給故障判斷模塊。即在這種實施方式中，故障判斷模塊是通過邏輯輸出模塊傳輸的邏輯信號來進行接觸器故障判斷的。例如在接觸器在收到「打開」或「閉合」的操作指令時，故障判斷模塊根據檢測電路傳輸的邏輯信號從「0」跳轉到了「1」判斷接觸器未發生故障。

對於圖3所示意的這種故障判斷模塊根據信號轉換模塊傳輸的低壓信號來進行接觸器故障判斷的實施方式，下面將通過四個具體的實施例進行進一步的詳細說明。

實施例一

圖5顯示了本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備在實施例一中的檢測電路的電路圖。如圖5所示，在本實施例中，檢測電路包括用於檢測正極接觸器S1的第一檢測電路和用於檢測負極接觸器S2的第二檢測電路。第一檢測電路包括：第一光電耦合器T1，分壓電阻R1、分壓電阻R3以及電阻R5；其中，第一光電耦合器T1的正極輸入端通過分壓電阻R1與第一保護模塊的一端連接，並與正極接觸器S1以及負載RL的一端連接；第一光電耦合器T1的負極輸入端通過分壓電阻R3與第一保護模塊的另一端連接，並連接到高壓電池B的負極；第一光電耦合器T1的光敏三極體的集電極作為第一輸出端輸出作為檢測信號的低壓信號Signal0，第一光電耦合器T1的第一輸出端還通過電阻R5連接低壓電源的正極+5V，第一光電耦合器T1的發射極作為第二輸出端接地。請繼續參閱圖5，第二檢測電路包括：第二光電耦合器T2，分壓電阻R2、分壓電阻R4以及電阻R6；其中，第二光電耦合器T2的正極輸入端通過分壓電阻R2與第二保護模塊的一端連接，並連接到高壓電池B的正極，第二光電耦合器T2的負極輸入端通過分壓電阻R4與第二保護模塊的另一端連接，並與負極接觸器S2和負載RL的另一端連接；第二光電耦合器T2的光敏三極體的集電極作為第一輸出端輸出作為檢測信號的低壓信號Signal1，第二光電耦合器T2的第一輸出端通過電阻R6連接低壓電源的正極+5V，第二光電耦合器T2的發射極作為第二輸出端接地。

對應上述電路結構，應用於高壓電池接觸器的故障檢測方法可以包括下述步驟：

第一信號轉換模塊將流經正極接觸器S1的電流形成的高壓信號轉換為相應的低壓信號，並將低壓信號作為檢測信號Signal0通過其輸出端輸出；接收正極接觸器S1「打開」或「閉合」的操作指令；第一故障判斷模塊根據正極接觸器S1在收到「打開」或「閉合」的操作指令時輸出的檢測信號Signal0是否發生狀態跳轉來判斷正極接觸器S1是否發生故障：若檢測信號Signal0發生了狀態跳轉，則判斷正極接觸器S1未發生故障；若檢測信號Signal0未發生狀態跳轉，則判斷正極接觸器S1發生了故障，並進一步判斷故障的類型；具體如表1所示。

同樣，第二信號轉換模塊將流經負極接觸器S2的電流形成的高壓信號轉換為相應的低壓信號，並將低壓信號作為檢測信號Signal1通過其輸出端輸出；接收負極接觸器S2「打開」或「閉合」的操作指令；第二故障判斷模塊根據負極接觸器S2在收到「打開」或「閉合」的操作指令時輸出的檢測信號Signal1是否發生狀態跳轉來判斷負極接觸器S2是否發生故障：若檢測信號Signal1發生了狀態跳轉，則判斷負極接觸器S2未發生故障；若檢測信號Signal1未發生狀態跳轉，則判斷負極接觸器S2發生了故障，並進一步判斷故障的類型；具體如表2所示。

表1

表2

實施例二

圖6顯示了本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備在實施 例二中的檢測電路的電路圖。如圖6所示，在該實施例中，第一檢測電路包括：第一光電耦合器T1，分壓電阻R1、分壓電阻R3以及電阻R5；其中，第一光電耦合器T1的正極輸入端通過分壓電阻R1與第一保護模塊的一端連接，並與正極接觸器S1和負載RL的一端連接；第一光電耦合器T1的負極輸入端通過分壓電阻R3與第一保護模塊的另一端連接，並連接到高壓電池B的負極；第一光電耦合器T1的光敏三極體的集電極作為第一輸出端連接低壓電源的正極+5V，第一光電耦合器T1的發射極作為第二輸出端輸出作為檢測信號的低壓信號Signal0，第一光電耦合器T1的第二輸出端通過電阻R5接地。請繼續參閱圖6，第二檢測電路包括：第二光電耦合器T2，分壓電阻R2、分壓電阻R4以及電阻R6；其中，第二光電耦合器T2的正極輸入端通過分壓電阻R2與第二保護模塊的一端連接，並連接到高壓電池B的正極，第二光電耦合器T2的負極輸入端通過分壓電阻R4與第二保護模塊的另一端連接，並與負極接觸器S2和負載RL的另一端連接；第二光電耦合器T2的光敏三極體的集電極作為第一輸出端連接低壓電源的正極+5V，第二光電耦合器T2的發射極作為第二輸出端輸出作為檢測信號的低壓信號Signal1，第二光電耦合器T2的第二輸出端通過電阻R6接地。

對應上述電路結構，應用於高壓電池接觸器的故障檢測方法可以包括下述步驟：

第一信號轉換模塊將對應正極接觸器S1的高壓信號轉換為相應的低壓信號，並將低壓信號作為檢測信號Signal0通過其輸出端輸出；接收正極接觸器S1「打開」或「閉合」的操作指令；第一故障判斷模塊根據正極接觸器S1在收到「打開」或「閉合」的操作指令時輸出的檢測信號Signal0是否發生狀態跳轉來判斷正極接觸器S1是否發生故障：若檢測信號Signal0發生了狀態跳轉，則判斷正極接觸器S1未發生故障；若檢測信號Signal0未發生狀態跳轉，則判斷正極接觸器S1發生了故障，並進一步判斷故障的類型；具體如表3所示。

同樣，第二信號轉換模塊將對應負極接觸器S2的高壓信號轉換為相應的低壓信號，並將低壓信號作為檢測信號Signal1通過其輸出端輸出；接收負極接觸器S2「打開」或「閉合」的操作指令；第二故障判斷模塊根據負極接觸器S2在收到「打開」或「閉合」的操作指令時輸出的檢測信號Signal1 是否發生狀態跳轉來判斷負極接觸器S2是否發生故障：若檢測信號Signal1發生了狀態跳轉，則判斷負極接觸器S2未發生故障；若檢測信號Signal1未發生狀態跳轉，則判斷負極接觸器S2發生了故障，並進一步判斷故障的類型；具體如表4所示。

表3

表4

實施例三

圖7顯示了本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備在實施例三中的檢測電路的電路圖。如圖7所示，在該實施例中，第一檢測電路包括：第一光電耦合器T1，分壓電阻R1、分壓電阻R3以及電阻R5；其中，第一光電耦合器T1的正極輸入端通過分壓電阻R1與第一保護模塊的一端連接，並與正極接觸器S1和負載RL的一端連接；第一光電耦合器T1的負極輸入端通過分壓電阻R3與第一保護模塊的另一端連接，並連接到高壓電池B的負極；第一光電耦合器T1的光敏三極體的集電極作為第一輸出端輸出作為檢測信號的低壓信號Signal0，第一光電耦合器T1的第一輸出端通過電阻R5連接低壓電源的正極+5V，第一光電耦合器T1的發射極作為第二輸出端接地。請繼續參閱圖7，第二檢測電路包括：第二光電耦合器T2，分壓電阻R2、分壓電阻R4以及電阻R6；其中，第二光電耦合器T2的正極輸入端通過分壓電阻R2與第二保護模塊的一端連接，並連接到高壓電池B的正極，第二光電耦合器T2的負極輸入端通過分壓電阻R4與第二保護模塊的另一端 連接，並與負極接觸器S2和負載RL的另一端連接；第二光電耦合器T2的光敏三極體的集電極作為第一輸出端連接低壓電源的正極+5V，第二光電耦合器T2的發射極作為第二輸出端輸出作為檢測信號的低壓信號Signal1，第二光電耦合器T2的第二輸出端通過電阻R6接地。

對應上述電路結構，應用於高壓電池接觸器的故障檢測方法可以包括下述步驟：

第一信號轉換模塊將對應正極接觸器S1的高壓信號轉換為相應的低壓信號，並將低壓信號作為檢測信號Signal0通過其輸出端輸出；接收正極接觸器S1「打開」或「閉合」的操作指令；第一故障判斷模塊根據正極接觸器S1在收到「打開」或「閉合」的操作指令時輸出的檢測信號Signal0是否發生狀態跳轉來判斷正極接觸器S1是否發生故障：若檢測信號Signal0發生了狀態跳轉，則判斷正極接觸器S1未發生故障；若檢測信號Signal0未發生狀態跳轉，則判斷正極接觸器S1發生了故障，並進一步判斷故障的類型；具體如表5所示。

同樣，第二信號轉換模塊將對應負極接觸器S2轉換為相應的低壓信號，並將低壓信號作為檢測信號Signal1通過其輸出端輸出；接收負極接觸器S2「打開」或「閉合」的操作指令；第二故障判斷模塊根據負極接觸器S2在收到「打開」或「閉合」的操作指令時輸出的檢測信號Signal1是否發生狀態跳轉來判斷負極接觸器S2是否發生故障：若檢測信號Signal1發生了狀態跳轉，則判斷負極接觸器S2未發生故障；若檢測信號Signal1未發生狀態跳轉，則判斷負極接觸器S2發生了故障，並進一步判斷故障的類型；具體如表6所示。

表5

表6

實施例四

圖8顯示了本發明所述的應用於高壓電池接觸器的故障檢測設備在實施例四中的檢測電路的電路圖。如圖8所示，在該實施例中，第一檢測電路包括：第一光電耦合器T1，分壓電阻R1、分壓電阻R3以及電阻R5；其中，第一光電耦合器T1的正極輸入端通過分壓電阻R1與第一保護模塊的一端連接，並與正極接觸器S1和負載RL的一端連接；第一光電耦合器T1的負極輸入端通過分壓電阻R3與第一保護模塊的另一端連接，並連接到高壓電池B的負極；第一光電耦合器T1的光敏三極體的集電極作為第一輸出端連接低壓電源的正極+5V，第一光電耦合器T1的發射極作為第二輸出端輸出作為檢測信號的低壓信號Signal0，第一光電耦合器T1的第二輸出端通過電阻R5接地。請繼續參閱圖8，第二檢測電路包括：第二光電耦合器T2，分壓電阻R2、分壓電阻R4以及電阻R6；其中，第二光電耦合器T2的正極輸入端通過分壓電阻R2與第二保護模塊的一端連接，並連接到高壓電池B的正極，第二光電耦合器T2的負極輸入端通過分壓電阻R4與第二保護模塊的另一端連接，並與負極接觸器S2和負載RL的另一端連接；第二光電耦合器T2的光敏三極體的集電極作為第一輸出端輸出作為檢測信號的低壓信號Signal1，第二光電耦合器T2的第一輸出端通過電阻R6連接低壓電源的正極+5V，第二光電耦合器T2的發射極作為第二輸出端接地。

對應上述電路結構，應用於高壓電池接觸器的故障檢測方法可以包括下述步驟：

第一信號轉換模塊將對應正極接觸器S1的高壓信號轉換為相應的低壓信號，並將低壓信號作為檢測信號Signal0通過其輸出端輸出；接收正極接觸器S1「打開」或「閉合」的操作指令；第一故障判斷模塊根據正極接觸器S1在收到「打開」或「閉合」的操作指令時輸出的檢測信號Signal0是否發生狀態跳轉來判斷正極接觸器S1是否發生故障：若檢測信號Signal0發生了狀態跳轉，則判斷正極接觸器S1未發生故障；若檢測信號Signal0未發生 狀態跳轉，則判斷正極接觸器S1發生了故障，並進一步判斷故障的類型；具體如表7所示。

同樣，第二信號轉換模塊將對應負極接觸器S2的高壓信號轉換為相應的低壓信號，並將低壓信號作為檢測信號Signal1通過其輸出端輸出；接收負極接觸器S2「打開」或「閉合」的操作指令；第二故障判斷模塊根據負極接觸器S2在收到「打開」或「閉合」的操作指令時輸出的檢測信號Signal1是否發生狀態跳轉來判斷負極接觸器S2是否發生故障：若檢測信號Signal1發生了狀態跳轉，則判斷負極接觸器S2未發生故障；若檢測信號Signal1未發生狀態跳轉，則判斷負極接觸器S2發生了故障，並進一步判斷故障的類型；具體如表8所示。

表7

表8

需要說明的是，對應上述四個實施例，當第一檢測電路和第二檢測電路還包括相應的邏輯輸出模塊時，故障判斷模塊是根據輸出的邏輯信號進行接觸器故障判斷的，而不是根據信號轉換模塊輸出的低壓信號進行接觸器故障判斷的。其中，第一和第二邏輯輸出模塊分別將第一和第二信號轉換模塊輸出的低壓信號對應轉換為相應的邏輯信號，並將邏輯信號作為檢測信號輸出給第一和第二故障判斷模塊，第一故障判斷模塊根據正極接觸器S1在收到「打開」或「閉合」的操作指令時輸出的邏輯信號是否發生狀態跳轉來判斷正極接觸器S1是否發生故障，第二故障判斷模塊根據負極接觸器S2在收到 「打開」或「閉合」的操作指令時輸出的邏輯信號是否發生狀態跳轉來判斷負極接觸器S2是否發生故障。該採用邏輯信號進行故障判斷的判斷方法與上述採用低電壓信號進行故障判斷的邏輯關係是一樣的，只是將低壓信號再次轉換成了邏輯信號，具體來說，可以將上表中的「低電平(接近0V)」替換為邏輯「0」，「高電平(5V)」替換為邏輯「1」，故本文在此不再進行贅述。

另外，在某些實施方式下，故障判斷模塊還通過其輸出端連接控制模塊，控制模塊根據來自故障判斷模塊的故障狀態信號產生並發出控制信號，從而對其他相關元件進行控制。例如，控制模塊可以根據故障判斷模塊傳輸的表徵接觸器有故障的故障狀態信號，產生一報警信號，並將該報警信號發送給報警單元；又例如，控制模塊可以根據故障判斷模塊傳輸的表徵接觸器無故障的故障狀態信號產生一控制車輛可以啟動的信號並發送給相應的執行單元；還例如，控制模塊可以根據故障判斷模塊傳輸的表徵接觸器有故障的故障狀態信號產生一禁止信號，並將該禁止信號傳輸給相應的元件來執行相應的禁止操作。

需要注意的是，以上列舉的僅為本發明的具體實施例，顯然本發明不限於以上實施例，隨之有著許多的類似變化。本領域的技術人員如果從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應屬於本發明的保護範圍。