CN102269790A - 动力蓄电池高压继电器故障诊断电路 - Google Patents

动力蓄电池高压继电器故障诊断电路 Download PDF

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陈金干
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Abstract

本发明提供了一种动力蓄电池高压继电器故障诊断电路，所述高压继电器包括：输入端与所述动力蓄电池的电源正极相连的正继电器以及输入端与所述电源负极相连的负继电器。所述故障诊断电路还包括：电压采样电路，所述正继电器的输入端和输出端以及所述负继电器的输入端和输出端分别连接至电压采样电路，用于采集电源端电压差(UAB)、负载端电压差(UCD)、以及正继电器的输出端与负继电器的输入端之间的电压差(UCB)，并将上述三个电压差(UAB、UCD、UCB)输入到单片机及控制电路中。所述单片机及控制电路根据上述三个电压差(UAB、UCD、UCB)之间的关系判断所述正继电器和/或所述负继电器是否出现故障。

Description

动力蓄电池高压继电器故障诊断电路
技术领域
本发明属于汽车电子控制技术领域，涉及到动力蓄电池管理系统中高压继电器故障诊断电路。
背景技术
电动汽车用动力蓄电池管理系统不仅需要有控制高压继电器断开、闭合的基本功能，还要具有继电器故障诊断功能。继电器在电动车上受到高温、振动、大电流切断时的冲击、过压冲击等影响就可能导致性能下降，甚至损坏。继电器出现故障时，电池管理系统需要判断出故障的类别并针对故障做出相应的保护，此外在维修时还能够根据电池管理系统提供的故障码进行故障排除。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种动力蓄电池高压继电器故障诊断电路，能够方便快速地判断出动力蓄电池高压侧的继电器故障。
为了达成上述目的，本发明提供了一种动力蓄电池高压继电器故障诊断电路，所述高压继电器包括：输入端与所述动力蓄电池的电源正极相连的正继电器以及输入端与所述电源负极相连的负继电器。所述故障诊断电路还包括：电压采样电路，所述正继电器的输入端和输出端以及所述负继电器的输入端和输出端分别连接至电压采样电路，用于采集电源端电压差UAB、负载端电压差UCD、以及正继电器的输出端与负继电器的输入端之间的电压差UCB，并将上述三个电压差UAB、UCD、UCB输入到单片机及控制电路中。所述单片机及控制电路根据上述三个电压差UAB、UCD、UCB之间的关系判断所述正继电器和/或所述负继电器是否出现故障。
所述电压采样电路包括三组电压等比例减小电路，所述三个电压差UAB、UCD、UCB分别经过所述电压等比例减小电路等比例地减小后，再通过一阶低通滤波后输入到所述单片机及控制电路的AD转换模块中。
较佳地，所述电压等比例减小电路为差分采样电路。
本发明通过将动力蓄电池高压侧的两个继电器的输入端和输出端电压进行比较，能够快速方便地判断出继电器中的故障，从而进一步便于故障的排除。
附图说明
图1为本发明的高压继电器故障诊断电路的示意原理图。
图2是图1中电压采样电路10的内部差分电路原理图。
图3是图1的等效电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
如图1-3所示为根据本发明的动力蓄电池高压继电器故障诊断电路。所述高压继电器包括：正继电器S1和负继电器S2。正继电器S1的输入端A与所述动力蓄电池的电源30正极相连。负继电器S2的输入端B与所述电源30负极相连。
所述正继电器S1的输入端A和输出端C以及所述负继电器S2的输入端B和输出端D分别连接至电压采样电路10，用于采集电源端电压差UAB、负载端电压差UCD、以及正继电器S1的输出端C与负继电器S2的输入端B之间的电压差UCB。电压采样电路10并与单片机及控制电路20相连，将上述三个电压差UAB、UCD、UCB输入到所述单片机及控制电路20的AD转换模块(图中未示)中，用于进行比较计算。
在本实施例中，电压采样电路10中包括三组差分采样电路40、50、60，如图2所示。所述三个电压差(UAB、UCD、UCB)分别经过差分采样电路(40、50、60)等比例地缩小后，再通过一阶低通滤波后输入到所述单片机及控制电路(20)的AD转换模块中。
由于运放输入端对参考地有一个较大的等效电阻，具有差分采样电路的整个系统，最终可以等效为图3中的等效电路。因此可以通过比较判断UAB、UCD、UCB并结合当前继电器的控制输出状态判断继电器是否正常。
上述的差分采样电路40、50、50只是一个举例，可以采用其他将上述电压差进行等比例缩小的任意一种电路，这些电路也都属于本发明的保护范围。
以下通过实际控制命令来说明如何通过上述三个电压差的关系来判断两继电器S1、S2的正常与否。
首先说明控制输出模块发送的控制命令为低电平“0”，即发送断开继电器命令后，且已判断出继电器低压线圈侧处于正常的情况。
若UAB＝UCD＝UCB且一直保持相等，在电池组正常电压范围内，则可判断正负继电器触点都被粘住了(故障)。
若UAB＝UCB＞UCD，UCD最终降到接近0V，则可判断正继电器粘住了(故障)而负继电器正常。
若UCB＝UCD＜UAB，且UCD最终的值处与0V与UAB之间的某个值(这个值跟电路的参数和负载大小有关，通常在0.25UAB到0.75UAB之间)，则可判断负继电器粘住了(故障)而正继电器正常。
其次说明控制输出模块发送的控制命令为高电平“1”，即继电器控制命令为闭合，且已判断出继电器低压线圈侧正常的情况。
若UCB＝UCD＜UAB，则可判断正继电器没按照预期闭合(故障)。
若UAB＝UCB＞UCD，则可判断负继电器没按照预期闭合(故障)。
若UAB＝UCD＝UCB且一直保持相等，则继电器正常。
通过上述的说明可知，本发明通过将高压侧的两个继电器S1和S2输入端和输出端电压进行比较，能够快速方便地判断出这两个继电器中的哪一个出现故障，从而进一步便于故障的排除。
但是，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (3)

1.一种动力蓄电池高压继电器故障诊断电路，所述高压继电器包括：输入端(A)与所述动力蓄电池的电源(30)正极相连的正继电器(S1)以及输入端(B)与所述电源(30)负极相连的负继电器(S2)，其特征在于，还包括：
电压采样电路(10)，所述正继电器(S1)的输入端(A)和输出端(C)以及所述负继电器(S2)的输入端(B)和输出端(D)分别连接至电压采样电路(10)，用于采集电源端电压差(UAB)、负载端电压差(UCD)、以及正继电器(S 1)的输出端(C)与负继电器(S2)的输入端(B)之间的电压差(UCB)，并将上述三个电压差(UAB、UCD、UCB)输入到单片机及控制电路(20)中；
所述单片机及控制电路(20)根据上述三个电压差(UAB、UCD、UCB)之间的关系判断所述正继电器(S 1)和/或所述负继电器(S2)是否出现故障。
2.根据权利要求1所述的动力蓄电池高压继电器故障诊断电路，其特征在于：所述电压采样电路(10)包括三组电压等比例减小电路(40、50、60)，所述三个电压差(UAB、UCD、UCB)分别经过所述电压等比例减小电路(40、50、60)等比例地减小后，再通过一阶低通滤波后输入到所述单片机及控制电路(20)的AD转换模块中。
3.根据权利要求2所述的动力蓄电池高压继电器故障诊断电路，其特征在于：所述电压等比例减小电路为差分采样电路。
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