CN103033742A - 用于车辆的高电压电池系统的继电器熔断检测技术 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于车辆的高电压电池系统的继电器熔断检测技术，包括：由控制器执行的第一处理，包括接通与高电压电池的负电极相连接的负继电器的第一步骤，在自从第一步骤以来逝去预定时间之后，接通与连接到高电压电池的正电极的正继电器相连接的预充电继电器的第二步骤，以及通过判断在正继电器被断开的时候，当接通预充电继电器时的负载电流的大小，来检测预充电继电器和正继电器是否被熔断的第三步骤；以及第二处理，包括接通预充电继电器的第四步骤，在自从第四步骤以来逝去预定时间之后接通负继电器的第五步骤，以及通过判断在正继电器被断开的时候，当接通负继电器时的负载电流的大小，来检测负继电器是否被熔断的第六步骤。

Description

用于车辆的高电压电池系统的继电器熔断检测技术

技术领域

本发明涉及一种控制提供给安装在车辆内的高电压电池系统的电流的继电器熔断检测技术。

背景技术

高电压电池系统安装在电动车诸如混合动力车或电车内。这些高电压电池典型地包括中断高电压电池的电流以便实现一定程度的安全性并保护系统的继电器。这些继电器通常在点火开启期间被接通，而在点火关闭期间被终止/断开。

如上所述的继电器的两个触点充当开关，并且可能会由于过电流而相互粘着。如果发生这种情况，那么常常被称为继电器熔断(fusion)。当发生熔断时，不能进行高电压电池系统的常规电流中断操作，结果，在车辆的每次点火开启期间检测继电器的熔断。

图1示出常规设计中使用的车辆的高电压电池系统。高电压电池500通过正继电器(RLY_pos)和负继电器(RLY_neg)连接到高电压负载(V_load)，预充电继电器(pre-relay)(RLY_pre)和预充电电阻器510并联连接到正继电器(RLY_pos)。

下面将描述常规技术中的继电器熔断检测技术。如图2中所示，在首先接通负继电器RLY_neg之后，接通预充电继电器RLY_pre，并在此后接通正继电器RLY_pos。在按照这样的顺序依次接通各继电器时，取决于当接通预充电继电器RLY_pre时是否检测到负载电流，来检测继电器的熔断。因此，图2的状态示出正常状态。即，当在接通负继电器RLY_neg之后接通预充电继电器RLY_pre时，预充电电阻器510会缓慢增大负载电流。随后，当接通正继电器RLY_pos时，负载电流以额定电流的形式流动。此后，预充电继电器RLY_pre被断开。

然而，如果预充电继电器RLY_pre被熔断，那么当依次接通负继电器RLY_neg、预充电继电器RLY_pre和正继电器RLY_pos时，在接通负继电器RLY_neg的同时，负载电流会缓慢增大，如图3中所示。因此，由于当接通预充电继电器RLY_pre时已检测到显著的负载电流，因此可以基于当接通预充电继电器RLY_pre时负载电流的大小，来检测预充电继电器RLY_pre是否被熔断。

此外，如果正继电器RLY_pos被熔断，那么从负继电器RLY_neg被接通时起，负载电流显著增大，结果，在接通预充电继电器RLY_pre的时刻，就已经检测到额定电流水平的电流作为负载电流，如图4中所示。

如上所述，在顺序接通负继电器RLY_neg、预充电继电器RLY_pre和正继电器RLY_pos时，通过判断当接通预充电继电器RLY_pre时的负载电流的大小，可以确定预充电继电器RLY_pre和正继电器RLY_pos是否被熔断。当负继电器RLY_neg被熔断时，负载电流的行为与图2中所示的相同，并且不能检测到负载电流的大小。

作为参考，当所有继电器突然被熔断时，负载电流的大小基本上被判断为在第一继电器接通时刻的负载电流的大小。

发明内容

本发明是致力于解决与现有技术相关的上述问题而做出的。

在一个方面中，本发明提供了一种用于车辆的高电压电池系统的继电器熔断检测技术(在这种情况下是方法、装置和系统)，其中在一定时间间隔内顺序地接通相互串联连接的两个继电器，此后，在接通并联连接到所述两个继电器之一的继电器时，当接通串连连接的所述两个继电器之间的较迟被接通的继电器时，通过判断负载电流的大小来检测继电器的熔断。每当检测到各继电器的熔断时，在改变相互串联连接的两个继电器的接通顺序的同时，检测继电器的熔断。

在另一方面中，本发明提供了一种用于车辆的高电压电池系统的继电器熔断检测方法，包括：由控制器或控制单元执行的第一处理，包括接通与高电压电池的负电极相连接的负继电器的第一步骤，在自从第一步骤以来逝去预定时间之后，接通与连接到高电压电池的正电极的正继电器相连接的预充电继电器的第二步骤，以及通过判断在正继电器被断开的时候，当接通预充电继电器时的负载电流的大小，来检测预充电继电器和正继电器是否被熔断的第三步骤；以及第二处理，包括接通预充电继电器的第四步骤，在自从第四步骤以来逝去预定时间之后接通负继电器的第五步骤，以及通过判断在正继电器被断开的时候，当接通负继电器时的负载电流的大小，来检测负继电器是否被熔断的第六步骤，其中每当检测到熔断时，交替地执行第一处理和第二处理。

附图说明

现在将参考通过附图示出的本发明的某些示例性实施例来详细描述本发明的上述及其它特征，其中附图将在下文中仅通过例证的方式给出，并且因此并非对本发明进行限制，其中：

图1是示出现有技术中的车辆的高电压电池系统的图；

图2示出现有技术的用于车辆的高电压电池系统的继电器熔断检测方法，并且是示出正常状态下的行为的图；

图3是说明利用图2的方法检测预充电继电器的熔断的原理的图；

图4是说明利用图2的方法检测正继电器的熔断的原理的图；

图5是示出根据本发明的示例性实施例的用于车辆的高电压电池系统的继电器熔断检测方法的流程图；

图6是说明通过本发明中执行的第二处理来检测负继电器的熔断的原理的图。

应该理解的是，附图不一定要依比例，而是呈现出说明本发明的基本原理的各种优选特征的稍微简化的表示。本文中公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、方向、位置和形状，将部分地由期望的特定应用和使用环境来确定。

在附图中，附图标记在附图的几幅图中始终指代本发明的相同或等效部分。

具体实施方式

现在将在下文中详细参考本发明的各种实施例，其实例在附图中示出并在下面描述。虽然将结合示例性实施例来描述本发明，但应理解的是，本说明并非旨在将本发明限于那些示例性实施例。相反，本发明旨在不仅涵盖这些示例性实施例，而且涵盖可包括在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种替代形式、改型、等效形式和其它实施例。

应理解的是，本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括一般的机动车辆(诸如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆在内的客车)、包括各种艇和船在内的水运工具、飞行器等，并且包括混合动力车、电动车、插电式混合电动车、氢动力车以及其它代用燃料车(例如从除石油以外的资源中取得的燃料)。如本文中所述，混合动力车是具有两个或更多个动力源的车辆，例如既有汽油动力又有电动力的车辆。

参考图5，本发明的示例性实施例包括：第一处理(S100)，其包括当处理选择比特为1时执行的并且被配置成接通与高电压电池的负电极相连接的负继电器的第一步骤(S101)，在自从第一步骤(S101)以来逝去预定时间之后并且第一步骤还未结束时，接通与连接到高电压电池的正电极的正继电器相连接的预充电继电器的第二步骤(S102)，以及通过判断在正继电器被断开的时候，在预充电继电器被接通时的负载电流的大小，来检测预充电继电器和正继电器是否被熔断的第三步骤(S103)。

第二处理(S200)，其包括当处理选择比特不是1时接通预充电继电器的第四步骤(S201)，在自从第四步骤(S201)以来逝去预定时间之后接通负继电器的第五步骤(S202)，以及通过判断在正继电器被断开的时候，在负继电器被接通时的负载电流的大小，来检测负继电器是否被熔断的第六步骤(S203)。每当检测到继电器熔断时，交替地执行第一处理(S100)和第二处理(S200)。

即，在一定时间间隔内顺序地接通相互串联连接的两个继电器RLY_neg和RLY_pre，此后，在接通与两个继电器中的一个继电器RLY_pre并联连接的继电器RLY_pos时，当接通串联连接的两个继电器RLY_neg和RLY_pre之间的更迟被接通的继电器时，通过判断其上的负载电流的大小来检测继电器的熔断。在这种情况下，每当检测到各继电器的熔断时，在改变相互并联连接的两个继电器的接通顺序的同时检测继电器的熔断。

在车辆的每次点火开启时检测继电器是否被熔断，并且在第一处理(S100)和第二处理(S200)中，处理选择比特彼此不同(S104和S204)，使得连续地一个接一个地交替执行第一处理(S100)和第二处理(S200)。第一处理(S100)或第二处理(S200)被配置成取决于后续的点火开启期间的处理选择比特而被选择。

处理选择比特可以存储在即使在车辆的点火装置处于关闭的点火关闭状态下也不会被擦除的非易失性存储器中。因此，当控制器的点火处于开启时，取决于处理选择比特的值来执行第一处理(S100)或第二处理(S200)，以便交替检测其它继电器是否被熔断。

第一处理(S100)与现有技术中的处理相同，第二处理(S200)如图6中所示那样执行。因此，当负继电器被熔断时，通过在接通负继电器时已增大到显著水平的负载电流的大小，来判断负继电器的熔断，如图6中所示。

如上所述，在每当开始车辆的点火时，交替地执行第一处理(S100)和第二处理(S200)的时候，本发明的例证性实施例确定高电压电池系统的所有继电器是否被熔断，以便提高安全性并更有利地保护高电压电池。

根据本发明的示例性实施例，能够无遗漏地监视为了控制电池系统的电流而设置的所有继电器，从而确保安全性进一步得到提高并保护电池系统。

此外，本发明的控制逻辑可以实施为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM、压缩盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质也可以分布在网络连接的计算机系统中，使得计算机可读介质由例如远程信息处理服务器以分布式方式存储和执行。

已经参考本发明的优选实施例对本发明进行了详细描述。然而，本领域技术人员应该理解的是，可以在这些实施例中做出变更而不脱离本发明的原理和精神，其中本发明的范围在所附权利要求及其等价形式中限定。

Claims (6)

1.一种用于车辆的高电压电池系统的继电器熔断检测系统，包括：

两个继电器，其在一定时间间隔内被顺序地串联连接，此后，接通与所述两个继电器之一并联连接的继电器，当接通串联连接的所述两个继电器之间的被更迟接通的继电器时，

配置成通过判断负载电流的大小，来检测至少两个继电器的熔断，每当检测到各继电器的熔断时，在改变相互串联连接的所述两个继电器的接通顺序的情况下，检测继电器的熔断的控制器。

2.如权利要求1所述的用于车辆的高电压电池系统的继电器熔断检测系统，其中在车辆的每次点火开启时，检测继电器是否被熔断。

3.一种用于车辆的高电压电池系统的继电器熔断检测方法，包括：

响应于确定第一比特已被选择，执行第一处理，所述第一处理包括：由控制器接通与高电压电池的负电极相连接的负继电器；在自从把所述负继电器连接到所述负电极以来逝去预定时间之后，由所述控制器接通与正继电器相连接的预充电继电器，所述正继电器被连接到所述高电压电池的正电极；以及由所述控制器通过判断在所述正继电器被断开的时候，当连接所述预充电继电器时的负载电流的大小，来检测所述预充电继电器和所述正继电器是否一起被熔断；和

响应于确定所述预定比特未被选择，执行第二处理，所述第二处理包括：由所述控制器连接所述预充电继电器；在自从连接所述预充电继电器以来逝去预定时间之后，由所述控制器连接所述负继电器；以及通过判断在所述正继电器被断开的时候，当接通所述负继电器时的负载电流的大小，来检测所述负继电器是否被熔断，

其中每当继电器被熔断时，交替地执行所述第一处理和所述第二处理。

4.如权利要求3所述的用于车辆的高电压电池系统的继电器熔断检测方法，其中在车辆的每次点火开启时检测继电器是否被熔断，在所述第一处理和所述第二处理中，处理选择比特彼此不同，使得每次进行延续的一系列点火开启时，一个接一个地交替执行所述第一处理和所述第二处理，并且所述第一处理或所述第二处理被配置成取决于后续点火开启期间的所述处理选择比特而被选择。

5.如权利要求4所述的用于车辆的高电压电池系统的继电器熔断检测方法，其中所述处理选择比特被存储在即使在车辆的点火处于关闭的点火关闭状态下也不会被擦除的非易失性存储器中。

6.一种包含在控制器上执行的程序指令的计算机可读介质，所述计算机可读介质包含：

确定预定比特是否已被选择的程序指令；

响应于确定第一比特已被选择，而执行以下第一处理的程序指令：

接通与高电压电池的负电极相连接的负继电器，

在自从把所述负继电器连接到所述负电极以来逝去预定时间之后，程序指令与正继电器相连接的预充电继电器，所述正继电器被连接到所述高电压电池的正电极，和

通过判断在所述正继电器被断开的时候，当接通所述预充电继电器时的负载电流的大小，来检测所述预充电继电器和所述正继电器是否一起被熔断；以及

响应于确定所述预定比特未被选择，而执行以下第二处理的程序指令，

接通所述预充电继电器，

在自从接通所述预充电继电器以来逝去预定时间之后，接通所述负继电器，和

通过判断在所述正继电器被断开的时候，当接通所述负继电器时的负载电流的大小，来检测所述负继电器是否被熔断，

其中每当继电器被熔断时，交替地执行所述第一处理和所述第二处理。

Images