CN103399571A - 用于电动车电机控制器高压回路的检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电动车电机控制器高压回路的检测装置和方法，该装置以车载低压电源作为高压直流回路故障检测电源，在弱电检测主回路中串接二极管来避免电源反接及直流回路残余电压的回馈，为了控制弱电检测主回路与高压直流回路的闭合与断开，在弱电检测主回路中串接双触点的继电器，同时在弱电检测主回路中串接检测电阻。当故障检测开始时，通过逻辑判断单元控制继电器通断，通过测量检测电阻两端的电压变化来判断高压直流回路的故障情况，根据逻辑判断单元输出的检测结果控制高压直流回路的通电状态。本发明结构简单且经济实用，能实现高压直流回路通电前的故障检测，有效控制高压直流回路的通电，避免安全事故的发生。

Description

用于电动车电机控制器高压回路的检测装置及方法

技术领域

本发明涉及一种电动车电机控制器的检测设备，特别是涉及用于电动车电机控制器高压回路的检测装置及方法。

背景技术

随着经济的发展，能源和环保问题日益突出，世界各国都将目光投向了环保和节能的电动汽车。而电动汽车的一个重要特点就是车内装有能保证足够动力性能的高电压回路，其高达300V以上的电压危及人身安全和车载高压用电器的使用安全。因此，电动车电机控制器高压回路的检测至关重要。

现有对电动车电机控制器高压回路的检测主要是在电机控制器正常工作时进行监测，如专利申请号为200520099720.4所述的混合动力电动车辆电气安全保护装置，它包括电信号输入端，电信号输入端连接光电耦合电路，光电耦合电路的输出端连接译码器，译码器的输出分别连接光电耦合电路、逻辑代码显示电路和故障信号比较器，比较器的输出端一路到仪表板点亮故障指示灯，另一路到电源控制装置去控制高压继电器的通断。该装置能通过对故障的检测来控制高压回路的闭合和断开，但它是电机控制器正常工作中的一种监测，即在正常运行时监测到故障后采取的控制手段，然而，有些时候，电机控制器在接通高压直流电源之前就已经存在故障，若未及时的检测出来，在其投入工作时则会出现安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、经济实用的用于电动车电机控制器高压回路的检测装置及方法，对车用电机控制器进行运行前的无故障检测，根据检测电阻回路的检测值对高压直流回路故障及正常状态进行逻辑判断，进而控制高压直流回路的通断，有效防止安全事故的发生。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：用于电动车电机控制器高压回路的检测装置，它包括弱电检测主回路和逻辑判断单元，所述的弱电检测主回路包括检测电源和检测电阻回路，检测电源通过检测电阻回路连接待测的高压直流回路，检测电阻回路的检测信号输出端与逻辑判断单元的检测信号输入端相连，逻辑判断单元输出控制信号。

检测电源负责给弱电检测主回路供电，在检测电源与检测电阻回路之间还串接有二极管和检测回路继电器，二极管的正极连接检测电源的正极，用于避免电源反接及弱电检测主回路残余电压的反馈，检测回路继电器用于控制弱点检测主回路与待测的高压直流回路的闭合和断开，逻辑判断单元的控制信号输出端分别与检测回路继电器和高压回路继电器相连，用于控制检测回路继电器和高压回路继电器的闭合和断开。

进一步的，该装置还包括报警器，报警器与逻辑判断单元的控制信号输出端连接。所述的检测电源选用车载低压电源。

在检测电阻回路与逻辑判断单元之间还设有运算放大器，运算放大器的同相输入端连接电阻检测回路的检测信号输出端，运算放大器的反相输入端通过电阻R2接地，运算放大器的输出端连接逻辑判断单元的检测信号输入端，运算放大器的输出端还通过电阻R3连接运算放大器的反相输入端。

用于电动车电机控制器高压回路的检测方法，它包括如下步骤：

S1：电动车电机控制器接通低压电源；

S2：逻辑判断单元确认高压回路上无高压电；

S3：逻辑判断单元检测是否有检测启动信号，若有，则进入S4，若无，则逻辑判断单元控制高压回路继电器闭合，检测回路继电器断开；

S4：逻辑判断单元控制检测回路继电器闭合，高压回路继电器断开；

S5：弱点检测主回路对高压直流回路进行检测，并进行故障逻辑判断；对高压直流回路进行检测具体为：检测弱电检测主回路中检测电阻两端的电压；

S6：检测结果为正常，则逻辑判断单元控制高压回路继电器闭合，检测回路继电器断开；若检测有故障，则逻辑判断单元控制检测回路继电器断开，高压回路继电器断开，同时，报警器报警。

所述检测电阻两端的电压包括如下情况：

①在高压直流回路中无放电电阻的情况下，对高压直流回路中的电容与检测电阻进行匹配控制充电时间，在此时间内对检测电阻两端的电压进行检测；

②在高压直流回路中有放电电阻的情况下，直接测量检测电阻两端的电压。

所述的故障逻辑判断包括如下：

①在高压直流回路中无放电电阻的情况下，当检测电阻上的端电压从零缓慢上升，最终为低压电源电压值时，为正常状态；当检测电阻上的端电压始终为零时，为短路故障；当检测电阻上的端电压始终为低压电源电压值时，为开路状态；

②在高压直流回路中有放电电阻的情况下，当检测电阻上的端电压从零缓慢上升，最终接近低压电源电压值时，为正常状态；当检测电阻上的端电压始终为零时，为短路故障；当检测电阻上的端电压始终为接近低压电源电压值时，为电容开路状态；当检测电阻上的端电压从零缓慢上升，最终为低压电源电压值时，为放电电阻开路状态。 

本发明的有益效果是：

（1）   在为高压直流回路供电之前先进行故障检测，能有效防止安全事故的发生；

（2）   利用车载低压电源作为弱电检测主回路的检测电源，无需另外加设检测电源模块，充分利用现有资源，降低了测试成本；

（3）   通过测量检测电阻的端电压来实现高压直流回路的故障检测，结构简单、经济实用。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明弱电检测主回路的电路结构图；

图3为检测信号走向电路图；

图4为本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1、图2所示，用于电动车电机控制器高压回路的检测装置，它包括弱电检测主回路和逻辑判断单元，所述的弱电检测主回路包括检测电源和检测电阻回路，检测电源通过检测电阻回路连接待测的高压直流回路，检测电阻回路的检测信号输出端与逻辑判断单元的检测信号输入端相连，逻辑判断单元输出控制信号。

检测电源负责给弱电检测主回路供电，在检测电源与检测电阻回路之间还串接有二极管和检测回路继电器（K1和K2），K1和K2均为双触点的继电器且相互联动，二极管的正极连接检测电源的正极，用于避免电源反接及弱电检测主回路残余电压的反馈，检测回路继电器用于控制弱点检测主回路与待测的高压直流回路的闭合和断开，逻辑判断单元的控制信号输出端分别与检测回路继电器（K1和K2）和高压回路继电器（K3和K4）相连，用于控制检测回路继电器和高压回路继电器的闭合和断开。

进一步的，该装置还包括报警器，报警器与逻辑判断单元的控制信号输出端连接。所述的检测电源直接选用车载低压电源。

如图3所示，在检测电阻回路与逻辑判断单元之间还设有运算放大器，运算放大器的同相输入端连接电阻检测回路的检测信号输出端，运算放大器的反相输入端通过电阻R2接地，运算放大器的输出端连接逻辑判断单元的检测信号输入端，运算放大器的输出端还通过电阻R3连接运算放大器的反相输入端。

如图4所示，用于电动车电机控制器高压回路的检测方法，它包括如下步骤：

S1：电动车电机控制器接通低压电源；

S2：逻辑判断单元确认高压回路上无高压电；

S3：逻辑判断单元检测是否有检测启动信号，若有，则进入S4，若无，则逻辑判断单元控制高压回路继电器闭合，检测回路继电器断开；

S4：逻辑判断单元控制检测回路继电器闭合，高压回路继电器断开；

S5：弱点检测主回路对高压直流回路进行检测，并进行故障逻辑判断；对高压直流回路进行检测具体为：检测弱电检测主回路中检测电阻两端的电压V_testin；

S6：检测结果为正常，则逻辑判断单元控制高压回路继电器闭合，检测回路继电器断开，允许向高压直流回路通电；若检测有故障，则逻辑判断单元控制检测回路继电器断开，高压回路继电器断开，不允许向高压直流回路通电，同时，报警器报警。

所述检测电阻两端的电压包括如下情况：

①   高压直流回路中无放电电阻的情况下，对高压直流回路中的电容与检测电阻进行匹配控制充电时间，在此时间内对检测电阻两端的电压V_testin进行检测；

②   高压直流回路中有放电电阻的情况下，直接测量检测电阻两端的电压V_testin。

所述的故障逻辑判断包括如下：

①   高压直流回路中无放电电阻的情况下，当检测电阻上的端电压V_testin从零缓慢上升，最终为低压电源电压值时，为正常状态；当检测电阻上的端电压V_testin始终为零时，为短路故障；当检测电阻上的端电压V_testin始终为低压电源电压值时，为开路状态；

②       高压直流回路中有放电电阻的情况下，当检测电阻上的端电压V_testin从零缓慢上升，最终接近低压电源电压值时，为正常状态；当检测电阻上的端电压V_testin始终为零时，为短路故障；当检测电阻上的端电压V_testin始终为接近低压电源电压值时，为电容开路状态；当检测电阻上的端电压V_testin从零缓慢上升，最终为低压电源电压值时，为放电电阻开路状态。 

Claims (7)

1.用于电动车电机控制器高压回路的检测装置，其特征在于：它包括弱电检测主回路和逻辑判断单元，所述的弱电检测主回路包括检测电源和检测电阻回路，检测电源通过检测电阻回路连接待测的高压直流回路，检测电阻回路的检测信号输出端与逻辑判断单元的检测信号输入端相连，逻辑判断单元输出控制信号；

检测电源负责给弱电检测主回路供电，在检测电源与检测电阻回路之间还串接有二极管和检测回路继电器，二极管的正极连接检测电源的正极，用于避免电源反接及弱电检测主回路残余电压的反馈，检测回路继电器用于控制弱点检测主回路与待测的高压直流回路的闭合和断开，逻辑判断单元的控制信号输出端分别与检测回路继电器和高压回路继电器相连，用于控制检测回路继电器和高压回路继电器的闭合和断开。

2.根据权利要求1所述的用于电动车电机控制器高压回路的检测装置，其特征在于：它还包括报警器，报警器与逻辑判断单元的控制信号输出端连接。

3.根据权利要求1所述的用于电动车电机控制器高压回路的检测装置，其特征在于：在检测电阻回路与逻辑判断单元之间还设有运算放大器，运算放大器的同相输入端连接电阻检测回路的检测信号输出端，运算放大器的反相输入端通过电阻R2接地，运算放大器的输出端连接逻辑判断单元的检测信号输入端，运算放大器的输出端还通过电阻R3连接运算放大器的反相输入端。

4.根据权利要求1所述的用于电动车电机控制器高压回路的检测装置，其特征在于：所述的检测电源选用车载低压电源。

5.用于电动车电机控制器高压回路的检测方法，其特征在于：它包括如下步骤：

S1：电动车电机控制器接通低压电源；

S2：逻辑判断单元确认高压回路上无高压电；

S3：逻辑判断单元检测是否有检测启动信号，若有，则进入S4，若无，则逻辑判断单元控制高压回路继电器闭合，检测回路继电器断开；

S4：逻辑判断单元控制检测回路继电器闭合，高压回路继电器断开；

S5：弱点检测主回路对高压直流回路进行检测，并进行故障逻辑判断；对高压直流回路进行检测具体为：检测弱电检测主回路中检测电阻两端的电压；

S6：检测结果为正常，则逻辑判断单元控制高压回路继电器闭合，检测回路继电器断开；若检测有故障，则逻辑判断单元控制检测回路继电器断开，高压回路继电器断开，同时，报警器报警。

6.根据权利要求5所述的用于电动车电机控制器高压回路的检测方法，其特征在于：所述检测电阻两端的电压包括如下情况：

①在高压直流回路中无放电电阻的情况下，对高压直流回路中的电容与检测电阻进行匹配控制充电时间，在此时间内对检测电阻两端的电压进行检测；

②在高压直流回路中有放电电阻的情况下，直接测量检测电阻两端的电压。

7.根据权利要求5所述的用于电动车电机控制器高压回路的检测方法，其特征在于：所述的故障逻辑判断包括如下：

①在高压直流回路中无放电电阻的情况下，当检测电阻上的端电压从零缓慢上升，最终为低压电源电压值时，为正常状态；当检测电阻上的端电压始终为零时，为短路故障；当检测电阻上的端电压始终为低压电源电压值时，为开路状态；

②在高压直流回路中有放电电阻的情况下，当检测电阻上的端电压从零缓慢上升，最终接近低压电源电压值时，为正常状态；当检测电阻上的端电压始终为零时，为短路故障；当检测电阻上的端电压始终为接近低压电源电压值时，为电容开路状态；当检测电阻上的端电压从零缓慢上升，最终为低压电源电压值时，为放电电阻开路状态。

Images