CN107831430A - 一种高压接触器触电异常检测电路及检测方法 - Google Patents

一种高压接触器触电异常检测电路及检测方法 Download PDF

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雷晶晶
唐智
曾志平
钟海斌
王明旺
王华文
钟文彬
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3271—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of high voltage or medium voltage devices
    • G01R31/3275—Fault detection or status indication

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Abstract

本发明揭示了一种高压接触器触点异常检测电路及检测方法，包括高压电池组、第一电阻，第二电阻，第三电阻，第四电阻，第五电阻，第一接触器、第二接触器，线圈、第一开关及第二开关，所述第一接触器设于所述第一电阻与所述第三电阻之间，所述第二接触器设于所述第二电阻与所述第四电阻之间，所述第五电阻与所述线圈并联，其两端分别连接第一开关与第二开关，本发明提供的高压接触器触点异常检测电路及检测方法，抗干扰能力强，在各种恶劣的环境及不同车载环境，工况环境，仍然保证很好的精度，可以有效的提高高压电池系统的安全性；无需额外的接口电路，采用了最少的出线方式，工作稳定可靠。

Description

一种高压接触器触电异常检测电路及检测方法
技术领域
本发明涉及电池管理系统领域，特别是涉及一种高压接触器触点异常检测电路及检测方法。
背景技术
随着新能源产业的迅速发展，电动汽车受到消费者越来越多的关注，众所周知电动汽车大都使用典型高电压电池系统作为驱动动力和能量需求，其电池系统包括大量的电池单元或者包括若干电池单元的的模块。
电动汽车的一个重要特点就是带有高压动力回路，其工作回路中的电压甚至可以高达数百伏。因此在考虑电动汽车给我们带来环保效益的同时，高压安全问题同样不容忽视。高压线路上的接触器控制如果发生异常，将增大人员触电风险，造成车辆运行故障甚至事故，当发生高压安全故障，高电压和大电流不仅危及乘客人身安全还会影响低压电气的正常工作。所以在继续延伸传统汽车安全要求的基础上，高压安全成为各种纯电动车型和混合动力车型关注的问题。
电动汽车的高压电池通过高压接触器与车辆的高电压总线进行断开和连通，接触器控制着高压电路接通启动、纯电动汽车运转、高压电路断电泊车等三方面。接触器吸合过程是个阻尼震动过程，所以接触器触点判断异常状态的准确性至关重要。且当接触器过载、设备短路或大电流高压回路接触器连接点，电流非常大时，接触器主触头发热量会十分严重，因此存在产生的高温会使接触器触头粘连在一起的风险，这种情况下即使接触器控制回路断电，其主触头也不能分断，高压状态一直存在；在接通或断开时可能发生直流接触器触头异常故障，使得接触器触头无法断开，严重威胁到驾驶人员和整体车辆的安全。
出现高压漏电或者高压没有成功断开的情况下，驾乘人员在无意图的情况下接触到这些高压装置受到一定的伤害，甚至有人身安全受到威胁的潜在风险。现阶段对于高压触点异常检测方式功能单一，通常的做法是在电车汽车的高压回路中并行设置高压安全的弱电监测回路，甚至没有触点异常检测的功能，简单的切断电源包的高压输出将诱发其他危险的发生。
因此如何可靠及时的对触点异常全面而准确的检测成为亟待解决的问题之一。
发明内容
在本方案中，提供了高压接触器触点异常检测电路及检测方法，抗干扰能力强，在各种恶劣的环境及不同车载环境，工况环境，仍然保证很好的精度，可以有效的提高高压电池系统的安全性；无需额外的接口电路，采用了最少的出线方式，工作稳定可靠。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高压接触器触点异常检测电路，包括高压电池组、第一电阻，第二电阻，第三电阻，第四电阻，第五电阻，第一接触器、第二接触器，线圈、第一开关及第二开关，所述第一接触器设于第一电阻与所述第三电阻之间，所述第二接触器设于第二电阻与第四电阻之间，所述第五电阻与所述线圈并联，其两端分别连接第一开关与第二开关。
进一步的，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻及所述第五电阻的数量大于等于2。
进一步的，所述第一电阻及所述第三电阻的一端接地，另一端与所述第一接触器连接。
进一步的，所述第二电阻及所述第四电阻的一端接地，另一端与第二接触器连接。
进一步的， 所述第一开关及所述第二开关为MOS管。
一种高压接触器触点异常检测方法，包括以下步骤。
步骤1：检测第九电阻与第十电阻之间的电压是否为零；
若电压为零，则所述第一开关或所述第二开关未闭合，
若电压不为零，则所述第一开关及所述第二开关闭合。
步骤2：采样第一检测电阻，第二检测电阻，第三检测电阻及第四检测电阻的电压，诊断接触器开闭是否异常；
第一接触器闭合诊断；
若第一接触器闭合，则U1 + U2等于U2 + U3；
第一接触器断开诊断;
若第一接触器断开，第二接触器闭合，则U1 + U2不等于U2 + U3;
第二接触器闭合诊断
若第二接触器闭合，第一接触器断开，则U1 + U2等于U1 + U4;
若第一接触器闭合，第二接触器闭合，则 U1 + U2等于U3+ U4;
第二接触器断开诊断
若第一接触器断开，第二接触器断开，则U1 + U2等于U3+ U4。
步骤3：检测接触器闭合阻抗是否异常；接触器閉合过程是个阻尼震动过程，当接触器过载、设备短路或大电流高压回路接触器连接点，电流非常大时，接触器主触头发热量会十分严重，實時檢測所述第一接觸器及第二接觸器溫度探頭的情況，檢測接觸器閉合阻抗是否異常。
本发明提供的高压接触器触点异常检测电路及检测方法，具有以下有益效果。
抗干扰能力强，在各种恶劣的环境及不同车载环境，工况环境，仍然保证很好的精度，可以有效的提高高压电池系统的安全性；无需额外的接口电路，采用了最少的出线方式，工作稳定可靠。
附图说明
图1 是本发明一实施例的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，提供本发明的一种高压接触器触点异常检测电路，包括高压电池组、第一电阻1，第二电阻2，第三电阻3，第四电阻4，第五电阻5，第一接触器6、第二接触器7，线圈8、第一开关9及第二开关10，所述第一接触器6设于第一电阻1与所述第三电阻3之间，所述第二接触器7设于第二电阻2与第四电阻4之间，所述第五电阻5与所述线圈8并联，其两端分别连接第一开关9与第二开关10。
本實施例中，所述第一电阻1、所述第二电阻2、所述第三电阻3、所述第四电阻4及所述第五电阻5的数量為2。
如圖所示，優選的，所述第一电阻1的R2及所述第三电阻3的R6接地，所述第一电阻1的R1及所述第三电阻3的R5与所述第一接触器6连接。
優選的，所述第二电阻2的R3及所述第四电阻4的R7接地，所述第二电阻2的R4，所述第四电阻4的R8与第二接触器7连接。
優選的， 所述第一开关及所述第二开关为MOS管。
一种高压接触器触点异常检测方法，包括以下步骤。
步骤1：检测所述第五電阻5之间的电压是否为零；
若电压为零，则所述第一开关或所述第二开关未闭合，線圈未通電。
步驟2：检测第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻之间的电压，诊断接触器开闭是否异常：
第一接触器断开诊断；
若第一接触器断开，第二接触器闭合，则U1 + U2不等于U2 + U3; 则U1 + U2等于U1 +U4；
第二接触器断开诊断；
若第一接触器断开，第二接触器断开，则U1 + U2等于U3+ U4。
步骤3：接触器闭合阻抗异常检测；
實時監控接觸器溫度探頭溫度，溫度異常則接觸器異常。
本實施例中，單接觸器需要斷開時，進行上述步驟1、步驟2及步驟3，檢測接觸器是否正常斷開。
步骤4：检测所述第五電阻5之间的电压是否为零；
若电压不为零，则所述第一开关及所述第二开关闭合，線圈通電。
步驟5：检测第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻之间的电压，诊断接触器开闭是否异常
第一接触器闭合诊断;
若第一接触器闭合，则U1 + U2等于U2 + U3;
第二接触器闭合诊断
若第一接触器闭合，第二接触器闭合，则 U1 + U2等于U3+ U4。
步骤6：接触器闭合阻抗异常检测；
實時監控接觸器溫度探頭溫度，溫度異常則接觸器異常。
本實施例中，單接觸器需要閉合時，進行上述步驟4、步驟5及步驟6，檢測接觸器是否正常閉合。
本實施例中，通過第一開關及第二開關閉合，使線圈通電，產生磁場，吸附接觸器的金屬彈片完成接觸器閉合。
本发明提供的高压接触器触点异常检测电路及檢測方法，通過线圈通電驱动诊断方案、交叉电压法诊断接触器高压触点异常方案及溫度探頭的溫度實時監控防控，可多層次，全方位的對接觸點進行全面、準確并可靠的實時檢測，抗干扰能力强，在各种恶劣的环境及不同车载环境，工况环境，仍然保证很好的精度，有效的提高高压电池系统的安全性；同時无需额外的接口电路，采用了最少的出线方式，工作稳定可靠。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种高压接触器触点异常检测电路，其特征在于，包括高压电池组、第一电阻，第二电阻，第三电阻，第四电阻，第五电阻，第一接触器、第二接触器，线圈、第一开关及第二开关，所述第一接触器设于第一电阻与所述第三电阻之间，所述第二接触器设于第二电阻与第四电阻之间，所述第五电阻与所述线圈并联，其两端分别连接第一开关与第二开关。
2.根据权利要求1所述的高压接触器触点异常检测电路，其特征在于，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻及所述第五电阻的数量大于等于2。
3.根据权利要求1或2所述的高压接触器触点异常检测电路，其特征在于， 所述第一电阻及所述第三电阻的一端接地，另一端与所述第一接触器连接。
4.根据权利要求1或2所述的高压接触器触点异常检测电路，其特征在于， 所述第三电阻及所述第四电阻的一端接地，另一端与第二接触器连接。
5.根据权利要求1所述的高压接触器触点异常检测电路，其特征在于， 所述第一开关及所述第二开关为MOS管。
6.根据权利要求1所述的高压接触器触点异常检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：检测第九电阻与第十电阻之间的电压是否为零；
步骤2：检测第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻之间的电压，诊断接触器开闭是否异常；
步骤3：检测接触器闭合阻抗是否异常。
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