CN109849733B - 用于电动车辆高压继电器粘连检测及处理的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电动车辆高压继电器粘连检测及处理的装置和方法。装置包括继电器模块和检测模块；继电器模块包括串接于电池正极与负载正极端的主正继电器、串接于电池负极与负载负极端的主负继电器、串接于快充口正极端与负载正极端的快充正继电器和串接于快充口负极端与负载负极端的快充负继电器；检测模块包括检测电池正负极电压、电池负极与负载正极端间电压、电池正极与负载负极端间电压、电池负极与快充口正极端间电压及电池正极与快充口负极端间电压的检测电路。本发明基于所确定的车辆高压用电状态，通过控制检测模块检测电压值以及控制继电器模块的操作来确定是否出现继电器粘连，并相应进行故障处理，有效避免高压风险。

Description

用于电动车辆高压继电器粘连检测及处理的装置和方法

技术领域

本发明总体上涉及车辆领域，具体涉及一种用于电动车辆高压继电器粘连检测及处理的装置和方法。

背景技术

电动车辆行驶中的高压供电安全以及车辆的充电安全至关重要，这对高压继电器的粘连故障诊断提出了更高要求。当前的继电器粘连检测，通常关注于用于负载供电回路中的继电器，并且无法准确定位出具体的出现粘连故障的继电器以及进行相应的故障处理。此外，当前并没有涉及对高压充电继电器的粘连情况进行检测以及进行响应故障处理的方案。

发明内容

针对上述问题，本发明的实施例提供一种用于电动车辆高压继电器粘连检测及处理的装置和方法，解决了现有技术中存在的上述缺陷。

在本发明的第一方面，提供一种用于电动车辆高压继电器粘连检测及处理的装置。该装置包括继电器模块和检测模块；继电器模块包括主正继电器、主负继电器、快充正继电器和快充负继电器，主正继电器串接于电动车辆的电池模组的正极与电动车辆的高压负载的正极端之间，主负继电器串接于电池模组的负极与高压负载的负极端之间，快充正继电器串接于电动车辆的快充口的正极端与高压负载的正极端之间，快充负继电器串接于快充口的负极端与高压负载的负极端之间；以及检测模块包括检测电池模组的正极与负极之间第一电压值的第一电压检测电路、检测电池模组的负极与高压负载的正极端之间第二电压值的第二电压检测电路、检测电池模组的正极与高压负载的负极端之间第三电压值的第三电压检测电路、检测电池模组的负极与快充口的正极端之间第四电压值的第四电压检测电路以及检测电池模组的正极与快充口的负极端之间第五电压值的第五电压检测电路；检测的各电压值用于确定继电器模块是否出现继电器粘连。

在某些实施例中，继电器模块还包括串联的预充继电器和预充电阻，串联的预充继电器和预充电阻与主正继电器并联。

在某些实施例中，装置还包括管理模块，管理模块在电动车辆行车过程中根据车辆上电和下电的继电器闭合逻辑控制检测模块检测第一电压值、第二电压值和第三电压值并判断主正继电器、主负继电器和预充继电器是否出现粘连，以及在电动车辆快充过程中根据车辆上电和下电的继电器闭合逻辑控制检测模块检测第一电压值、第四电压值和第五电压值并判断快充正继电器和快充负继电器是否出现粘连。

在某些实施例中，管理模块还根据继电器是否出现粘连的判断进行故障处理。

在本发明的第二方面，提供一种对电动车辆高压继电器粘连进行检测及处理的方法。继电器包括串接于电动车辆的电池模组的正极与电动车辆的高压负载的正极端之间的主正继电器和串接于电池模组的负极与高压负载的负极端之间的主负继电器，方法包括：确定电动车辆的高压用电状态；基于高压用电状态，通过控制与继电器相关联的电压检测电路检测电压值以及控制继电器的操作，确定继电器是否出现继电器粘连；以及响应于出现继电器粘连，进行故障处理。

在某些实施例中，继电器还包括串联的预充继电器和预充电阻，串联的预充继电器和预充电阻与主正继电器并联，确定继电器是否出现继电器粘连包括：响应于电动车辆处于行车过程的上电操作状态，控制检测电池模组的正极与负极之间第一电压值的第一电压检测电路、检测电池模组的负极与高压负载的正极端之间第二电压值的第二电压检测电路和检测电池模组的正极与高压负载的负极端之间第三电压值的第三电压检测电路检测第一电压值、第二电压值和第三电压值；基于在第一时段的第二电压值、第三电压值与第一电压值的比较，确定主正继电器、主负继电器和预充继电器是否出现粘连。

进一步地，确定主正继电器、主负继电器和预充继电器是否出现粘连包括：当第二电压值在第一时段内保持大于第一电压值的第一比例且第三电压值在第一时段内保持小于第一电压值的第二比例，则确定主正继电器或者预充继电器出现粘连；以及当第三电压值在第一时段内保持大于第一电压值的第一比例且第二电压值在第一时段内保持小于第一电压值的第二比例，则确定主负继电器出现粘连。

进一步地，进行故障处理包括：响应于确定在上电操作中主正继电器、主负继电器和预充继电器中任一出现粘连，根据车辆上电的继电器闭合逻辑控制继电器停止上电操作。

在某些实施例中，其中确定继电器是否出现继电器粘连包括：响应于电动车辆处于行车过程的下电操作状态，根据车辆下电的继电器闭合逻辑控制继电器的操作；控制检测电池模组的正极与负极之间第一电压值的第一电压检测电路、检测电池模组的负极与高压负载的正极端之间第二电压值的第二电压检测电路和检测电池模组的正极与高压负载的负极端之间第三电压值的第三电压检测电路检测第一电压值、第二电压值和第三电压值；基于在第二时段的第二电压值、第三电压值与第一电压值的比较，确定主正继电器和主负继电器是否出现粘连。

进一步地，确定主正继电器和主负继电器是否出现粘连包括：当第二电压值在第二时段内保持大于第一电压值的第一比例且第三电压值在第二时段内保持小于第一电压值的第二比例，则确定主正继电器出现粘连；以及当第三电压值在第二时段内保持大于第一电压值的第一比例且第二电压值在第一时段内保持小于第一电压值的第二比例，则确定主负继电器出现粘连。

进一步地，进行故障处理包括：响应于确定在下电操作中主正继电器和主负继电器中任一出现粘连，发出断开主正继电器和主负继电器的指令并记录继电器粘连有关信息。

在某些实施例中，继电器还包括串接于电动车辆的快充口的正极端与高压负载的正极端之间的快充正继电器和串接于快充口的负极端与高压负载的负极端之间的快充负继电器，确定继电器是否出现继电器粘连包括：响应于电动车辆处于快充过程的上电操作状态，控制检测电池模组的正极与负极之间第一电压值的第一电压检测电路、检测电池模组的负极与快充口的正极端之间第四电压值的第四电压检测电路和检测电池模组的正极与快充口的负极端之间第五电压值的第五电压检测电路检测第一电压值、第四电压值和第五电压值；以及基于在第三时段的第四电压值、第五电压值与第一电压值的比较，确定快充正继电器和快充负继电器是否出现粘连。

进一步地，确定快充正继电器和快充负继电器是否出现粘连包括：当第四电压值在第三时段内保持大于第一电压值的第一比例且第五电压值在第三时段内保持小于第一电压值的第二比例，则确定快充正继电器出现粘连；以及当第五电压值在第三时段内保持大于第一电压值的第一比例且第四电压值在第三时段内保持小于第一电压值的第二比例，则确定快充负继电器出现粘连。

进一步地，进行故障处理包括：响应于确定在快充过程的上电操作中快充正继电器和快充负继电器中任一出现粘连，控制继电器停止快充操作。

在某些实施例中，继电器还包括串接于电动车辆的快充口的正极端与高压负载的正极端之间的快充正继电器和串接于快充口的负极端与高压负载的负极端之间的快充负继电器，确定继电器是否出现继电器粘连包括：响应于电动车辆处于快充过程的下电操作状态，根据车辆快充过程下电的继电器闭合逻辑控制继电器的操作；控制检测电池模组的正极与负极之间第一电压值的第一电压检测电路、检测电池模组的负极与快充口的正极端之间第四电压值的第四电压检测电路和检测电池模组的正极与快充口的负极端之间第五电压值的第五电压检测电路检测第一电压值、检测第四电压值和第五电压值；以及基于在第四时段的第四电压值、第五电压值与第一电压值的比较，确定快充正继电器和快充负继电器是否出现粘连。

进一步地，确定快充正继电器和快充负继电器是否出现粘连包括：当第四电压值在第四时段内保持大于第一电压值的第一比例且第五电压值在第四时段内保持小于第一电压值的第二比例，则确定快充正继电器出现粘连；以及当第五电压值在第四时段内保持大于第一电压值的第一比例且第四电压值在第三时段内保持小于第一电压值的第二比例，则确定快充负继电器出现粘连。

进一步地，进行故障处理包括：响应于确定在快充过程的下电操作中快充正继电器和快充负继电器中任一出现粘连，发出断开快充正继电器和快充负继电器的指令并记录继电器粘连有关信息。

本发明的实施例在车辆行车的上电、下电过程中和车辆快充过程的上电、下电过程中分别判断各相关高压继电器是否出现粘连现象，并记录相关故障状态后进行处理。以此方式，实现了更迅速定位出现粘连故障的继电器，便于维修人员进行维修，节约了人工成本。进一步地，能够准确的提醒用户或维修人员，具体是正极还是负极带高压电，由此可以有针对性的避免高压风险。

附图说明

图1示出根据本发明实施例的用于电动车辆高压继电器粘连检测及处理的系统的示意性框图；

图2示出根据本发明的一个实施例的实现图1系统的具体电路结构的示意性框图；以及

图3示出根据本发明的一个实施例的用于电动车辆高压继电器粘连检测及处理的方法的流程图；

图4示出根据本发明的一个实施例的行车上电时继电器粘连检测过程的流程图；

图5示出根据本发明的另一实施例的行车下电时继电器粘连检测过程的流程图；

图6示出根据本发明的又一实施例的快充上电时继电器粘连检测过程的流程图；以及

图7示出根据本发明的又一实施例的快充下电时继电器粘连检测过程的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本发明并不局限于附图和以下实施例。

如本文中所述，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。

如所知的，高压继电器粘连即继电器处于故障或损坏，处于常闭状态，导致高压电路处于连通状态，也即表示继电器断开高压回路功能失效，导致高压存在泄漏风险。如前所述，当前对负载供电回路中的继电器的粘连检测无法准确定位出具体的出现粘连故障的继电器以及进行相应的故障处理，而且也没有涉及对高压充电继电器的粘连情况进行检测以及进行响应故障处理的方案。

有鉴于此，本发明的一方面至少对电动车辆高压用电涉及到的所有高压继电器的粘连进行诊断，以便在诊断出粘连故障时能够及时进行相应处理，从而能够避免高压继电器出现粘连故障产生的安全隐患。

下面结合附图对本发明实施例作进一步描述。图1示出了根据本发明实施例的用于电动车辆高压继电器粘连检测及处理的系统100的示意性框图。如图所示，系统100包括电池模组101、继电器电路模块103、检测模块105、管理模块107以及高压负载设备109和直流充电设备111。

电池模组101为电动车辆的高压负载设备109提供高压电能。高压负载设备109可以是车辆中任何需要高压供电的设备，诸如电机等。继电器电路模块103包括多个高压继电器，在一个实施例中，各个继电器的闭合和打开逻辑状态受管理模块107的控制。在车辆的不同操作状态中，根据车辆接收到的各种操作指令和/或车辆操作流程，通过继电器电路模块103中多个逻辑受控的继电器，电池模组101可以为高压负载设备109提供能量。

直流充电设备111可以例如是充电桩。当电动车辆需要对电池模组进行充电时，根据车辆接收到的各种操作指令和/或车辆操作流程，管理模块107控制继电器电路模块103中多个继电器的状态，从而为电池模组101充电。

可以理解，在为车辆负载供电时，电池模组101、继电器电路模块103与高压负载设备109可以形成高压负载回路；在为车辆充电时，电池模组101、继电器电路模块103与直流充电设备111可以形成充电回路。

根据本发明的实施例，系统100的检测模块105可以包括多个电流或电压检测电路，这些检测电路根据管理模块105的控制和指令，检测车辆处于不同用电状态时继电器模块103中多个电路节点处的电流或电压，进而为管理模块105提供决策依据。管理模块105判断各继电器的粘连情况，并根据判断结果来进行相应的处理。具体过程将在下文详细描述。

图2示出了根据本发明的一个实施例的实现系统100的具体电路结构200的示意性框图。如图所示，在系统200中，电池模组201为负载220提供电能，并从充电桩230获取充电电能。

继电器电路模块103包括主正继电器K1、主负继电器K2、快充正继电器K4和快充负继电器K5。主正继电器K1串接于电池模组201的正极与负载220的正极端之间，主负继电器K2串接于电池模组201的负极与负载220的负极端之间，快充正继电器K4串接于电动车辆的快充口213的正极端与负载220的正极端之间，快充负继电器K5串接于快充口213的负极端与负载220的负极端之间。

此外，继电器电路模块103还可以包括串联的预充继电器K3和预充电阻215，串联的预充继电器K3和预充电阻215与主正继电器K1并联于电池模组201的正极与负载220的正极端之间，其使得负载220两端的电压能够缓慢上升达到某一阈值。

检测模块107包括检测电池模组201的正极与负极之间第一电压值V1的第一电压检测电路203、检测电池模组201的负极与负载220的正极端之间第二电压值V2的第二电压检测电路205、检测电池模组201的正极与负载220的负极端之间第三电压值V3的第三电压检测电路207、检测电池模组201的负极与快充口213的正极端之间第四电压值V4的第四电压检测电路209以及检测电池模组201的正极与快充口213的负极端之间第五电压值V5的第五电压检测电路211。这些检测电路用于检测各节点之间的电压，可以采用任何适宜的电路实现，诸如串接的开关和电阻等。

在本实施例中，对于V1、V2、V3、V4和V5的检测控制以及各继电器的状态控制集成在电池管理系统240(BMS，Battery Management System)中，BMS 240可以将检测结果反馈至车辆的其他控制或处理系统。

BMS 240在电动车辆行车过程中根据车辆上电和下电的继电器闭合逻辑控制检测电路检测V1、V2和V3并判断主正继电器K1、主负继电器K2和预充继电器K3是否出现粘连，以及在电动车辆快充过程中根据车辆上电和下电的继电器闭合逻辑控制检测电路检测V4和V5并判断快充正继电器k4和快充负继电器K5是否出现粘连。BMS 240可以根据继电器是否出现粘连的判断，进一步控制继电器的操作。

可以理解，系统100和系统200仅是示意性的，为了便于描述本发明的实施例，未具体示出和描述系统100和系统200的其他部件，以免不必要地模糊本发明实施例的方面。

根据本发明的实施例，可以对车辆行车的上电、下电过程以及车辆快充过程的上电、下电过程进行继电器粘连情况的检测，并相应地给出处理方式。在本发明中，结合图2所示的系统200定义如下几种车辆关于电池利用的高压用电状态。

·初始化状态：该状态下，K1、K2、K3、K4、K5均打开。

·高压上电状态：该状态下，K1、K2均闭合，K3、K4、K5保持打开。

·预充状态：该状态下，K1打开、K2闭合、K3闭合、K4和K5打开。由于存在预充电阻215，可以使负载220两端的电压缓慢上升，达到某一阈值例如90％*V1时，再切换为高压上电状态。

·快充状态：属于高压状态的一种，K1、K2、K4、K5均闭合，K3处于打开。

在车辆上电时，继电器状态动作如下：K2、K3同时闭合→闭合K1→断开K3→完成(即K1、K2均闭合)。

在车辆下电时，继电器状态动作如下：K2断开→K1断开→完成(即K1、K2、K3均打开)。

在车辆启动充电时，继电器状态动作如下：K2、K3同时闭合→闭合K1→断开K3→闭合K4和K5→完成(即K1、K2、K4、K5均闭合)

在车辆退出充电时，继电器状态动作如下：K4、K5同时断开→断开K2→断开K1→完成(即K1、K2、K3、K4、K5均打开)

图3示出了根据本发明的一个实施例的用于电动车辆高压继电器粘连检测及处理的方法300的流程图，方法300可以在诸如管理模块105或者在BMS240处实现。

在310，确定电动车辆的高压用电状态。根据本发明实施例，对于继电器粘连情况的检测根据车辆的实际使用情况、是否带电等状态并结合车辆流程逻辑来确定，因此，需要确定车辆的高压用电状态。

在一个实施例中，继电器包括串接于电动车辆的电池模组的正极与电动车辆的高压负载的正极端之间的主正继电器K1和串接于电池模组的负极与高压负载的负极端之间的主负继电器K2。在另一实施例中，继电器还包括预充继电器K3，预充继电器与预充电阻串联，串联的预充继电器和预充电阻与主正继电器并联。在另一实施例中，继电器还包括串接于电动车辆的快充口的正极端与高压负载的正极端之间的快充正继电器K4和串接于快充口的负极端与高压负载的负极端之间的快充负继电器K5。

在一个实施例中，高压用电状态至少包括行车的上电操作状态、行车的下电操作状态、快充的上电操作状态和快充的下电操作状态。与前述定义的高压用电状态和继电器状态动作相对应，行车的上电操作状态即处于静止状态的车辆进行上电动作操作；行车的下电操作状态即处于高压状态的车辆进行下电动作操作；快充的上电操作状态即在已经完成高压上电后，即K1和K2已经闭合的情况下，车辆启动快充的上电动作操作；快充的下电操作状态即车辆结束快充的下电动作操作。

管理模块105或BMS 240可以根据车辆当前的状态和所接收到的用户操作指令来确定其用电方面的上述高压用电状态。这些用户操作指令包括诸如来自上电、下电按钮或其他指令等。

在320，基于电动车辆所处于的高压用电状态，通过控制与继电器相关联的电压检测电路检测电压值以及控制继电器的操作，确定继电器是否出现继电器粘连。然后在330，响应于出现继电器粘连，进行故障处理。

下面结合图4、图5、图6和图7详细描述检测继电器粘连和相应的故障处理过程。

图4示出了根据本发明的一个实施例的行车上电时继电器粘连检测过程400的流程图。如图所示，流程从401开始，在403判断车辆是否处于初始化状态、高压未上电。如果是，即对处于静止OFF状态的车辆，在405，收到上电指令进行上电动作操作。BMS上电后，控制第一电压检测电路203、第二电压检测电路205和第三电压检测电路207开始检测V1、V2和V3。

在407，对V2、V3的变化和V1进行比较。若V2和V3均远小于V1，例如V2＜20％*V1且V3＜20％*V1，此时，BMS判断高压继电器没有粘连，在409，控制K2和K3同时进行闭合，进入上电流程。

若在407判断为否，则行进到411，判断V2在第一时段内保持大于V1的第一比例且V3在第一时段内保持小于V1的第二比例是否成立。作为示例，判断是否V2≥95％*V1、V3＜20％*V1，且持续时间超过第一时段(例如500ms)。如果是，在413确定继电器K1或继电器K3已经处于粘连的状态，负载的正极处于高压通路状态。然后在415，BMS检测到K1或者K3处于粘连的状态时，BMS的处理方式是，禁止继续上高压，即不再发送K2和K3同时闭合的指令；同时BMS发送高压正极处于高压风险的提醒或警报到仪表或大屏，给用户提醒。

在417，车辆在BMS上电后，检测V2和V3的电压，判断是否V3≥95％*V1、V2＜20％*V1，且持续时间超过第一时段(例如500ms)。如果是，在419确定继电器K2已经处于粘连的状态。然后行进到415，BMS检测到K2处于粘连的状态时，BMS的处理方式是，禁止继续上高压，即不再发送K2和K3同时闭合的指令；同时BMS发送高压负极处于高压风险的提醒或警报到仪表或大屏，给用户提醒。

另一方面，如果在403检查车辆状态时，车辆并不在初始化状态，则在421继续判断是否处于高压上电状态。如果是，进行到下一步骤A。对于车辆处于高压上电状态，根据车辆接收到的不同指令，可以进入高压下电过程、快充上电过程或者快充下电过程。

可以理解，过程400中的判断比例值和时段值仅是示意，为了区分不同比例和不同时段，本文中将其称之为第一比例、第二比例以及第一时段、第二时段等等，其值可以根据不同情境、车型等设置。以下过程中也同样。

图5示出了根据本发明的一个实施例的行车下电时继电器粘连检测过程500的流程图。如图所示，流程从A开始，在501判断是否收到高压下电指令。如果否，则行进到步骤B，继续判断是否是其他指令。如果是，在503，收到上电指令进行上电动作操作，发送断开K1和K2的指令，并控制第一电压检测电路203、第二电压检测电路205和第三电压检测电路207开始检测V1、V2和V3。若在继电器断开指令发出后一段时间内，V2和V3仍然保持在一定的值，例如V2≥95％*V1或V3≥95％*V1，则判断高压继电器已经处于粘连的状态。

具体而言，为了保证判断的准确性，减少误判，流程如下。若车辆在高压状态，用户(驾驶员)操作车辆下电，BMS发送K1和K2的断开指令后，就开始检测V2和V3的电压值。在505，判断在BMS发送K1断开指令后第二时段(例如1秒)后，是否V2仍然处于较高值，例如V2≥95％*V1，而V3下降正常，在第二时段内V3＜20％*V1。如果是，在507确定继电器K1出现粘连。此时负载的正极处于高压通路状态，维修人员操作需要注意。在509，控制继电器操作，发送断开K2的指令，断开高压继电器K2，且记录故障，下次禁止高压上电；同时BMS发送高压正极处于高压风险的提醒或警报到仪表或大屏，给用户提醒。

若在505判断为否，则行进到511，判断在BMS发送K1断开指令后第二时段(例如1秒)后，是否V3仍然处于较高值，例如V3≥95％*V1，而V2下降正常，在第二时段内V2＜20％*V1。如果是，在513确定继电器K2出现粘连。此时负载的负极处于高压通路状态，维修人员操作需要注意。然后在509，控制继电器操作，发送断开K1的指令，断开高压继电器K1，且记录故障，下次禁止高压上电；同时BMS发送高压负极处于高压风险的提醒或警报到仪表或大屏，给用户提醒。

若在511判断为否，则行进到在515。车辆在高压状态，用户操作车辆下电，BMS发送K1和K2的断开指令后，检测V2和V3的电压值。在515判断在BMS发送K1、K2断开指令后第二时段(例如1秒)后V2和V3是否仍然处于较高值，例如V2≥95％*V1且V3≥95％*V1。如果是，在517再次发送断开K1和K2的指令，并持续检测V2和V3。在519继续判断V2和V3电压是否仍然无法下降，即继续判断是否V2≥95％*V1且V3≥95％*V1。如果是，则在521可以确定继电器K1和K2均出现粘连。此时负载的正极和负极均处于高压通路状态，维修人员操作需要注意。在523，车辆出现K1和K2继电器同时粘连的问题，表示车辆无法下高压，此时BMS发送高压无法断开的风险的提醒或警报到仪表或大屏，给用户提醒，请用户交由专业人员处理。

值得注意的是，在过程400和过程500中，即车辆上电和下电状态下，对于高压继电器粘连的判断时间需要根据实际情况进行设置。较佳地，下电时的判断周期要略长于上电时的判断周期，这是因为下电的过程中负载端可能会存在元器件仍然带电，放电会有一定的延时。

另一方面，如前所述，如果在501未收到高压下电指令，则行进到步骤B，继续判断是否是其他指令。此时，根据车辆接收到的不同指令，可以进入快充上电过程或者快充下电过程。

图6示出了根据本发明的一个实施例的快充上电时继电器粘连检测过程600的流程图。如图所示，流程从B开始，在601判断是否收到快充指令。此时，应该注意的是，车辆启动快充时，在优先已经完成高压上电后，即K1和K2已经闭合的情况下进行。如果否，则行进到步骤C，继续判断是否是其他指令。如果是，在603，控制第一电压检测电路203、第四电压检测电路209和第五电压检测电路211开始检测V1、V4和V5。然后BMS开始判断V4和V5的电压，即判断K4和K5继电器状态。

在605，对V4、V5的变化和V1进行比较。若V4和V5均远小于V1，例如V4＜20％*V1且V5＜20％*V1，此时，BMS判断高压继电器没有粘连，在607，控制K4和K5同时进行闭合，发送K4和K5闭合指令，吸合K4K5高压继电器，完成直流充电。

若在605判断为否，则行进到609，判断是否V4≥95％*V1、V5＜20％*V1，且持续时间超过第三时段(例如500ms)。如果是，在611确定继电器K4已经处于粘连的状态，此时快充口的正极处于高压通路状态。然后在613，BMS检测到K4处于粘连的状态时，BMS的处理方式是，禁止继续实现快充功能，即不再发送K4和K5闭合的指令；同时BMS发送快充口高压正极处于高压风险的提醒或警报到仪表或大屏，给用户提醒。

在616，车辆在BMS上电后，检测V4和V5的电压，判断是否V5≥95％*V1、V4＜20％*V1，且持续时间超过第三时段(例如500ms)。如果是，在617确定继电器K5已经处于粘连的状态。然后行进到613，BMS检测到K5处于粘连的状态时，BMS的处理方式是，禁止继续实现快充功能，即不再发送K4和K5闭合的指令；同时BMS发送快充口高压负极处于高压风险的提醒或警报到仪表或大屏，给用户提醒。

另一方面，如前所述，如果在601未收到高压下电指令，则行进到步骤C，继续判断是否是其他指令。此时，根据车辆接收到的不同指令，可以进入快充快充下电过程。

图7示出了根据本发明的一个实施例的快充下电时继电器粘连检测过程700的流程图。如图所示，流程从C开始，在701判断是否收到结束快充指令。如果是，在703，收到快充结束指令进行下电动作操作，发送断开K4和K5的指令，并控制第一电压检测电路203、第四电压检测电路209和第五电压检测电路211开始检测V1、V4和V5。若在继电器断开指令发出后一段时间内，V4和V5仍然保持在一定的值，例如V4≥95％*V1或V5≥95％*V1，则判断高压继电器已经处于粘连的状态。

具体而言，为了保证判断的准确性，减少误判，流程如下。若车辆结束快充，BMS发送K4和K5的断开指令后，就开始检测V4和V5的电压值。在705，判断在BMS发送K4断开指令后第四时段(例如500ms)后，是否V4仍然处于较高值，例如V4≥95％*V1，而V5下降正常，在第四时段内V5＜20％*V1。如果是，在707确定继电器K4出现粘连。此时快充口的正极处于高压通路状态，维修人员操作需要注意。在709，控制继电器操作，发送断开K5的指令，断开高压继电器K5，且记录故障，下次禁止高压上电；同时BMS发送快充口正极处于高压风险的提醒或警报到仪表或大屏，给用户提醒。

若在705判断为否，则行进到711，判断在BMS发送K5断开指令后第四时段(例如500ms秒)后，是否V5仍然处于较高值，例如V5≥95％*V1，而V4下降正常，在第二时段内V4＜20％*V1。如果是，在713确定继电器K5出现粘连。此时快充口的负极处于高压通路状态，维修人员操作需要注意。然后在709，控制继电器操作，发送断开K4的指令，断开高压继电器K4，且记录故障，下次禁止高压上电；同时BMS发送快充口负极处于高压风险的提醒或警报到仪表或大屏，给用户提醒。

若在711判断为否，则行进到在715。车辆结束快充，BMS发送K4和K5的断开指令后，检测V4和V5的电压值。在715判断在BMS发送K4、K5断开指令后第四时段(例如500ms)后V4和V5是否仍然处于较高值，例如V4≥95％*V1且V5≥95％*V1。如果是，在717再次发送断开K4和K5的指令，并持续检测V4和V5。在719继续判断V4和V5电压是否仍然无法下降，即继续判断是否V5≥95％*V1且V4≥95％*V1。如果是，则在721可以确定继电器K4和K5均出现粘连。此时快充口的正极和负极均处于高压通路状态，维修人员操作需要注意。在723，车辆出现K4和K5继电器同时粘连的问题，此时BMS发送高压无法断开的风险的提醒或警报到仪表或大屏，给用户提醒，请用户交由专业人员处理。

以上描述了本发明实施例的电动车辆高压继电器粘连检测及处理的方案，其在车辆行车的上电、下电过程中分别判断主正继电器K1、主负继电器K2和预充继电器K3是否出现粘连现象，并由BMS记录相关故障状态后进行处理；并且通过在车辆快充过程的上电、下电过程中分别判断快充正继电器K4和快充负继电器K5是否出现粘连现象，并由BMS记录相关故障状态后进行处理。以此方式，实现了更迅速定位出现粘连故障的继电器，便于维修人员进行维修，节约了人工成本。进一步地，能够准确的提醒用户或维修人员，具体是正极或负极带高压电，可以有针对性的避免高压风险。

本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于电动车辆高压继电器粘连检测及处理的装置，其特征在于，包括继电器模块和检测模块；

所述继电器模块包括主正继电器、主负继电器、快充正继电器、快充负继电器、以及串联的预充继电器和预充电阻，所述主正继电器串接于电动车辆的电池模组的正极与电动车辆的高压负载的正极端之间，所述主负继电器串接于所述电池模组的负极与所述高压负载的负极端之间，所述快充正继电器串接于电动车辆的快充口的正极端与所述高压负载的正极端之间，所述快充负继电器串接于所述快充口的负极端与所述高压负载的负极端之间，所述串联的预充继电器和预充电阻与所述主正继电器并联；以及

所述检测模块包括检测所述电池模组的正极与负极之间第一电压值的第一电压检测电路、检测所述电池模组的负极与所述高压负载的正极端之间第二电压值的第二电压检测电路、检测所述电池模组的正极与所述高压负载的负极端之间第三电压值的第三电压检测电路、检测所述电池模组的负极与所述快充口的正极端之间第四电压值的第四电压检测电路以及检测所述电池模组的正极与所述快充口的负极端之间第五电压值的第五电压检测电路；检测的各电压值用于确定所述继电器模块是否出现继电器粘连，

其中，在车辆上电时，主负继电器和预充继电器同时闭合，随后闭合主正继电器，再断开预充继电器，从而主正继电器和主负继电器均闭合；

在车辆下电时，主负继电器断开，随后主正继电器断开，从而主正继电器、主负继电器和预充继电器均打开；

在车辆启动充电时，主负继电器和预充继电器同时闭合，随后闭合主正继电器，再断开预充继电器，最后闭合快充正继电器和快充负继电器，从而主正继电器、主负继电器、快充正继电器和快充负继电器均闭合；

在车辆退出充电时，快充正继电器和快充负继电器同时断开，随后断开主负继电器，再断开主正继电器，从而主正继电器、主负继电器、预充继电器、快充正继电器和快充负继电器均打开。

2.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，还包括管理模块，所述管理模块在电动车辆行车过程中根据车辆上电和下电的继电器闭合逻辑控制所述检测模块检测所述第一电压值、所述第二电压值和第三电压值并判断所述主正继电器、所述主负继电器和所述预充继电器是否出现粘连，以及在电动车辆快充过程中根据车辆上电和下电的继电器闭合逻辑控制所述检测模块检测所述第一电压值、所述第四电压值和所述第五电压值并判断所述快充正继电器和所述快充负继电器是否出现粘连。

3.根据权利要求2中所述的装置，其特征在于，所述管理模块还根据继电器是否出现粘连的判断进行故障处理。

4.一种基于如权利要求1-3之一所述装置的对电动车辆高压继电器粘连进行检测及处理的方法，其特征在于，

所述方法包括：

确定电动车辆的高压用电状态；

基于所述高压用电状态，通过控制与所述继电器相关联的电压检测电路检测电压值以及控制所述继电器的操作，确定所述继电器是否出现继电器粘连；以及

响应于出现继电器粘连，进行故障处理。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中确定所述继电器是否出现继电器粘连包括：

响应于电动车辆处于行车过程的上电操作状态，控制检测所述电池模组的正极与负极之间第一电压值的第一电压检测电路、检测所述电池模组的负极与所述高压负载的正极端之间第二电压值的第二电压检测电路和检测所述电池模组的正极与所述高压负载的负极端之间第三电压值的第三电压检测电路检测所述第一电压值、所述第二电压值和所述第三电压值；

基于在第一时段的所述第二电压值、所述第三电压值与所述第一电压值的比较，确定所述主正继电器、所述主负继电器和所述预充继电器是否出现粘连；

并且其中进行故障处理包括：

响应于确定在上电操作中所述主正继电器、所述主负继电器和所述预充继电器中任一出现粘连，根据车辆上电的继电器闭合逻辑控制所述继电器停止上电操作。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中确定所述继电器是否出现继电器粘连包括：

响应于电动车辆处于行车过程的下电操作状态，根据车辆下电的继电器闭合逻辑控制所述继电器的操作；

控制检测所述电池模组的正极与负极之间第一电压值的第一电压检测电路、检测所述电池模组的负极与所述高压负载的正极端之间第二电压值的第二电压检测电路和检测所述电池模组的正极与所述高压负载的负极端之间第三电压值的第三电压检测电路检测所述第一电压值、所述第二电压值和所述第三电压值；

基于在第二时段的所述第二电压值、所述第三电压值与所述第一电压值的比较，确定所述主正继电器和所述主负继电器是否出现粘连；

并且其中进行故障处理包括：

响应于确定在下电操作中所述主正继电器和所述主负继电器中任一出现粘连，发出断开所述主正继电器和所述主负继电器的指令并记录继电器粘连有关信息。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中确定所述继电器是否出现继电器粘连包括：

响应于电动车辆处于快充过程的上电操作状态，控制检测所述电池模组的正极与负极之间第一电压值的第一电压检测电路、检测所述电池模组的负极与所述快充口的正极端之间第四电压值的第四电压检测电路和检测所述电池模组的正极与所述快充口的负极端之间第五电压值的第五电压检测电路检测所述第一电压值、所述第四电压值和所述第五电压值；以及

基于在第三时段的所述第四电压值、所述第五电压值与所述第一电压值的比较，确定所述快充正继电器和所述快充负继电器是否出现粘连；

并且其中进行故障处理包括：

响应于确定在快充过程的上电操作中所述快充正继电器和所述快充负继电器中任一出现粘连，控制所述继电器停止快充操作。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中确定所述继电器是否出现继电器粘连包括：

响应于电动车辆处于快充过程的下电操作状态，根据车辆快充过程下电的继电器闭合逻辑控制所述继电器的操作；

控制检测所述电池模组的正极与负极之间第一电压值的第一电压检测电路、检测所述电池模组的负极与所述快充口的正极端之间第四电压值的第四电压检测电路和检测所述电池模组的正极与所述快充口的负极端之间第五电压值的第五电压检测电路检测所述第一电压值、所述第四电压值和所述第五电压值；以及

基于在第四时段的所述第四电压值、所述第五电压值与所述第一电压值的比较，确定所述快充正继电器和所述快充负继电器是否出现粘连；

并且其中进行故障处理包括：

响应于确定在快充过程的下电操作中所述快充正继电器和所述快充负继电器中任一出现粘连，发出断开所述快充正继电器和所述快充负继电器的指令并记录继电器粘连有关信息。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中确定所述主正继电器、所述主负继电器和所述预充继电器是否出现粘连包括：

当所述第二电压值在所述第一时段内保持大于所述第一电压值的第一比例且所述第三电压值在所述第一时段内保持小于所述第一电压值的第二比例，则确定所述主正继电器或者所述预充继电器出现粘连；以及

当所述第三电压值在所述第一时段内保持大于所述第一电压值的所述第一比例且所述第二电压值在所述第一时段内保持小于所述第一电压值的所述第二比例，则确定所述主负继电器出现粘连。

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