CN110763990A - 一种新能源汽车中继电器的诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及继电器检测技术领域，公开了一种新能源汽车中继电器的诊断方法，包括以下步骤：设置继电器的两个主触点之间的阻值阈值；在继电器执行连通动作时，检测继电器的两个主触点之间的阻抗，若检测的阻抗小于阻值阈值，则诊断为健康，若检测的阻抗大于阻值阈值，则诊断为不健康；在继电器执行断开动作后，若继电器的主触点之间的电压未达到设置的电压阈值，或流经继电器的电流值不为零，则判断继电器发生了粘连。本发明使得检测适应性更好，同时能在继电器正常使用的过程中尽可能的预测继电器的健康状态。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车中继电器的检测技术领域，特别涉及一种新能源汽车中继电器的诊断方法。
背景技术
继电器(英文名称：relay)是一种电控制器件，是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。
在新能源汽车领域，汽车行驶的能源来源于汽车内部的动力电池组，动力电池组的安全就影响着汽车行驶的安全，而为了防止动力电池组发生过充、过放、过温等等危险的情况出现，在动力电池组内常常配备有电池管理系统，通过电池管理系统来监测电池的工作状态，并控制动力电池组充放电回路的继电器来保证动力电池组始终处于安全工作状态。由此可见，继电器的健康状态对汽车的安全行驶起着至关重要的作用，为了保证继电器在使用的过程中，能正常执行闭合和断开动作，就需要对继电器的健康状态进行诊断。目前市场上具有一款公开号为 CN 208607324U的中国专利公开了一种继电器诊断电路，其虽然能够对继电器进行健康的检测，但需要执行特定的检测流程，在继电器的工作过程中起不到检测的作用，对于一些继电器在正常工作过程中不能断开(如不间断电源，车载 12V电源)的场景，其不能较好的起到检测的作用，因此当继电器在使用过程中发生损坏时也通常容易引起事故，检测适应性差，同时能在继电器正常使用的过程中尽可能的预测继电器的健康状态。
发明内容
本发明的目的是提供一种新能源汽车中继电器的诊断方法，旨在解决检测适应性差的问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种新能源汽车中继电器的诊断方法，包括以下步骤：
设置继电器的两个主触点之间的阻值阈值；
在继电器执行连通动作时，检测继电器的两个主触点之间的阻抗，若检测的阻抗小于阻值阈值，则诊断为健康，若检测的阻抗大于阻值阈值，则诊断为不健康；
在继电器执行断开动作后，若继电器的主触点之间的电压未达到设置的电压阈值，或流经继电器的电流值不为零，则判断继电器发生了粘连。
本发明的进一步设置为：在继电器执行连通动作的状态中，连续采集多组两个继电器主触点之间的电压差值vout和通过主触点的电流值i的数据，并且每组数据均得一组电流值i和电压值vout，设x-y轴坐标系，将每一组数据的电流值 i作为x坐标，电压值vout作为y坐标进行标点，对所有的点利用最小二乘法拟合出直线，取所述直线的斜率为阻抗r。
本发明的进一步设置为：分别检测两个主触点的电压值v0和v1，然后将v0 和v1的差值取绝对值，两个主触点之间的电压差值vout＝|v0-v1|。
本发明的进一步设置为：所述主触点的电流值i采用分流器和电流采集模块进行获取。
本发明的进一步设置为：所述电流值vout和所述电压值i取五十组。
本发明的进一步设置为：设置电流值i的差异阈值，若第n+1次检测的电流值i与第n次检测的电流值i的差的绝对值处于差异阈值外，则第n+1次检测的电流值i保留，且将第n+1次的检测值作为新的第n次的检测值进行后续的检测；
若第n+1次检测的电流值i与第n次检测的电流值i的差的绝对值处于差异阈值内，则舍弃第n+1次检测的电流值i，且将第n次的检测值作为新的第n次的检测值进行后续的检测；
采用所有保留的电流值i以及对应的电压值vout制作坐标系，其中n≥1。
本发明的有益效果是：继电器的主触点出现不良和粘连等失效故障有一个渐变的过程，在此过程中，其主触点的阻抗是随之增加的，因此可以通过监控继电器两个主触点之间的阻抗，诊断继电器的健康状态。其中阻值阈值是根据人为计算或判断继电器是否健康的一个标准，当阻抗小于该阻值阈值时被认定为健康，而当阻抗大于该阻值阈值时则认定为不健康；其中不同的场合或要求下阻值阈值可以取不同的数据。
在继电器执行了断开动作后，继电器内部触点理论上应是分离状态，若此时两个主触点之间的电压未达到设置的电压阈值，则表示主触点之间还未处于开路状态，即可判断主触点发生了粘粘；同样，如果此时还能够检测到流经继电器的的电流值i不为零，则也可以判断主触点发生了粘粘。
其中由于该诊断过程是持续存在的，因此可以时刻不停的对继电器的状态进行诊断，可以较好的防止事故的产生，检测适应性好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是继电器的检测电路原理图；
图2是继电器的外部结构示意图；
图3是继电器的内部原理示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种新能源汽车中继电器的诊断方法，包括以下步骤：
设置继电器的两个主触点之间的阻值阈值；
在继电器执行连通动作时，检测继电器的两个主触点之间的阻抗，若检测的阻抗小于阻值阈值，则诊断为健康，若检测的阻抗大于阻值阈值，则诊断为不健康；
在继电器执行断开动作后，若继电器的主触点之间的电压未达到设置的电压阈值，或流经继电器的电流值不为零，则判断继电器发生了粘连。
其中，继电器的检测电路原理如图1所示，S1的两端即为主触点的两端，而v0和v1分别表示两个主触点的电压值，通过高精度电压采样模块采集v0和 v1值后，计算出两个主触点之间的电压差值vout，并将电压差值vout传递给微处理器；同时分流器和高精度电流采样模块能够采集流经主触点的电流值i，采集后将电流值i也传递给微处理器，最后通过微处理器计算得出在该电压差值 vout和电流值i条件下主触点的阻抗r。
继电器的外部结构图如图2所示，其包括有位于中间的本体部分以及位于本体两侧的连接面部分，使用时连接面与铜排连接，而继电器的内部原理图如图3 所示，图3中的中间表示本体部分，两侧带孔的结构表示连接面部分，本体部分中包括有两个主触点以及位于两个主触点下方的线圈。在检测两个主触点的电压差值vout和电流值i时均是通过两个连接面部分连接检测电路进行的，即该检测并不是直接对两个主触点进行的。
在继电器执行连通动作的状态中，连续采集多组两个继电器主触点之间的电压差值vout和通过主触点的电流值i的数据，并且每组数据均得一组电流值i和电压值vout，设x-y轴坐标系，将每一组数据的电流值i作为x坐标，电压值vout 作为y坐标进行标点，对所有的点利用最小二乘法拟合出直线，取所述直线的斜率为阻抗r。
分别检测两个主触点的电压值v0和v1，然后将v0和v1的差值取绝对值，两个主触点之间的电压差值vout＝|v0-v1|。所述主触点的电流值i采用分流器和电流采集模块进行获取。然后以公式r＝vout/i即可计算出对应的阻抗r。
其中，所述电流值vout和所述电压值i取五十组，也可以根据实际情况选择其他数量的组数。
设置电流值i的差异阈值，即设置电流值i的差异值上限，若第n+1次检测的电流值i与第n次检测的电流值i的差的绝对值处于差异阈值外(即超过了电流值i的差异值上限)，则第n+1次检测的电流值i保留，且将第n+1次的检测值作为新的第n次的检测值进行后续的检测(即下一个进行检测的电流值i的数据需与该保留的电流值i之间进行对比)；
若第n+1次检测的电流值i与第n次检测的电流值i的差的绝对值处于差异阈值内(即未超过或等于电流值i的差异值上限)，则舍弃第n+1次检测的电流值i，且将第n次的检测值作为新的第n次的检测值进行后续的检测(即下一个进行检测的电流值i的数据需跳过该被舍弃的电流值i后，与前一个保留的电流值i进行对比，如此往复直到下一个保留的电流值i为止)；
采用所有保留的电流值i以及对应的电压值vout制作坐标系，其中n≥1。
其中，该筛选电流值i的目的在于使得所有的筛选出的电流值i都与前一个保留的电流值i之间具有较大的差异。
本发明提供的一种新能源汽车中继电器的诊断方法，继电器的主触点出现不良和粘连等失效故障有一个渐变的过程，在此过程中，其主触点的阻抗是随之增加的，因此可以通过监控继电器两个主触点之间的阻抗，诊断继电器的健康状态。其中阻值阈值是根据人为计算或判断继电器是否健康的一个标准，当阻抗小于该阻值阈值时被认定为健康，而当阻抗大于该阻值阈值时则认定为不健康；其中不同的场合或要求下阻值阈值可以取不同的数据。
在继电器执行了断开动作后，继电器内部触点理论上应是分离状态，若此时两个主触点之间的电压未达到设置的电压阈值，则表示主触点之间还未处于开路状态，即可判断主触点发生了粘粘；同样，如果此时还能够检测到流经继电器的的电流值i不为零，则也可以判断主触点发生了粘粘。
其中由于该诊断过程是持续存在的，因此可以时刻不停的对继电器的状态进行诊断，可以较好的防止事故的产生，检测适应性好。
取用多组对应的电流值i和电压差值vout，然后采用最小二乘法拟合出直线，取该直线的斜率为两个主触点之间的阻抗r。其中，由于车在使用时，其加速、减速、踩刹车等都会让电流值i发生较大的变化，因此电流值i的取值就会较为分散，同时取较为分散的点列坐标系也可以使得阻抗r的值更为精准。此方法特别适用于启停电池的应用场景。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (6)
1.一种新能源汽车中继电器的诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：
设置继电器的两个主触点之间的阻值阈值；
在继电器执行连通动作时，检测继电器的两个主触点之间的阻抗，若检测的阻抗小于阻值阈值，则诊断为健康，若检测的阻抗大于阻值阈值，则诊断为不健康；
在继电器执行断开动作后，若继电器的主触点之间的电压未达到设置的电压阈值，或流经继电器的电流值不为零，则判断继电器发生了粘连。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车中继电器的诊断方法，其特征在于：在继电器执行连通动作的状态中，连续采集多组两个继电器主触点之间的电压差值vout和通过主触点的电流值i的数据，并且每组数据均得一组电流值i和电压值vout，设x-y轴坐标系，将每一组数据的电流值i作为x坐标，电压值vout作为y坐标进行标点，对所有的点利用最小二乘法拟合出直线，取所述直线的斜率为阻抗r。
3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车中继电器的诊断方法，其特征在于：分别检测两个主触点的电压值v0和v1，然后将v0和v1的差值取绝对值，两个主触点之间的电压差值vout＝|v0-v1|。
4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车中继电器的诊断方法，其特征在于：所述主触点的电流值i采用分流器和电流采集模块进行获取。
5.根据权利要求2所述的一种新能源汽车中继电器的诊断方法，其特征在于：所述电流值vout和所述电压值i取五十组。
6.根据权利要求2所述的一种新能源汽车中继电器的诊断方法，其特征在于：设置电流值i的差异阈值，若第n+1次检测的电流值i与第n次检测的电流值i的差的绝对值处于差异阈值外，则第n+1次检测的电流值i保留，且将第n+1次的检测值作为新的第n次的检测值进行后续的检测；
若第n+1次检测的电流值i与第n次检测的电流值i的差的绝对值处于差异阈值内，则舍弃第n+1次检测的电流值i，且将第n次的检测值作为新的第n次的检测值进行后续的检测；
采用所有保留的电流值i以及对应的电压值vout制作坐标系，其中n≥1。
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