CN110824354A - 无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置及检测方法。其中，无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置包括第一粘连检测电路和第二粘连检测电路，用于分别检测主负高压继电器和加热高压继电器是否粘连；第一粘连检测电路和第二粘连检测电路均包括直流电源，直流电源通过二极管连接至相应继电器远离高压动力电池的一端，高压动力电池负极为相应继电器的另一端且与光耦二极管阳极相连，光耦二极管阴极接地，通过检测光耦输出端电平状态来判断相应高压继电器状态。其不会给高压继电器输出带来浮压，避免无法充电、电机控制器无法区分断开高压、粘连检测误报等一系列问题，提高继电器粘连检测准确度。

Description

无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置及检测方法

技术领域

本公开属于电动汽车高压继电器粘连检测领域，尤其涉及一种无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置及检测方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

纯电动汽车是一种新的车型，纯电动汽车动力电池的电压等级都比较高，乘用车可以达到300-400V，电动大巴可以达到500-700V；同时放电电流往往都比较大，可能达到几百安培。高压继电器是纯电动汽车整机电路控制系统中必要的、核心的电控基础单元，要耐受高电压、大电流。在纯电动汽车负载过重或者遇到冲击性负载时，动力电池的输出电流会突然变大，导致流过高压继电器的电流达到或者超过其额定值，高压继电器的触点发生过流型粘连；如果在有大电流负载的情况下，断开高压继电器，由于回路中往往都是电动机负载，会在直流继电器的高压触点两端产生高压方向电动势，导致直流继电器过压击穿型粘连。发生粘连后高压继电器无法正常工作，导致电动汽车故障。检测直流继电器的工作状态，监测粘连发生，如果直流继电器有辅助触点，可以利用辅助触点来完成，如果直流继电器没有辅助触点，就需要通过检测装置来检测。

发明人发现，现有的高压继电器粘连检测装置可能会给高压继电器输出带来浮压，这样造成无法充电、电机控制器无法区分断开高压、粘连检测误报等一系列问题。

发明内容

为了解决上述问题，本公开提供一种无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置及检测方法，其不会给高压继电器输出带来浮压，避免无法充电、电机控制器无法区分断开高压、粘连检测误报等一系列问题，提高继电器粘连检测准确度。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开的第一方面提供一种无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置，包括：

第一粘连检测电路和第二粘连检测电路，用于分别检测主负高压继电器和加热高压继电器是否粘连；第一粘连检测电路和第二粘连检测电路均包括直流电源，直流电源通过二极管连接至相应继电器远离高压动力电池的一端，高压动力电池负极为相应继电器的另一端且与光耦二极管阳极相连，光耦二极管阴极接地，通过检测光耦输出端电平状态来判断相应高压继电器状态。

作为一种实施方式，所述直流电源为DC/DC转换电路。

作为一种实施方式，光耦二极管阴极通过限流电阻接地。

作为一种实施方式，所述无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置，还包括：

第三粘连检测电路，其包括串联连接在第一监测点与高压动力电池负极之间的第一采样电阻；第一监测点为远离高压动力电池的主正高压继电器与预充高压继电器的连接点；通过比较第一监测点的电压与高压动力电池的电压，判断相应继电器是否闭合粘连。

作为一种实施方式，所述无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置，还包括：

第四粘连检测电路，其包括串联连接在第二监测点与高压动力电池负极之间的第二采样电阻，第二监测点为充电高压继电器的远离高压动力电池的一端；通过比较第二监测点的电压与高压动力电池的电压，判断充电高压继电器是否闭合粘连。

本公开的第二方面提供一种无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置的检测方法，其包括：

当主负高压继电器或加热高压继电器打开时，且检测出相应粘连检测电路中光耦输出端电平为高电平，此时判断主负高压继电器或加热高压继电器粘连。

作为一种实施方式，所述无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置的检测方法，还包括：

当主负高压继电器或加热高压继电器闭合时，且检测出相应粘连检测电路中光耦输出端电平为低电平，此时判断主负高压继电器或加热高压继电器未动作。

作为一种实施方式，所述无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置的检测方法，还包括：

当断开主正高压继电器或预充高压继电器时，判断第一监测点的电压与高压动力电池的电压两者差值是否不超过预设阈值，若是，则判断主正高压继电器或预充高压继电器粘连。

作为一种实施方式，所述无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置的检测方法，还包括：

当闭合主正高压继电器或预充高压继电器时，判断第一监测点的电压与高压动力电池的电压两者差值是否不超过预设阈值，若是，则判断主正高压继电器或预充高压继电器正常闭合；否则，判断主正高压继电器或预充高压继电器未动作。

作为一种实施方式，所述无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置的检测方法，还包括：

当断开充电高压继电器时，判断第二监测点的电压与高压动力电池的电压两者差值是否不超过预设阈值，若是，则判断充电高压继电器粘连；

当闭合充电高压继电器时，判断第二监测点的电压与高压动力电池的电压两者差值是否不超过预设阈值，若是，则判断充电高压继电器正常闭合；否则，判断充电高压继电器未动作。

本公开的有益效果是：

本公开的第一粘连检测电路和第二粘连检测电路均包括直流电源，直流电源通过二极管连接至相应继电器远离高压动力电池的一端，高压动力电池负极为相应继电器的另一端且与光耦二极管阳极相连，光耦二极管阴极接地，通过检测光耦输出端电平状态来判断相应高压继电器状态，用于分别检测主负高压继电器和加热高压继电器是否粘连；采用隔离电压注入法，这样不会带来高压继电器输出端有浮压问题，避免出现无法充电、电机控制器无法区分断开高压、粘连检测误报等一系列问题，提高了无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测的准确性；而且继电器状态检测可单独进行，不会相互影响及相互制约。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1是本公开实施例的纯电动车高压动力系统中的无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置原理图；

图2是本公开实施例的主负高压继电器的粘连检测流程图；

图3是本公开实施例的加热高压继电器的粘连检测流程图；

图4是本公开实施例的主正高压继电器或预充高压继电器的粘连检测流程图；

图5是本公开实施例的充电高压继电器的粘连检测流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。

如图1所示，高压动力系统一共有5个继电器，3个高压通路。高压动力电池为能量核心部件，高压继电器有主正高压继电器，预充高压继电器、充电高压继电器、主负高压继电器、加热高压继电器。高压通路有：放电回路、充电回路和加热回路。其中主正高压继电器，预充高压继电器、充电高压继电器连接在高压动力电池的正端，主负高压继电器、加热高压继电器连接在高压动力电池负端。主正高压继电器、主负高压继电器连接在放电回路中，控制放电回路的通断，放电回路由高压动力电池、主正高压继电器、电机控制器、主负继电器构成回路。充电高压继电器、主负高压继电器连接在充电回路中，控制充电回路的通断，充电回路由高压动力电池、充电继电器、充电机、主负继电器构成回路。主负继电器、加热继电器连接在加热回路中，控制加热回路的通断，加热回路由高压动力电池、主负继电器、加热继电器、加热电阻构成回路。

高压动力系统中的5个继电器都要进行粘连检测。

如图1所示，本实施例的无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置，包括：

第一粘连检测电路和第二粘连检测电路，用于分别检测主负高压继电器和加热高压继电器是否粘连；第一粘连检测电路和第二粘连检测电路均包括直流电源，直流电源通过二极管连接至相应继电器远离高压动力电池的一端，高压动力电池负极为相应继电器的另一端且与光耦二极管阳极相连，光耦二极管阴极接地，通过检测光耦输出端电平状态来判断相应高压继电器状态。

在图1中，所述直流电源为DC/DC转换电路。

光耦二极管阴极通过限流电阻接地。

主负高压继电器连接在高压动力电池的负端，如果和连接在动力电池正端的高压继电器采用一样的检测方法：高压采样电阻测电压法，会带来高压继电器输出端有浮压问题，可能会导致无法充电、电机控制器无法区分断开高压、粘连检测误报等一系列问题。主负高压继电器粘连检测采用隔离电压注入法，具体为：

通过DC/DC转换电路产生隔离的直流电源，直流电源经过二极管连接到主负高压继电器粘连监测点1(主负高压继电器粘连监测点1为主负高压继电器远离高压动力电池输出端)，主负高压继电器粘连监测点2(主负高压继电器粘连监测点1为高压动力电池负端)连接到光耦二极管阳极，光耦二极管阴极通过限流电流连接到DC/DC地端。这样就可以通过检测光耦输出端电平状态检测主负高压继电器状态。当主负高压继电器闭合时，光耦输入端二极管导通，当主负高压继电器断开时，光耦输入端二极管不导通，光耦输入端二极管状态反馈到输出端，通过检测光耦输出端电平状态就可以检测主负高压继电器状态。具体检测流程见图2所示。

如图2所示，当主负高压继电器打开时，判断相应粘连检测电路中光耦输出端电平是否为高电平，若是，则此时判断主负高压继电器粘连；否则，主负高压继电器正常打开。

当主负高压继电器闭合时，判断相应粘连检测电路中光耦输出端电平是否为高电平，若是，则主负高压继电器正常闭合；否则，此时判断主负高压继电器未动作。

加热高压继电器粘连检测和主负高压继电器粘连检测采用一样的检测方法，但需要独立的DC/DC转换电路提供检测电源。加热高压继电器粘连检测采用隔离电压注入法，具体为：通过DC/DC转换电路产生隔离的直流电源，直流电源经过二极管连接到加热高压继电器粘连监测点1(加热高压继电器粘连监测点1为高压动力电池负端)，加热高压继电器粘连监测点2(主负高压继电器粘连监测点1为加热高压继电器远离高压动力电池输出端)连接到光耦二极管阳极，光耦二极管阴极通过限流电流连接到DC/DC地端。这样就可以通过检测光耦输出端电平状态检测加热高压继电器状态。当加热高压继电器闭合时，光耦输入端二极管导通，当加热高压继电器断开时，光耦输入端二极管不导通，光耦输入端二极管状态反馈到输出端，通过检测光耦输出端电平状态就可以检测加热高压继电器状态。具体检测流程见图3所示。

如图3所示，当加热高压继电器打开时，判断相应粘连检测电路中光耦输出端电平是否为高电平，若是，则此时判断加热高压继电器粘连；否则，加热高压继电器正常打开。

当加热高压继电器闭合时，判断相应粘连检测电路中光耦输出端电平是否为高电平，若是，则加热高压继电器正常闭合；否则，此时判断加热高压继电器未动作。

作为一种实施方式，所述无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置，还包括：

第三粘连检测电路，其包括串联连接在第一监测点与高压动力电池负极之间的第一采样电阻；第一监测点为远离高压动力电池的主正高压继电器与预充高压继电器的连接点；通过比较第一监测点的电压与高压动力电池的电压，判断相应继电器是否闭合粘连。

其中预充电电阻和预充电高压继电器串联后和主正继电器并联，因此主正继电器和预充电继电器粘连检测采用一路粘连检测完成。主正继电器/预充继电器粘连检测点在主正继电器远离高压动力电池的输出端，粘连检测方法为通过高压采样电阻采样检测点电压，高压采样电阻一端接在监测点，另外一端接在高压动力电池总负端。

如图4所示，当断开主正高压继电器或预充高压继电器时，判断第一监测点的电压与高压动力电池的电压两者差值是否不超过预设阈值，若是，则判断主正高压继电器或预充高压继电器粘连。

当闭合主正高压继电器或预充高压继电器时，判断第一监测点的电压与高压动力电池的电压两者差值是否不超过预设阈值，若是，则判断主正高压继电器或预充高压继电器正常闭合；否则，判断主正高压继电器或预充高压继电器未动作。

作为一种实施方式，所述无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置，还包括：

第四粘连检测电路，其包括串联连接在第二监测点与高压动力电池负极之间的第二采样电阻，第二监测点为充电高压继电器的远离高压动力电池的一端；通过比较第二监测点的电压与高压动力电池的电压，判断充电高压继电器是否闭合粘连。

充电高压继电器粘连检测点在充电高压继电器远离高压动力电池的输入端，粘连检测方法为通过高压采样电阻采样检测点电压，高压采样电阻一端接在监测点，另外一端接在高压动力电池总负端。

如图5所示，当断开充电高压继电器时，判断第二监测点的电压与高压动力电池的电压两者差值是否不超过预设阈值，若是，则判断充电高压继电器粘连；

当闭合充电高压继电器时，判断第二监测点的电压与高压动力电池的电压两者差值是否不超过预设阈值，若是，则判断充电高压继电器正常闭合；否则，判断充电高压继电器未动作。

本实施例的第一粘连检测电路和第二粘连检测电路均包括直流电源，直流电源通过二极管连接至相应继电器远离高压动力电池的一端，高压动力电池负极为相应继电器的另一端且与光耦二极管阳极相连，光耦二极管阴极接地，通过检测光耦输出端电平状态来判断相应高压继电器状态，用于分别检测主负高压继电器和加热高压继电器是否粘连；采用隔离电压注入法，这样不会带来高压继电器输出端有浮压问题，避免出现无法充电、电机控制器无法区分断开高压、粘连检测误报等一系列问题，提高了无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测的准确性；而且继电器状态检测可单独进行，不会相互影响及相互制约。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置，其特征在于，包括：

第一粘连检测电路和第二粘连检测电路，用于分别检测主负高压继电器和加热高压继电器是否粘连；第一粘连检测电路和第二粘连检测电路均包括直流电源，直流电源通过二极管连接至相应继电器远离高压动力电池的一端，高压动力电池负极为相应继电器的另一端且与光耦二极管阳极相连，光耦二极管阴极接地，通过检测光耦输出端电平状态来判断相应高压继电器状态。

2.如权利要求1所述的无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置，其特征在于，所述直流电源为DC/DC转换电路。

3.如权利要求1所述的无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置，其特征在于，光耦二极管阴极通过限流电阻接地。

4.如权利要求1所述的无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置，其特征在于，所述无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置，还包括：

第三粘连检测电路，其包括串联连接在第一监测点与高压动力电池负极之间的第一采样电阻；第一监测点为远离高压动力电池的主正高压继电器与预充高压继电器的连接点；通过比较第一监测点的电压与高压动力电池的电压，判断相应继电器是否闭合粘连。

5.如权利要求1所述的无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置，其特征在于，所述无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置，还包括：

第四粘连检测电路，其包括串联连接在第二监测点与高压动力电池负极之间的第二采样电阻，第二监测点为充电高压继电器的远离高压动力电池的一端；通过比较第二监测点的电压与高压动力电池的电压，判断充电高压继电器是否闭合粘连。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置的检测方法，其特征在于，包括：

当主负高压继电器或加热高压继电器打开时，且检测出相应粘连检测电路中光耦输出端电平为高电平，此时判断主负高压继电器或加热高压继电器粘连。

7.如权利要求6所述的无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置的检测方法，其特征在于，所述无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置的检测方法，还包括：

当主负高压继电器或加热高压继电器闭合时，且检测出相应粘连检测电路中光耦输出端电平为低电平，此时判断主负高压继电器或加热高压继电器未动作。

8.如权利要求6所述的无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置的检测方法，其特征在于，所述无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置的检测方法，还包括：

当断开主正高压继电器或预充高压继电器时，判断第一监测点的电压与高压动力电池的电压两者差值是否不超过预设阈值，若是，则判断主正高压继电器或预充高压继电器粘连。

9.如权利要求6所述的无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置的检测方法，其特征在于，所述无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置的检测方法，还包括：

当闭合主正高压继电器或预充高压继电器时，判断第一监测点的电压与高压动力电池的电压两者差值是否不超过预设阈值，若是，则判断主正高压继电器或预充高压继电器正常闭合；否则，判断主正高压继电器或预充高压继电器未动作。

10.如权利要求6所述的无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置的检测方法，其特征在于，所述无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置的检测方法，还包括：

当断开充电高压继电器时，判断第二监测点的电压与高压动力电池的电压两者差值是否不超过预设阈值，若是，则判断充电高压继电器粘连；

当闭合充电高压继电器时，判断第二监测点的电压与高压动力电池的电压两者差值是否不超过预设阈值，若是，则判断充电高压继电器正常闭合；否则，判断充电高压继电器未动作。

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