CN111220930A - 一种电动汽车接触器、熔断器通断状态的检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车接触器、熔断器通断状态的检测装置，所述检测装置包括变压器，所述变压器的副边连接到待检测器件的两端，所述待检测器件为接触器或熔断器；耦合电容，设置在所述变压器的副边与所述待检测器件之间；信号发生器，连接在所述变压器的原边，用于产生测试信号；信号评估装置，连接在所述变压器的原边，用于采集原边的反馈信号，并根据所述反馈信号判断所述待检测器件的通断状态。本发明还公开了一种电动汽车接触器、熔断器通断状态的检测方法。采用上述技术方案后，能够简单、方便的对接触器、熔断器通断状态进行有效的监控。

Description

一种电动汽车接触器、熔断器通断状态的检测装置及方法

技术领域

本发明涉及接触器、熔断器技术领域，尤其涉及一种电动汽车接触器、熔断器通断状态的检测装置及方法。

背景技术

随着电动汽车的普及，高压安全越来越受到厂家和用户的重视，接触器、熔断器作为电动汽车高压电气系统的重要组成部分，其工作的可靠性和安全性直接关系到车辆安全。因此，需要对接触器的通断状态(或者说触点状态)和熔断器的通断状态进行安全 有效的监控，以便及时对故障进行处理。

目前电动汽车用的接触器的应用存在如下问题:

1、大部分直流接触器没有辅助触点，无法反馈直流接触器的工作状态。当直流接触器出现问题后，车辆及驾驶员无法及时知道故障状态，存在安全隐患。

2、少数有辅助触点的直流接触器，辅助触点工作不可靠，随着接触器开合次数的增加，弹簧特性的变化和机械结构的磨损，会引起辅助触点和主触点动作不同步，严重 的情况下辅助触点失效。

目前电动汽车用的熔断器的应用存在如下问题：熔断器在经长期使用后或者在恶劣 环境下工作会出现老化现象，当熔断器老化到一定程度时，其熔断性能就会出现偏差。

因此，需要开发一种电动汽车接触器、熔断器通断状态的检测装置，来对接触器、熔断器通断状态进行有效的监控。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种电动汽车接触器、熔断器通断 状态的检测装置，来对接触器、熔断器通断状态进行有效的监控。。

本发明公开了一种电动汽车接触器、熔断器通断状态的检测装置，所述检测装置包 括变压器，所述变压器的副边连接到待检测器件的两端，所述待检测器件为接触器或熔断器；耦合电容，设置在所述变压器的副边与所述待检测器件之间；信号发生器，连接 在所述变压器的原边，用于产生测试信号；信号评估装置，连接在所述变压器的原边， 用于采集原边的反馈信号，并根据所述反馈信号判断所述待检测器件的通断状态。

优选地，所述检测装置还包括多路复用开关，所述多路复用开关一端与所述变压器 的副边连接，另一端与至少两个所述待检测器件连接，所述多路复用开关用于切换所述变压器的副边连接到的待检测器件。

优选地，所述信号发生器为PWM信号发生器。

优选地，所述反馈信号为原边的电压。

优选地，所述信号评估装置为单片机。

本发明还公开了一种电动汽车接触器、熔断器通断状态的检测方法，包括如下步骤：

S1：信号发生器产生测试信号至变压器的原边，并通过变压器耦合至副边；

S2：信号评估装置采集原边的反馈信号；

S3：信号评估装置通过预设的查找表查找反馈信号对应的电阻值，并与预设的阈值 电阻值进行比较，判断是否超出所述阈值电阻值；

S4：当反馈信号对应的电阻值超出所述阈值电阻值时，判定待检测器件通断状态为 断开；当反馈信号对应的电阻值不超出所述阈值电阻值时，判定所述待检测器件通断状态为连通。

优选地，所述反馈信号为原边的电压，所述查找表为电压与电阻一一对应的查找表。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.能够对接触器、熔断器通断状态进行有效的监控，以便及时对故障进行处理，保证了高压电气系统的安全。

2.设置多路复用开关，可以使检测装置能够对多个待检测装置进行检测，占用芯片 端口资源较少。

3.测量简单，操作方便。

4.不需要引入第三方参考地。

附图说明

图1为本发明一实施例中检测装置的结构示意图；

图2为本发明另一实施例中检测装置的结构示意图

附图标记：

1-变压器，2-第一待检测器件，3-耦合电容，4-信号发生器，5-信号评估装置，6-多路复用开关，61-开关部，62a-第一线路，62b-第二线路，62c-第三线路，62d-第四线路。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附 图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如 所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在 本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括 多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或” 是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不 脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以 被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在…… 时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗 示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为 对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连 通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言， 可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅 为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混 合地使用。

实施例一：

参见附图1，本发明公开了一种电动汽车接触器、熔断器通断状态的检测装置，所述 检测装置包括：

-变压器1

所述变压器1的副边连接到待检测器件的两端，所述待检测器件为接触器或熔断器；

-信号发生器4

所述信号发生器4连接在所述变压器1的原边，用于产生测试信号，所述信号发生器4能提供各种频率、波形和输出电平电信号。优选地，所述信号发生器4为PWM(PulseWidth Modulation)信号发生器。

-耦合电容3

所述耦合电容3设置在所述变压器1的副边与所述待检测器件之间，所述耦合电容3 的作用是允许交流信号正常通过，而隔断待检测器件所在电路的直流电流，避免直流电流对检测装置产生影响。

-信号评估装置5

所述信号评估装置5连接在所述变压器1的原边，用于采集原边的反馈信号，并根据所述反馈信号判断所述待检测器件的通断状态。所述信号评估装置5优选为单片机。 所述原边的反馈信号为原边的电压。

所述信号发生器4发送PWM测试信号至变压器1的原边，测试信号经变压器1耦 合至副边，同时信号评估装置5采集原边的反馈信号，即原边的电压。若变压器1的副 边连接的待检测器件处于导通状态，由变压器特性可知，副边短路后，会导致原边两端 的反馈信号发生畸变。在待检测器件处于导通状态时，采集到的原边的电压大；在待检 测器件处于断开状态时，采集到的原边的电压小。进一步地，在信号评估装置5中预设 电压电阻对应的查找表，即通过该查找表可以查找采集到的原边电压对应的电阻值。再 在信号评估装置5中预设一个阈值电阻值，该阈值电阻值用于判断待检测器件的通断状 态。具体地，将通过查找表查找到的原边电压对应的电阻值与所述阈值电阻值进行比较， 当该电阻值超出所述阈值电阻值时，判定待检测器件通断状态为断开；当该电阻值不超 出所述阈值电阻值时，判定所述待检测器件通断状态为连通。

实施例二：

参见附图2，在实施例一的基础上，所述检测装置进一步包括：

-多路复用开关6

所述多路复用开关6一端与变压器1的副边连接，另一端与至少两个所述待检测器件连接，所述多路复用开关6用于切换所述变压器1的副边连接到的待检测器件。所述 多路复用开关6进一步包括开关部61和线路部，所述线路部包括至少两条线路，不同的 线路连接到不同的待检测器件的两端，连接到不同的待检测器件的两端的线路上均设置 有耦合电容3。所述开关部61一端与变压器1的副边连接，另一端与可选择地，与不同 的线路连接，所述开关部用于切换所述变压器1的副边连接到的待检测器件。

参见附图2，在实施例二中，所述线路部包括第一线路62a，第二线路62b，第三线路62c，第四线路62d，所述第一线路62a连接到第一待检测器件2的两端，连接到第一 待检测器件2的两端的线路上设有耦合电容3。所述第二线路62b、第三线路62c、第四 线路62d，类似地，分别连接到第二待检测器件、第三待检测器件、第四待检测器件的两 端(图中未示出)。通过开关部61改变变压器1副边连接到的线路，根据需要对第一待 检测器件2、第二待检测器件、第三待检测器件、第四待检测器件中的任一个的通断状态 进行检测。

通过设置多路复用开关，可以使检测装置根据需要对多个待检测器件的通断状态进 行检测，而不需要对每个待检测器件单独设置检测装置。节省了装置的成本，简化了电路，同时对于信号评估装置，占用芯片端口资源较少，只要需要一个接口就可以对多个 待检测器件的通断状态进行检测。进一步地，信号发生器可以提供不同频率的测试信号， 通过多路复用开关与之配合，可以控制不同线路的频率，实现更好的检测效果。

本发明还公开了一种电动汽车接触器、熔断器通断状态的检测方法，所述方法基于 上述的检测装置，所述检测方法包括如下步骤：

S1：信号发生器产生测试信号至变压器的原边，并通过变压器耦合至副边。

S2：信号评估装置采集原边的反馈信号。所述反馈信号可以为原边的电压。

S3：信号评估装置通过预设的查找表查找反馈信号对应的电阻值，并与预设的阈值 电阻值进行比较，判断是否超出所述阈值电阻值。具体地，所述信号评估装置预设有查找表和阈值电阻值，所述查找表为电压与电阻一一对应的查找表，通过查找表可以查到 原边电压对应的电阻值。

S4：当反馈信号对应的电阻值超出所述阈值电阻值时，判定待检测器件通断状态为 断开；当反馈信号对应的电阻值不超出所述阈值电阻值时，判定所述待检测器件通断状态为连通。

具体地，在一个实施例中，待检测器件为接触器1(Contactor1)，

信号发生器产生测试信号至变压器的原边，并通过变压器耦合至副边；

信号评估装置采集原边反馈信号：measurementValueContactor1＝2V

通过查找表查找对应的电阻值：convertValueLookup(measurementValueContactor1, CONTACTOR_1)＝1.2MOhm

阈值电阻值：THRESHOLD_CONTACTOR_1＝1MOhm

判断接触器是否为开路(即是否为断开的状态)：

Contactor1_open＝convertValueLookup(measurementValueContactor1,CONTACTOR_1)>THRESHOLD_CONTACTOR_1＝is Open

因此，判定接触器为为开路，即通断状态为断开。

本申请的检测方法，测量简单，操作简单，能够对待检测器件的通断状态进行有效的监控，且不需要引入第三方参考地。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限 制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效 实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种电动汽车接触器、熔断器通断状态的检测装置，其特征在于，包括：

变压器，所述变压器的副边连接到待检测器件的两端，所述待检测器件为接触器或熔断器；

耦合电容，设置在所述变压器的副边与所述待检测器件之间；

信号发生器，连接在所述变压器的原边，用于产生测试信号；

信号评估装置，连接在所述变压器的原边，用于采集原边的反馈信号，并根据所述反馈信号判断所述待检测器件的通断状态。

2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括多路复用开关，所述多路复用开关一端与所述变压器的副边连接，另一端与至少两个所述待检测器件连接，所述多路复用开关用于切换所述变压器的副边连接到的待检测器件。

3.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述信号发生器为PWM信号发生器。

4.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述反馈信号为原边的电压。

5.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述信号评估装置为单片机。

6.一种电动汽车接触器、熔断器通断状态的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：信号发生器产生测试信号至变压器的原边，并通过变压器耦合至副边；

S2：信号评估装置采集原边的反馈信号；

S3：信号评估装置通过预设的查找表查找反馈信号对应的电阻值，并与预设的阈值电阻值进行比较，判断是否超出所述阈值电阻值；

S4：当反馈信号对应的电阻值超出所述阈值电阻值时，判定待检测器件通断状态为断开；当反馈信号对应的电阻值不超出所述阈值电阻值时，判定所述待检测器件通断状态为连通。

7.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述反馈信号为原边的电压，所述查找表为电压与电阻一一对应的查找表。

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