发明内容
为了解决上述技术问题,本发明通过设计新的电路拓扑,将电池电压总线、主正继电器粘连检测电路以及主负继电器粘连检测电路相互隔离,实现了检测功能的独立性,提高了检测信号的准确性以及可靠性,进而加强了整个高压系统的安全性。
本发明公开了一种继电器粘连检测电路及主负继电器粘连检测方法,所述继电器粘连检测电路包括主正继电器检测电路和主负继电器检测电路;
所述主正继电器检测电路包括电源、与电源正极相连的主正继电器和与电源负极相连的第一负载,所述主正继电器的非电源侧连接第一总线,所述第一负载的电源侧接地,所述第一负载包括至少两个电阻;
所述主负继电器检测电路包括主路、第一支路和第二支路;所述第一支路的输入端与所述主路连接,所述第一支路的输出端与所述第一负载的电源侧连接,所述第二支路与所述第一支路并联;
所述第一支路包括第二负载、第一二极管和主负继电器;所述第一二极管与所述主负继电器串联,所述第二负载与所述第一二极管并联;
所述第二支路包括第三负载和第二二极管,所述第二二极管与所述第三负载并联,所述第三负载包括至少两个电阻。
进一步地,还包括供电ic,所述供电ic分别与所述主正继电器检测电路和主负继电器检测电路连接,所述主负继电器的输出端与所述第二二极管的阳极连接,所述主负继电器的输入端与所述第一二极管的阴极连接,所述主负继电器与所述第二二极管之间连接有第二总线。
进一步地,所述第一负载包括第一电阻和第二电阻,所述第一电阻和所述第二电阻串联连接;
所述第二负载包括第六电阻,所述第六电阻与所述第一二极管并联连接;
所述第三负载包括第四电阻和第七电阻,所述第四电阻和第七电阻串联连接;
所述第一支路上还设置有第五电阻,所述第五电阻与所述主负继电器串联连接;
所述主路上设置有外接电源和第三电阻,所述第三电阻与所述外接电源串联连接。
本发明另一方面保护一种主负继电器粘连检测方法,应用在如上任意一项所述的继电器粘连检测电路,所述主负继电器粘连检测方法包括以下步骤:
获取第三负载中预设的两个电阻之间的电压值,将获取的所述电压值作为第一电压值;
比较所述第一电压值与第一预设值;
如果所述第一电压值等于所述第一预设值,则判定所述主负继电器处于粘连状态;
如果所述第一电压值大于所述第一预设值,则判定所述主负继电器处于非粘连状态。
进一步地,所述如果所述第一电压值等于所述第一预设值,则判定所述主负继电器处于粘连状态之后还包括:
当所述第一电压值等于所述第一预设值时,则获取第二总线对地的电压值,记为第四电压值;
获取所述第一负载中预设的两个电阻之间的电压值,将获取的所述电压值作为第二电压值;
根据所述第二电压值计算第一总线对地的第三电压值;
根据所述第三电压值和所述第四电压值,计算所述第一总线与所述第二总线之间的电压值。
进一步地,所述如果所述第一电压值大于所述第一预设值,则判定所述主负继电器处于非粘连状态包括:
当所述第一电压值大于所述第一预设值时,将所述第一电压值与第二预设值进行比对;
当所述第一电压值小于所述第二预设值时,则获取所述第二总线对地的电压值,记为第五电压值;
获取所述第一负载中预设的两个电阻之间的电压值,将获取的所述电压值作为第二电压值;根据所述第二电压值计算第一总线对地的第三电压值;
根据所述第三电压值和所述第五电压值,计算所述第一总线与所述第二总线之间的电压值;
当所述第一电压值不小于所述第二预设值时,获取所述第二总线对地的电压值,记为第六电压值;
获取所述第一负载中预设的两个电阻之间的电压值,将获取的所述电压值作为第二电压值;根据所述第二电压值计算第一总线对地的第三电压值;
根据所述第三电压值和所述第六电压值,计算所述第一总线与所述第二总线之间的电压值。
进一步地,当所述第一电压值等于所述第一预设值,所述主负继电器处于粘连状态,所述第一二极管处于正偏状态;
当所述第一电压值大于所述第一预设值,且小于所述第二预设值时,所述第一二极管处于反偏状态;
当所述第一电压值大于所述第二预设值时,所述第一二极管处于反偏状态。
进一步地,所述第一预设值是在所述主负继电器处于粘连状态时,根据所述第一二极管与主负继电器之间的电压值、所述第四电阻的电阻值、所述第五电阻的电阻值和所述第七电阻的电阻值计算出的电压值。
进一步地,所述第二预设值是在所述主负继电器处于粘连状态且所述第一二极管处于反偏状态时,根据外接电源的电压值、所述第三电阻的阻值、所述第四电阻的电阻值、所述第五电阻的电阻值和所述第七电阻的电阻值计算出的电压值。
进一步地,所述第一预设值小于所述第二预设值。
实施本发明实施例,具有如下有益效果:
本发明通过设计新的电路拓扑,将电池电压总线、主正继电器粘连检测电路以及主负继电器粘连检测电路相互隔离,实现了检测功能的独立性,提高了检测信号的准确性以及可靠性,进而加强了整个高压系统的安全性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
现有检测电路存在如下缺陷:当由于外部原因存在一个电压时,不论主负继电器是否粘连都会将其得到主负继电器“粘连”的检测结果,不能准确检测出高压回路的安全;同时在某种情况下,如在主正继电器和主负继电器同时断开时,也无法检测电压总线之间的电压,不能保障高压回路安全。
针对现有技术的缺陷,本发明的实施例提供一种检测电路及主负继电器粘连检测方法,本发明通过设计新的电路拓扑,将电池电压总线、主正继电器粘连检测电路以及主负继电器粘连检测电路相互隔离,实现了检测功能的独立性,提高了检测信号的准确性以及可靠性,进而加强了整个高压系统的安全性。
参见附图1-图2,本实施例提供了一种继电器粘连检测电路及主负继电器粘连检测方法,所述继电器粘连检测电路包括主正继电器检测电路1和主负继电器检测电路2;
所述主正继电器检测电路包括电源11、与电源正极相连的主正继电器12和与电源负极相连的第一负载13,所述主正继电器12的非电源侧连接第一总线14,所述第一负载13的电源侧接地,所述第一负载13包括至少两个电阻;
所述主负继电器检测电路包括主路、第一支路和第二支路;所述第一支路的输入端与所述主路连接,所述第一支路的输出端与所述第一负载13的电源侧连接,所述第二支路与所述第一支路并联;
所述第一支路包括第二负载、第一二极管23和主负继电器24;所述第一二极管23与所述主负继电器24串联,所述第二负载与所述第一二极管23并联;
所述第二支路包括第三负载25和第二二极管26,所述第二二极管26与所述第三负载25并联连接,所述第三负载25包括至少两个电阻。
具体地,所述第一负载13的电源侧为所述第一负载13与所述电源连接的一端,所述主正继电器12的非电源侧为所述主正继电器12远离所述电源的且与所述第一负载13连接的一端。
具体地,所述主正继电器粘连检测电路1沿电流流动方向依次串联有所述电源11、所述主正继电器12、所述第二电阻132和所述第一电阻131;依次串联的所述电源11、所述主正继电器12、所述第二电阻132和所述第一电阻131也可以看成所述第一总线14对地的电压采样电路,能够通过所述主正继电器粘连检测电路1获取到所述第一总线14对地的电压值。
具体地,所述主路、所述第一支路和所述第二支路组成所述主负继电器粘连检测电路2,所述主负继电器粘连检测电路2也可以看成所述第二总线29对地的电压采样电路,能够通过所述主负继电器粘连检测电路2获取到所述第二总线29对地的电压值。
具体地,将所述第一总线14对地的电压值与所述第二总线29对地的电压值做差,得出所述第一总线14对所述第二总线29之间的电压,本发明的所述第一总线14对地的电压采样电路和所述第二总线29对地的电压采样电路相互独立,相互不影响,随时都能够检测所述第一总线14对所述第二总线29之间的电压,而不用受到所述主正继电器12和所述主负继电器24通断状态的影响,使电压检测更加准确。
具体地,所述主负继电器粘连检测电路2和所述主正继电器粘连检测电路1相互独立,使所述主负继电器粘连检测电路能够独立检测,使在检测所述主负继电器24的通断时,不用受到所述主正继电器12和所述主负继电器24的通断状态的影响,或者受到所述第一总线14与所述第二总线29之间实际电压的影响,使检测所述主负继电器24是否粘连时,更加准确,实现了检测功能的独立性,提高了检测信号的准确性以及可靠性,进而加强了整个高压系统的安全性。
具体地,所述第一总线14和所述第二总线29之间的电压检测与主负继电器粘连检测电路2的复用,使得所述第一总线14和所述第二总线29之间的总线电压的检测,是通过直接检测所述主负继电器粘连检测电路2和所述主正继电器粘连检测电路1以获得所述第一总线14对所述第二总线29的电压,因此所述第一总线14和所述第二总线29之间的总线电压的检测也不受限于其余相关信号的影响,使总线电压检测更加准确,进而加强了整个高压系统的安全性。
优选地,还包括供电ic3,所述供电ic3分别与所述主正继电器检测电路1和主负继电器检测电路2连接,所述主负继电器24的输出端与所述第二二极管26的阳极连接,所述主负继电器24的输入端与所述第一二极管23的阴极连接,所述主负继电器24与所述第二二极管26之间连接有第二总线29。
具体地,所述供电ic3通过一根引线与所述第三电阻28的一端连接,通过另一根引线与所述第四电阻251的一端连接,所述供电ic3通过第三根引线与所述第一电阻131的一端连接,所述供电ic3通过第四根引线进行接地。
具体地,在所述主负继电器24闭合时,所述第一二极管23和所述第二二极管26内的电流流向相反。
优选地,所述第一负载13包括第一电阻131和第二电阻132,所述第一电阻131和所述第二电阻132串联连接;
所述第二负载包括第六电阻22,所述第六电阻22与所述第一二极管23并联连接;
所述第三负载25包括第四电阻251和第七电阻252,所述第四电阻251和所述第七电阻252串联连接;
所述第一支路上还设置有第五电阻27,所述第五电阻27与所述主负继电器24串联连接;
所述主路上设置有外接电源21和第三电阻28,所述第三电阻28与所述外接电源21串联连接。
具体地,设置所述外接电源的目的是:为所述主负继电器粘连检测电路提供检测时所需的偏置电压。
本发明另一方面保护一种主负继电器粘连检测方法,应用在如上任意一项所述的继电器粘连检测电路,所述主负继电器粘连检测方法包括以下步骤:
获取第三负载中预设的两个电阻之间的电压值,将获取的所述电压值作为第一电压值;
比较所述第一电压值与第一预设值;
如果所述第一电压值等于所述第一预设值,则判定所述主负继电器处于粘连状态;
如果所述第一电压值大于所述第一预设值,则判定所述主负继电器处于非粘连状态。
在本实施例中,所述第一电压值为所述第四电阻和所述第七电阻之间的电压值,所述第二电压值为所述第一电阻和所述第二电阻之间的电压值;
具体地,通过比较所述第一电压值和所述第一预设值之间的关系,来判断所述主负继电器是否处于粘连的状态,所述主负继电器粘连检测电路能够独立检测,使在检测所述主负继电器的通断时,不用受到所述主正继电器和所述主负继电器的通断状态的影响,实现了检测功能的独立性,提高了检测信号的准确性以及可靠性,进而加强了整个高压系统的安全性。
具体地,所述主负继电器粘连检测电路和所述主正继电器粘连检测电路联用还可以用来检测总线电压,也提高了检测电压的准确性以及可靠性,同时加强了整个高压系统的安全性。
优选地,所述如果所述第一电压值等于所述第一预设值,则判定所述主负继电器处于粘连状态之后还包括:
当所述第一电压值等于所述第一预设值时,则获取所述第二总线对地的电压值,记为第四电压值;
获取所述第一负载中预设的两个电阻之间的电压值,将获取的所述电压值作为第二电压值;
根据所述第二电压值计算第一总线对地的第三电压值;
根据所述第三电压值和所述第四电压值,计算所述第一总线与所述第二总线之间的电压值。
优选地,所述如果所述第一电压值大于所述第一预设值,则判定所述主负继电器处于非粘连状态包括:
当所述第一电压值大于所述第一预设值时,将所述第一电压值与第二预设值进行比对;
当所述第一电压值小于所述第二预设值时,则获取所述第二总线对地的电压值,记为第五电压值;
获取所述第一负载中预设的两个电阻之间的电压值,将获取的所述电压值作为第二电压值;根据所述第二电压值计算第一总线对地的第三电压值;
根据所述第三电压值和所述第五电压值,计算所述第一总线与所述第二总线之间的电压值;
当所述第一电压值不小于所述第二预设值时,获取所述第二总线对地的电压值,记为第六电压值;
获取所述第一负载中预设的两个电阻之间的电压值,将获取的所述电压值作为第二电压值;根据所述第二电压值计算第一总线对地的第三电压值;
根据所述第三电压值和所述第六电压值,计算所述第一总线与所述第二总线之间的电压值。
具体地,所述第一总线和所述第二总线之间的电压即为总线电压。
具体地,当所述第一电压值等于所述第一预设值时,总线电压等于所述第三电压值与所述第四电压值之间的差值;
当所述第一电压值大于所述第一预设值,且小于所述第二预设电压值时,总线电压等于所述第三电压值与所述第五电压值之间的差值;
当所述第一电压值大于所述第二预设值时,总线电压等于所述第三电压值与所述第六电压值之间的差值;所述第一总线和所述第二总线之间的电压检测是与主负继电器粘连检测电路的复用,使得所述总线电压的检测,是通过直接检测所述主负继电器粘连检测电路和所述主正继电器粘连检测电路以获得所述第一总线对所述第二总线的电压,因此所述第一总线和所述第二总线之间的总线电压的检测也不受限于其余相关信号的影响,使总线电压检测更加准确,进而加强了整个高压系统的安全性。
优选地,当所述第一电压值等于所述第一预设值,所述主负继电器处于粘连状态,所述第一二极管处于正偏状态;
当所述第一电压值大于所述第一预设值,且小于所述第二预设值时,所述第一二极管处于反偏状态;
当所述第一电压值大于所述第二预设值时,所述第一二极管处于反偏状态。
优选地,所述第一预设值是在所述主负继电器处于粘连状态时,根据所述第一二极管与主负继电器之间的电压值、所述第四电阻的电阻值、所述第五电阻的电阻值和所述第七电阻的电阻值计算出的电压值。
优选地,所述第一预设值的计算公式如下:
其中,V
F为所述第一二极管与主负继电器之间的电压值,R
4为所述第四电阻的电阻值,R
5为所述第五电阻的电阻值,R
7为所述第七电阻的电阻值。
具体地,基于上述检测电路对主负继电器24是否粘连进行检测时,在主负继电器粘连检测电路2中,所述外接电源21提供检测所需的偏置电压,所述第一预设值的计算如下:
当所述主负继电器24粘连,则所述外接电路21、所述第三电阻28、所述第一二极管23和所述主负继电器24构成放电回路,所述第六电阻22被所述第一二极管23旁路,记所述第一二极管23前向导通压降为VF,可以得到所述第一预设值。
具体地,基于上述检测电路对主负继电器24是否粘连进行检测时,在主负继电器粘连检测电路2中,所述主负继电器24处于断开的状态时:所述外接电源21对地的电压值和所述第二总线29对地的电压值都会受到影响,考虑到所述第二总线29对地的电压值大于0V,则根据基尔霍夫电压电流定律可知,此时的所述第四电阻251和所述第七电阻252之间的电压大于所述第一预设值。
由上可得,根据所述第四电阻251和所述第七电阻252之间的电压幅值值域可诊断出所述主负继电器24是否处于粘连状态,具体判定逻辑为:
若所述第四电阻251和所述第七电阻252之间的电压等于所述第一预设值,则所述主负继电器24处于粘连状态;
若所述第四电阻251和所述第七电阻252之间的电压大于所述第一预设值,则主负继电器处于非粘连状态;所述第一总线14对地的电压采样电路和所述第二总线29对地的电压采样电路相互独立,相互不影响,随时都能够检测所述第一总线14对所述第二总线29之间的电压,而不用受到所述主正继电器12和所述主负继电器24通断状态的影响,使电压检测更加准确。
优选地,所述第二预设值是在所述主负继电器处于粘连状态且所述第一二极管处于反偏状态时,根据外接电源的电压值、所述第三电阻的阻值、所述第四电阻的电阻值、所述第五电阻的电阻值和所述第七电阻的电阻值计算出的电压值。
优选地,所述第二预设值的计算公式如下:
其中,V
CC为外接电源的电压值,R
3为第三电阻的阻值。
优选地,所述第一预设值小于所述第二预设值。
优选地,所述第四电压值为0V;所述第五电压值为
所述第六电压值为
其中,V
1为第一电压值,V
6为所述第一电压值大于所述第二预设值时,所述第二总线对地的电压值,R
6为第六电阻的阻值。
具体地,当所述第一电压值大于所述第二预设值时,所述主负继电器处于断开状态,所述第一二极管处于反偏状态。
本发明另一方面保护一种主正继电器粘连检测方法,应用在如上所述的继电器粘连检测电路,所述主正继电器粘连检测方法包括以下步骤:
获取所述第一电阻和所述第二电阻之间的电压值,记为第二电压值;
比较所述第二电压值与第三预设值;
如果所述第二电压值等于所述第三预设值,则判定所述主负继电器处于粘连的状态;
如果所述第二电压值不等于所述第三预设值,则判定所述主正继电器处于非粘连的状态。
具体地,所述第三预设值为所述主负继电器处于粘连状态下,所述第一电阻和所述第二电阻之间的压力值。
虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述,然而本发明并非局限于这里所描述的实施例,在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。
在本文中,所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的,只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解,所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。