CN111434508A - 接触器的控制电路、电源系统和电动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种接触器的控制电路、电源系统和电动车辆，其中，控制电路包括：时序控制电路，用于根据输入的三路控制信号生成一组开关控制信号，并输出开关控制信号；第一电子开关，用于在开关控制信号为第一闭合主负接触器信号时，闭合主负接触器，在开关控制信号为第一断开主负接触器信号时，断开主负接触器；第二电子开关，用于在开关控制信号为第一闭合主正接触器信号时，闭合主正接触器，在开关控制信号为第一断开主正接触器信号时，断开主正接触器。该电路利用时序控制电路将三路控制信号转化成一组控制信号，避免发生因环境因素影响不同信号同时发生错误的情况，进而可以避免主正、主负接触器同时闭合的状况。

Description

接触器的控制电路、电源系统和电动车辆
技术领域
本发明涉电气技术领域，特别涉及一种接触器的控制电路、一种电源系统和一种电动车辆。
背景技术
随着科学技术的发展以及国家政策的鼓励，纯电动汽车发展迅速，因此对电动汽车的车载充电系统提出更高的要求。
通常控制电动汽车上电、下电由两个接触器来控制，一个控制电池包正极母线输出，另一个控制电池包主负母线输出。为了保证整车安全、可靠上电还需要设置预充接触器，预充接触器是为了防止接触器闭合瞬间的电流过大，导致主接触器的触点在结合瞬间产生电打火而粘连的现象。因此，在整车上电过程中，通常是先控制主负接触器闭合后，再控制预充接触器闭合，因为与预充接触器相串联有限流电阻限制了接触器闭合后产生的大充电电流，当预充接触器完成对高压母线总成内的滤波电容的充电后，再控制主正接触器闭合，由此，就不会产生接触器触点粘连现象。即，整车上电时三个接触器的吸合顺序是：先闭合主负接触器再闭合预充接触器，当预充电完成后再闭合主正接触器。
相关技术中，主接触器的上电流程时序是由BMS(Battery Management System，电池管理系统)的单片机利用软件来控制的。然而，当单片机在恶劣的EMC(Electro MagneticCompatibility，电磁兼容)辐射下或者在软件出现漏洞或运行问题情况下，仍然可能会出现主正、主负接触器同时闭合而导致主接触器的触点发生粘连的现象。
因此，如何提供一种更可靠的接触器的控制电路，以避免接触器发生主正、主负接触器同时闭合的现象，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种接触器的控制电路，该电路利用时序控制电路将三路控制信号转化成一组控制信号，避免发生因环境因素影响不同信号同时发生错误的情况，进而可以避免主正、主负接触器同时闭合而导致主接触器的触点发生粘连的状况。
本发明的第二个目的在于提出一种电源系统。
本发明的第三个目的在于提出一种电动车辆。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种接触器的控制电路，包括：时序控制电路，用于根据输入的三路控制信号生成一组开关控制信号，并输出所述开关控制信号；第一电子开关，用于在所述开关控制信号为第一闭合主负接触器信号时，闭合主负接触器，在所述开关控制信号为第一断开主负接触器信号时，断开所述主负接触器；第二电子开关，用于在所述开关控制信号为第一闭合主正接触器信号时，闭合主正接触器，在所述开关控制信号为第一断开主正接触器信号时，断开所述主正接触器。
根据本发明实施例的接触器的控制电路，通过时序控制电路根据输入的三路控制信号生成一组开关控制信号，并输出开关控制信号，第一电子开在开关控制信号为第一闭合主负接触器信号时，闭合主负接触器，并在开关控制信号为第一断开主负接触器信号时，断开主负接触器，第二电子开关在开关控制信号为第一闭合主正接触器信号时，闭合主正接触器，并在开关控制信号为第一断开主正接触器信号时，断开主正接触器。由此，该电路利用时序控制电路将三路控制信号转化成一组控制信号，避免发生因环境因素影响不同信号同时发生错误的情况，进而可以避免主正、主负接触器同时闭合而导致主接触器的触点发生粘连的状况。
另外，根据本发明上述实施例的接触器的控制电路还具有如下附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，上述的控制电路还包括：控制器，用于输出所述三路控制信号。
根据本发明的一个实施例，上述的控制电路还包括：第一逻辑单元，用于在输入的所述开关控制信号为第一闭合主负接触器信号，且输入的粘连检测信号为主负接触器未粘连检测信号时，输出第二闭合主负接触器信号，在输入的所述开关控制信号为第一闭合主负接触器信号，且输入的粘连检测信号为主负接触器已粘连检测信号时，输出第二断开主负接触器信号；所述第一电子开关还用于：根据所述第二闭合主负接触器信号闭合所述主负接触器，根据所述第二断开主负接触器信号断开所述主负接触器。
根据本发明的一个实施例，上述的控制电路还包括：第二逻辑单元，用于在输入的所述开关控制信号为第一闭合主正接触器信号，且输入的粘连检测信号为主正接触器未粘连检测信号时，输出第二闭合主正接触器信号，在输入的所述开关控制信号为第一闭合主正接触器信号，且输入的粘连检测信号为主正接触器已粘连检测信号时，输出第二断开主正接触器信号；所述第二电子开关还用于：根据所述第二闭合主正接触器信号闭合所述主正接触器，根据所述第二断开主正接触器信号断开所述主正接触器。
根据本发明的一个实施例，所述第一逻辑单元为第一与门，所述第二逻辑单元为第二与门。
根据本发明的一个实施例，所述控制器为电池管理系统的主控单片机。
根据本发明的一个实施例，上述的控制电路还包括：第一检测电路，用于检测所述主负接触器是否粘连，当所述主负接触器未粘连时，生成所述主负接触器未粘连检测信号，当所述主负接触器已粘连时，生成所述主负接触器已粘连检测信号。
根据本发明的一个实施例，上述的控制电路还包括：第二检测电路，用于检测所述主正接触器是否粘连，当所述主正接触器未粘连时，生成所述主正接触器未粘连检测信号，当所述主正接触器已粘连时，生成所述主正接触器已粘连检测信号。
为达到上述目的，本发明的第二方面实施例提出的一种电源系统，其包括本发明第一方面实施例所述的接触器的控制电路。
本发明实施例的电源系统，通过上述的接触器的控制电路，利用时序控制电路将三路控制信号转化成一组控制信号，避免发生因环境因素影响不同信号同时发生错误的情况，进而可以避免主正、主负接触器同时闭合而导致主接触器的触点发生粘连的状况，提高电源系统工作的可靠性。
为达到上述目的，本发明的第三方面实施例提出的一种电动车辆，包括本发明第二方面实施例所述的电源系统。
根据本发明实施例的电动车辆，通过上述的电源系统，利用时序控制电路将三路控制信号转化成一组控制信号，避免发生因环境因素影响不同信号同时发生错误的情况，进而可以避免主正、主负接触器同时闭合而导致主接触器的触点发生粘连的状况，提高电动车辆工作的可靠性。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
图1是根据本发明一个实施例的接触器的控制电路的方框示意图；
图2是根据本发明另一个实施例的接触器的控制电路的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图来描述本发明实施例提出的接触器的控制电路、电源系统和电动车辆。
图1是根据本发明一个实施例的接触器的控制电路的方框示意图，如图1所示，该控制电路包括：时序控制电路1、第一电子开关2和第二电子开关3。
其中，时序控制电路1用于根据输入的三路控制信号(A、B、C)生成一组开关控制信号(a、b、c、d)，并输出开关控制信号。第一电子开关2用于在开关控制信号为第一闭合主负接触器信号时，闭合主负接触器，在开关控制信号为第一断开主负接触器信号时，断开主负接触器。第二电子开关3用于在开关控制信号为第一闭合主正接触器信号时，闭合主正接触器，在开关控制信号为第一断开主正接触器信号时，断开主正接触器。
具体地，如图1所示，时序控制电路1根据输入的三路控制信号A、B、C通过译码转换生成相对应的开关控制信号，其中，输入的三路控制信号A、B、C可以高电平信号1和低电平信号0排列组合形成，共八种情况，本申请中利用其中的四种即可。开关控制信号包括a-d管脚组成的信号，一个管脚为高电平信号1，则其余管脚则为低电平信号0，开关控制信号包括四组。每组输入的A、B、C信号对应唯一的一组开关控制信号，举例而言，对应关系可如下表1所示：
Figure BDA0002295791900000041
表1
当然，三路控制信号A、B、C与开关控制信号的对应关系也可为其它情况，但需保证每组输入的A、B、C信号有且仅有一组开关控制信号与之对应。
电子开关可以根据开关控制信号控制主接触器，其中，如果a管脚为高电平，则第一电子开关2控制主负接触器闭合并进行保持，如果b管脚为高电平，则第一电子开关2控制主负接触器断开并进行保持；如果c管脚为高电平，则第二电子开关3控制主正接触器闭合并进行保持，如果d管脚为高电平，则第二电子开关3控制主正接触器断开并进行保持。
举例而言，当时序控制电路1输出至电子开关的开关控制信号(a-d管脚对应的信号)为1000(a管脚为高电平信号1，b、c、d管脚为低电平信号0)时，则开关控制信号为第一闭合主负接触器信号，第一电子开关2闭合主负接触器；当时序控制电路1输出至电子开关的开关控制信号(a-d管脚对应的信号)为0100(b管脚为高电平信号1，a、c、d管脚为低电平信号0)时，则开关控制信号为第一断开主负接触器信号，第一电子开关2断开主负接触器。当时序控制电路1输出至电子开关的开关控制信号(a-d管脚对应的信号)为0010(c管脚为高电平信号1，a、b、d管脚为低电平信号0)时，则开关控制信号为第一闭合主正接触器信号，第二电子开关3闭合主正接触器；当时序控制电路1输出至电子开关的开关控制信号(a-d管脚对应的信号)为0001(d管脚为高电平信号1，a、b、c管脚为低电平信号0)时，则开关控制信号为第一断开主正接触器信号，第二电子开关3断开主正接触器。
以上对管脚编号的描述仅为示例，其定义可以根据需要进行改变。
本发明实施例的接触器的控制电路，两个电子开关通过同一个时序控制电路控制，由于该时序控制电路输出信号的唯一性，不会出现两个电子开关在错误情况下同时打开或关闭情况，从而避免发生因环境因素影响不同信号同时发生错误的情况，进而可以避免主正、主负接触器同时闭合的状况。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，上述的控制电路还可以包括：控制器4，控制器4用于输出三路控制信号(A、B、C)。控制器4可以为电池管理系统BMS的主控单片机。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，上述的控制电路还可以包括：第一逻辑单元5、第二逻辑单元6、第一检测电路7和第二检测电路8。
其中，第一逻辑单元5用于在输入的开关控制信号(a、b、c、d)为第一闭合主负接触器信号，且输入的粘连检测信号(D)为主负接触器未粘连检测信号时，输出第二闭合主负接触器信号，在输入的开关控制信号(a、b、c、d)为第一闭合主负接触器信号，且输入的粘连检测信号(D)为主负接触器已粘连检测信号时，输出第二断开主负接触器信号；第一电子开关2还可以用于：根据第二闭合主负接触器信号闭合主负接触器，根据第二断开主负接触器信号断开主负接触器。
第二逻辑单元6用于在输入的开关控制信号(a、b、c、d)为第一闭合主正接触器信号，且输入的粘连检测信号(E)为主正接触器未粘连检测信号时，输出第二闭合主正接触器信号，在输入的开关控制信号(a、b、c、d)为第一闭合主正接触器信号，且输入的粘连检测信号(E)为主正接触器已粘连检测信号时，输出第二断开主正接触器信号；第二电子开关3还用于：根据第二闭合主正接触器信号闭合主正接触器，根据第二断开主正接触器信号断开主正接触器。
在本发明的实施例中，第一逻辑单元5为第一与门，第二逻辑单元6为第二与门。即第一逻辑单元5和第二逻辑单元6可以为与门。
第一检测电路7用于检测主负接触器是否粘连，当主负接触器未粘连时，生成主负接触器未粘连检测信号，当主负接触器已粘连时，生成主负接触器已粘连检测信号。
第二检测电路8用于检测主正接触器是否粘连，当主正接触器未粘连时，生成主正接触器未粘连检测信号，当主正接触器已粘连时，生成主正接触器已粘连检测信号。
具体地，第一检测电路7用于检测主负接触器是否粘连，第二检测电路8用于检测主正接触器是否粘连，若粘连则输出低电平信号0，未粘连则输出高电平信号1。
如果第一检测电路7检测主负接触器未粘连，则第一检测电路7输出高电平信号1，即粘连检测信号D为主负接触器未粘连检测信号。粘连检测信号D与管脚a发出的信号经过第一与门进行逻辑运算，当控制器4发出主负接触器闭合命令，即开关控制信号(A、B、C)为第二闭合主负接触器信号时，管脚a为高电平1，并且第一检测电路7检测主负接触器未粘连时，粘连检测信号D为高电平1，第一电子开关2方可控制主负接触器闭合。当控制器4发出主负接触器断开命令，即开关控制信号(A、B、C)为第二断开主负接触器信号时，管脚b为高电平1，第一电子开关2控制主负接触器断开。
同理，如果第二检测电路8检测主正接触器未粘连，则第二检测电路8输出高电平信号1，即粘连检测信号E为主正接触器未粘连检测信号。粘连检测信号E与管脚c发出的信号经过第二与门进行逻辑运算，当控制器4发出主正接触器闭合命令，即开关控制信号(A、B、C)为第二闭合主正接触器信号时，管脚c为高电平1，并且第二检测电路8检测主正接触器未粘连时，粘连检测信号E为高电平1，第二电子开关3方可控制主正接触器闭合。当控制器4发出主正接触器断开命令，即开关控制信号(A、B、C)为第二断开主正接触器信号时，管脚c为高电平1时，第二电子开关3控制主正接触器断开。
由此，根据本发明实施例的接触器的控制电路，将硬件电路检测的接触器粘连检测信号与控制器发出的接触器控制信号相结合，避免了在接触器粘连情况下依旧给出闭合命令导致另一端也发生粘连的问题。并且，由于时序控制电路输出信号的唯一性，不会出现两个电子开关在错误情况下同时打开或关闭情况，从而避免发生因环境因素影响不同信号同时发生错误的情况，进而可以避免主正、主负接触器同时闭合的状况。
另外，本发明的实施例还提出一种电源系统，其包括本发明上述实施例所述的接触器的控制电路。
本发明实施例的电源系统，通过上述的接触器的控制电路，利用时序控制电路将三路控制信号转化成一组控制信号，避免发生因环境因素影响不同信号同时发生错误的情况，进而可以避免主正、主负接触器同时闭合而导致主接触器的触点发生粘连的状况，提高电源系统工作的可靠性。
本发明的实施例提出的一种电动车辆，包括本发明上述实施例所述的电源系统。
根据本发明实施例的电动车辆，通过上述的电源系统，利用时序控制电路将三路控制信号转化成一组控制信号，避免发生因环境因素影响不同信号同时发生错误的情况，进而可以避免主正、主负接触器同时闭合而导致主接触器的触点发生粘连的状况，提高电动车辆工作的可靠性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种接触器的控制电路，其特征在于，包括：
时序控制电路，用于根据输入的三路控制信号生成一组开关控制信号，并输出所述开关控制信号；
第一电子开关，用于在所述开关控制信号为第一闭合主负接触器信号时，闭合主负接触器，在所述开关控制信号为第一断开主负接触器信号时，断开所述主负接触器；
第二电子开关，用于在所述开关控制信号为第一闭合主正接触器信号时，闭合主正接触器，在所述开关控制信号为第一断开主正接触器信号时，断开所述主正接触器。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括：
控制器，用于输出所述三路控制信号。
3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括：
第一逻辑单元，用于在输入的所述开关控制信号为第一闭合主负接触器信号，且输入的粘连检测信号为主负接触器未粘连检测信号时，输出第二闭合主负接触器信号，在输入的所述开关控制信号为第一闭合主负接触器信号，且输入的粘连检测信号为主负接触器已粘连检测信号时，输出第二断开主负接触器信号；
所述第一电子开关还用于：根据所述第二闭合主负接触器信号闭合所述主负接触器，根据所述第二断开主负接触器信号断开所述主负接触器。
4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，还包括：
第二逻辑单元，用于在输入的所述开关控制信号为第一闭合主正接触器信号，且输入的粘连检测信号为主正接触器未粘连检测信号时，输出第二闭合主正接触器信号，在输入的所述开关控制信号为第一闭合主正接触器信号，且输入的粘连检测信号为主正接触器已粘连检测信号时，输出第二断开主正接触器信号；
所述第二电子开关还用于：根据所述第二闭合主正接触器信号闭合所述主正接触器，根据所述第二断开主正接触器信号断开所述主正接触器。
5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述第一逻辑单元为第一与门，所述第二逻辑单元为第二与门。
6.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述控制器为电池管理系统的主控单片机。
7.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，还包括：
第一检测电路，用于检测所述主负接触器是否粘连，当所述主负接触器未粘连时，生成所述主负接触器未粘连检测信号，当所述主负接触器已粘连时，生成所述主负接触器已粘连检测信号。
8.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，还包括：
第二检测电路，用于检测所述主正接触器是否粘连，当所述主正接触器未粘连时，生成所述主正接触器未粘连检测信号，当所述主正接触器已粘连时，生成所述主正接触器已粘连检测信号。
9.一种电源系统，其特征在于，包括：主负接触器、主正接触器和如权利要求1-8任一项所述的接触器的控制电路。
10.一种电动车辆，其特征在于，包括：如权利要求9所述的电源系统。
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