CN112034337A - 一种新能源汽车负极继电器粘连检测系统及方法 - Google Patents

一种新能源汽车负极继电器粘连检测系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112034337A
CN112034337A CN202011023399.7A CN202011023399A CN112034337A CN 112034337 A CN112034337 A CN 112034337A CN 202011023399 A CN202011023399 A CN 202011023399A CN 112034337 A CN112034337 A CN 112034337A
Authority
CN
China
Prior art keywords
adhesion
voltage
relay
negative relay
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011023399.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112034337B (zh
Inventor
车成旭
凌欢
吴瑞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Hongtron New Energy Power Co ltd
Original Assignee
Anhui Hongtron New Energy Power Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Hongtron New Energy Power Co ltd filed Critical Anhui Hongtron New Energy Power Co ltd
Priority to CN202011023399.7A priority Critical patent/CN112034337B/zh
Publication of CN112034337A publication Critical patent/CN112034337A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112034337B publication Critical patent/CN112034337B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3271—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of high voltage or medium voltage devices
    • G01R31/3275—Fault detection or status indication
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车负极继电器粘连检测系统及方法，其中系统包括高阻值分压采样电路、开关单元、控制单元，所述高阻值分压采样电路包括电阻R1、R2以及电压采样单元，所述电阻R1、R2串联后一端连接至电池包正极、另一端连接至电池包负极与负极继电器之间，在电阻R1、R2之间的回路上设置电压检测点，通过电压采样单元检测电压采样点电压信号；所述电压采样单元的输出端连接控制单元；所述开关单元的一端连接至电阻R1、R2之间、另一端连接至负极继电器靠近电池包负载侧一端；所述控制单元的输出端连接开关单元，用于控制开关单元的导通与否。本方案可以对负极继电器进行可靠粘连检测，且电路简单、检测方便、成本低。

Description

一种新能源汽车负极继电器粘连检测系统及方法
技术领域
本发明涉及继电器检测领域，特别涉及新能源汽车负极继电器粘连检测系统及方法。
背景技术
新能源汽车市场中，包含许多种电压平台的车辆，例如低速电动车、乘用车、电动大巴车等等。大部分新能源汽车电压平台都在70V以上，倘若继电器在车辆行驶过程中发生粘连，将直接导致车辆失控，无法断开高压回路，从而引发严重的人身安全事故。
目前对于电池包系统中的总正继电器、预充继电器、充电继电器、加热继电器等等都具有比较普遍的粘连检测方法，即以电池包的负极为参考地，分别采样继电器两触点的电压进行比对来实现。对于负极继电器，在未粘连的情况下，另一个继电器触点可能也是低电平，使用以上方法就无法准确判断继电器的粘连情况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新能源汽车负极继电器粘连检测系统及方法，用于对负极继电器进行准确可靠的粘连检测。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种新能源汽车负极继电器粘连检测系统，包括高阻值分压采样电路、开关单元、控制单元，所述高阻值分压采样电路包括电阻R1、R2以及电压采样单元，所述电阻R1、R2串联后一端连接至电池包正极、另一端连接至电池包负极与负极继电器之间，在电阻R1、R2之间的回路上设置电压检测点，通过电压采样单元检测电压采样点电压信号；所述电压采样单元的输出端连接控制单元；所述开关单元的一端连接至电阻R1、R2之间、另一端连接至负极继电器靠近电池包负载侧一端；所述控制单元的输出端连接开关单元，用于控制开关单元的导通与否。
所述控制单元的输出端连接粘连提醒单元。
所述控制单元包括电池管理系统BMS。
所述开关单元为光耦继电器。
所述控制单元通过CAN线连接整车控制器，用于获取启动粘连检测控制信号。
一种新能源汽车负极继电器站链接检测系统的检测方法，包括如下步骤：
步骤1：控制单元接收到启动粘连检测控制信号后，控制光耦继电器闭合；
步骤2：控制单元通过电压采样单元获取电压采样点的电压信号；
步骤3：将采集的电压信号与预设的粘连时电压范围值、未粘连时电压范围值进行比较，判断出负极继电器的粘连状态。
步骤4：控制单元将检测结果反馈至粘连提醒单元进行粘连提醒。
步骤5：控制单元输出检测结果后，控制光耦继电器断开，检测结束。
当采集的电压信号处于预设的粘连时电压范围值时，判断此时负极继电器粘连故障；
当采集的电压信号处于预设的未粘连时电压范围值时，判断此时负极继电器未粘连。
在步骤1中，控制单元接收到启动粘连检测控制信号时，此时负极继电器此时收到断开控制信号的控制。
本发明的优点在于：可以有效的对负极继电器进行检测，检测结果准确，而且成本低，实现方便，仅增加了电阻光耦继电器，其余部分可以通过整车元器件来实现，便于推广使用以及对于车辆的检测改装上；检测控制可靠，检测完成后自动关闭光耦继电器，可以避免长时间接通对于分压回路中的电阻的损伤；采用光耦继电器可以做到信号隔离、安全防护的作用。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明检测系统结构原理图；
图2为本发明检测系统控制原理图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
一种新能源汽车负极继电器粘连的检测方案，将电池包接入到一个高电阻值分压采样回路中，采样的末端将负极继电器(主负继电器)串联进去，同时在回路中增加一个光耦继电器，一方面可以随时开启检测，另一方面检测完以后断开检测回路，避免检测过程中闭合加热回路，导致末端采样电阻过功率导致的损坏。
检测系统的具体电路包括：高阻值分压采样电路、开关单元、控制单元，高阻值分压采样电路包括电阻R1、R2以及电压采样单元，电阻R1、R2串联后一端连接至电池包正极、另一端连接至电池包负极与负极继电器之间，在电阻R1、R2之间的回路上设置电压检测点，通过电压采样单元检测电压采样点电压信号；电压采样单元的输出端连接控制单元；开关单元的一端连接至电阻R1、R2之间、另一端连接至负极继电器靠近电池包负载侧一端；控制单元的输出端连接开关单元，用于控制开关单元的导通与否。控制单元的输出端连接粘连提醒单元。
其中控制单元主要实现根据控制信号启动粘连检测以及判断粘连状态以及进行提醒，采用电池管理系统BMS来实现，电池管理系统BMS具备数据处理和控制能力，这样就可以和主正继电器一起来进行测试了，测试公用一个控制器，可以先后测序进行测试。电压采样单元可以通过外设的AD采样电路或者BMS内置的AD采样接口直接连接至监测点，由于很多控制芯片内置有AD采样口以及内置的AD采样电路。开关单元采用光耦继电器，既能够实现开关功能又能够实现隔离保护功能。提醒模块可以采用车载的仪表、显示屏等来给出粘连检测结果以及提醒。
控制单元通过CAN线连接整车控制器，用于获取启动粘连检测控制信号。用于在整车启动后，VCU低压上电后，输出检测控制信号至BMS，BMS接收到控制信号后开始启动进行检测。
一种新能源汽车负极继电器站链接检测系统的检测方法，包括如下步骤：
步骤1：在整车钥匙上电后，整车控制器发出粘连检测信号，控制单元接收到启动粘连检测控制信号后，控制光耦继电器闭合；由于此时整车是由下电状态向上电状态的过程中，因此此时负极继电器应当是断开的或者说此时的受控状态应该是断开的；控制单元接收到启动粘连检测控制信号时，此时负极继电器此时收到断开控制信号的控制。
步骤2：控制单元通过电压采样单元获取电压采样点的电压信号；
步骤3：将采集的电压信号与预设的粘连时电压范围值、未粘连时电压范围值进行比较，判断出负极继电器的粘连状态。
步骤4：控制单元将检测结果反馈至粘连提醒单元进行粘连提醒。
步骤5：控制单元输出检测结果后，控制光耦继电器断开，检测结束。
当采集的电压信号处于预设的粘连时电压范围值时，判断此时负极继电器粘连故障；当采集的电压信号处于预设的未粘连时电压范围值时，判断此时负极继电器未粘连。
预设的电压范围值是假设处于非粘连状态，通过分压原理计算出检测点应该的电压Va1,然后假设处于粘连状态，在此状态下通过分压原理计算此时的检测点应该的电压Va2，然后充分考虑误差值a，然后设置Va1-a～Va1+a；以及Va2-a～Va2+a，当处于各自的范围值时对应的判断此范围内属于对应的粘连状态。
本申请中当BMS接受到来自整车的启动命令后，开启自检模式，对外部总正继电器、加热继电器、充电继电器状态进行逐一检测，确认不存在粘连情况后，BMS控制闭合光耦继电器闭合，开启负极继电器粘连检测模式，此时位于串联电阻末端的采样电阻的电压值可以通过BMS采样得出，如果采样电压值是按照分压采样算出的理论电压值，即不为0V，则负极继电器未粘连；如果BMS采样值接近于0V，则负极继电器粘连。
本方案与已有技术相比，具有以下优点：
(1)已有技术只能以电池包的负极为参考点，对于负极继电器无法采用“比较两触点电压”的方式判断粘连情况。
(2)本发明所用的采样回路仅新增电阻、光耦继电器等器件。传统的负极继电器粘连检测方法有的需要在BMS内部设计2种参考地，2套采样电路，与此相比，本发明具有明显的成本优势。
(3)本发明在进行完负极继电器粘连检测后，会断开用于检测策略的光耦继电器，避免了末端采样电阻受损。
从以上发明内容和优点可以看出：本发明所提供的一种新能源汽车负极继电器检测方案从技术可行性、安全性、准确性、成本等各个角度相比传统方案都具有明显的优势。
以400V的电压平台作为实例，如题1所示，R1、R2串联后一端连接至电池包正极、另一端连接至电池包负极与负极继电器之间；在R1、R2之间连线设置检测点a用于检测该点电压信号，在R1、R2之间的连线中引出接线连接光耦继电器的一端，光耦继电器的另一端连接在负极继电器靠近负载侧的一端端子上，一般该端子侧是电机侧或者其它高压负载侧。BMS通过接线连接至检测点a获取电压，输出连接至光耦继电器用于控制光耦。
图1中R1、R2是分压采样回路，阻值分别为5MΩ和47K。a点是BMS电压采样点。光耦继电器选择的是松下1500V耐压的AQV258，基本能够兼容目前乘用车市场的各个电压平台。从图1可知，在光耦继电器不闭合或者光耦继电器闭合，负极继电器断开的情况下，a点的电压Va＝400V*R2/(R1+R2)＝3.72V；在光耦继电器闭合，负极继电器粘连的情况下，a点的电压Va＝400V*Ron/(R1+Ron)＝0.028V。其中，Ron为光耦继电器的导通内阻，取345Ω。具体检测步骤如下：
(1)BMS开启负极继电器检测策略，通过内部单片机IO口控制光耦继电器闭合。单片机是BMS的主控单元，一般采用单片机来实现。
(2)BMS通过内部AD采样电路采集a点电压值Va。
(3)BMS根据采得的a点电压值来判断负极继电器的粘连情况：如果Va＝3.72V，则负极继电器未粘连；如果Va＝0.028V，则负极继电器粘连；实际采样电路的误差可视为在合理范围内，一般电压可能会在3.72V波动或0.028V波动，故而设置一个误差值，然后在其波动范围内都可以判断其为粘连状态或非粘连状态。此时可以通过CAN上传粘连检测信号，方便驾驶员了解具体粘连情况。
(4)BMS通过单片机IO口关断光耦继电器，以防止外部加热回路或充电回路对于采样电阻的毁坏。
(5)BMS可进入到正常上电时序。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车负极继电器粘连检测系统，其特征在于：包括高阻值分压采样电路、开关单元、控制单元，所述高阻值分压采样电路包括电阻R1、R2以及电压采样单元，所述电阻R1、R2串联后一端连接至电池包正极、另一端连接至电池包负极与负极继电器之间，在电阻R1、R2之间的回路上设置电压检测点，通过电压采样单元检测电压采样点电压信号；所述电压采样单元的输出端连接控制单元；所述开关单元的一端连接至电阻R1、R2之间、另一端连接至负极继电器靠近电池包负载侧一端；所述控制单元的输出端连接开关单元，用于控制开关单元的导通与否。
2.如权利要求1所述的一种新能源汽车负极继电器粘连检测系统，其特征在于：所述控制单元的输出端连接粘连提醒单元。
3.如权利要求1所述的一种新能源汽车负极继电器粘连检测系统，其特征在于：所述控制单元包括电池管理系统BMS。
4.如权利要求1所述的一种新能源汽车负极继电器粘连检测系统，其特征在于：所述开关单元为光耦继电器。
5.如权利要求1所述的一种新能源汽车负极继电器粘连检测系统，其特征在于：所述控制单元通过CAN线连接整车控制器，用于获取启动粘连检测控制信号。
6.如权利要求1-5任一所述的一种新能源汽车负极继电器站链接检测系统的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：控制单元接收到启动粘连检测控制信号后，控制光耦继电器闭合；
步骤2：控制单元通过电压采样单元获取电压采样点的电压信号；
步骤3：将采集的电压信号与预设的粘连时电压范围值、未粘连时电压范围值进行比较，判断出负极继电器的粘连状态。
7.如权利要求6所述的一种新能源汽车负极继电器站链接检测系统的检测方法，其特征在于：
当采集的电压信号处于预设的粘连时电压范围值时，判断此时负极继电器粘连故障；
当采集的电压信号处于预设的未粘连时电压范围值时，判断此时负极继电器未粘连。
8.如权利要求6或7所述的一种新能源汽车负极继电器站链接检测系统的检测方法，其特征在于：还包括步骤4：控制单元将检测结果反馈至粘连提醒单元进行粘连提醒。
9.如权利要求8所述的一种新能源汽车负极继电器站链接检测系统的检测方法，其特征在于：在步骤1中，控制单元接收到启动粘连检测控制信号时，此时负极继电器此时收到断开控制信号的控制。
10.如权利要求8所述的一种新能源汽车负极继电器站链接检测系统的检测方法，其特征在于：所述方法还包括步骤5：控制单元输出检测结果后，控制光耦继电器断开，检测结束。
CN202011023399.7A 2020-09-25 2020-09-25 一种新能源汽车负极继电器粘连检测系统及方法 Active CN112034337B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011023399.7A CN112034337B (zh) 2020-09-25 2020-09-25 一种新能源汽车负极继电器粘连检测系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011023399.7A CN112034337B (zh) 2020-09-25 2020-09-25 一种新能源汽车负极继电器粘连检测系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112034337A true CN112034337A (zh) 2020-12-04
CN112034337B CN112034337B (zh) 2023-07-14

Family

ID=73574331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011023399.7A Active CN112034337B (zh) 2020-09-25 2020-09-25 一种新能源汽车负极继电器粘连检测系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112034337B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114217216A (zh) * 2021-11-30 2022-03-22 上海瑞浦青创新能源有限公司 继电器检测电路及其检测方法和系统
CN116400214A (zh) * 2023-06-07 2023-07-07 杭州华塑科技股份有限公司 一种开关故障检测系统及检测方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014036556A (ja) * 2012-08-10 2014-02-24 Gs Yuasa Corp スイッチ故障診断装置、蓄電装置およびスイッチ故障診断プログラム、スイッチ故障診断方法
CN106655360A (zh) * 2016-12-01 2017-05-10 安徽鸿创新能源动力有限公司 一种电池包bms系统的高压预充电系统及其控制方法
CN107422257A (zh) * 2017-08-29 2017-12-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 继电器检测电路和单元
CN109188266A (zh) * 2018-10-11 2019-01-11 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 一种高压负极继电器黏连的检测电路及其检测方法
CN110514989A (zh) * 2019-08-23 2019-11-29 南京军上电子科技有限公司 高压继电器及电池包高压继电器故障诊断系统
CN110764488A (zh) * 2019-11-04 2020-02-07 哈尔滨理工大学 一种为bms控制器注入高压故障的测试系统
CN110888050A (zh) * 2019-11-12 2020-03-17 东风汽车有限公司 一种继电器粘连检测装置及车辆

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014036556A (ja) * 2012-08-10 2014-02-24 Gs Yuasa Corp スイッチ故障診断装置、蓄電装置およびスイッチ故障診断プログラム、スイッチ故障診断方法
CN106655360A (zh) * 2016-12-01 2017-05-10 安徽鸿创新能源动力有限公司 一种电池包bms系统的高压预充电系统及其控制方法
CN107422257A (zh) * 2017-08-29 2017-12-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 继电器检测电路和单元
CN109188266A (zh) * 2018-10-11 2019-01-11 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 一种高压负极继电器黏连的检测电路及其检测方法
CN110514989A (zh) * 2019-08-23 2019-11-29 南京军上电子科技有限公司 高压继电器及电池包高压继电器故障诊断系统
CN110764488A (zh) * 2019-11-04 2020-02-07 哈尔滨理工大学 一种为bms控制器注入高压故障的测试系统
CN110888050A (zh) * 2019-11-12 2020-03-17 东风汽车有限公司 一种继电器粘连检测装置及车辆

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈涛: "一种BMS诊断继电器粘连设计", 《汽车实用技术》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114217216A (zh) * 2021-11-30 2022-03-22 上海瑞浦青创新能源有限公司 继电器检测电路及其检测方法和系统
CN116400214A (zh) * 2023-06-07 2023-07-07 杭州华塑科技股份有限公司 一种开关故障检测系统及检测方法
CN116400214B (zh) * 2023-06-07 2023-09-15 杭州华塑科技股份有限公司 一种开关故障检测系统及检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112034337B (zh) 2023-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201311484Y (zh) 一种电池包检测装置
CN212654235U (zh) 一种低压蓄电池的充电控制系统
KR101673822B1 (ko) 친환경 차량의 릴레이 융착 검출 장치 및 그 방법
CN2781390Y (zh) 汽车负载短路、开路预检测电路
CN109720204A (zh) 一种dc/dc转换器的故障检测系统及方法
CN112373320A (zh) 基于bms的电动汽车充电上电控制系统及其控制方法
CN107264309A (zh) 一种车辆充放电的控制方法、装置及汽车
CN101174711A (zh) 电池管理系统及其驱动方法
CN112034337A (zh) 一种新能源汽车负极继电器粘连检测系统及方法
CN110346682B (zh) 电动汽车dcdc变换器输出连接状态检测电路及方法
CN102508096A (zh) 一种动力电池组其连接导线连接状态的检测方法
CN212373185U (zh) 电池管理系统及车辆
CN207481815U (zh) 电动汽车高压上下电系统
CN114379371A (zh) 一种基于bms的电动汽车低电量工况高压控制方法
CN108152750A (zh) 一种电动汽车的电池充放电参数识别方法和系统
CN110763990A (zh) 一种新能源汽车中继电器的诊断方法
CN211655737U (zh) 一种电池保护电路
CN210775778U (zh) 带绝缘检测及故障诊断的锂电池在线监测系统
CN106300229A (zh) 一种用于保护高压电池用电系统的设备和方法
CN113561810B (zh) 一种充电口断电保护装置及电动车
CN206710558U (zh) 高压接触器状态微电流注入检测电路及检测系统
CN216153618U (zh) 电池管理系统、电池包和交通工具
CN109613373A (zh) 电动汽车高压回路保护诊断系统及诊断方法和车辆
CN211684756U (zh) 电动车辆的高压配电系统及电动车辆
CN213482396U (zh) 基于正负极的继电器检测电路及检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant