CN203241517U - 一种汽车继电器触点闭合状态检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种汽车继电器触点闭合状态检测系统，包括：由电源、继电器以及负载串联而成的第一回路，在该继电器的两端并联有用于检测该继电器触点闭合状态的检测电路，该检测电路由隔离电源、采样器件、单向导通部件串联而成。本实用新型利用采样器件两端的电压结合该汽车继电器触点闭合状态检测系统的电路结构，判断继电器的闭合状态；在必要时，可进一步利用继电器触点闭合状态检测系统的工作状态结合测量点的电压判断继电器的闭合状态。本实用新型采用独立的检测电路，在检测时不依赖汽车的电路结构，具有更高的可靠性。

Description

一种汽车继电器触点闭合状态检测系统

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种汽车继电器触点闭合状态检测系统。

背景技术

随着社会的进步、科技的发展，环境和能源问题日益突出，发展和普及电动汽车的呼声日趋高涨，国内外电动汽车的量产和销售也已开始。车载动力电池系统作为电动汽车核心部件，其性能直接影响电动汽车性能和安全性。为了保证车载动力电池系统的安全和性能，需要实时监控继电器闭合状态信息。

实用新型内容

本实用新型的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本实用新型而学习。

为克服现有技术的问题，本实用新型提供一种汽车继电器触点闭合状态检测系统，该系统采用独立的检测电路，在进行汽车继电器触点闭合状态的检测时不依赖汽车的电路结构，具有更高的可靠性。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本实用新型的一个方面，提供一种汽车继电器触点闭合状态检测系统，包括：由电源、继电器以及负载串联而成的第一回路，在该继电器的两端并联有用于检测该继电器触点闭合状态的检测电路，该检测电路由隔离电源、采样器件、单向导通部件串联而成。

根据本实用新型的一个实施例，该检测电路还串联有开关器件，该开关器件用于控制是否将该检测电路接入该继电器的两端。

根据本实用新型的一个实施例，该继电器包括主继电器以及与该主继电器并联在一起的串联的预充电电阻和预充电继电器，仅在该主继电器的两端并联有该检测电路。

根据本实用新型的一个实施例，该继电器包括与该电源正极相连的主正继电器、与该电源负极相连的主负继电器，以及与该主正继电器并联在一起的串联的预充电电阻和预充电继电器，在该主正继电器和主负继电器的两端分别并联有该检测电路。

根据本实用新型的一个实施例，该继电器包括与该电源正极相连的主正继电器、与该电源负极相连的主负继电器，以及与该主正继电器并联在一起的串联的预充电电阻和预充电继电器，仅在该主正继电器的两端并联有该检测电路。

本实用新型提供了一种汽车继电器触点闭合状态检测系统，该系统采用独立的检测电路，不依赖汽车的电路结构，具有更高的可靠性。同时本实用新型针对单继电器和双继电器应用场合，实用新型了不同的继电器触点状态检测电路，可区分两个继电器并联使用的继电器触点闭合状态以及串联使用的多个继电器触点闭合状态；本实用新型还针对一种典型的电动汽车高压系统，提出了可靠性好、可执行的继电器触点闭合状态检测解决方案。

通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本实用新型，本实用新型的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本实用新型的解释说明，而不构成对本实用新型的任何意义上的限制，在附图中：

图1为本实用新型实施例的单继电器触点闭合状态检测系统的示意图。

图2为本实用新型实施例的优选的单继电器触点闭合状态检测系统的示意图。

图3为本实用新型实施例的双继电器触点闭合状态检测系统的示意图。

图4为本实用新型实施例的优选的双继电器触点闭合状态检测系统的示意图。

图5为本实用新型实施例的一种电动汽车高压系统的示意图。

图6为本实用新型实施例的汽车继电器触点闭合状态检测系统的具体组成示意图。

图7为本实用新型实施例的结合电压测量的汽车继电器触点闭合状态检测系统的具体组成示意图。

图8为本实用新型实施例的在该汽车继电器触点闭合状态检测系统上电时结合电压测量判断继电器触点闭合状态的方法流程示意图。

图9为本实用新型实施例的在该汽车继电器触点闭合状态检测系统下电时结合电压测量判断继电器触点闭合状态的方法流程示意图。

图10为本实用新型第一实施例的在该汽车继电器触点闭合状态检测系统正常运行时结合电压测量判断继电器触点闭合状态的方法流程示意图。

图11为本实用新型第二实施例的在该汽车继电器触点闭合状态检测系统正常运行时结合电压测量判断继电器触点闭合状态的方法流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种汽车继电器触点闭合状态检测系统，包括：由电源10、继电器31以及负载20串联而成的第一回路，在该继电器31的两端并联有用于检测该继电器触点闭合状态的检测电路，该检测电路由隔离电源53、采样器件52、单向导通部件51串联而成。该采样器件52两端的电压用来判断该继电器31的闭合状态，该单向导通部件51用来隔离该第一回路对该检测电路的影响。该采样器件52可以为电阻，该单向导通部件51可以为二极管。本实施例是针对单继电器的应用场合实用新型的汽车继电器触点闭合状态检测系统，在该第一回路中仅设有一个继电器31，而检测电路与该继电器31并联设置。此时，当采样器件52两端电压为零时判断该继电器31断开，否则判断该继电器31闭合或粘连。

请同时参照图2，图2为本实用新型实施例的优选的单继电器触点闭合状态检测系统的示意图。与图1不同的是，在本实施例中，该检测电路上设有开关器件54和55，用于控制是否将检测电路接入该继电器31的两端。如此，当不需要判断继电器闭合状态时就可以断开开关器件54和55，以保护检测电路。当然若该检测电路上只设有开关器件54和55中的任意一个，也是可以独立控制是否将检测电路接入该继电器31的两端的，其他内容与图1中的内容一致，在此不再赘述。

请参照图3，图3为本实用新型实施例的双继电器触点闭合状态检测系统的示意图。本实施例是针对双继电器并联的应用场合实用新型的汽车继电器触点闭合状态检测系统，在第一回路中包括串联在一起的电源10、主继电器32以及负载20，还包括与该主继电器32并联在一起的串联的预充电电阻42和预充电继电器41。而由隔离电源53、采样器件52、单向导通部件51串联而成的检测电路并联设置在该主继电器32的两端。在本实施例中需要区别三个状态即主继电器闭合的状态；主继电器断开且预充电继电器闭合的状态以及两继电器均断开的状态。同样利用该采样器件52两端的电压就可以区别上述三个状态，在本实施例中该采样器件52两端的电压需要通过AD变换获得具体数值以便判断,数值与状态对应关系如下：若该采样器件52两端电压为零，则判断该主继电器32与该预充电继电器41均断开；若该采样器件52两端电压在一定误差范围内等于采样器件阻值×（隔离电源的电压-单向导通器件的压降）／（采样器件阻值+预充电电阻阻值），则判断该主继电器32断开且该预充电继电器41闭合；若该采样器件52两端电压在一定误差范围内与该隔离电源53的电压减去所述单向导通器件51的压降的值相等，则判断该主继电器32闭合。

请同时参照图4，图4为本实用新型实施例的优选的双继电器触点闭合状态检测系统的示意图。与图3不同的是，在本实施例中，该检测电路上设有开关器件54和55，用于控制是否将检测电路接入该继电器31的两端。如此，当不需要判断继电器闭合状态时就可以断开开关器件54和55，以保护检测电路。当然若该检测电路上只设有开关器件54和55中的任意一个，也是可以独立控制是否将检测电路接入该继电器31的两端的，其他内容与图3中的内容一致，在此不再赘述。

请接续参照图5，图5为本实用新型实施例中的一种电动汽车高压系统的示意图。该电动汽车高压系统由电源60、与该电源60正极相连的主正继电器80、与该电源60负极相连的主负继电器90、与该主正继电器80并联在一起的串联的预充电电阻89和预充电继电器88以及串联在该主正继电器80以及该主负继电器90之间的负载70。由此可见，在该电动汽车高压系统中至少包含三个继电器，且该三个继电器既有串联的情形也有并联的情形。

下面针对上述电动汽车高压系统的继电器触点闭合状态检测方案进行详细介绍。

首先，请参照图6，图6为本实用新型实施例的汽车继电器触点闭合状态检测系统的一个具体组成示意图。该汽车继电器触点闭合状态检测系统由如图5所示的典型的电动汽车高压系统以及检测电路组成。在本实施例中，由隔离电源83、采样器件82、单向导通部件81串联而成检测电路并联设置在该主正继电器80的两端，在该检测电路上可以设置开关器件84以及85用于控制是否将该检测电路接入该主正继电器80的两端，具有更高的可靠性。而由隔离电源93、采样器件92、单向导通部件91串联而成检测电路并联设置在该主负继电器90的两端，同样在该检测电路上可以设置开关器件94以及95用于控制是否将该检测电路接入该主负继电器90的两端。

利用并联设置在该主负继电器90两端的检测电路中的采样器件92两端的电压即可检测该主负继电器90的闭合状态，当该电压值为零时判断该主负继电器90断开，否则判断该主负继电器90闭合或粘连；

同样利用并联设置在该主正继电器80两端的检测电路中的采样器件82两端的电压即可判断该主正继电器80以及该预充电继电器88的闭合状态。该采样器件82两端的电压值与主正继电器80和预充电继电器88闭合状态之间的对应关系如下表1所示：

表1

需要说明的是，上述检测获得的“采样器件（82）两端的电压值”允许有一定误差。

上述检测方法只需在主正继电器以及主负继电器的两端分别并联接入检测电路就可以进行操作，不仅降低了继电器闭合状态的检测成本，而且该检测方法无需依赖汽车具体的电路结构，具有很高的可执行性。

请接续参照图7，图7为本实用新型实施例的结合电压测量的汽车继电器触点闭合状态检测系统的一个具体组成示意图。该汽车继电器触点闭合状态检测系统由如图5所示的典型的电动汽车高压系统以及检测电路组成。在本实施例中，检测电路仅并联设置在主正继电器80的两端，具体来说，由隔离电源83、采样器件82、单向导通部件81串联而成检测电路并联设置在该主正继电器80的两端，在该检测电路上可以设置开关器件84以及85用于控制是否将该检测电路接入该主正继电器80的两端，具有更高的可靠性。但是在主负继电器90的两端则没有设置相应的检测电路，所以该汽车继电器触点闭合状态检测系统中所有继电器的闭合状态不能简单地由该采样器件82两端的电压进行判断。此时可以将该主正继电器80与该电源60正极相连的一端作为第一正电压测量点110，将该主负继电器90与该负载70连接的一端作为第一负电压测量点120；然后利用该继电器触点闭合状态检测系统的工作状态结合由电压测量点110和120测得的电压以及该采样器件82两端的电压判断该汽车继电器触点闭合状态检测系统中所有继电器的闭合状态。利用该种汽车继电器触点闭合状态检测系统进行继电器触点闭合状态的检测时，只需在主正继电器的两端并联接入检测电路即可，所以该种检测系统或检测方法可以适应各种电路结构的汽车，且较图6中检测系统的结构更加简单，成本更低，更重要的是其检测的操作方法同样方便，具有很高的可执行性。

该汽车继电器触点闭合状态检测系统具体的工作状态根据控制策略而有些许不同，上述控制策略是指闭合各个继电器的先后顺序和时机。比如实际操作过程中可能执行如下的控制策略：上电过程中，首先关闭该主负继电器90，该主负继电器90有效闭合后关闭该预充电继电器88，当该负载侧电压达到接近电池侧电压时（比如90%电池电压）关闭该主正继电器80，该主正继电器80闭合良好后断开该预充电继电器88。下电过程中，先断开该主正继电器80，然后断开该主负继电器90。

下面结合上述控制策略就该继电器触点闭合状态检测系统中所有继电器闭合状态的判断方法进行介绍：

当该汽车继电器触点闭合状态检测系统上电时，该系统中各个继电器触点闭合状态的检测方法请参照图8，首先是步骤S11：在该主负继电器90闭合前，检测该第一正电压测量点110与该第一负电压测量点120之间的电压，并判断主负继电器是否粘连；此时若电压不为零，则表明该主负继电器90粘连。接着进行步骤S12：在主负继电器90闭合后，检测该第一正电压测量点110与该第一负电压测量点120之间的电压，并判断主负继电器是否闭合良好；此时若电压大于某参考值，则表明该主负继电器90闭合良好。最后是步骤S13：利用该采样器件82两端的电压判断该主正继电器80与该预充电继电器88的闭合状态，具体的判断方法请参照表1。

当该汽车继电器触点闭合状态检测系统下电时，该系统中各个继电器触点闭合状态的检测方法请参照图9，首先是步骤S21：在该汽车继电器触点闭合状态检测系统执行主正继电器80断开的指令后，利用采样器件两端的电压判断该主正继电器与预充电继电器是否断开；当该采样器件82两端的电压为零时判断该主正继电器80及预充电继电器88均成功断开，否则该主正继电器80与预充电继电器88之间至少有一个粘连。接着进行步骤S22：在该汽车继电器触点闭合状态检测系统执行主负继电器90断开的指令后，检测该第一正电压测量点110与该第一负电压测量点120之间的电压，并判断主负继电器是否断开；若电压为零，则该主负继电器90成功断开，否则该主负继电器90粘连。

当该汽车继电器触点闭合状态检测系统正常运行时，采用如图10所示的检测方法来判断主正继电器80以及主负继电器90的闭合状态，首先是步骤S31：将该主正继电器80与该负载70相连的一端作为第二正电压测量点210。接着是步骤S32：检测该第一正电压测量点110与该第一负电压测量点120之间的电压，并判断主负继电器是否闭合；若电压大于某参考值，则表明该主负继电器90闭合良好，其中该参考值是与电源60的电压直接相关的一个电压，可以认为是电源60的电压。最后是步骤S33：检测该第二正电压测量点210与该第一负电压测量点120之间的电压，并判断主正继电器是否闭合；若电压等于该电源60的电压，则表明该主正继电器80闭合良好。

当该汽车继电器触点闭合状态检测系统正常运行时，还可以采用如图11所示的检测方法来判断主正继电器80以及主负继电器90的闭合状态，首先是步骤S41：将该主正继电器80与该负载70相连的一端作为第二正电压测量点210，同时将该主负继电器90与该电源60负极相连的一端作为第二负电压测量点220。然后进行步骤S42：检测该第一正电压测量点110与该第一负电压测量点之间的电压120，并判断主负继电器是否闭合；若电压大于某参考值，则表明该主负继电器90闭合良好，其中该参考值是与电源60的电压直接相关的一个电压，可以认为是电源60的电压。最后是步骤S43：检测该第二正电压测量点210与该第二负电压测量点220之间的电压，并判断主正继电器是否闭合；若电压等于该电源60的电压，则表明该主正继电器80闭合良好。

下面就继电器粘连或闭合的不同之处做简要说明：继电器闭合意味着继电器导通，在表现上可认为通过导线直接连通；继电器粘连也意味着触点间已经接合（意味着可以有电流流过），但电阻可能较大。继电器闭合和继电器粘连的最大区别在于继电器是否会响应断开继电器指令，有效的切断继电器。上述继电器包括主正继电器、主负继电器、预充电继电器等。

本实用新型提供了一种汽车继电器触点闭合状态检测系统，该系统采用独立的检测电路，不依赖汽车的电路结构，具有更高的可靠性。同时本实用新型针对单继电器和双继电器应用场合，实用新型了不同的继电器触点状态检测系统，可区分两个继电器并联使用的继电器触点闭合状态以及串联使用的多个继电器触点闭合状态；本实用新型还针对一种典型的电动汽车高压系统，提出了可靠性好、可执行的继电器触点闭合状态检测多种解决方案，同时解决了采用带辅助触点继电器方案带来的成本问题、零部件无成熟车用方案的问题。

以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质，可以有多种变型方案实现本实用新型。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。

Claims (5)

1.一种汽车继电器触点闭合状态检测系统，包括：由电源、继电器以及负载串联而成的第一回路，其特征在于，

在所述继电器的两端并联有用于检测所述继电器触点闭合状态的检测电路，

所述检测电路由隔离电源、采样器件、单向导通部件串联而成。

2.根据权利要求1所述的汽车继电器触点闭合状态检测系统，其特征在于，所述检测电路还串联有开关器件，所述开关器件用于控制是否将所述检测电路接入所述继电器的两端。

3.根据权利要求1或2所述的汽车继电器触点闭合状态检测系统，其特征在于，所述继电器包括主继电器以及与所述主继电器并联在一起的串联的预充电电阻和预充电继电器，仅在所述主继电器的两端并联有所述检测电路。

4.根据权利要求1或2所述的汽车继电器触点闭合状态检测系统，其特征在于，所述继电器包括与所述电源正极相连的主正继电器、与所述电源负极相连的主负继电器，以及与所述主正继电器并联在一起的串联的预充电电阻和预充电继电器，在所述主正继电器和主负继电器的两端分别并联有所述检测电路。

5.根据权利要求1或2所述的汽车继电器触点闭合状态检测系统，其特征在于，所述继电器包括与所述电源正极相连的主正继电器、与所述电源负极相连的主负继电器，以及与所述主正继电器并联在一起的串联的预充电电阻和预充电继电器，仅在所述主正继电器的两端并联有所述检测电路。

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