CN207488456U - 电池负极继电器状态的检测系统、电池管理系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种电池负极继电器状态的检测系统、电池管理系统及车辆，检测系统包括：电压采集电路，电压采集电路的一端与动力电池的正极相连，另一端与负极继电器的一端相连，其中，负极继电器的另一端与动力电池的负极相连；分压电路，分压电路与电压采集电路的输出端相连；电压跟随器，电压跟随器的输入端与分压电路相连，以根据分压电路的输出电压输出相应的逻辑电平信号；控制器，控制器与电压跟随器的输出端相连，以根据逻辑电平信号确定负极继电器的开关状态。本实用新型能实时方便地监测负极继电器的开关状态，具有检测精度高、可靠性好、成本低的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种电池负极继电器状态的检测系统及电池管理系统。
背景技术
目前关于电池负极继电器状态的检测，主要是通过比较继电器触点两端的电压值来确定继电器的状态。这种检测方式需要进行多个点的高压检测，存在检测成本高、精度差、检测困难的缺点。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池负极继电器状态的检测系统，该检测系统能实时方便地监测负极继电器触点的开关状态，具有检测精度高、可靠性好、成本低的优点。
本实用新型的另一个目的在于提出一种电池管理系统。
本实用新型的第三个目的在于提出一种车辆。
为了实现上述目的，本实用新型第一方面公开了一种电池负极继电器状态的检测系统，包括：电压采集电路，所述电压采集电路的一端与动力电池的正极相连，另一端与负极继电器的一端相连，其中，所述负极继电器的另一端与所述动力电池的负极相连；分压电路，所述分压电路与所述电压采集电路的输出端相连；电压跟随器，所述电压跟随器的输入端与所述分压电路相连，以根据所述分压电路的输出电压输出相应的逻辑电平信号；控制器，所述控制器与所述电压跟随器的输出端相连，以根据所述逻辑电平信号确定所述负极继电器的开关状态。
根据本实用新型的电池负极继电器状态的检测系统，电路结构简单，极大地降低了检测成本，控制器根据电压跟随器输出的逻辑电平信号确定负极继电器的开关状态，即能够实时方便地监测负极继电器触点的开关状态，例如根据输出的高、低电平确定负极继电器触点处于断开、闭合状态，从而提高了检测精确度和可靠性。
另外，根据本实用新型上述的电池负极继电器状态的检测系统还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，所述电压采集电路包括：设置在所述动力电池的正极与所述负极继电器的一端之间的N个电阻。
在一些示例中，所述N个电阻至少包括：依次串联的第一至第五电阻，所述第一电阻的一端与所述动力电池的正极相连，所述第一电阻的另一端与第二电阻相连，所述第五电阻的一端与所述负极继电器的一端相连，所述第五电阻的另一端与第四电阻相连。
在一些示例中，所述分压电路包括：分压电阻，所述分压电阻的一端与所述电压采集电路的输出端相连，另一端与所述电压跟随器相连。
在一些示例中，还包括：二极管，所述二极管设置在所述电压采集电路和所述分压电路之间，且所述二极管的阳极与所述电压采集电路的输出端相连。
在一些示例中，还包括：滤波电阻，所述滤波电阻的一端与所述二极管的阴极相连，所述滤波电阻的另一端与所述分压电路相连。
在一些示例中，所述分压电路还包括：电容，所述电容的一端分别与所述分压电阻的一端及所述滤波电阻的另一端相连，所述电容的另一端分别与所述分压电阻的另一端及所述动力电池的负极相连。
在一些示例中，所述电压跟随器包括：运算放大器，所述运算放大器的同相输入端与所述分压电路相连，反相输入端与其自身输出端相连。
为了实现上述目的，本实用新型第二方面提出了一种电池管理系统，包括本实用新型上述第一方面提出的所述电池负极继电器状态的检测系统。
根据本实用新型的电池管理系统，能够实时方便地监测负极继电器触点的开关状态，具有较高的检测精确度和可靠性，且电路结构简单，极大地降低了检测成本。
为了实现上述目的，本实用新型第三方面提出了一种车辆，包括本实用新型上述第二方面提出的所述电池管理系统。
根据本实用新型的车辆，能够实时方便地监测负极继电器触点的开关状态，具有检测精度高、可靠性好、成本低的优点。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本实用新型一个实施例的电池负极继电器状态的检测系统的电路原理图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以下结合附图描述根据本实用新型实施例的电池负极继电器状态的检测系统、电池管理系统及车辆。
图1是根据本实用新型一个实施例的电池负极继电器状态的检测系统的电路原理图。如图1所示，该检测系统包括：电压采集电路110、分压电路120、电压跟随器130和控制器140。
其中，电压采集电路110的一端与动力电池的正极相连，另一端与负极继电器的一端相连，其中，负极继电器的另一端与动力电池的负极相连。电压采集电路110用于采集动力电池的正极与负极继电器一端之间的电压。
分压电路120与电压采集电路110的输出端相连，以对电压采集电路110的输出电压进行分压。
电压跟随器130的输入端与分压电路120相连，以根据分压电路120的输出电压输出相应的逻辑电平信号。换言之，即电压跟随器130根据分压电路120的输出电压输出相应的高电平信号或低电平信号。
控制器140与电压跟随器130的输出端相连，以根据逻辑电平信号确定负极继电器的开关状态。换言之，即控制器140根据电压跟随器130输出的高、低电平信号来确定负极继电器的开关状态。
具体地，例如，当控制器140接收到电压跟随器130输出的电平信号为高电平时，判定负极继电器处于断开状态，反之，当控制器140接收到电压跟随器130输出的电平信号为低电平时，判定负极继电器处于闭合状态。也就是说，当负极继电器K-断开时，电压跟随器130输出高电平信号；当负极继电器K-闭合时，电压跟随器130输出低电平信号。
在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，该检测系统还包括光耦隔离电路170。光耦隔离电路170的输入端与电压跟随器130的输出端相连，光耦隔离电路170的输出端与控制器140相连，以根据电压跟随器130的输出结果导通或截止，并输出相应的逻辑电平信号，即输出相应的高、低电平信号。具体地，当电压跟随器130输出高电平信号时，光耦隔离电路170导通，输出低电平信号至控制器140；当电压跟随器130输出低电平信号时，光耦隔离电路170截止，输出高电平信号至控制器140。
具体地说，当负极继电器K-断开时，电压跟随器130输出高电平信号，以使光耦隔离电路170导通，此时控制器140检测到低电平信号，则判定负极继电器K-处于断开状态；当负极继电器K-闭合时，电压跟随器130输出低电平信号，以使光耦隔离电路170截止，此时控制器140检测到高电平信号，则判定负极继电器K-处于闭合状态。
另一方面，结合图1所示，光耦隔离电路170设置在电压跟随器130和控制器140之间，使控制器140与负极继电器K-为隔离状态，从而保证了低压控制部分电路的安全性，即提高了电路的安全性和可靠性。
根据本实用新型的电池负极继电器状态的检测系统，电路结构简单，极大地降低了检测成本，光耦隔离电路根据比较电路的输出结果输出相应的逻辑电平信号，以便控制器根据逻辑电平信号确定负极继电器的开关状态，即能够实时方便地监测负极继电器触点的开关状态，例如根据输出的高、低电平确定继电器触点处于断开、闭合状态，从而提高了检测精确度和可靠性，同时也提高了电路的安全性。
进一步地，在本实用新型的一个实施例中，电压采集电路110包括：设置在动力电池的正极与负极继电器K-的一端之间的N个电阻。进一步地，作为具体的示例，结合图1所示，例如，N个电阻至少包括：依次串联的第一至第五电阻，其中，第一电阻的一端与动力电池的正极相连，第一电阻的另一端与第二电阻相连，第五电阻的一端与负极继电器K-的一端相连，第五电阻的另一端与第四电阻相连。在具体示例中，第一至第五电阻的阻值例如均为2兆欧。
进一步地，在本实用新型的一个实施例中，上述的分压电路120包括分压电阻121。具体地，分压电阻121的一端与电压采集电路110的输出端相连，另一端与电压跟随器130相连，以对电压采集电路110的输出电压进行分压，并将分压后的电压输入至电压跟随器130。
进一步地，在本实用新型的一个实施例中，结合图1所示，该检测系统还包括二极管150。二极管150设置在电压采集电路110和分压电路120之间，且二极管150的阳极与电压采集电路110的输出端相连。具体地，二极管150可以有效防止电路发生负跳变，提高了电路安全性。
进一步地，在本实用新型的一个实施例中，结合图1所示，该检测系统还包括滤波电阻160。滤波电阻160的一端与二极管150的阴极相连，滤波电阻160的另一端与分压电路120相连。具体地，滤波电阻160用于对电压采集电路110的输出电压进行滤波。其中，该滤波电阻160的阻值例如为10千欧。
进一步地，在本实用新型的一个实施例中，结合图1所示，分压电路120还包括电容122。电容122的一端分别与分压电阻121的一端及滤波电阻160的另一端相连，电容122的另一端分别与分压电阻121的另一端及动力电池的负极相连。具体地说，一方面，分压电阻121和电容122并联，共同构成了阻容式分压电路，以对电压采集电路110的输出电压进行分压；另一方面，滤波电容160与电容122相连，共同构成了一个滤波电路，以进一步对电压采集电路110的输出电压进行滤波。也即是说，电容122实现了两个功能，一个是分压功能，即和分压电阻121构成分压电路；另一个是滤波功能，即和滤波电容160构成滤波电路。
进一步地，在本实用新型的一个实施例中，结合图1所示，电压跟随器130包括运算放大器131。运算放大器131的同相输入端与分压电路120相连，反相输入端与其自身输出端相连。
具体地说，结合图1所示，当负极继电器K-断开时，运算放大器131的同相输入端被注入一个高电平，其输出端输出高电平信号，驱动光耦隔离电路170中的光耦导通，此时控制器140检测到低电平信号，进而判定负极继电器K-处于断开状态；当负极继电器K-闭合时，运算放大器131的同相输入端经负极继电器的触点连接地端，其输入端输入为低电平，因此输出端输出低电平信号，则光耦隔离电路170中的光耦截止，此时控制器140检测到高电平信号，进而判定负极继电器K-处于闭合状态。
也就是说，控制器140根据其接收到的高、低电平信号，确定负极继电器的断开或闭合状态，从而实现实时方便地监测负极继电器的开关状态，且使用的检测信号简单，因此，检测精度高、可靠性好。此外，该检测系统有效的避免了负极继电器检测时出现的浮点地问题，不需要单独的对浮点地进行处理，节约了浮点地的电源部分成本。
进一步地，在本实用新型的一个实施例中，该检测系统例如还包括提示器(图中未示出)。该提示器与控制器140相连，以对控制器140确定的负极继电器的开关状态进行提示。例如，提示器被构造为一组指示灯，包括绿色和红色两个指示灯，当负极继电器为断开状态时，红色指示灯点亮以进行提示，当负极继电器为闭合状态时，绿色指示灯点亮以进行提示，从而方便操作人员及时获悉负极继电器的开关状态。
综上，根据本实用新型的电池负极继电器状态的检测系统，电路结构简单，极大地降低了检测成本，控制器根据电压跟随器输出的逻辑电平信号确定负极继电器的开关状态，即能够实时方便地监测负极继电器触点的开关状态，例如根据输出的高、低电平确定负极继电器触点处于断开、闭合状态，从而提高了检测精确度和可靠性。另外，该系统加入了光耦隔离电路，使控制器与负极继电器为隔离状态，保证了低压控制部分电路的安全性。此外，该检测系统能有效避免负极继电器检测时出现的浮点地问题，不需要单独的对浮点地进行处理，节约了浮点地的电源部分成本。
本实用新型的进一步实施例还提供了一种电池管理系统，包括本实用新型上述任意一个实施例所描述的电池负极继电器状态的检测系统。
也就是说，本实用新型实施例的电池管理系统的具体实现方式与本实用新型实施例的电池负极继电器状态的检测系统的具体实现方式类似，具体请参见检测系统部分的描述，为了减少冗余，此处不再赘述。
根据本实用新型的电池管理系统，能够实时方便地监测负极继电器触点的开关状态，具有较高的检测精确度和可靠性，且电路结构简单，极大地降低了检测成本。
本实用新型的进一步实施例还提出了一种车辆。该车辆包括本实用新型上述实施例所描述的电池管理系统，该电池管理系统包括本实用新型上述任意一个实施例所描述的电池负极继电器状态的检测系统。
综上，根据本实用新型的车辆，能够实时方便地监测负极继电器触点的开关状态，具有检测精度高、可靠性好、成本低的优点。
另外，根据本实用新型实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
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实用新型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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同限定。
Claims (10)
1.一种电池负极继电器状态的检测系统，其特征在于，包括：
电压采集电路(110)，所述电压采集电路(110)的一端与动力电池的正极相连，另一端与负极继电器的一端相连，其中，所述负极继电器的另一端与所述动力电池的负极相连；
分压电路(120)，所述分压电路(120)与所述电压采集电路(110)的输出端相连；
电压跟随器(130)，所述电压跟随器(130)的输入端与所述分压电路(120)相连，以根据所述分压电路(120)的输出电压输出相应的逻辑电平信号；
控制器(140)，所述控制器(140)与所述电压跟随器(130)的输出端相连，以根据所述逻辑电平信号确定所述负极继电器的开关状态。
2.根据权利要求1所述的电池负极继电器状态的检测系统，其特征在于，所述电压采集电路(110)包括：
设置在所述动力电池的正极与所述负极继电器的一端之间的N个电阻。
3.根据权利要求2所述的电池负极继电器状态的检测系统，其特征在于，所述N个电阻至少包括：
依次串联的第一至第五电阻，所述第一电阻的一端与所述动力电池的正极相连，所述第一电阻的另一端与第二电阻相连，所述第五电阻的一端与所述负极继电器的一端相连，所述第五电阻的另一端与第四电阻相连。
4.根据权利要求2所述的电池负极继电器状态的检测系统，其特征在于，所述分压电路(120)包括：
分压电阻(121)，所述分压电阻(121)的一端与所述电压采集电路(110)的输出端相连，另一端与所述电压跟随器(130)相连。
5.根据权利要求4所述的电池负极继电器状态的检测系统，其特征在于，还包括：
二极管(150)，所述二极管(150)设置在所述电压采集电路(110)和所述分压电路(120)之间，且所述二极管(150)的阳极与所述电压采集电路(110)的输出端相连。
6.根据权利要求5所述的电池负极继电器状态的检测系统，还包括：
滤波电阻(160)，所述滤波电阻(160)的一端与所述二极管(150)的阴极相连，所述滤波电阻(160)的另一端与所述分压电路(120)相连。
7.根据权利要求6所述的电池负极继电器状态的检测系统，所述分压电路(120)还包括：
电容(122)，所述电容(122)的一端分别与所述分压电阻(121)的一端及所述滤波电阻(160)的另一端相连，所述电容(122)的另一端分别与所述分压电阻(121)的另一端及所述动力电池的负极相连。
8.根据权利要求1所述的电池负极继电器状态的检测系统，其特征在于，所述电压跟随器(130)包括：
运算放大器(131)，所述运算放大器(131)的同相输入端与所述分压电路(120)相连，反相输入端与其自身输出端相连。
9.一种电池管理系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的电池负极继电器状态的检测系统。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池管理系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Battery negative relay state detection system, battery management system and vehicle Effective date of registration: 20211213 Granted publication date: 20180612 Pledgee: BEIJING AUTOMOTIVE GROUP Co.,Ltd. Pledgor: Borgward Automotive (China) Co., Ltd. Registration number: Y2021990001167 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231201 Granted publication date: 20180612 Pledgee: BEIJING AUTOMOTIVE GROUP Co.,Ltd. Pledgor: Beijing baowo Automobile Co.,Ltd.|Borgward Automotive (China) Co., Ltd. Registration number: Y2021990001167 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |