CN207819809U - 一种可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统，包括电池组、主正继电器、高压储能电容、预充继电器、预充电阻；所述电池组、主正继电器和高压储能电容共同串联形成主充电回路，并且与主正继电器并联有一条预充电支路，预充电支路由预充继电器和预充电阻串联而成；在所述预充电支路上设有预充电流检测电路，在主充电回路上与预充电支路连接点以外设有输入电流采样电路。增加了主充电回路和预充电支路的电流采样电路，同时增加了主充电回路的母线电压采样点，可实现在系统上电和下电情况下都能准确识别主正继电器和预充继电器的粘连故障，方便了检修和故障分析，提高了故障识别和维修效率。

Description

一种可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统

技术领域

本实用新型属于电动汽车或者新能源汽车电机控制领域，特别涉及一种可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统。

背景技术

随着国家新能源政策的推动，电动汽车行业蓬勃发展，电机控制器在电动汽车的组成中扮演了重要的角色，是至关重要的三电系统之一。因此电机控制器的可靠性、安全性也显得尤为重要。

电机控制器内部一般存在一个高压储能电容，为减小储能电容上电初始状态下对输入电池的冲击，在高压储能电容的前端有一个预充电路，预充电路与主正继电器并联使用，其中预充电路一般由一只继电器（预充继电器）和一种电阻（预充电阻）串联组成。预充电路与主正继电器的正常与否，会直接影响到电机控制器，所以对预充电路与主正继电器的故障检测变得十分重要。

目前检测方法有以下三种。

1、对比电池输入电压和高压储能电容电压的方法，对高压储能电容充电特性分析对比。继电器粘连状态对比正常情况下，在上电或下电状态高压储能电容端的电压变化情况差异非常大。依据此原理可以判断继电器是否正常。

2、直接给继电器两端施加激励检测法。在不给定继电器吸合信号时，给继电器两端施加一个激励信号，若检测到激励信号流过继电器，则判定此继电器为粘连状态。

3、在主回路中串接继电器。在主回路中增加一个继电器，当主正或预充继电器发生粘连时，此继电器可以断开回路，避免发生进一步故障。此方法需也需检测电容端电压来判断继电器是否粘连。

但是，以上三种方法都存在着不足。

对比电池输入电压和高压储能电容电压的方法，需要同时检测电池输入电压、高压储能电容端电压，测得两组电压变化情况。此方法能够判断继电器有粘连故障，但无法区分是主正继电器还是预充继电器粘连了，尤其是在主正继电器和预充继电器同时发生故障的情况下。

直接给继电器两端施加激励检测法，需要一组隔离的激励信号电路，且此检测电路一般在系统正常工作时切断与被测继电器的连接，否则需要解决电动机发电状态、高压蓄电池对激励信号电路的冲击，这样必然导致成本增加；检测反馈信号也需要隔离，无疑成本比较高。

在主回路中串接继电器，这种方法对系统能起到很好的保护作用，相当于是对对比电池输入电压和高压储能电容电压的方法的一种改进，但无可避免的是无法区分是主正继电器还是预充继电器粘连了的情况，并且增加了继电器数量，成本上没有优势，继电器同为机械开关，也需要考虑寿命及可靠性问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的不足，提供了一种可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统，可以顺利实现区分电机控制器内部主正继电器和预充继电器粘连故障，方便了检修和故障分析，提高了故障识别和维修效率。

本实用新型技术的技术方案是这样实现的：一种可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统，包括电池组、主正继电器、高压储能电容、预充继电器、预充电阻；所述电池组、主正继电器和高压储能电容共同串联形成主充电回路，并且与主正继电器并联有一条预充电支路，预充电支路由预充继电器和预充电阻串联而成；在所述预充电支路上设有预充电流检测电路，在主充电回路上与预充电支路连接点以外设有输入电流采样电路。

本实用新型所述的可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统，还设置有母线电压采样点，具体设置在述主充电回路与预充电支路在电池组电流流出的连接点与高压储能电容之间。

本实用新型所述的可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统，高压储能电容还并联有一个被动放电电阻。

本实用新型所述的可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统，所述高压储能电容还并联有三条开关管支路，每条开关管支路都串联有两个开关管，从每条开关管支路的两个开关管之间各引出一条输出电流采样电路与电机相连。

本实用新型所述的可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统，在所述的主充电回路与预充电支路连接点以外还设置有一个主回路开关。

本实用新型所述的可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统，所述主回路开关为继电器。

本实用新型的有益效果为：增加了主充电回路和预充电支路的电流采样电路，同时增加了主充电回路的母线电压采样点，可实现在系统上电和下电情况下都能准确识别主正继电器和预充继电器的粘连故障，方便了检修和故障分析，提高了故障识别和维修效率。

具体优势还表现在，硬件电路上相对普通电机控制器仅增加一路电流检测，不需要施加激励信号；检测电路在电机控制器正常工作时不需要考虑母线的高压灌入，电流检测成熟。

附图说明

图1为本实用新型的电机控制器电路系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图所示，可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统，包括电池组1、主正继电器2、预充继电器3、预充电阻4、高压储能电容5；所述电池组1、主正继电器2和高压储能电容5共同串联形成主充电回路，并且与主正继电器2并联有一条预充电支路，预充电支路由预充继电器3和预充电阻4串联而成，预充电电阻4对充电电流产生限制，避免充电电流过大，而主充电回路中没有设置电阻，避免了电阻产生电量消耗；在所述预充电支路上设有预充电流检测电路6，在主充电回路上与预充电支路连接点以外设有输入电流采样电路7，分别用于检测预充电支路和主充电回路的电流值；电路系统中还设置有母线电压采样点8，具体设置在述主充电回路与预充电支路在电池组电流流出的连接点与高压储能电容之间，用于检测母线电压采样点和电池组负极之间的电压值。

高压储能电容5还并联有一个被动放电电阻9；所述高压储能电容5还并联有三条开关管支路，每条开关管支路都串联有两个开关管10，从每条开关管支路的两个开关管之间各引出一条输出电流采样电路与电机11相连。在所述的主充电回路与预充电支路连接点以外还设置有一个主回路开关12，优选的，所述主回路开关12为继电器。

具体判断主正继电器2和预充继电器3粘连故障的原理如下。

设定输入电流采样电路7检测到的电流为I1，预充电流检测电路6检测到的电流为I2，母线电压采样点8检测到的电压为V。

当系统上电时：主回路开关12闭合，电池组1给电机控制器上电。电机控制器未给定主正继电器2和预充继电器3的吸合信号，若此时检测到I1>0且V有一个上升趋势，则表明主正继电器2或者预充继电器3有粘连；同时读取I2的值，若同一时刻I1=I2，则只有K2粘连；若同一时刻I1≠I2且I2=0，则只有K3粘连；若同一时刻I1≠I2，且I2≠0，则K2、K3均存在粘连。

当系统下电时：主回路开关12为闭合状态，电机控制器正常工作时，主正继电器2闭合，预充继电器3断开；电机停机后，电机控制器给定主正继电器2分断信号，若此时检测到I1≠0，则表明K2或者K3有粘连；同时读取I2的值，若同一时刻I1=I2，则只有K2粘连；若同一时刻I1≠I2且I2=0，则只有K3粘连；若同一时刻I1≠I2，且I2≠0，则K2、K3均存在粘连。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统，其特征在于：包括电池组、主正继电器、高压储能电容、预充继电器、预充电阻；所述电池组、主正继电器和高压储能电容共同串联形成主充电回路，并且与主正继电器并联有一条预充电支路，预充电支路由预充继电器和预充电阻串联而成；在所述预充电支路上设有预充电流检测电路，在主充电回路上与预充电支路连接点以外设有输入电流采样电路。

2.根据权利要求1所述的可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统，其特征在于：还设置有母线电压采样点，具体设置在述主充电回路与预充电支路在电池组电流流出的连接点与高压储能电容之间。

3.根据权利要求1所述的可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统，其特征在于：高压储能电容还并联有一个被动放电电阻。

4.根据权利要求1所述的可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统，其特征在于：所述高压储能电容还并联有三条开关管支路，每条开关管支路都串联有两个开关管，从每条开关管支路的两个开关管之间各引出一条输出电流采样电路与电机相连。

5.根据权利要求1所述的可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统，其特征在于：在所述的主充电回路与预充电支路连接点以外还设置有一个主回路开关。

6.根据权利要求5所述的可识别继电器粘连故障的电机控制器电路系统，其特征在于：所述主回路开关为继电器。