CN211180103U - 高压继电器的诊断装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高压继电器的诊断装置及系统，涉及高压继电器技术领域，该装置包括：控制器、第一晶体管、第二晶体管、第一反馈电路和第二反馈电路，其中：控制器与第一晶体管的栅极连接，第一晶体管的漏极与电池连接，第一晶体管的源极与高压继电器的第一线圈端连接；第一晶体管的源极还通过第一反馈电路与控制器连接；控制器与第二晶体管的栅极连接，第二晶体管的源极接地，第二晶体管的漏极与高压继电器的第二线圈端连接；第二晶体管的漏极还通过所述第二反馈电路与所述控制器连接。相对于现有技术，本申请提高了对高压继电器的诊断覆盖度。

Description

高压继电器的诊断装置及系统

技术领域

本实用新型涉及高压继电器技术领域，具体而言，涉及一种高压继电器的诊断装置及系统。

背景技术

高压继电器在电动车领域中也受到了广泛的应用，而电动车高压安全是电动车安全领域的重要内容，直接影响着电动车的安全。

现有技术中，电动车通常采用高低边驱动的方式同时控制高压继电器的关断，以确保能够可靠的关断高压继电器。在高压安全或者功能安全的要求下，还需要对高压继电器的高低边的驱动状态进行诊断。通常可采用智能驱动芯片，单独对高边驱动或者地边驱动进行驱动，这仅适用于单独高边驱动或低边驱动的场景。

然而，对于采用高低边同时驱动的高压继电器，采用上述诊断方式，这样的逻辑对高压继电器的当前状态进行诊断，会导致一些故障很难诊断，造成诊断覆盖度不高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种高压继电器的诊断装置及系统，以解决现有技术中一些故障很难诊断，造成诊断覆盖度不高的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种高压继电器的诊断装置，所述装置包括：控制器、第一晶体管、第二晶体管、第一反馈电路和第二反馈电路，其中：

所述控制器与所述第一晶体管的栅极连接，所述第一晶体管的漏极与电池连接，所述第一晶体管的源极与所述高压继电器的第一线圈端连接；所述第一晶体管的源极还通过所述第一反馈电路与所述控制器连接；

所述控制器与所述第二晶体管的栅极连接，所述第二晶体管的源极接地，所述第二晶体管的漏极与所述高压继电器的第二线圈端连接；所述第二晶体管的漏极还通过所述第二反馈电路与所述控制器连接；

所述控制器，用于向所述第一晶体管的栅极发出第一开关控制指令，并接收所述第一晶体管的源极的第一反馈信号；所述控制器，还用于向所述第二晶体管的栅极发出第二开关控制指令，并接收所述第二晶体管的源极的第二反馈信号；继而根据所述第一开关控制指令、所述第二开关控制指令、所述第一反馈信号以及所述第二反馈信号，对第一输出通路和第二输出通路进行故障诊断；所述第一输出通路为所述第一晶体管的源极至所述第一线圈端的输出通路，所述第二输出通路为所述第二晶体管的漏极至所述第二线圈端的输出通路。

可选地，所述第一反馈电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻；其中：

所述第二电阻的一端与所述第一晶体管的源极连接，所述第二电阻的另一端与所述控制器连接；所述第二电阻的一端还通过所述第一电阻与预设直流电源连接，所述第二电阻的一端还通过所述第三电阻接地。

可选地，所述第一反馈电路还包括：第一电容；所述第二电阻的另一端还通过所述第一电容接地。

可选地，所述第二电阻与所述第三电阻的阻值相同。

可选地，所述第二反馈电路包括：第四电阻、第五电阻，其中，所述第四电阻的一端与所述第二晶体管的漏极连接，所述第四电阻的另一端与所述控制器连接；所述第四电阻的另一端还通过所述第五电阻接地。

可选地，所述第二反馈电路还包括：第二电容；所述第四电阻的另一端还通过所述第二电容接地。

可选地，所述第一晶体管的源极和漏极之间还连接有第一二极管，所述第一二极管的正极与所述第一晶体管的源极连接，所述第一二极管的负极与所述第一晶体管的漏极连接。

可选地，所述第二晶体管的源极和漏极之间还连接有第二二极管，所述第二二极管的正极与所述第二晶体管的源极连接，所述第二二极管的负极与所述第二晶体管的漏极连接。

可选地，所述装置还包括：显示器，所述显示器与所述控制器连接，用于接收并显示所述控制器发送的诊断结果，其中，所述诊断结果用于指示所述第一输出通路和所述第二输出通路是否存在驱动故障。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种高压继电器的诊断系统，包括：两个高压继电器的诊断装置、高压负载、两个高压继电器和车载供电装置，其中；两个所述高压继电器的诊断装置分别为上述第一方面任一项所述的装置；

每个所述高压继电器的诊断装置与一个所述高压继电器的两个线圈端连接，两个所述高压继电器的负载端分别与所述高压负载连接，其中，一个所述高压继电器的电源端与所述车载供电装置的正极连接，另一个所述高压继电器的电源端与所述车载供电装置的负极连接。

采用本实用新型提供的高压继电器的诊断装置及系统，通过控制器发出控制指令，分别控制第一晶体管和第二晶体管的开关，随后通过第一反馈电路采集第一晶体管的第一反馈信号、第二反馈电路采集第二晶体管的第二反馈信号，再通过控制器采集各反馈信号，从而实现控制器不但可以发出信号，同时可以采集反馈回来的信号，并根据发出信号和采集信号，对高压继电器两个线圈端对应的通路进行故障诊断，有效地防止了单边诊断带来的一些故障很难诊断，提高了对高压继电器的诊断覆盖度，实现了对高压继电器高低边的同时高效诊断，保证了车辆的安全工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的高压继电器的诊断装置的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的高压继电器的诊断装置的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的高压继电器的诊断装置的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的高压继电器的诊断系统的结构示意图。

图标：100-高压继电器的诊断装置；110-控制器；120-第一晶体管；130-第二晶体管；140-第一反馈电路；150-第二反馈电路；160-显示器；200-高压继电器的诊断系统；210-高压继电器；220-车载供电装置；230-高压负载。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，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，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。

高压继电器：是一种当高压电路的输入量(激励量)的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的电器。高压继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中。

图1为本实用新型一实施例提供的高压继电器的诊断装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：控制器110、第一晶体管120、第二晶体管130、第一反馈电路140和第二反馈电路150，其中：

控制器110与第一晶体管120的栅极连接，第一晶体管120的漏极与电池连接，第一晶体管120的源极与高压继电器的第一线圈端连接；第一晶体管120的源极还通过第一反馈电路140与控制器110连接。

控制器110与第二晶体管130的栅极连接，第二晶体管130的源极接地，第二晶体管130的漏极与高压继电器的第二线圈端连接；第二晶体管130的漏极还通过第二反馈电路150与控制器110连接。

其中，控制器110，用于向第一晶体管120的栅极发出第一开关控制指令，并接收第一晶体管120的源极的第一反馈信号；控制器110，还用于向第二晶体管130的栅极发出第二开关控制指令，并接收第二晶体管130的源极的第二反馈信号；继而控制器110根据第一开关控制指令、第二开关控制指令、第一反馈信号以及第二反馈信号，对第一输出通路和第二输出通路进行故障诊断。

第一输出通路为第一晶体管120的源极至第一线圈端的输出通路，第二输出通路为第二晶体管130的漏极至第二线圈端的输出通路。

控制器110在获取到第一反馈信号后，对第一反馈信号进行处理，得到第一反馈电压值；获取到第二反馈信号后，对第二反馈信号进行处理，得到第二反馈电压值。随后控制器110根据第一开关控制指令的逻辑值、第二开关控制指令的逻辑值、第一反馈电压值、第二反馈电压值以及预设的真值表，确定第一输出通路以及第二输出通路的状态。其中，各通路的状态用于表示第一输出通路和/或第二输出通路是否存在故障。

其中，第一线圈端可以为图1中所示的高压继电器的L端；第二线圈端可以为图1中所示的高压继电器的R端。

具体地，控制器每次接收诊断任务开始的指令后，控制器110首先查询第一开关控制指令的逻辑值和第二开关控制指令的逻辑值，同时回读第一反馈电压值和第二反馈电压值，将各回读的值与预设的真值表中对应的值进行比较，获取诊断结果并输出。

可选地，诊断任务的开始指令可以是用户通过控制器发出的开始指令，也可以为每次控制器发出开关控制信号后，就标志着诊断任务的开始，具体诊断任务开始指令的设置根据用户需要选择，本申请在此不做任何限制。

可选地，若诊断得到高压继电器的第一输出通路和/或第二输出通路存在故障，则控制器110可以根据用户设置，执行相应的动作，例如进入安全状态或待机等，具体根据用户需要设置，本申请在此不做任何限制。

可选地，对于有些不能诊断的情况，可以跳转第一控制指令和/或第二控制指令的状态，并由控制器110在状态跳转后，分别向第一晶体管120的栅极发出第一开关控制指令，并接收第一晶体管120的源极的第一反馈信号；向第二晶体管130的栅极发出第二开关控制指令，并接收第二晶体管130的源极的第二反馈信号；继而根据第一开关控制指令、第二开关控制指令、第一反馈信号以及第二反馈信号，对第一输出通路和第二输出通路再次进行故障诊断。

其中，控制器110进行故障诊断所采用的预设的真值表包括不同的第一开关控制指令的逻辑值、第二开关控制指令的逻辑值、预设第一反馈电压值、预设第二反馈电压值对应的不同的诊断判定结果，根据判定结果确定第一输出通路和第二输出通路是否存在故障。

可选地，真值表中预设第一反馈信号的电压值和预设第二反馈信号的电压值为一个范围值，即允许实际获取的第一反馈信号的电压值和第二反馈信号的电压值存在一些合理误差，具体范围值设置根据用户需要的精度设置，本申请在此不做任何限制。

本实施例中，通过控制器发出控制指令，分别控制第一晶体管和第二晶体管的开关，随后通过第一反馈电路采集第一晶体管的第一反馈信号、第二反馈电路采集第二晶体管的第二反馈信号，再通过控制器采集各反馈信号，从而实现控制器不但可以发出信号，同时可以采集反馈回来的信号，并根据发出信号和采集信，对高压继电器两个线圈端对应的通路进行故障诊断，有效地防止了单边诊断带来的一些故障很难诊断，提高了对高压继电器的诊断覆盖度，实现了对高压继电器高低边同时高效诊断，保证了车辆的安全工作。

可选地，如上所示的诊断装置中，第一反馈电路140中可包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3；其中：

第二电阻R2的一端与第一晶体管120的源极连接，第二电阻R2的另一端与控制器110连接；第二电阻R2的一端还通过第一电阻R1与预设直流电源连接，第二电阻R2的一端还通过第三电阻R3接地。

可选的，在本申请的一个实施例中，在第一反馈电路140中，第二电阻R2与第三电阻R3的阻值相同；但在其他实施例中，第二电阻R2与第三电阻R3的阻值也可以不同，只需诊断真值表中的各电压范围能够清晰区分即可，本申请在此不做任何限制。

可选地，第二反馈电路150中可包括：第四电阻R4、第五电阻R5，其中，第四电阻R4的一端与第二晶体管130的漏极连接，第四电阻R4的另一端与控制器110连接；第四电阻R4的另一端还通过第五电阻R5接地。

可选地，在本申请的一个实施例中，第二反馈电路150中，第四电阻R4的阻值大于第五电阻R5的阻值，且第四电阻R4和第五电阻R5的阻值存在预设比例；但在其他实施例中，第四电阻R4和第五电阻R5的阻值也可以不同，只需诊断真值表中的各电压范围能够清晰区分即可，本申请在此不做任何限制。

需要说明的是，第一开关控制指令和第二开关控制指令均为0或1的逻辑值，第一反馈信号和第二反馈信号均为模拟信号，并且第一反馈信号是第一晶体管120的输出端经过第一反馈电路中的第一电阻网络(第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3)调理后得到的，第二反馈信号是第二晶体管130的输出端经过第二反馈电路中的第二电阻网络(第四电阻R4、第五电阻R2)调理后得到的。

图2为本申请另一实施例提供的高压继电器的诊断装置的结构示意图，如图2所示，该装置的第一反馈电路140中还包括：第一电容C1；第二电阻R2的另一端还通过第一电容C1接地。

第一电容C1用于滤除第二电阻R2与控制器110之间线路上的噪声，减少第一反馈信号的干扰，保证第一返回信号的准确度。

可选的，第二反馈电路150还包括：第二电容C2；第四电阻R4的另一端还通过第二电容C2接地。

第二电容C2用于滤除第二电阻R4与控制器110之间线路上的噪声，减少第二反馈信号的干扰，保证第二返回信号的准确度。

图3本申请另一实施例提供的高压继电器的诊断装置的结构示意图，如图3所示，第一晶体管120的源极和漏极之间还连接有第一二极管，第一二极管的正极与第一晶体管120的源极连接，第一二极管的负极与第一晶体管120的漏极连接。第二晶体管130的源极和漏极之间还连接有第二二极管，第二二极管的正极与第二晶体管130的源极连接，第二二极管的负极与第二晶体管130的漏极连接。

在第一晶体管120的源极和漏极之间安装二极管，可以起到保护第一晶体管120的作用，防止第一晶体管120因为电流逆流造成损伤。

在第二晶体管130的源极和漏极之间安装二极管，可以起到保护第二晶体管130的作用，防止第二晶体管130因为电流逆流造成损伤。

可选地，该装置还可包括：显示器160，显示器160与控制器110连接，用于接收并显示控制器110发送的诊断结果。

其中，诊断结果可包括：用于指示第一输出通路和第二输出通路是否存在故障的指示信息。

其中，第一输出通路为第一晶体管的源极至第一线圈端的输出通路，第二输出通路为第二晶体管的漏极至第二线圈端的输出通路。

诊断结果可以包括：是否存在故障，以及具体故障问题。例如：诊断无误时，控制器110可控制显示器显示“诊断无误，各输出通路正常”；诊断出故障时，控制器110可以控制显示器显示故障类型，同时通过报警器发出急促的蜂鸣声，例如：“存在故障！Q1输出短路到电源！”。具体显示内容根据用户需要设计，本申请在此不做任何限制。

在本申请的一个实施例中，各元器件的参数设置如下：

电池电压为12V，直流电源为5V，R1为47KΩ，R3为47KΩ，R4为47KΩ，R5为15KΩ。

此时实施例中，对应的预设真值表为下述表1所示：

表1：

采用本实用新提供的高压继电器的诊断装置，由于第一反馈电路和第二反馈电路的设置，实现了不依靠控制器内部的诊断电路，通过外部电路的搭建检测各输出通路是否存在故障，有效地防止了单边诊断带来的一些故障很难诊断，造成诊断覆盖度不高的问题，提高了覆盖诊断度，实时性高，实现了高低便同时高效诊断，保证了车辆的正常工作。并且第一反馈电路和第二反馈电路的结构简单，所以电路成本较低。

图4为本申请一实施例提供的高压继电器的诊断系统的结构示意图，高压继电器的诊断系统200包括：两个高压继电器的诊断装置100、高压负载230、两个高压继电器210和车载供电装置220，其中；两个高压继电器的诊断100装置分别为上述任一所述的装置。

每个高压继电器的诊断装置100与一个高压继电器210的两个线圈端连接，两个高压继电器210的负载端分别与高压负载连接，其中，一个高压继电器210的电源端与车载供电装置220的正极连接，另一个高压继电器210的电源端与车载供电装置220的负极连接。

本系统采用的高压继电器的诊断系统和上述实施例提供的高压继电器的诊断装置相同，带来的有益效果在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压继电器的诊断装置，其特征在于，所述装置包括：控制器、第一晶体管、第二晶体管、第一反馈电路和第二反馈电路，其中：

所述控制器与所述第一晶体管的栅极连接，所述第一晶体管的漏极与电池连接，所述第一晶体管的源极与所述高压继电器的第一线圈端连接；所述第一晶体管的源极还通过所述第一反馈电路与所述控制器连接；

所述控制器与所述第二晶体管的栅极连接，所述第二晶体管的源极接地，所述第二晶体管的漏极与所述高压继电器的第二线圈端连接；所述第二晶体管的漏极还通过所述第二反馈电路与所述控制器连接；

所述控制器，用于向所述第一晶体管的栅极发出第一开关控制指令，并接收所述第一晶体管的源极的第一反馈信号；所述控制器，还用于向所述第二晶体管的栅极发出第二开关控制指令，并接收所述第二晶体管的源极的第二反馈信号；继而根据所述第一开关控制指令、所述第二开关控制指令、所述第一反馈信号以及所述第二反馈信号，对第一输出通路和第二输出通路进行故障诊断；所述第一输出通路为所述第一晶体管的源极至所述第一线圈端的输出通路，所述第二输出通路为所述第二晶体管的漏极至所述第二线圈端的输出通路。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一反馈电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻；其中：

所述第二电阻的一端与所述第一晶体管的源极连接，所述第二电阻的另一端与所述控制器连接；所述第二电阻的一端还通过所述第一电阻与预设直流电源连接，所述第二电阻的一端还通过所述第三电阻接地。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一反馈电路还包括：第一电容；所述第二电阻的另一端还通过所述第一电容接地。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二电阻与所述第三电阻的阻值相同。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二反馈电路包括：第四电阻、第五电阻，其中，所述第四电阻的一端与所述第二晶体管的漏极连接，所述第四电阻的另一端与所述控制器连接；所述第四电阻的另一端还通过所述第五电阻接地。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二反馈电路还包括：第二电容；所述第四电阻的另一端还通过所述第二电容接地。

7.如权利要求1-6中任一所述的装置，其特征在于，所述第一晶体管的源极和漏极之间还连接有第一二极管，所述第一二极管的正极与所述第一晶体管的源极连接，所述第一二极管的负极与所述第一晶体管的漏极连接。

8.如权利要求1-6中任一所述的装置，其特征在于，所述第二晶体管的源极和漏极之间还连接有第二二极管，所述第二二极管的正极与所述第二晶体管的源极连接，所述第二二极管的负极与所述第二晶体管的漏极连接。

9.如权利要求1-6中任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：显示器，所述显示器与所述控制器连接，用于接收并显示所述控制器发送的诊断结果，其中，所述诊断结果用于指示所述第一输出通路和所述第二输出通路是否存在驱动故障。

10.一种高压继电器的诊断系统，其特征在于，包括：两个高压继电器的诊断装置、高压负载、两个高压继电器和车载供电装置，其中；两个所述高压继电器的诊断装置分别为上述权利要求1-9中任一项所述的装置；

每个所述高压继电器的诊断装置与一个所述高压继电器的两个线圈端连接，两个所述高压继电器的负载端分别与所述高压负载连接，其中，一个所述高压继电器的电源端与所述车载供电装置的正极连接，另一个所述高压继电器的电源端与所述车载供电装置的负极连接。

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