CN211478559U - 一种充电桩继电器诊断系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提出了一种充电桩继电器诊断系统及车辆，通过本实用新型实施例提出的方案，可以在已有电路条件的基础上，简单增加隔离升压控制电路模块提供高电压信号注入原电路中，进而通过高压采样电路测量电压信号进行比较确定充电桩高压正极继电器与充电桩高压负极继电器是否同时发生粘连，这种方式对原有电路的改变小，成本低，测量结果可靠。

Description

一种充电桩继电器诊断系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车领域，具体涉及一种充电桩继电器诊断系统及车辆。

背景技术

继电器在使用过程中如果控制不当，很容易导致高压继电器粘连。当电动车去充电桩充电时，如果充电桩端的继电器发生粘连，充电桩端存在电容，在无电压时，处于负载回路内阻很小，当电动车闭合继电器时，相当于高压电直接加载到内阻很小的回路上，这时电流超出了继电器的过载能力，直接会导致车端的继电器粘连。

发明内容

本实用新型实施例公开了一种充电桩继电器诊断系统及车辆，能够检测充电桩继电器是否粘连，保护车辆安全。

本实用新型实施例第一方面公开了一种充电桩继电器诊断系统，包括：

车辆端高压正极充电继电器、动力电池、高压采样电路、隔离升压控制电路模块、低压电压源；

所述车辆端高压正极充电继电器的第一端与高压采样电路的采样端以及隔离升压控制电路模块的输出端连接，并在充电时与充电桩系统连接，所述车辆端高压正极充电继电器的第二端与动力电池的正极连接；

所述动力电池的正极与车辆端高压正极充电继电器的第二端连接，所述动力电池的负极在充电时与充电桩系统连接；

所述高压采样电路的采样端与车辆端高压正极充电继电器的第一端以及隔离升压控制电路模块的输出端连接，并在充电时与充电桩系统连接，所述高压采样电路的接地端接地；

所述隔离升压控制电路模块的输出端与高压采样电路的采样端以及车辆端高压正极充电继电器的第一端连接，并在充电时与充电桩系统连接，所述隔离升压控制电路模块的输入端与低压电压源连接；

所述低压电压源与隔离升压控制电路模块连接，用于向隔离升压控制电路模块提供低压电压源。

本实用新型实施例第二方面公开一种车辆，所述车辆包括本实用新型实施例第一方面的充电桩继电器诊断系统。

与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：通过本实用新型实施例提出的方案，可以在已有电路条件的基础上，简单增加隔离升压控制电路模块提供高电压信号注入原电路中，进而通过高压采样电路测量电压信号进行比较确定充电桩高压正极继电器与充电桩高压负极继电器是否同时发生粘连，这种方式对原有电路的改变小，成本低，测量结果可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型实施例公开的一种充电桩继电器诊断系统与充电桩连接电路的电路原理图；

图2是本实用新型实施例公开的一种隔离升压控制电路模块的电路原理图；

图3是本实用新型实施例公开的充电桩继电器诊断系统的一实施例的电路原理图；

图4是本实用新型实施例公开的充电桩继电器诊断系统的一实施例的第一种与充电桩系统连接的电路原理图；

图5是本实用新型实施例公开的充电桩继电器诊断系统的一实施例的第二种与充电桩系统连接的电路原理图；

图6是本实用新型实施例公开的充电桩继电器诊断系统的另一实施例的电路原理图；

图7是本实用新型实施例公开的充电桩继电器诊断系统的另一实施例的第一种与充电桩系统连接的电路原理图；

图8是本实用新型实施例公开的充电桩继电器诊断系统的另一实施例的第二种与充电桩系统连接的电路原理图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。本实用新型实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种充电桩与充电桩继电器诊断系统，通过在电池管理系统(BMS)中增加隔离升压电路，当充电开始前还未接通充电桩的继电器之前，先通过所述隔离升压电路向充电电路中提供一个高电压信号，之后比较此隔离升压电路提供的电压数值与充电电路中已有的高压采样电路获得的电压值，如果两者跟随一致，则说明充电桩继电器工作正常，如果高压采样电路获得的电压不能上升或者上升速度慢，则说明充电桩继电器异常。

以下结合附图具体说明本实用新型实施例提供的充电桩继电器诊断系统的结构以及原理。

如图1所示，本实用新型实施例提供的充电桩继电器诊断系统200与充电桩系统100连接电路的电路原理图。其中，充电桩系统100包括充电桩电源模块110、充电桩高压正极继电器120、充电桩高压负极继电器130，充电桩继电器诊断系统200包括动力电池210、车辆端高压正极充电继电器220、车辆端高压负极充电继电器230、高压采样电路240、低压电压源250、隔离升压控制电路模块260；

其中，

充电桩电源模块110一端与充电桩高压正极继电器120的第一端连接，另一端与充电桩高压负极继电器130的第一端连接；

充电桩高压正极继电器120的第一端与充电桩电源模块110连接，充电桩高压正极继电器120的第二端在充电时与车辆端高压正极充电继电器220的第一端、高压采样电路240的采样端以及隔离升压控制电路模块260的输出端连接；

充电桩高压负极继电器130的第一端与充电桩电源模块110连接，充电桩高压负极继电器130的第二端在充电时与车辆端高压负极充电继电器220的第一端连接的同时接地；

车辆端高压正极充电继电器220的第一端与高压采样电路240的采样端以及隔离升压控制电路模块260的输出端连接，并在充电时与充电桩高压正极继电器120的第二端连接，车辆端高压正极充电继电器220的第二端与动力电池210的正极连接；

车辆端高压负极充电继电器230的第一端充电时与充电桩高压负极继电器130的第二端连接的同时接地，车辆端高压负极充电继电器230的第二端与动力电池210的负极连接；

高压采样电路240的采样端与车辆端高压正极充电继电器220的第一端以及隔离升压控制电路模块260的输出端连接，并在充电时与充电桩高压正极继电器120的第二端连接，高压采样电路240的接地端接地；

隔离升压控制电路模块260的输出端与高压采样电路240的采样端以及车辆端高压正极充电继电器220的第一端连接，并在充电时与充电桩高压正极继电器120的第二端连接，隔离升压控制电路模块260的输入端与低压电压源250连接；

低压电压源250与隔离升压控制电路模块260连接，用于向隔离升压控制电路模块260提供低压电压源。

对上述电路的工作原理说明如下：

当车辆与充电桩连接后，例如通过充电枪连接后，BMS控制隔离升压控制电路模块260向充电桩系统100提供高电压信号，例如此高电压信号的电压范围可以是至少12V，此高电压信号由隔离升压控制电路模块260将低压电压源250提供的低压进行升压获得，当提供了所述高电压信号后，根据充电桩高压正极继电器120与充电桩高压负极继电器130的粘连情况，高压采样电路240测量获得的电压将会有如下几种情形：

情形一：高压采样电路240测量得到电压与隔离升压控制电路模块260输出的电压跟随一致，在极短时间内上升到目标值，在本实用新型实施例中，所述时间例如可以是小于10ms；此情形说明充电桩高压正极继电器120与充电桩高压负极继电器130未同时发生粘连；

情形二：高压采样电路240测量得到电压上升速度缓慢或者无法上升到与隔离升压控制电路模块260输出的电压近似的数值，在本实用新型实施例中，所述上升速度缓慢例如可以是超过预设上升时间的至少2倍，此情形说明充电桩高压正极继电器120与充电桩高压负极继电器130很可能同时发生粘连。

从以上的说明可以看出，通过本实用新型实施例提出的充电桩继电器诊断系统，可以在已有电路条件的基础上，简单增加隔离升压控制电路模块提供高电压信号注入原电路中，进而通过高压采样电路测量电压信号进行比较确定充电桩高压正极继电器与充电桩高压负极继电器是否同时发生粘连，这种方式对原有电路的改变小，成本低，测量结果可靠。

在上述实施例中，充电桩系统100中包括至少两个继电器120与130，实际上在其他实施例中，也可以没有继电器130；此时测量获得的结果对应的就是120的粘连情况，具体方法与上述实施例中基本相同，此处不再赘述。

在上述实施例中，充电桩继电器诊断系统200中包括至少两个继电器220与230，实际上在其他实施例中，也可以没有继电器230，此时可利用动力电池210负极接地。

如图2所示，为本实用新型实施例一个隔离升压控制电路模块的一个实施例的电路图，包括：初级线圈310、次级线圈320、铁芯315、二极管330、切换开关340和限流电阻350，其中：

初级线圈310与低压电压源连接；

次级线圈320与初级线圈310、铁芯315形成变压器电路，其中次级线圈320的匝数为初级线圈310的匝数的倍数N，也就是说上述变压器可将低压电压源提供的电压T升压N倍至N*T；

次级线圈320的第一端接地，第二端连接二极管330的正极；

二极管330的正极连接次级线圈320的第二端，二极管330的负极通过限流电阻350连接切换开关340的第一端，所述切换开关340的第二端为隔离升压控制电路模块的输出端；

所述限流电阻350的作用是防止短路烧坏隔离升压控制电路模块；

对上述电路的工作原理说明如下：

当需要向充电电路注入高电压信号时，BMS控制切换开关340闭合，由切换开关340的第二端向充电电路中注入高电压信号；当继电器粘连检测结束，BMS控制切换开关340打开。

以上给出了一种具体的次级线圈320、二极管330、切换开关340以及限流电阻350的连接方式，实际上以上四个器件的相互位置可以不限于此，根据电路的功能，此四个器件串联在模块中即可，其中二极管330位于次级线圈320的高电位侧。

以上实施例中，模块中包括次级线圈320、二极管330、切换开关340以及限流电阻350，实际上在一些需要简化电路的情景中可以不包括二极管330与限流电阻350，由切换开关340控制电路开断即可。

以上实施例中，切换开关340位于次级线圈320这一侧，实际上也可以位于初级线圈这一侧。

以上通过图1与图2对本实用新型实施例同时包括充电桩系统100与充电桩继电器诊断系统200的充电桩与充电桩继电器诊断系统进行了说明，除此之外，本实用新型实施例还提出了一种充电桩继电器诊断系统，如图3所示，为本实用新型实施例公开的充电桩继电器诊断系统的一实施例的电路原理图，所述充电桩继电器诊断系统包括：车辆端高压正极充电继电器3220、动力电池3210、高压采样电路3240、隔离升压控制电路模块3260、低压电压源3250；

所述车辆端高压正极充电继电器3220的第一端与高压采样电路3240的采样端以及隔离升压控制电路模块3260的输出端连接，并在充电时与充电桩系统(图中未示出)连接，所述车辆端高压正极充电继电器3220的第二端与动力电池3210的正极连接；

所述动力电池3210的正极与车辆端高压正极充电继电器3220的第二端连接，所述动力电池3210的负极在充电时与充电桩系统(图中未示出)连接；

所述高压采样电路3240的采样端与车辆端高压正极充电继电器3220的第一端以及隔离升压控制电路模块3260的输出端连接，并在充电时与充电桩系统(图中未示出)连接，所述高压采样电路3240的接地端接地；

所述隔离升压控制电路模块3260的输出端与高压采样电路3240的采样端以及车辆端高压正极充电继电器3220的第一端连接，并在充电时与充电桩系统(图中未示出)连接，所述隔离升压控制电路模块3260的输入端与低压电压源3250连接；

所述低压电压源3250与隔离升压控制电路模块3260连接，用于向隔离升压控制电路模块提供低压电压源。

所述隔离升压控制电路模块3260可以是如图2所示的具体形式，此处不再赘述。

以下根据图4与图5说明上述充电桩继电器诊断系统具体使用时的两种情况进行说明，此两种情况分别是：

情况1：充电桩系统包括充电桩高压正极继电器4120和充电桩高压负极继电器4130；

情况2：充电桩系统包括充电桩高压正极继电器5120。

图4是本实用新型实施例公开的充电桩继电器诊断系统的一实施例的第一种与充电桩系统连接的电路原理图，如图4所示，当充电桩系统包括充电桩高压正极继电器4120和充电桩高压负极继电器4130时，所述车辆端高压正极充电继电器3220的第一端与高压采样电路3240的采样端以及隔离升压控制电路模块3260的输出端连接，并在充电时具体与充电桩系统中的充电桩高压正极继电器4120连接；

所述动力电池3210的负极具体与充电桩系统中的充电桩高压负极继电器4130连接。

图5是本实用新型实施例公开的充电桩继电器诊断系统的一实施例的第二种与充电桩系统连接的电路原理图，如图5所示，当充电桩系统包括充电桩高压正极继电器5120时，所述车辆端高压正极充电继电器3220的第一端与高压采样电路3240的采样端以及隔离升压控制电路模块3260的输出端连接，并在充电时具体与充电桩系统中的充电桩高压正极继电器5120连接。

以上针对常见的两种情况进行了说明，不能理解为本实用新型实施例仅能针对上述两种情况。

如图3所示的充电桩继电器诊断系统的实施例中，包括车辆端高压正极充电继电器，在其他实施例中，还可以包括车辆端高压负极充电继电器，以下参考图6进行说明。

图6是本实用新型实施例公开的充电桩继电器诊断系统的另一实施例的电路原理图，如图6所示，充电桩继电器诊断系统包括：车辆端高压正极充电继电器6220、动力电池6210、车辆端高压正极充电继电器6230、高压采样电路6240、隔离升压控制电路模块6260、低压电压源6250；

所述车辆端高压正极充电继电器6220的第一端与高压采样电路6240的采样端以及隔离升压控制电路模块6260的输出端连接，并在充电时与充电桩系统(图中未示出)连接，所述车辆端高压正极充电继电器6220的第二端与动力电池6210的正极连接；

所述车辆端高压负极充电继电器6230的第一端充电时与充电桩系统(图中未示出)连接的同时接地，车辆端高压负极充电继电器6230的第二端与动力电池210的负极连接；

所述高压采样电路6240的采样端与车辆端高压正极充电继电器6220的第一端以及隔离升压控制电路模块3260的输出端连接，并在充电时与充电桩系统(图中未示出)连接，所述高压采样电路6240的接地端接地；

所述隔离升压控制电路模块6260的输出端与高压采样电路6240的采样端以及车辆端高压正极充电继电器6220的第一端连接，并在充电时与充电桩系统(图中未示出)连接，所述隔离升压控制电路模块6260的输入端与低压电压源6250连接；

所述低压电压源6250与隔离升压控制电路模块6260连接，用于向隔离升压控制电路模块6260提供低压电压源。

所述隔离升压控制电路模块6260可以是如图2所示的具体形式，此处不再赘述。

以下根据图7与图8说明上述充电桩继电器诊断系统具体使用时的两种情况进行说明，此两种情况分别是：

情况1：充电桩系统包括充电桩高压正极继电器7120和充电桩高压负极继电器7130；

情况2：充电桩系统包括充电桩高压正极继电器8120。

图7是本实用新型实施例公开的充电桩继电器诊断系统的另一实施例的第一种与充电桩系统连接的电路原理图，如图7所示，当充电桩系统包括充电桩高压正极继电器7120和充电桩高压负极继电器7130时，所述车辆端高压正极充电继电器6220的第一端与高压采样电路6240的采样端以及隔离升压控制电路模块6260的输出端连接，并在充电时具体与充电桩系统中的充电桩高压正极继电器7120连接；

所述车辆端高压负极充电继电器6230的第一端充电时具体与充电桩高压负极继电器7130连接的同时接地。

图8是本实用新型实施例公开的充电桩继电器诊断系统的另一实施例的第二种与充电桩系统连接的电路原理图，如图8所示，当充电桩系统包括充电桩高压正极继电器8120时，所述车辆端高压正极充电继电器6220的第一端与高压采样电路6240的采样端以及隔离升压控制电路模块6260的输出端连接，并在充电时具体与充电桩系统中的充电桩高压正极继电器8120连接。

以上针对常见的两种情况进行了说明，不能理解为本实用新型实施例仅能针对上述两种情况。

本实用新型实施例还公开一种车辆，该车辆包括上述任一种充电桩继电器诊断系统的实施例。

以上对本实用新型实施例公开的一种充电桩继电器诊断系统及车辆进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种充电桩继电器诊断系统，其特征在于，包括：车辆端高压正极充电继电器、动力电池、高压采样电路、隔离升压控制电路模块、低压电压源；

所述车辆端高压正极充电继电器的第一端与高压采样电路的采样端以及隔离升压控制电路模块的输出端连接，并在充电时与充电桩系统连接，所述车辆端高压正极充电继电器的第二端与动力电池的正极连接；

所述动力电池的正极与车辆端高压正极充电继电器的第二端连接，所述动力电池的负极在充电时与充电桩系统连接；

所述高压采样电路的采样端与车辆端高压正极充电继电器的第一端以及隔离升压控制电路模块的输出端连接，并在充电时与充电桩系统连接，所述高压采样电路的接地端接地；

所述隔离升压控制电路模块的输出端与高压采样电路的采样端以及车辆端高压正极充电继电器的第一端连接，并在充电时与充电桩系统连接，所述隔离升压控制电路模块的输入端与低压电压源连接；

所述低压电压源与隔离升压控制电路模块连接，用于向隔离升压控制电路模块提供低压电压源。

2.如权利要求1所述的充电桩继电器诊断系统，其特征在于：还包括车辆端高压负极充电继电器，所述动力电池的负极在充电时通过车辆端高压负极充电继电器连接到充电桩系统；

所述车辆端高压负极充电继电器的第一端接地并且在充电时与充电桩系统连接，所述车辆端高压负极充电继电器的第二端与动力电池的负极连接。

3.如权利要求1或2任一项所述的充电桩继电器诊断系统，其特征在于：

所述隔离升压控制电路模块包括：初级线圈、次级线圈、铁芯和切换开关；

所述初级线圈与低压电压源连接；

所述次级线圈与初级线圈、铁芯形成变压器电路；

所述次级线圈的第一端接地，第二端连接切换开关的第一端；

所述切换开关的第一端连接次级线圈的第二端，切换开关的第二端为隔离升压控制电路模块的输出端。

4.如权利要求1或2任一项所述的充电桩继电器诊断系统，其特征在于：

所述隔离升压控制电路模块包括：初级线圈、次级线圈、铁芯和切换开关；

所述初级线圈通过切换开关与低压电压源连接；

所述次级线圈与初级线圈、铁芯形成变压器电路。

5.如权利要求1或2任一项所述的充电桩继电器诊断系统，其特征在于：

所述隔离升压控制电路模块包括：初级线圈、次级线圈、铁芯、二极管、切换开关和限流电阻；

所述初级线圈与低压电压源连接；

所述次级线圈与初级线圈、铁芯形成变压器电路；

所述次级线圈的第一端接地，第二端连接二极管的正极；

所述二极管的正极连接次级线圈的第二端，二极管的负极通过限流电阻连接切换开关的第一端；

所述切换开关的第二端为隔离升压控制电路模块的输出端。

6.如权利要求1或2任一项所述的充电桩继电器诊断系统，其特征在于：

所述车辆端高压正极充电继电器的第一端与高压采样电路的采样端以及隔离升压控制电路模块的输出端连接，并在充电时具体与充电桩系统中的充电桩高压正极继电器连接；

所述高压采样电路的采样端与车辆端高压正极充电继电器的第一端以及隔离升压控制电路模块的输出端连接，并在充电时具体与充电桩系统中的充电桩高压正极继电器连接；

所述隔离升压控制电路模块的输出端与高压采样电路的采样端以及车辆端高压正极充电继电器的第一端连接，并在充电时具体与充电桩系统中的充电桩高压正极继电器连接。

7.如权利要求1所述的充电桩继电器诊断系统，其特征在于：

所述动力电池的负极具体与充电桩系统中的充电桩高压负极继电器连接。

8.如权利要求2所述的充电桩继电器诊断系统，其特征在于：

所述动力电池的负极在充电时通过车辆端高压负极充电继电器连接到充电桩系统中的充电桩高压负极继电器；

所述车辆端高压负极充电继电器的第一端接地并且在充电时与充电桩系统中的充电桩高压负极继电器连接。

9.一种车辆，其特征在于：包括如权利要求1-8任一项所述的充电桩继电器诊断系统。

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