ES2947390T3 - Circuito de diagnóstico de relés - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a un circuito de diagnóstico de relés capaz de diagnosticar, usando un voltaje aplicado desde el cátodo de un paquete de baterías, si un relé conectado al ánodo del paquete de baterías está funcionando normalmente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Circuito de diagnóstico de relés
Sector de la técnica
Esta solicitud reivindica la prioridad y el beneficio de la solicitud de patente coreana n.° 10-2017-0147364 presentada en la oficina de propiedad intelectual coreana el 07 de noviembre de 2017.
La presente invención se refiere a un circuito de diagnóstico de relés según la reivindicación 1 y, más en particular, a un circuito de diagnóstico de relés que puede diagnosticar si un relé conectado a un electrodo negativo de un paquete de baterías funciona normalmente usando voltaje aplicado desde un electrodo positivo de un paquete de baterías.
Estado de la técnica
En general, los vehículos eléctricos, los vehículos eléctricos híbridos (HEV) y los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) requieren un alto voltaje de 200 V CC o más para un funcionamiento normal y, por lo tanto, incluyen esencialmente un paquete de baterías de alto voltaje.
En este caso, se conecta un relé entre el paquete de baterías de alto voltaje y una carga para proteger una batería y dado que el relé se activa en conexión con el paquete de baterías de alto voltaje, cuando el relé está protegido por fusible, puede aplicarse alto voltaje de manera no intencionada a otro sistema.
En los últimos años, para resolver este problema, se ha desarrollado y utilizado un circuito de diagnóstico de relés, en el que los relés se instalan en los electrodos positivo y negativo del paquete de baterías, respectivamente, y el voltaje aplicado a la carga desde el paquete de baterías a través de los respectivos relés se mide para diagnosticar si el relé funciona normalmente. Se describen circuitos convencionales en los documentos KR2013-0039817 A, KR2014-0136844 A, KR 2016-0079507 A y KR 2016-0054935 A. El documento KR 2013 0039817 A divulga un circuito de diagnóstico de relés que comprende: un primer interruptor conectado con el paquete de baterías en paralelo y que controla la corriente aplicada desde el paquete de baterías; un segundo interruptor que controla la corriente aplicada desde el primer interruptor al relé según un estado encendido/apagado del primer interruptor; una unidad de medición conectada con el segundo interruptor y que mide el voltaje aplicado a través del relé según el estado encendido/apagado del segundo interruptor. Sin embargo, el documento KR 2013 0039817 A no divulga un segundo interruptor conectado en paralelo con la unidad de medición, ni una pluralidad de resistores variables conectados en serie con el primer interruptor, el segundo interruptor y la unidad de medición. El documento KR 2014 0136844 A y el documento KR 20160054935 A divulgan circuitos de diagnóstico de relés similares pero no divulgan un segundo interruptor que controle la corriente aplicada desde el primer interruptor al relé según un estado encendido/apagado del primer interruptor, ni una pluralidad de resistores variables conectados en serie con el primer interruptor, el segundo interruptor y la unidad de medición.
Mientras tanto, un circuito de diagnóstico de relés convencional de este tipo tiene la ventaja de que es posible determinar de manera inmediata si el relé está protegido por fusible, pero tiene el problema de que, en el caso del relé instalado en el electrodo negativo del paquete de baterías, el voltaje aplicado es irregular y, como resultado, es difícil diagnosticar con precisión el relé.
Mientras tanto, para resolver dicho problema, se ha desarrollado un circuito de diagnóstico de relés, que puede diagnosticar si el relé instalado en el lado del electrodo negativo del paquete de baterías funciona normalmente instalando un dispositivo de suministro de energía separado en el lado del electrodo negativo del paquete de baterías, pero existe otro problema de que el circuito de diagnóstico de relés es complicado en el proceso de diseño y, como resultado, aumenta el coste del diseño.
Objeto de la invención
Problema técnico
Un objetivo de la presente invención es proporcionar un circuito de diagnóstico de relés que pueda diagnosticar con precisión y eficiencia si un relé funciona normalmente al diagnosticar si el relé instalado entre un paquete de baterías y una carga funciona normalmente utilizando el voltaje de salida de un electrodo positivo del paquete de baterías. Además, un objetivo de la presente invención es proporcionar un circuito de diagnóstico de relés que diagnostique si el relé instalado entre el paquete de baterías y la carga funciona normalmente usando el voltaje de salida del electrodo positivo del paquete de baterías sin una instalación adicional para simplificar un diseño de un circuito, reduciendo así el coste del diseño del circuito.
Además, un objetivo de la presente invención es proporcionar un circuito de diagnóstico de relés que pueda diagnosticar si el relé funciona normalmente y que mida el voltaje aplicado desde el paquete de baterías según si un interruptor conectado al relé está encendido o apagado.
Solución técnica
La invención es tal como se establece en las reivindicaciones adjuntas. Según la presente invención, un circuito de diagnóstico de relés incluye:
un primer interruptor conectado con el paquete de baterías en paralelo y que controla la corriente aplicada desde el paquete de baterías; un segundo interruptor que controla la corriente aplicada desde el primer interruptor al relé según un estado encendido/apagado del primer interruptor; y una unidad de medición conectada con el segundo interruptor en paralelo y que mide el voltaje aplicado a través del relé según el estado encendido/apagado del segundo interruptor.
En una realización, la unidad de medición puede medir el voltaje aplicado desde el paquete de baterías cuando el primer interruptor está en el estado encendido y el segundo interruptor en el estado apagado.
En una realización, la unidad de medición puede diagnosticar un funcionamiento normal según un valor de medición del voltaje aplicado, y cuando el segundo interruptor está en el estado encendido, la unidad de medición puede diagnosticar si el relé funciona normalmente y cuando el segundo interruptor está en el estado apagado, la unidad de medición puede diagnosticar si el paquete de baterías funciona normalmente.
En la invención, el circuito de diagnóstico de relés incluye además una pluralidad de resistores conectados con el primer interruptor, el segundo interruptor y la unidad de medición en serie, respectivamente.
En un ejemplo útil para comprender pero que no forma parte de la presente invención reivindicada,
en el relé, un intervalo de voltaje de referencia que controla un estado de conexión entre el paquete de baterías y la carga puede cambiarse según el estado encendido/apagado del primer interruptor (no según la invención).
En una realización, la unidad de medición puede implementarse como un convertidor que convierte el voltaje aplicado en una señal digital.
Efectos ventajosos
Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un circuito de diagnóstico de relés que puede diagnosticar con precisión y eficiencia si un relé funciona normalmente al diagnosticar si el relé instalado entre un paquete de baterías y una carga funciona normalmente usando el voltaje de salida de un electrodo positivo del paquete de baterías.
Además, según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un circuito de diagnóstico de relés que diagnostica si el relé instalado entre el paquete de baterías y la carga funciona normalmente usando el voltaje de salida del electrodo positivo del paquete de baterías sin una instalación adicional para simplificar el diseño de un circuito, reduciendo así el coste del diseño del circuito.
Además, según aún otro aspecto más de la presente invención, se proporciona un circuito de diagnóstico de relés que puede diagnosticar si el relé funciona normalmente y que mide el voltaje aplicado desde el paquete de baterías según si un interruptor conectado al relé está encendido o apagado.
Descripción de las figuras
La FIGURA 1 es un diagrama que ilustra esquemáticamente una configuración de un circuito de diagnóstico de relés según una realización de la presente invención.
La FIGURA 2 es un diagrama que ilustra esquemáticamente un estado en el que un primer interruptor del circuito de diagnóstico de relés está desactivado según una realización de la presente invención.
La FIGURA 3 es un diagrama que ilustra esquemáticamente un estado en el que el primer interruptor del circuito de diagnóstico de relés está encendido y un segundo interruptor está apagado según una realización de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
La presente invención se describirá a continuación en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. En este documento, se omitirán la descripción repetida y la descripción detallada de la función y configuración conocidas públicamente que pueden hacer que la esencia de la presente invención sea innecesariamente ambigua. Se proporcionan realizaciones de la presente invención para describir más completamente la presente invención a los expertos en la materia. En consecuencia, las formas, tamaños y similares de los elementos en los dibujos pueden exagerarse para una explicación más clara.
A lo largo de la memoria descriptiva, a menos que se describa explícitamente lo contrario, se entenderá que un caso en el que cualquier parte "incluye" cualquier componente implica la inclusión de los componentes indicados pero no la exclusión de cualquier otro componente.
Además, el término "unidad" divulgado en la memoria descriptiva significa una unidad que procesa al menos una función u operación, y la unidad puede implementarse mediante hardware o software o una combinación de hardware y software.
Además, a lo largo de la memoria descriptiva, "encendido/apagado" puede significar "apertura/cierre" de un interruptor divulgado en la memoria descriptiva. Por ejemplo, un estado apagado del interruptor puede significar que el interruptor se abre para cerrar un circuito conectado con el interruptor.
Además, a lo largo de la memoria descriptiva, controlar un estado de conexión entre un paquete de baterías y una carga mediante un relé puede significar que el relé se abre o se cierra para conectar o desconectar el paquete de baterías y la carga, pero no se limita a ello.
La FIGURA 1 es un diagrama que ilustra esquemáticamente una configuración de un circuito de diagnóstico de relés 100 según una realización de la presente invención.
Sin embargo, el circuito de diagnóstico de relés 100 ilustrado en la FIGURA 1 sigue la realización, y debe señalarse que los componentes de la misma no se limitan a la realización ilustrada en la FIGURA 1 y, según sea necesario, se pueden agregar, modificar o eliminar algunos componentes.
Además, se observa que el circuito de diagnóstico de relés 100 ilustrado en la FIGURA 1 se puede aplicar a todos los campos técnicos a los que se puede aplicar una batería secundaria.
En primer lugar, con referencia a la FIGURA 1, un circuito de diagnóstico de relés 100 según una realización de la presente invención puede configurarse para incluir un paquete de baterías 110, una carga 120, un relé 130, un primer interruptor 140, un segundo interruptor 150, una unidad de medición 160 y un resistor 170.
En este caso, el paquete de baterías 110 puede servir para suministrar energía a la carga 120 como se ilustra en la FIGURA 1 y el paquete de baterías 110 puede ser un paquete de baterías 110 que emite alto voltaje, que se usa para un vehículo eléctrico, un vehículo eléctrico híbrido (HEV) y un sistema de almacenamiento de energía (ESS), pero no se limita a ellos.
A continuación, se observa que la carga 120 puede incluir un calentador eléctrico, un motor, un generador o similar, que funciona utilizando un voltaje aplicado desde el paquete de baterías 110, pero no se limita a ello.
Anteriormente en el presente documento, dado que el paquete de baterías 110 y la carga 120 son componentes generalmente incluidos en un circuito que incluye una batería secundaria, se omitirá una descripción detallada de los mismos.
A continuación, el relé 130 se forma entre el paquete de baterías 110 y la carga 120 y puede servir para controlar un estado de conexión entre el paquete de baterías 110 y la carga 120.
Por ejemplo, cuando se produce una situación anómala tal como una sobretensión del paquete de baterías 110, el relé 130 se apaga para cortar una conexión entre el paquete de baterías 110 y la carga 120 para servir para proteger el paquete de baterías 110 y la carga 120 de la situación anómala como la sobretensión, etc.
A continuación, el primer interruptor 140 se conecta en paralelo con el paquete de baterías 110 y puede servir para aplicar la corriente aplicada desde el paquete de baterías 110 según un estado encendido/apagado al segundo interruptor 150 y la unidad de medición 160 que se describe a continuación.
Por ejemplo, como se ilustra en la FIGURA 1, cuando se enciende el primer interruptor 140, la corriente aplicada desde el paquete de baterías 110 puede aplicarse al segundo interruptor 150 y a la unidad de medición 160 a través del primer interruptor 140 y como se ilustra en la FIGURA 2, cuando se apaga el primer interruptor 140, solo se conectan el paquete de baterías 110 y la carga 120, y un relé en el lado del electrodo positivo/negativo para aplicar la corriente aplicada desde el paquete de baterías 110 solo a la carga 120 a través del relé.
A continuación, el segundo interruptor 150 puede formarse entre el primer interruptor 140 y el relé 130 y cuando el primer interruptor 140 está en el estado encendido, el segundo interruptor 150 puede servir para aplicar la corriente aplicada desde el paquete de baterías 110 al relé 130 según el estado encendido/apagado.
Por ejemplo, con referencia a la FIGURA 1, cuando el primer interruptor 140 y el segundo interruptor 150 están en el estado encendido, el segundo interruptor 150 aplica la corriente aplicada desde el paquete de baterías 110 al relé 130 y mide el voltaje aplicado a través del relé 130 mediante la unidad de medición 160 que se describe a continuación para diagnosticar si el relé 130 funciona normalmente.
Mientras tanto, con referencia a la FIGURA 3, cuando el primer interruptor 140 está en el estado encendido, mientras que el segundo interruptor 150 está en el estado apagado, la corriente aplicada desde el paquete de baterías 110 puede aplicarse solo a la unidad de medición 160 que se describe a continuación a través del primer interruptor 140 y en este caso, dado que la unidad de medición 160 que se describe a continuación puede medir el voltaje aplicado desde el paquete de baterías 110, la unidad de medición puede diagnosticar si el paquete de baterías 110 funciona normalmente.
A continuación, la unidad de medición 160 puede servir para diagnosticar si uno cualquiera del paquete de baterías 110 y el relé 130 funciona normalmente según un valor de voltaje aplicado desde el paquete de baterías 110 a través de al menos uno del primer interruptor 140 y el segundo interruptor 150.
Más específicamente, cuando el primer interruptor 140 y el segundo interruptor 150 están en el estado encendido, la unidad de medición 160 mide el voltaje aplicado a través del relé 130 y, como resultado, la unidad de medición 160 puede diagnosticar si el relé 130 funciona normalmente y cuando el primer interruptor 140 está en el estado encendido, mientras que el segundo interruptor 150 está en el estado apagado, la unidad de medición 160 puede medir el voltaje aplicado desde el paquete de baterías 110 y, como resultado, la unidad de medición 160 puede diagnosticar si el paquete de baterías 110 funciona normalmente.
En este caso, un intervalo de voltaje en el que la unidad de medición 160 diagnostica que el paquete de baterías 110 funciona normalmente y un intervalo de voltaje en el que la unidad de medición 160 diagnostica que el relé 130 funciona normalmente pueden ser diferentes entre sí.
Mientras tanto, la unidad de medición 160 puede implementarse como un convertidor que convierte el valor de voltaje medido en una señal digital y, en este caso, un dispositivo de medición (no ilustrado) que utiliza la señal digital puede diagnosticar si el paquete de baterías 110 o el relé 130 funciona normalmente.
Sin embargo, en este caso, se observa que la unidad de medición 160 no se limita a implementarse únicamente como el convertidor.
A continuación, el resistor 170 se conecta al primer interruptor 140, al segundo interruptor 150 y a la unidad de medición 160 en serie para servir para controlar la corriente aplicada al primer interruptor 140, al segundo interruptor 150 y a la unidad de medición 160.
En este caso, se observa que el resistor 170 es un resistor variable, y el valor de resistencia del resistor 170 cambia según los intervalos de voltaje permitidos del primer interruptor 140, el segundo interruptor 150 y la unidad de medición 160.
Mientras tanto, el relé 130 del circuito de diagnóstico de relés 100 según una realización de la presente invención controla la conexión entre el paquete de baterías 110 y la carga 130 según el valor de voltaje aplicado desde el paquete de baterías 110 y un intervalo de voltaje de referencia para controlar la conexión entre el paquete de baterías 110 y la carga 130 puede cambiarse según el estado encendido/apagado del primer interruptor 140.
Por ejemplo, cuando el primer interruptor 140 está en el estado apagado, la corriente aplicada desde el paquete de baterías 110 al relé 130 pasa solo a través de la carga 120, pero cuando el primer interruptor 140 está en el estado encendido, la corriente aplicada al relé 130 desde el paquete de baterías 110 pasa a través del primer interruptor 140, el segundo interruptor 150 y el resistor 170 y, como resultado, el valor del voltaje aplicado al relé 130 puede reducirse. Es decir, en el relé 130 según una realización de la presente invención, dado que el coraje del voltaje de referencia para controlar la conexión entre el paquete de baterías 110 y la carga 130 se cambia según si el primer interruptor 140 está en el estado encendido/apagado, es posible evitar un diagnóstico erróneo de la situación anómala del paquete de baterías 110 debido al cambio del valor del voltaje dependiendo de si el primer interruptor 140 está encendido o apagado, como se ha descrito anteriormente.
Anteriormente en el presente documento, se ha ilustrado y descrito una realización específica de la presente invención, pero la presente invención no se limita a los dibujos adjuntos y al contenido descrito y es evidente para los expertos en la técnica que pueden realizarse diversas modificaciones de la presente invención dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Un circuito de diagnóstico de relés (100) para diagnosticar si un relé (130) que controla un estado de conexión entre un paquete de baterías (110) y una carga (120) funciona normalmente, que comprende:
un primer interruptor (140) conectado con el paquete de baterías (110) en paralelo y que controla la corriente aplicada desde el paquete de baterías (110);
un segundo interruptor (150) que controla la corriente aplicada desde el primer interruptor (140) al relé (130) según un estado encendido/apagado del primer interruptor (140); y
una unidad de medición (160) conectada con el segundo interruptor (150) en paralelo y que mide el voltaje aplicado a través del relé (130) según el estado encendido/apagado del segundo interruptor (150), en donde el voltaje de salida de un electrodo positivo del paquete de baterías se utiliza para medir el voltaje,
que comprende además:
una pluralidad de resistores (170) conectados con el primer interruptor (140), el segundo interruptor (150) y la unidad de medición (160) en serie, respectivamente; en donde los resistores (170) son resistores variables, y un valor de resistencia del resistor (170) puede cambiarse según los intervalos de voltaje permitidos del primer interruptor (140), el segundo interruptor (150) y la unidad de medición (160).
2. El circuito de diagnóstico de relés (100) de la reivindicación 1, en donde la unidad de medición (160) mide el voltaje aplicado desde el paquete de baterías (110) cuando el primer interruptor (140) está en el estado encendido y el segundo interruptor (150) está en el estado apagado.
3. El circuito de diagnóstico de relés (100) de la reivindicación 2, en donde la unidad de medición (160) diagnostica un funcionamiento normal según un valor de medición del voltaje aplicado, y
cuando el segundo interruptor (150) está en el estado encendido, la unidad de medición (160) diagnostica si el relé funciona normalmente y cuando el segundo interruptor (150) está en el estado apagado, la unidad de medición (160) diagnostica si el paquete de baterías (110) funciona normalmente.
4. El circuito de diagnóstico de relés (100) de la reivindicación 1, en donde la unidad de medición (160) se implementa como un convertidor que convierte el voltaje aplicado en una señal digital.
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