一种用于电动汽车的继电器粘连检测电路的制作方法

本实用新型涉及一种用于电动汽车的继电器粘连检测电路。

背景技术：

目前国内的电动汽车行业发展迅速，继电器粘连也是电动汽车系统中常见的问题，电动汽车继电器粘连检测主要由BMS实现。目前电动汽车粘连检测方式有两种：继电器辅助触点发和电压采集法。辅助触点方式需要特制的继电器，这种继电器相对于普通继电器来说相对成本较高，并且此种粘连检测方式受继电器的限制，在电动汽车高压拓扑中并未普及应用。目前来说：比较通用的方式是电压采集法，典型的电动汽车高压拓扑如图1所示。其具体工作过程如下：BMS上电后，采集电压V1、V2、V3、V4。电压V2和V1作比较以判断总正继电器J2、预充继电器J1是否存在粘连；电压V3和V1作对比判断慢充继电器J3是否粘连；电压V4和V1作对比判断快充继电器J4是否粘连。此种粘连检测方式简单，并且粘连门限可自己设置，是目前BMS普遍的粘连检测方式。

但是，此种继电器粘连检测方式也存在如下弊端：

(1)不能检测低边继电器；

(2)对于BMS而言，采集高压端信息，需要做电源隔离和信号信号，无疑增加了系统成本；

(3)系统串电问题，系统会通过BMS采样电阻互串电压，某些情况下，可能引发安全问题；

(4)A/D采集路数多，增加CPU负荷。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于电动汽车的继电器粘连检测电路。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于电动汽车的继电器粘连检测电路，包括粘连检测触发门限模块、高低压信号隔离触发模块以及低压信号采集模块，所述粘连检测触发门限模块和所述高低压信号隔离触发模块相互串联，工作时连接在继电器粘连检测回路中，所述低压信号采集模块耦合到所述高低压信号隔离触发模块，所述粘连检测触发门限模块在达到预定的粘连检测门限电压时导通，所述高低压信号隔离触发模块用于在所述粘连检测触发门限电压导通时触发所述低压信号采集模块工作，所述低压信号采集模块用于向处理单元提供用以判断是否发生继电器粘连的低压电信号。

进一步地：

所述粘连检测触发门限模块包括相串联的第一稳压二极管和第一电阻，所述第一稳压二极管的阴极连接所述继电器粘连检测回路的正端。

所述第一电阻为阻值可调电阻。

所述粘连检测触发门限模块和所述高低压信号隔离触发模块的串联线路上还设置有粘连检测开关。

所述粘连检测开关设置在所述粘连检测触发门限模块和所述高低压信号隔离触发模块之间。

还包括与所述第一稳压二极管反向串联设置的二极管，所述二极管的阴极连接所述继电器粘连检测回路的负端。

所述高低压信号隔离触发模块与所述低压信号采集模块基于光耦实现耦合，所述高低压信号隔离触发模块包括所述光耦的原边，所述低压信号采集模块包括光耦的副边，所述低压信号采集模块的信号采集点设置在所述光耦的副边的输出端。

所述低压信号采集模块还包括低压电源和第二稳压二极管，所述低压电源连接所述光耦的副边的输入端，所述光耦的副边的输出端连接所述第二稳压二极管的阴极，所述第二稳压二极管的阳极接地。

所述光耦与所述第二稳压二极管之间设置有第二电阻。

本实用新型具有如下有益效果：

这种继电器粘连检测电路使继电器的粘连检测方式更加可靠。采用这种方案的继电器粘连检测电路，粘连检测的速度与传统的电压采集法相比也较快，且其绝缘等级高。采用该继电器粘连检测电路，可调整连接到对应于不同继电器的“HW+”和“HW-”的位置来实现高边继电器粘连检测和低边继电器粘连检测，大大增加了系统的灵活性。

本实用新型具体实施例的优点有：

1.通过第一稳压二极管和第二稳压二极管实现“前顶后拉”粘连检测方式，其中第二稳压二极管稳定“后拉”功能，保证处理单元如CPU识别电平的可靠性；

2.通过调节第一稳压二极管的压值和第一电阻的阻值实现粘连检测门限调节；

3.通过反向串联设置的二极管实现保护功能，防止反压损坏电路；

4.通过设置粘连检测开关，粘连检测的时候粘连检测开关闭合，不进行粘连检测的时候粘连检测开关断开，消除粘连检测电路和系统的相互影响。

附图说明

图1为典型的电动汽车高压拓扑；

图2为本实用新型继电器粘连检测电路一种实施例的电路结构图。

具体实施方式

以下对本实用新型的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

参阅图2，在一种实施例中，一种用于电动汽车的继电器粘连检测电路，包括粘连检测触发门限模块、高低压信号隔离触发模块以及低压信号采集模块，所述粘连检测触发门限模块和所述高低压信号隔离触发模块相互串联，工作时连接在继电器粘连检测回路中，所述低压信号采集模块耦合到所述高低压信号隔离触发模块，所述粘连检测触发门限模块在达到预定的粘连检测门限电压时导通，所述高低压信号隔离触发模块用于在所述粘连检测触发门限电压导通时触发所述低压信号采集模块工作，所述低压信号采集模块用于向处理单元提供用以判断是否发生继电器粘连的低压电信号。

如图2所示，在优选实施例中，所述粘连检测触发门限模块包括相串联的第一稳压二极管D1和第一电阻R3，所述第一稳压二极管D1的阴极连接所述继电器粘连检测回路的正端HW+。更优选地，所述第一电阻R3为阻值可调电阻。

在优选实施例中，所述粘连检测触发门限模块和所述高低压信号隔离触发模块的串联线路上还设置有粘连检测开关K2。

在优选实施例中，所述粘连检测开关K2设置在所述粘连检测触发门限模块和所述高低压信号隔离触发模块之间。

在优选实施例中，继电器粘连检测电路还包括与所述第一稳压二极管D1反向串联设置的二极管D4，所述二极管D4，的阴极连接所述继电器粘连检测回路的负端HW-。

在优选实施例中，所述高低压信号隔离触发模块与所述低压信号采集模块基于光耦U1实现耦合，所述高低压信号隔离触发模块包括所述光耦U1的原边，所述低压信号采集模块包括光耦U1的副边，所述低压信号采集模块的信号采集点C设置在所述光耦U1的副边的输出端。

在优选实施例中，所述低压信号采集模块还包括低压电源V和第二稳压二极管D3，所述低压电源V连接所述光耦U1的副边的输入端，所述光耦U1的副边的输出端连接所述第二稳压二极管D3的阴极，所述第二稳压二极管D3的阳极接地。

在优选实施例中，所述光耦U1与所述第二稳压二极管D3之间设置有第二电阻。

第一稳压二极管D1实现“前顶”功能：设定某一粘连检测门限，保证电压在小于门限值时第一稳压二极管D1不导通，从而不会导致粘连误判。粘连检测门限可通过调整第一稳压二极管D1的稳压值和第一电阻R3的电阻值进行配置。可基于光耦U1实现高低压隔离和信号传输。第二稳压二极管D3实现“后拉”功能：当电压大于第一稳压二极管D1设定的门限值，光耦U1微弱导通，此时光耦U1的副边电流很小，第二稳压二极管D3将此电压稳定在一个处理单元如MCU或CPU能识别的电平，从而判断粘连检测；二极管D4实现保护功能，防止继电器开断的时候形成的反压损坏电路；通过设置粘连检测开关K2，进行粘连检测时，粘连检测开关K2闭合，不进行粘连检测时，粘连检测开关K2断开，消除电路和系统之间的相互影响。

这种继电器粘连检测电路使继电器的粘连检测方式更加可靠。采用这种方案的继电器粘连检测电路，粘连检测的速度与传统的电压采集法相比较快，其绝缘等级高。采用该继电器粘连检测电路，可调整连接的“HW+”和“HW-”的位置来实现高边继电器粘连检测和低边继电器粘连检测，大大增加了系统的灵活性。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。