一种电池系统继电器粘连检测电路的制作方法

本发明涉及新能源电子技术领域，特别是涉及一种电池系统继电器粘连检测电路。

背景技术：

目前，我国新能源汽车行业迅猛发展，电池系统是新能源汽车的动力来源，行驶过程中零排放是其最大优点，因此得到了国家的大力扶持。

然而，由于技术积累时间相对较短，许多电动汽车安全方面的问题受到了越来越多的关注。电动汽车电池系统一般包含多个高压回路，包括放电回路、充电回路、加热回路等，这些高压回路中继电器是否能够可靠工作，直接关系到电动汽车本身和汽车使用者的安全。如图1所示，图1为电动汽车典型的高压回路，该高压回路包括电源(电源正极b+、电源负极b-)、主正继电器k1、主负继电器k2，以及由电容c0和电阻r0并联组成的负载等效电路，其中负载等效电路在实际应用中，可以表示电机，也可以表示在充电过程中使用的充电桩内的电压检测电路。hv+和hv-分别表示负载等效电路的正极和负极

其中，当电动汽车电池系统的高压回路中的继电器出现大电流闭合或带载切断情况时，继电器可能会出现粘连故障(即继电器的触点粘连)，可能会造成安全事故。因此，需要对继电器是否粘连，进行定期的检测，继电器粘连检测已经成为电池管理系统(batterymanagementsystem，bms)一项不可或缺的功能。

但是，目前还没有一种技术，其可以准确可靠地对电动汽车电池系统的高压回路中的继电器进行粘连检测，判断继电器是否粘连，从而保障电动汽车电池系统的安全使用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电池系统继电器粘连检测电路，其可以准确可靠地对电动汽车电池系统的高压回路中的继电器进行粘连检测，判断继电器是否粘连，从而保障电动汽车电池系统的安全使用，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种电池系统继电器粘连检测电路，包括电源b，所述电源b的正极b+分别与一个分压电阻r1的一端和主正继电器k1的一端相接；

所述主正继电器k1的另一端分别与一个分压电阻r3的一端和一个负载端等效电路的正极hv+相接；

所述分压电阻r1的另一端分别接分压电阻r2的一端和负载端等效电路的负极hv-；

所述分压电阻r2的另一端分别接所述电源b的负极b-和主负继电器k2的一端；

所述主负继电器k2的另一端与所述分压电阻r1和负载等效电路的负极hv-之间的连接通路相接；

所述分压电阻r3的另一端与一个分压电阻r4的一端相接；

所述分压电阻r4的另一端分别接所述电源b的负极b-和主负继电器k2的一端。

其中，由所述分压电阻r1和分压电阻r2组成用于对主负继电器k2进行粘连检测的第一检测支路；由所述分压电阻r3和分压电阻r4组成用于对主正继电器k1进行粘连检测的第二检测支路。

其中，所述电源为由多个电池串联形成的电池组。

其中，所述负载端等效电路是由电容c0和电阻r0并联组成的负载端等效电路。

其中，所述分压电阻r2的阻值小于分压电阻r1的阻值，所述分压电阻r4的阻值小于分压电阻r3的阻值。

由以上本发明提供的技术方案可见，本发明提供了一种电池系统继电器粘连检测电路，其可以准确可靠地对电动汽车电池系统的高压回路中的继电器进行粘连检测，判断继电器是否粘连，从而保障电动汽车电池系统的安全使用，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

此外，本发明在负载端所检测到的电压低(例如小于5v)，不仅安全性高，而且有效克服了现有检测手段对负载端的检测电压过高而影响人身安全的缺陷以及误判断电池系统出现故障的缺陷，更加具有实用性。

附图说明

图1为现有的一种电动汽车高压主回路的电路图；

图2为本发明提供的一种电池系统继电器粘连检测电路的电路图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图2为本发明提供的一种电池系统继电器粘连检测电路的电路图。

参见图2，本发明提供了一种电池系统继电器粘连检测电路，包括电源b，所述电源b的正极b+分别与一个分压电阻r1的一端和主正继电器k1的一端相接；

所述主正继电器k1的另一端分别与一个分压电阻r3的一端和一个负载端等效电路的正极hv+相接；

所述分压电阻r1的另一端分别接分压电阻r2的一端和负载端等效电路的负极hv-；

所述分压电阻r2的另一端分别接所述电源b的负极b-和主负继电器k2的一端；

所述主负继电器k2的另一端与所述分压电阻r1和负载端等效电路的负极hv-之间的连接通路相接；

所述分压电阻r3的另一端与一个分压电阻r4的一端相接；

所述分压电阻r4的另一端分别接所述电源b的负极b-和主负继电器k2的一端；

在本发明中，具体实现上，由所述分压电阻r1和分压电阻r2组成用于对主负继电器k2进行粘连检测的第一检测支路；由所述分压电阻r3和分压电阻r4组成用于对主正继电器k1进行粘连检测的第二检测支路。

在本发明中，具体实现上，所述电源可以为由多个电池串联形成的电池组。

在本发明中，具体实现上，所述负载等效电路是由电容c0和电阻r0并联组成的负载等效电路。

在本发明中，具体实现上，所述分压电阻r2的阻值小于分压电阻r1的阻值，所述分压电阻r4的阻值小于分压电阻r3的阻值。

需要说明的是，本发明是通过检测电阻r2和r4两端的电压，来判断继电器是否粘连，一般常用的电压检测电路或电压检测模块的电压检测范围较小(典型值为0v～5v)，因此对主负继电器k2进行粘连检测的第一检测支路中电阻r1和r2的比例关系，要保证电阻r2两端的电压在电压检测电路或电压检测模块的额定电压检测范围之内，而对主正继电器k1进行粘连检测的第二检测支路中电阻r3和r4的比例关系，也要保证电阻r4两端的电压在电压检测电路或电压检测模块的额定电压检测范围之内。

需要说明的是，对于本发明提供的电池系统继电器粘连检测电路，其对主负继电器k2进行粘连检测的工作原理为：在主正继电器k1和主负继电器k2断开的情况下，通过合理设置第一检测支路中分压电阻r1和r2的比例关系(保证电阻r2两端的电压在电压检测电路或电压检测模块的额定电压检测范围之内)，电阻r2两端可以检测到一个低电压(一般预设阈值设置在0v～5v之间，具体数值根据电阻r2两端的电压检测电路或电压检测模块的额定电压检测范围来定)，即当电阻r2两端的电压高于预设阈值时，则判断主负继电器k2没有出现粘连；如果电阻r2两端电压低于预设阈值，则说明电流由电源正极b+依次通过第一检测支路的分压电阻r1、主负继电器k2后回到电源负极b-，分压电阻r2两端的电压为0v或者一个接近0v的值，从而判断主负继电器k2出现了粘连故障。

对于本发明提供的电池系统继电器粘连检测电路，其对主正继电器k1进行粘连检测的工作原理为：在主正继电器k1和主负继电器k2断开的情况下，电流由电源正极b+依次通过第一检测支路中的分压电阻r1、r0和电容c0组成的负载端等效电路、第二检测支路中的分压电阻r3、第二检测支路的分压电阻r4后，回到电源负极b-，经过分压后，第二检测支路的分压电阻r4两端的电压为0v或接近0v，即判断主正继电器k1没有出现粘连；如果主正继电器k1粘连，电流由电源正极b+依次通过第二检测支路的分压电阻r3、第二检测支路的分压电阻r4后回到电源负极b-，通过合理设置第二检测支路中分压电阻r3和r4的比例关系(保证电阻r4两端的电压在电压检测电路或电压检测模块的额定电压检测范围之内)，电阻r4两端可以检测到一个低电压(一般预设阈值设置在0v～5v之间，具体数值根据电阻r4两端的电压检测电路或电压检测模块的额定电压检测范围来定)，即当电阻r4两端电压高于预设阈值时，则判断主正继电器k1出现粘连故障。

需要说明的是，对于本发明提供的继电器粘连检测电路判，其断继电器是否粘连的操作步骤可以归纳如下：

1、主负继电器k2断开时，第一检测支路中分压电阻r2的两端可以检测到一个高于预设阈值的电压(一般预设阈值设置在0v～5v之间，具体数值，可以根据电阻r2两端电压检测电路或电压检测模块的额定电压检测范围来定)；主负继电器k2出现粘连故障时，分压电阻r2两端检测到的电压为0v或接近0v。

2、主正继电器k1断开时，第二检测支路中分压电阻r4两端的电压为0v或接近0v；主正继电器k1出现粘连故障时，电阻r4两端可以检测到一个高于预设阈值的电压(一般预设阈值设置在0v～5v之间，具体数值根据电阻r4两端的电压检测电路或电压检测模块的额定电压检测范围来定)。

需要说明的是，电动汽车的电池系统一般在车辆上电或充电之前，进行继电器的粘连检测，在主正继电器k1和主负继电器k2未出现粘连的情况下，电流由电源正极b+依次通过第一检测支路的分压电阻r1、r0和电容c0组成的负载端等效电路、第二检测支路的分压电阻r3、第二检测支路的分压电阻r4后回到电源负极b-，经过分压后负载等效电路两端hv+、hv-之间的电压低于第一检测支路中分压电阻r2两端的预设电压阈值(一般预设阈值设置在0v～5v之间，具体数值根据电阻r2两端电压检测电路或电压检测模块的额定电压检测范围来定)。

与现有的检测手段相比较，对于本发明提供的电池系统继电器粘连检测电路，克服了现有检测手段在负载端检测到高压的缺点，不会对人身安全造成威胁，也不会由于充电桩在充电前检测到高压上报充电故障而影响充电过程。

需要说明的是，对于现有的检测手段，其在进行继电器粘连检测的方法在负载端可以检测到很高的电压，存在人员触电风险，而且在充电过程中充电桩检测到充电口有较高电压会判断为故障停止充电，从而在检测点布置上有较多限制，与现有技术相比较，本发明提供的继电器粘连检测电路在合理配置分压电阻的阻值后，负载端检测到的电压可以小于5v，克服了传统采用分压电路进行继电器粘连检测电路的缺点，在检测点的布置上更加灵活，可以有效降低检测电路成本，提高了检测电路在实际应用中的灵活性和经济性。

对于本发明提供的继电器粘连检测电路，其对电池系统中的继电器进行粘连检测时，粘连检测方式准确、可靠、速度快的优点，同时在负载端检测到的电压低，克服了现有检测手段在负载端检测到高压的缺点，安全性好。

由以上本发明提供的技术方案可见，本发明提供了一种电池系统继电器粘连检测电路，其可以准确可靠地对电动汽车电池系统的高压回路中的继电器进行粘连检测，判断继电器是否粘连，从而保障电动汽车电池系统的安全使用，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

此外，本发明在负载端所检测到的电压低(例如小于5v)，不仅安全性高，而且有效克服了现有检测手段对负载端的检测电压过高而影响人身安全的缺陷以及误判断电池系统出现故障的缺陷，更加具有实用性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。