一种电动汽车功率继电器的粘连检测电路和检测方法与流程

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车功率继电器的粘连检测电路和检测方法。

背景技术：

电动汽车功率继电器是连接动力电池和电机及其控制器、动力电池和充电机之间的开关器件，在各种异常情况下，断开继电器可以保护动力电池和动力控制系统，保证整个电动汽车系统可以安全循环的运行。因此在车辆系统运行之前检测继电器的状态对整车的安全循环的运行至关重要。但是由于电机启动频繁、启动载荷重，且经常受到冲击负载作用，导致继电器动作次数较多，易发生触点粘连现象，给电动汽车的造成安全隐患。

目前行业内使用的继电器状态检测方法主要是端电压法，通过测量继电器两端的电压来判断继电器是否粘连或正常。如图1所示，通过R1和R2分压检测靠近电池侧A点和C点的总电压V_ac，再检测靠近电机及其控制器侧B点和C点的总电压V_bc，其中R1和R3为兆欧姆级的电阻，R2和R4为千欧姆级的电阻；通过测量R2和R4上的电压信号，以及电阻的比例关系推算总电压的大小。通过比较V_ac和V_bc的差值来判断继电器K1的状态是断开还是闭合。如果V_ac-V_bc≤k(k为常数，根据实际电压平台选取)，则判断继电器K1为闭合状态，否则继电器K1为断开状态。根据实际操作情况，如果未开启闭合继电器K1的指令，检测发现V_ac-V_bc≤k，即继电器处于闭合状态，那么继电器K1已粘连损坏。但是，通过分压推算总电压易产生误差，需要校准；比较的差值常数k在不同的动力电池电压平台需要重新选定，测试方法繁琐；电机及其控制器下电后快速再次上电时，其内部电容储存能量在一段时间内导致V_bc电压仍然存在，此时通过总电压比较就会导致继电器状态判断错误。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种电动汽车功率继电器的粘连检测电路和检测方法，能够及时检测到电动汽车的功率继电器是否出现粘连，保证电动汽车的动力电池和动力控制系统的安全。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种电动汽车功率继电器的粘连检测电路，包括：检测电源、检测电阻、隔离反馈电路和处理器；

所述检测电源与所述检测电阻和功率继电器串联形成回路，用于在功率继电器断开时施加预设检测电压以进行检测；

所述隔离反馈电路与所述检测电阻并联，用于获取所述检测电阻两端的电压，并反馈到所述处理器；

所述处理器用于根据反馈的所述电压，判断所述功率继电器是否粘连。

其中，所述检测电源为电压转换器；

所述电压转换器的输入端与车载电压连接，输出端的一端与所述功率继电器连接，输出端的另一端与所述检测电阻连接，用于将车载电压转换为预设检测电压后输出。

进一步的，所述处理器还用于控制所述电压转换器开启和关闭。

另一方面，本发明还提供一种电动汽车功率继电器的粘连检测方法，采用上述的粘连检测电路执行，所述检测方法包括：

在所述功率继电器断开时，通过所述检测电源输出预设检测电压到串联的功率继电器和检测电阻；

在未执行继电器闭合指令的情况下，检测所述检测电阻是否有电流通过，是则确定所述功率继电器粘连。

其中，检测所述检测电阻是否有电流通过，包括：

通过与所述检测电阻并联的隔离反馈电路，获取所述检测电阻两端的电压；

若所述电压大于或等于预设阈值，则所述检测电阻有电流通过；

所述预设阈值根据所述预设检测电压和所述检测电阻的阻值计算得到。

其中，通过所述检测电源输出预设检测电压到串联的功率继电器和检测电阻，包括：

通过电压转换器将车载电压转换为预设检测电压后，输出到串联的功率继电器和检测电阻。

本发明的有益效果为：

本发明将功率继电器与检测电阻和检测电源组成回路，在未给功率继电器闭合指令的情况下，若检测到检测电阻两端有电压，则可确定功率继电器出现粘连。本发明判断条件简单，不需要对检测电路进行复杂的采样和运算，能及时检测到电动汽车的功率继电器是否出现粘连，保证电动汽车的动力电池和动力控制系统的安全。

附图说明

图1是现有技术中采用端电压法的粘连检测电路。

图2是本发明实施例一提供的电动汽车功率继电器的粘连检测电路。

图3是本发明实施例二提供的电动汽车功率继电器的粘连检测方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

图2是本发明实施例一提供的电动汽车功率继电器的粘连检测电路。如图2所示，本实施例提供一种电动汽车功率继电器的粘连检测电路，用于判断电动汽车的功率继电器是否出现粘连。

所述粘连检测电路包括：检测电源13、检测电阻R5、隔离反馈电路12和处理器11。

所述检测电源13与所述检测电阻R5和功率继电器K2串联形成回路，用于在功率继电器K2断开时施加预设检测电压以进行检测。

所述隔离反馈电路12与所述检测电阻R5并联，用于获取所述检测电阻R5两端的电压，并反馈到所述处理器11。

所述处理器11用于根据反馈的所述电压，判断所述功率继电器K2是否粘连。

其中，所述检测电源13为电压转换器。所述电压转换器的输入端与车载电压连接，输出端的一端与所述功率继电器K2连接，输出端的另一端与所述检测电阻R5连接，用于将车载电压转换为预设检测电压后输出。

或者，所述检测电源13为提供恒定电压的直流电源，如低压蓄电池。所述预设检测电压一般较低，5～10V即可。

进一步的，所述处理器11还用于控制所述电压转换器开启和关闭。

例如，电压转换器为DC/DC转换器，将电动汽车车载电瓶的车载电压从12V或24V高压转换为5V低压输出。检测电路上电后，处理器11在未给功率继电器K2闭合指令的情况下，控制所述电压转换器开启并输出预设检测电压，若隔离反馈电路12检测到检测电阻R5两端的电压大小与其阻值应分压的大小相符，则说明检测电阻R5有电流通过，进而可确定功率继电器K2出现粘连。

本实施例通过一个简单的电路，实现了功率继电器的粘连检测，在未给功率继电器闭合指令的情况下，若检测到检测电阻两端有电压，则可确定功率继电器出现粘连。本实施例不需要对检测电路进行复杂的采样和运算，能及时检测到功率继电器是否出现粘连，保证电动汽车的动力电池和动力控制系统的安全。

实施例二

本实施例提供一种电动汽车功率继电器的粘连检测方法，采用上述实施例所述的粘连检测电路执行，适用于判断电动汽车的功率继电器是否出现粘连。

图3是本发明实施例二提供的电动汽车功率继电器的粘连检测方法的流程图。如图3所示，所述粘连检测方法包括如下步骤：

S21，在所述功率继电器断开时，通过所述检测电源输出预设检测电压到串联的功率继电器和检测电阻。

当功率继电器为断开状态，或者处理器控制功率继电器执行断开指令后，通过电压转换器将车载电压转换为预设检测电压，作为检测电源，或者提供任意的低压直流电源作为检测电源，输出到串联的功率继电器和检测电阻。

S22，在未执行继电器闭合指令的情况下，检测所述检测电阻是否有电流通过，是则确定所述功率继电器粘连。

通过与所述检测电阻并联的隔离反馈电路，获取所述检测电阻两端的电压；若所述电压大于或等于预设阈值，则所述检测电阻有电流通过；所述预设阈值根据所述预设检测电压和所述检测电阻的阻值计算得到，为检测电阻在回路中应分压的大小。

本实施例在未给功率继电器闭合指令的情况下，若检测到检测电阻两端有电压，则可确定功率继电器出现粘连，判断条件简单，不需要对检测电路进行复杂的采样和运算，能及时检测到功率继电器的异常，保证电动汽车的动力电池和动力控制系统的安全。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。