CN102540064A - 一种高压放电控制回路中接触器烧结检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种接触器烧结检测方法，该方法采用的硬件电路是目前电动汽车普遍使用的高压放电控制回路，包括动力电池，正极接触器，负极接触器，预充接触器和预充电阻，带有预充电容的电机驱动器，通过控制正极接触器、负极接触器和预充接触器的通断并检测预充电容的电压，根据检测到的预充电容电压的变化，判断放电回路中正负极接触器是否烧结。

Description

一种高压放电控制回路中接触器烧结检测方法

技术领域

本发明涉及电动汽车的高压放电***，更具体的说，本发明涉及电动汽车高压放电回路中接触器烧结的检测方法。

背景技术

目前电动汽车普遍采用的高压放电控制回路，该放电回路主要采用正极接触器和负极接触器控制高压放电***的通断。一旦正极和负极接触器烧结，则接触器的关断作用失效，则整个高压***一直带电。在行车、驻车或检修过程中有可能对人员产生严重伤害。解决以上问题的方案之一是额外增加一个接触器烧结检测模块，但是需要增加成本和体积，而且检测过程复杂，可靠性差，维修困难。这与市场要求的低成本，高可靠性相背。

发明内容

本发明针对现有技术中高压放电回路中利用接触器烧结检测模块检测接触器烧结带来的成本高，可靠性差，维修困难等问题，提供一种低成本，可靠性高的接触器烧结检测方法。

本发明提供的一种高压放电控制回路中接触器烧结检测方法，其中，所述放电控制回路包括动力电池、正极接触器、负极接触器、预充接触器、预充电阻及带有预充电容的电机驱动器，所述正极接触器与动力电池正极相接，所述负极接触器与动力电池负极相接，所述正极接触器和负极接触器的另一端与所述带有预充电容的电机驱动器相接，所述预充电阻与预充接触器串接之后与所述正极接触器并接，所述控制回路正常工作时所述正极接触器和负极接触器闭合，所述预充接触器断开，所述接触器烧结检测方法包括：控制正极接触器、负极接触器和/或预充接触器的通断顺序，并检测通断过程中预充电容的电压变化，根据检测到的电容电压变化判断正负极接触器是否烧结。

进一步地，检测正极接触器是否烧结的方法包括：

步骤一，断开所述正极接触器；

步骤二，检测所述预充电容的一次电压，并与所述动力电池两端的电压进行比较，根据比较结果判断所述正极接触器是否烧结。

进一步地，当检测到的预充电容两端的一次电压等于所述动力电池两端的电压时，判断所述正极接触器已经烧结。

进一步地，当检测到的预充电容两端的一次电压小于所述动力电池两端的电压时，判断所述正极接触器未烧结。

进一步地，在步骤二之后还包括以下步骤：

步骤三，断开所述负极接触器并闭合所述预充接触器；

步骤四，检测所述预充电容的二次电压，并与所述动力电池两端的电压进行比较，根据比较结果判断所述正极接触器是否烧结。

进一步地，当检测到所述预充电容的二次电压上升或者等于所述动力电池两端的电压，则所述负极接触器已经烧结；如果所述预充电容的二次电压小于所述动力电池两端的电压，则所述负极接触器已经正常断开并未烧结。

进一步地，在步骤四之后还包括以下步骤：

步骤五，断开所述预充接触器。

进一步地，在检测到正极接触器已经烧结后还包括以下步骤：

步骤六，则断开所述负极接触器；

步骤七，检测所述预充电容两端的三次电压，如果所述预充电容的三次电压小于所述动力电池两端的电压，则判断所述负极接触器正常断开并未烧结，如果所述预充电容的三次电压等于所述动力电池的电压，则判断所述负极接触器已烧结。

进一步地，还设置一个与所述电机驱动器相连接的报警模块，当所述电机驱动器检测到所述正极接触器和/或负极接触器出现烧结，则所述电机驱动器将烧结信号通过总线发给报警模块，发出报警信号。

进一步地，还设有一个与所述电机驱动器电连接的存储单元，用于记录所述接触器烧结的故障代码。

上述技术方案，通过控制正极接触器、负极接触器和/或预充接触器的通断，并检测通断过程中预充电容的电压变化，根据检测到的预充电容电压变化判断正负极接触器是否烧结，实现了对正极接触器和负极接触器是否烧结的检测，与现有技术相比，该方法不需要增加额外的硬件电路，检测时间短，成本低而且安全可靠。

通过结合附图，阅读以下对发明的具体实施例的详细描述，可以进一步理解本发明的优点、特征。

附图说明

附图1为本发明的优选实施例的高压放电控制回路的电路示意图；

附图2为本发明的优选实施例接触器烧结检测方法的步骤图；

附图3为本发明的另一种实施例接触器烧结检测方法的步骤图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

目前的电动汽车普遍采用如附图1所示的高压放电控制回路，包括动力电池10、正极接触器KM1、负极接触器KM2、预充接触器KM3、预充电阻R及带有预充电容C的电机驱动器20，所述正极接触器KM1的一端与动力电池10正极相接，所述负极接触器KM2的一端与动力电池10负极相接，所述正极接触器KM1和负极接触器KM2的另一端与所述带有预充电容的电机驱动器20相接，所述预充电阻R和预充接触器KM3串接之后与所述正极接触器KM1并接，所述预充电阻R对所在支路流过的电流有阻碍作用，所述在一定的电压范围内预充电阻R能够保护所述预充接触器KM3，所以所述预充接触器KM3不会烧结。该高压放电控制回路主要采用正极接触器KM1和负极接触器KM2控制高压放电***的通断，在车辆正常工作时，正极接触器KM1和负极接触器KM2闭合，预充接触器KM3断开，动力电池10为电机驱动器20供电，电机驱动器20正常工作。在电机驱动器20工作时，动力电池10同时为电机驱动器20内部的预充电容C充电，动力电池10的电压为U，预充电容C的电压Uc与动力电池电压U相等；车辆正常断电时，正极接触器KM1和负极接触器KM2断开，预充电容C的电压Uc下降至零，整个高压放电控制回路停止工作。

检测控制回路中接触器是否烧结的方法如附图2所示，该方法包括以下步骤：

步骤S1，断开正极接触器KM1；

步骤S2，检测预充电容C的一次电压Uc1的变化，并与所述动力电池10两端的电压U进行比较，根据比较结果判断所述正极接触器KM1是否烧结。

具体地，如果正极接触器KM1已经烧结，则无法将其正常断开，正极接触器KM1处于闭合状态，预充电容C的一次电压Uc1依然保持和动力电池10的电压U一致，如果此时检测到预充电容C的一次电压等于动力电池10两端的电压，即Uc1＝U，则可以判断正极接触器KM1已经烧结；如果正极接触器KM1正常工作，则此时正极接触器KM1应该正常断开，动力电池10与预充电容C之间不再有电连接，预充电容C在电机驱动器内会开始自放电，预充电容C两端的电压Uc1下降，最终至零，如果此时检测到预充电容C的电压Uc1小于动力电池电压U，即下降或者为零，则可以判断正极接触器KM1正常工作并未烧结。

所述检测方法在判断正极接触器是否烧结后还包括以下步骤：

步骤S3，断开负极接触器KM2，闭合预充接触器KM3。

步骤S4，检测预充电容C的二次电压Uc2，并与所述动力电池10两端的电压U进行比较，根据比较结果判断所述负极接触器KM2是否烧结。

具体地，如果正极接触器KM1未烧结，并且负极接触器KM2也未烧结正常断开，则整个控制回路处于断开，所述预充电容C开始自放电，二次电压Uc2下降，如果断开负极接触器KM2的时间过长，预充电容C已经放电完毕，则二次电压Uc2为零；如果负极接触器KM2已经烧结，则其所在的支路无法断开，整个控制回路处于导通状态，动力电池10给预充电容C充电，预充电容C二次的电压Uc2上升。

如果正极接触器KM1已经烧结，则其所在的支路一直处于导通状态，将预充接触器KM3所在的支路短路，此时如果负极接触器KM2未烧结正常断开，则整个控制回路处于断开，所述预充电容C开始自放电，二次电压Uc2下降，如果断开负极接触器KM2的时间过长，预充电容C已经放电完毕，则二次电压Uc2为零；如果负极接触器KM2已经烧结，则整个控制回路在整个检测过程中一直处于导通状态，预充电容C的二次电压Uc2等于动力电池10的电压U，即Uc2＝U。

因此，如附图2所示的实施方式，在对负极接触器KM2的检测过程中，如果检测到预充电容C的二次电压Uc2小于所述动力电池10两端的电压，即下降或者为零，则所述负极接触器KM2并未烧结，如果检测到预充电容C的二次电压Uc2上升或者等于所述动力电池10的电压U，则所述负极接触器已经烧结。

步骤S5，断开所述预充接触器KM3。

完成对所述正极接触器KM1和负极接触器KM2的检测之后，断开所述预充接触器KM3。

附图3示出了本发明的另一种实施例，检测正极接触器KM1是否烧结的步骤与附图2的步骤S1和步骤S2相对应，不同的是，通过步骤S1和S2检测出正极接触器KM1已经烧结的情况下，进行步骤S6和步骤S7。

步骤S6，断开负极接触器KM2；

步骤S7，检测预充电容C的三次电压Uc3，如果所述预充电容C的三次电压Uc3小于所述动力电池10两端的电压U，则判断所述负极接触器KM2正常断开并未烧结，如果所述预充电容C的三次电压Uc3等于所述动力电池10的电压U，则判断所述负极接触器KM2已烧结。

具体地，如果通过附图2的步骤S1和S2检测出正极接触器KM1已经烧结，断开负极接触器KM2，检测预充电容C的三次电压Uc3，如果负极接触器KM2未烧结正常断开，则其所在的支路断开，预充电容C自放电，其三次电压Uc3下降，如果负极接触器KM2断开时间较长，预充电容C放电完毕，三次电压Uc3为零；如果负极接触器KM2已经烧结，则整个控制回路在整个检测过程中一直处于导通状态，预充电容C两端的三次电压Uc3一直保持与动力电池10一样的电压，即Uc3＝U，因此，如附图3所示的实施方式，如果检测到预充电容C的三次电压Uc3小于所述动力电池10两端的电压，则所述负极接触器KM2并未烧结，如果检测到预充电容C的三次电压Uc3等于所述动力电池10两端的电压，则所述负极接触器KM2已经烧结。

以上，优选地，所述正极接触器、负极接触器和预充接触器的断开和闭合可由电机驱动器20来控制，也可以单独设置接触器控制器来控制；整个检测过程及数据比较及分析判断可以由电机驱动器来控制进行，也可以设置其他的控制器来控制进行。

进一步地，还设有一个与所述电机驱动器相连接的报警模块，当所述电机驱动器检测到所述正极接触器或者负极接触器出现烧结，则所述电机驱动器将烧结信号通过总线发给报警模块，发出报警信号，提醒驾驶人员，该报警模块可以为报警显示屏，报警指示灯，或者能发出报警信号的声音装置。

同时，更进一步地，还设有一个与所述电机驱动器电连接的存储单元，用于记录所述接触器烧结的故障代码，以供专业人员使用车载诊断仪进行检测时，提供详细的信息。

以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制发明，凡在发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压放电控制回路中接触器烧结检测方法，其中，所述高压放电控制回路包括动力电池、正极接触器、负极接触器、预充接触器、预充电阻及带有预充电容的电机驱动器，所述正极接触器的一端与动力电池正极相接，所述负极接触器的一端与动力电池负极相接，所述正极接触器和负极接触器的另一端与所述带有预充电容的电机驱动器相接，所述预充电阻和预充接触器串接之后与所述正极接触器并接，所述高压放电控制回路正常工作时所述正极接触器和负极接触器闭合，所述预充接触器断开，其特征在于，所述接触器烧结检测方法包括：控制正极接触器、负极接触器和/或预充接触器的通断，并检测通断过程中预充电容的电压变化，根据检测到的预充电容电压变化判断正负极接触器是否烧结。

2.根据权利要求1所述的高压放电控制回路中接触器烧结检测方法，其特征在于，检测正极接触器是否烧结的方法包括：

步骤一，断开所述正极接触器；

步骤二，检测所述预充电容的一次电压，并与所述动力电池两端的电压进行比较，根据比较结果判断所述正极接触器是否烧结。

3.根据权利要求2所述的高压放电控制回路中接触器烧结检测方法，其特征在于，当检测到的预充电容两端的一次电压等于所述动力电池两端的电压时，判断所述正极接触器已经烧结。

4.根据权利要求2所述的高压放电控制回路中接触器烧结检测方法，其特征在于，当检测到的预充电容两端的一次电压小于所述动力电池两端的电压时，判断所述正极接触器未烧结。

5.根据权利要求2所述的高压放电控制回路中接触器烧结检测方法，其特征在于，

在步骤二之后还包括以下步骤：

步骤三，断开所述负极接触器并闭合所述预充接触器；

步骤四，检测所述预充电容的二次电压，并与所述动力电池两端的电压进行比较，根据比较结果判断所述负极接触器是否烧结。

6.根据权利要求5所述的高压放电控制回路中接触器烧结检测方法，其特征在于，当检测到所述预充电容的二次电压上升或者等于所述动力电池两端的电压，则所述负极接触器已经烧结；如果所述预充电容的二次电压小于所述动力电池两端的电压，则所述负极接触器已经正常断开并未烧结。

7.根据权利要求5所述的高压放电控制回路中接触器烧结检测方法，其特征在于，在步骤四之后还包括以下步骤：

步骤五，断开所述预充接触器。

8.根据权利要求3所述的高压放电控制回路中接触器烧结检测方法，其特征在于，在检测到正极接触器已经烧结后还包括以下步骤：

步骤六，断开所述负极接触器；

步骤七，检测所述预充电容两端的三次电压，如果所述预充电容的三次电压小于所述动力电池两端的电压，则判断所述负极接触器正常断开并未烧结，如果所述预充电容的三次电压等于所述动力电池的电压，则判断所述负极接触器已烧结。

9.根据权利要求1所述的高压放电控制回路中接触器烧结检测方法，其特征在于，还设置一个与所述电机驱动器相连接的报警模块，当所述电机驱动器检测到所述正极接触器和/或负极接触器出现烧结，则所述电机驱动器将烧结信号通过总线发给报警模块，发出报警信号。

10.根据权利要求1所述的高压放电控制回路中接触器烧结检测方法，其特征在于，还设有一个与所述电机驱动器电连接的存储单元，用于记录所述接触器烧结的故障代码。

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