CN106842005B - 一种电动汽车高压***的继电器故障判断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车高压***的继电器故障判断方法，通过预先设定继电器设定状态值Set，再根据继电器远离电池组一端的电压与电池组电压的压差值或者继电器与继电器的远离电池组一端的电压的压差值，判定继电器的实际状态值Act，最后调用继电器状态函数。比较输出继电器的对应的设定状态值Set和对应实际状态值Act，根据比对结果判断继电器处于正常状态还是故障状态。本次技术方案使得电动汽车高压上下电的程序得以优化，所有有关继电器状态的检测部分都可以直接调用监测结果得出，准确快速简便。在电动汽车未执行上下电流程的待机状态，也可以对继电器进行监测，安全更有保障。
Description
技术领域
本发明涉及继电器故障检测领域，特别是涉及一种电动汽车高压***的继电器故障判断方法。
背景技术
电动汽车包括混合动力电动汽车在内，因为有一套高压驱动***，即动力电池、高压配电箱等。高压***在上电与下电过程中，特别是频繁上下电、操作不当、上下电时序错误等，高电压和大电流在切换状态时很可能造成打火、烧继电器等故障。继电器高压触点因打火黏连在一起时，高压***将无法断开。如果不能及时发现并作出处理，很可能会威胁动力电池、整车甚至操作人员的安全。
继电器分为有反馈信号的继电器和无反馈的继电器。因带反馈的继电器价格问题，目前使用更多的是无反馈信号的继电器。而现有的专利技术几乎都只在高压上下电流程中，需要用到某个继电器时才考虑到检测对应继电器状态。如果其他时候有继电器出现故障，并不一定能及时发现，这对车辆的使用带来很大安全隐患。而何处使用何处分别检测的做法也造成了代码的繁杂和效率低下。
根据中国专利文件CN201510228159.3公开的一种一种镍氢混合动力汽车高压***中继电器状态的检测方法，其技术方案是通过依据BMS接收到上强电命令时电池组内的电压Vpack_1与某一个时序动力侧两端的电压Vbus_m差值的绝对值，或依据某两个时序的动力侧两端的电压差值的绝对值，或依据BMS接收到上强电命令的电池组内的电压Vpack_1与BMS接收到上强电命令时动力侧两端的电压Vbus_1差值的绝对值来判断继电器是否处于粘连状态。由于其技术方案当判断出某个继电器存在故障问题时，就会进入故障处理状态，无法对其他继电器进行判断，就意味着每一次只能判断出一个继电器的故障问题，使其技术方案具有一定的局限性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种电动汽车高压***的继电器故障判断方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种电动汽车高压***的继电器故障判断方法，包括以下步骤：
S01：设定继电器状态函数status＝st(Set，Act)，其中，Set为设定状态值，Act为实际状态值；
S02：设置继电器状态，向继电器发送指令，将指令作为实参赋予给设定状态值Set，其中，指令为0或者1；
S03：采集继电器远离电池组一端的电压与电池组正极电压；
S04：根据继电器远离电池组一端的电压与电池组总正电压的压差值或者继电器前后两端的压差值，判定该继电器的实际状态值Act，其中，实际状态值Act为0或者1；
S05：调用继电器Status状态函数，输出继电器的对应的设定状态值Set和对应实际状态值Act，若设定状态值Set等于实际状态值Act，则该继电器无故障；否则，该继电器故障报警。
在其中一个实施例中，所述步骤S04具体为：
S041：若电池组总正电压与AC正继电器远离电池组一端的电压的压差值大于或者等于临界值V1时，AC正继电器断开，实际状态值Act为0；否则，AC正继电器闭合，实际状态值Act为1；
S042：若电池组正极电压与总正继电器远离电池组一端的电压的压差值大于或者等于临界值V2时，预充继电器和总正继电器都断开，对应实际状态值都为0，执行步骤S043；否则，执行步骤S044；
S043：默认DC正继电器、DC负继电器和总负继电器实际状态值Act都为0，执行步骤S05；
S044：预充继电器及总正继电器至少有一个闭合，预充继电器的实际状态值Act为0且总正继电器的实际状态值Act为1、预充继电器的实际状态值Act为1且总正继电器的实际状态值Act为0或预充继电器的实际状态值Act为1且总正继电器的实际状态值Act为1；
S045：若总正继电器远离电池组一端的电压与DC正继电器远离电池组一端的电压的压差值小于或者等于临界值V1时，则DC正继电器闭合，其对应实际状态值Act为1；否则DC正继电器断开，其对应实际状态值Act为0；
S046：若DC负继电器远离电池组一端的电压等于电池组负极电压，则DC负继电器闭合，其对应实际状态值Act为1；否则DC负继电器断开，实际状态值Act为0；
S047：若总负继电器远离电池组一端的电压与电池组负极电压的压差值小于或者等于临界值V3，则总负继电器闭合，其对应实际状态值Act为1；否则，总负继电器断开，实际状态值为0。
在其中一个实施例中，所述步骤S044具体为：
S0441：若电池组正极电压与总正继电器远离电池组一端的电压的压差值大于或者等于临界值V1时，则预充继电器闭合，实际状态值Act为1，总正继电器断开，实际状态值为0；
若电池组正极电压与总正继电器远离电池组一端的电压的压差值小于临界值V1且总正继电器远离电池组一端的电压与预充继电器远离电池组一端的电压的压差值为负数时，则预充继电器闭合，实际状态值Act为1，总正继电器断开，实际状态值为0；
若电池组正极电压与总正继电器远离电池组一端的电压的压差值小于临界值V1且总正继电器远离电池组一端的电压与预充继电器远离电池组一端的电压为正数且总正继电器远离电池组一端的电压与预充继电器远离电池组一端的电压小于或者等于临界值V3时，则预充继电器闭合，实际状态值Act为1，总正继电器闭合，实际状态值Act为1；
若电池组正极电压与总正继电器远离电池组一端的电压的压差值小于临界值V1且总正继电器远离电池组一端的电压与预充继电器远离电池组一端的电压为正数且总正继电器远离电池组一端的电压与预充继电器远离电池组一端的电压的压差值大于等于临界值V3时，则预充继电器断开，实际状态值Act为0，总正继电器闭合，实际状态值Act为1。
在其中一个实施例中，所述步骤S041之前还包括：
S0411:采集保险丝远离电池组一端的电压，若电池组正极电压与保险丝远离电池组一端的电压小于或者等于临界值V1，则保险丝断开；否则，保险丝正常。
在其中一个实施例中，所述临界值V1为电池组电压的百分之三。
在其中一个实施例中，所述临界值V2为电池组电压的百分之十。
在其中一个实施例中，所述临界值V3等于电流I*预充电阻R。
在其中一个实施例中，所述步骤S05后返回步骤S01之前需要经预设时间T。
在其中一个实施例中，所述时间T在[10ms，20ms]之间。
本次技术方案相比于现有技术有以下有益效果：
1.本次技术方案，实现了对目前使用更多的无反馈信号的继电器状态的实时监控，解决了无反馈信号的继电器不能及时检出故障，对电池包、整车及车上人员的安全存在重大威胁的问题。
2.本次技术方案还使得电动汽车高压上下电的程序得以优化，所有有关继电器状态的检测部分都可以直接调用监测结果得出，快速简便。使得继电器故障的诊断直接明了，哪个继电器故障，出了什么故障可以从继电器状态函数处直接得出，快速准确安全。在电动汽车未执行上下电流程的待机状态，也可以对继电器进行监测，安全更有保障。
附图说明
图1为本实施例中的电动汽车高压***的继电器故障判断方法流程图；
图2为本实施例中电动汽车继电器电路原理图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示为电动汽车高压***的继电器故障判断方法框架图，请一并结合参照图2，包括以下步骤：
S01：设定继电器状态函数status＝st(Set，Act)，其中，Set为设定状态值，Act为实际状态值；
S02：设置继电器状态，向继电器发送指令，将指令作为实参赋予给设定状态值Set，其中，指令为0或者1；
S03：采集继电器远离电池组一端的电压与电池组正极电压；
S04：根据继电器远离电池组一端的电压与电池组总正电压的压差值或者继电器前后两端的压差值，判定该继电器的实际状态值Act，其中，实际状态值Act为0或者1；
S05：调用继电器Status状态函数，输出继电器的对应的设定状态值Set和对应实际状态值Act，若设定状态值Set等于实际状态值Act，则该继电器无故障；否则，该继电器故障报警。
进一步地，所述步骤S04具体为：
S041：若电池组总正电压与AC正继电器远离电池组一端的电压的压差值大于或者等于临界值V1时，AC正继电器断开，实际状态值Act为0；否则，AC正继电器闭合，实际状态值Act为1；
S042：若电池组正极电压与总正继电器远离电池组一端的电压的压差值大于或者等于临界值V2时，预充继电器和总正继电器都断开，对应实际状态值都为0，执行步骤S043；否则，执行步骤S044；
S043：默认DC正继电器、DC负继电器和总负继电器实际状态值Act都为0，执行步骤S05；
S044：预充继电器及总正继电器至少有一个闭合，预充继电器的实际状态值Act为0且总正继电器的实际状态值Act为1、预充继电器的实际状态值Act为1且总正继电器的实际状态值Act为0或预充继电器的实际状态值Act为1且总正继电器的实际状态值Act为1；
S045：若总正继电器远离电池组一端的电压与DC正继电器远离电池组一端的电压的压差值小于或者等于临界值V1时，则DC正继电器闭合，其对应实际状态值Act为1；否则DC正继电器断开，其对应实际状态值Act为0；
S046：若DC负继电器远离电池组一端的电压等于电池组负极电压，则DC负继电器闭合，其对应实际状态值Act为1；否则DC负继电器断开，实际状态值Act为0；
S047：若总负继电器远离电池组一端的电压与电池组负极电压的压差值小于或者等于临界值V3，则总负继电器闭合，其对应实际状态值Act为1；否则，总负继电器断开，实际状态值为0。
进一步地，所述步骤S044具体为：
S0441：若电池组正极电压与总正继电器远离电池组一端的电压的压差值大于或者等于临界值V1时，则预充继电器闭合，实际状态值Act为1，总正继电器断开，实际状态值为0；
若电池组正极电压与总正继电器远离电池组一端的电压的压差值小于临界值V1且总正继电器远离电池组一端的电压与预充继电器远离电池组一端的电压的压差值为负数时，则预充继电器闭合，实际状态值Act为1，总正继电器断开，实际状态值为0；
若电池组正极电压与总正继电器远离电池组一端的电压的压差值小于临界值V1且总正继电器远离电池组一端的电压与预充继电器远离电池组一端的电压为正数且总正继电器远离电池组一端的电压与预充继电器远离电池组一端的电压小于或者等于临界值V3时，则预充继电器闭合，实际状态值Act为1，总正继电器闭合，实际状态值Act为1；
若电池组正极电压与总正继电器远离电池组一端的电压的压差值小于临界值V1且总正继电器远离电池组一端的电压与预充继电器远离电池组一端的电压为正数且总正继电器远离电池组一端的电压与预充继电器远离电池组一端的电压的压差值大于等于临界值V3时，则预充继电器断开，实际状态值Act为0，总正继电器闭合，实际状态值Act为1。
进一步地，所述步骤S041之前还包括：
S0411:采集保险丝远离电池组一端的电压，若电池组正极电压与保险丝远离电池组一端的电压小于或者等于临界值V1，则保险丝断开；否则，保险丝正常。
在本实施例中，所述临界值V1为电池组电压的百分之三。
在本实施例中，所述临界值V2为电池组电压的百分之十。
在本实施例中，所述临界值V3等于电流I*预充电阻R。
进一步地，所述步骤S05后返回步骤S01之前需要经预设时间T。
进一步地，所述时间T在[10ms，20ms]之间。
需要说明的是，如图2所示，电池包正极电压即为图2中A1端的电压，保险丝的远离电池组一端的电压即为图2中A2端的电压，AC正继电器的远离电池组一端的电压即为图2中A3端的电压，预充继电器的远离电池组一端的电压即为图2中A4端的电压，总正继电器的远离电池组一端的电压即为图2中A5端的电压，DC正继电器的远离电池组一端的电压即为图2中A6端的电压，DC负继电器的远离电池组一端的电压即为图2中A7端的电压，总负继电器的远离电池组一端的电压即为图2中A8端的电压。
还需要说明的是，在程序初始化时，所有继电器状态的设定状态值Set都设置为0，断开状态，再根据实际的需要，对继电器发出指令进行变化设定状态值Set。
还需要说明的是，所述电流I为图2中流过预充电阻R的微小电流。
本发明公开了一种电动汽车高压***的继电器故障判断方法，通过预先设定继电器设定状态值Set，再根据继电器远离电池组一端的电压与电池组电压的压差值或者继电器与继电器的远离电池组一端的电压的压差值，判定继电器的实际状态值Act，最后调用继电器状态函数。比较输出继电器的对应的设定状态值Set和对应实际状态值Act，根据比对结果判断继电器是否处于正常状态还是故障状态。本次技术方案使得电动汽车高压上下电的程序得以优化，所有有关继电器状态的检测部分都可以直接调用监测结果得出，快速简便，快速准确安全。在电动汽车未执行上下电流程的待机状态，也可以对继电器进行监测，安全更有保障。
以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种电动汽车高压***的继电器故障判断方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01：设定继电器状态函数status＝st(Set，Act)，其中，Set为设定状态值，Act为实际状态值；
S02：设置继电器状态，向继电器发送指令，将指令作为实参赋予给设定状态值Set，其中，指令为0或者1；
S03：采集继电器远离电池组一端的电压与电池组正极电压；
S04：根据继电器远离电池组一端的电压与电池组总正电压的压差值或者继电器前后两端的压差值，判定该继电器的实际状态值Act，其中，实际状态值Act为0或者1；
S05：调用继电器Status状态函数，输出继电器的对应的设定状态值Set和对应实际状态值Act，若设定状态值Set等于实际状态值Act，则该继电器无故障；否则，该继电器故障报警；
所述步骤S04具体为：
S041：若电池组总正电压与AC正继电器远离电池组一端的电压的压差值大于或者等于临界值V1时，AC正继电器断开，实际状态值Act为0；否则，AC正继电器闭合，实际状态值Act为1；
S042：若电池组正极电压与总正继电器远离电池组一端的电压的压差值大于或者等于临界值V2时，预充继电器和总正继电器都断开，对应实际状态值都为0，执行步骤S043；否则，执行步骤S044；
S043：默认DC正继电器、DC负继电器和总负继电器实际状态值Act都为0，执行步骤S05；
S044：预充继电器及总正继电器至少有一个闭合，预充继电器的实际状态值Act为0且总正继电器的实际状态值Act为1、预充继电器的实际状态值Act为1且总正继电器的实际状态值Act为0或预充继电器的实际状态值Act为1且总正继电器的实际状态值Act为1；
S045：若总正继电器远离电池组一端的电压与DC正继电器远离电池组一端的电压的压差值小于或者等于临界值V1时，则DC正继电器闭合，其对应实际状态值Act为1；否则DC正继电器断开，其对应实际状态值Act为0；S046：若DC负继电器远离电池组一端的电压等于电池组负极电压，则DC负继电器闭合，其对应实际状态值Act为1；否则DC负继电器断开，实际状态值Act为0；
S047：若总负继电器远离电池组一端的电压与电池组负极电压的压差值小于或者等于临界值V3，则总负继电器闭合，其对应实际状态值Act为1；否则，总负继电器断开，实际状态值为0。
2.根据权利要求1所述的电动汽车高压***的继电器故障判断方法，其特征在于，所述步骤S044具体为：
S0441：若电池组正极电压与总正继电器远离电池组一端的电压的压差值大于或者等于临界值V1时，则预充继电器闭合，实际状态值Act为1，总正继电器断开，实际状态值为0；
若电池组正极电压与总正继电器远离电池组一端的电压的压差值小于临界值V1且总正继电器远离电池组一端的电压与预充继电器远离电池组一端的电压的压差值为负数时，则预充继电器闭合，实际状态值Act为1，总正继电器断开，实际状态值为0；
若电池组正极电压与总正继电器远离电池组一端的电压的压差值小于临界值V1且总正继电器远离电池组一端的电压与预充继电器远离电池组一端的电压为正数且总正继电器远离电池组一端的电压与预充继电器远离电池组一端的电压小于或者等于临界值V3时，则预充继电器闭合，实际状态值Act为1，总正继电器闭合，实际状态值Act为1；
若电池组正极电压与总正继电器远离电池组一端的电压的压差值小于临界值V1且总正继电器远离电池组一端的电压与预充继电器远离电池组一端的电压为正数且总正继电器远离电池组一端的电压与预充继电器远离电池组一端的电压的压差值大于等于临界值V3时，则预充继电器断开，实际状态值Act为0，总正继电器闭合，实际状态值Act为1。
3.根据权利要求2所述的电动汽车高压***的继电器故障判断方法，其特征在于，所述步骤S041之前还包括：
S0411:采集保险丝远离电池组一端的电压，若电池组正极电压与保险丝远离电池组一端的电压小于或者等于临界值V1，则保险丝断开；否则，保险丝正常。
4.根据权利要求2或3所述的电动汽车高压***的继电器故障判断方法，其特征在于，所述临界值V1为电池组电压的百分之三。
5.根据权利要求1所述的电动汽车高压***的继电器故障判断方法，其特征在于，所述临界值V2为电池组电压的百分之十。
6.根据权利要求2所述的电动汽车高压***的继电器故障判断方法，其特征在于，所述临界值V3等于电流I*预充电阻R。
7.根据权利要求1所述的电动汽车高压***的继电器故障判断方法，其特征在于，所述步骤S05后返回步骤S01之前需要经预设时间T。
8.根据权利要求7所述的电动汽车高压***的继电器故障判断方法，其特征在于，所述时间T在[10ms，20ms]之间。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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