CN108387809A - 高压互锁检测电路及高压互锁检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高压互锁检测电路及高压互锁检测方法，其中，电路包括：恒流调节组件和电信号检测组件；所述恒流调节组件与高压连接器相连形成检测回路，且恒流调节组件用于控制所述检测回路中的电流保持恒定；所述电信号检测组件的信号输入端连接至所述检测回路中，用于检测所述检测回路的电压，并根据电压大小确定高压连接器的阻抗大小，所述阻抗大小用于指示高压连接器的工作状态。本发明提供的高压互锁检测电路及高压互锁检测方法能够提高检测准确度。

Description

高压互锁检测电路及高压互锁检测方法

技术领域

本发明涉及高压连接器检测装置技术，尤其涉及一种高压互锁检测电路及高压互锁检测方法。

背景技术

目前，鉴于全世界对能源短缺和环境污染的问题都非常重视，对于汽车的节能和环保的要求也越来越高，越来越多的汽车中应用了电力驱动***，通过电力驱动汽车的动力传动***工作，能够减少废气排放，满足环保需要。

电动汽车中设置有动力电池，用于为电力驱动***供电。由于动力电池的工作电压较高，通常为400V-600V，而电力驱动***中的各个电子部件之间通过高压连接器相连，高压连接器成为电力驱动***中存在安全隐患最大的器件之一，一旦高压连接器出现故障，会影响整个电力驱动***的安全性。国际标准规定需在电力驱动***中设置高压互锁装置，用于对高压连接器进行检测。

现有的高压互锁装置包括：脉宽信号产生器和比较器，脉宽信号产生器的其中一个低压端子与高压连接器的输入端相连。比较电路的其中一个输入端与该低压端子相连，另一个输入端与高压连接器的输出端相连，用于判断高压连接器输入的脉宽信号与输出的信号是否一致，若一致，表明高压连接器正常；若不一致，则表明高压连接器出现断路故障。

发明内容

本发明提供一种高压互锁检测电路及高压互锁检测方法，用于提高检测准确度。

本发明第一方面提供一种高压互锁检测电路，包括：恒流调节组件和电信号检测组件；

所述恒流调节组件与高压连接器相连形成检测回路，且恒流调节组件用于控制所述检测回路中的电流保持恒定；

所述电信号检测组件的信号输入端连接至所述检测回路中，用于检测所述检测回路的电压，并根据电压大小确定高压连接器的阻抗大小，所述阻抗大小用于指示高压连接器的工作状态。

如上所述的高压互锁检测电路，所述恒流调节组件包括：供电装置、电压基准源和电流调节器件；

所述电流调节器件、供电装置与高压连接器串联形成所述检测回路；

所述电压基准源具有第一信号连接端，所述第一信号连接端与所述高压连接器中的第一连接端相连；所述电压基准源用于控制所述第一连接端的电压保持恒定，以使所述电信号检测组件检测到的电压随着高压连接器中阻抗值的变化而变化，所述阻抗值的变化用于指示高压连接器的工作状态。

如上所述的高压互锁检测电路，所述供电装置为直流电源。

如上所述的高压互锁检测电路，所述电信号检测组件为微处理器。

如上所述的高压互锁检测电路，所述电流调节器件包括：三极管；

所述三极管的基极与第一电阻串接后连接至供电装置的正极；所述三极管的集电极连接至供电装置的正极；所述三极管的发射极与高压连接器的第二连接端相连。

如上所述的高压互锁检测电路，所述电压基准源还具有地线端，所述地线端连接至供电装置的负极。

如上所述的高压互锁检测电路，所述电压基准源还具有第二信号连接端，所述第二信号连接端连接至所述三极管的基极。

如上所述的高压互锁检测电路，所述高压连接器的第一连接端还与第二电阻串联后，连接至供电装置的负极。

本发明第二方面提供一种应用于上述电路的高压互锁检测方法，包括：

获取检测回路的电压，并判断检测回路的电压幅值是否在预设范围内；

若检测回路的电压幅值在预设范围内，则产生高压连接器处于正常工作状态的检测结果；

若检测回路的电压幅值不在预设范围内，则产生高压连接器处于异常工作状态的检测结果。

如上所述的高压互锁检测方法，产生高压连接器处于异常工作状态的检测结果，包括：

判断检测回路的电压幅值与供电装置的电压幅值之间的差值是否小于设定阈值，若是，则产生高压连接器处于断路的检测结果；若否，则产生高压连接器处于故障状态的检测结果。

本发明提供的技术方案，通过采用恒流调节组件与高压连接器相连形成检测回路，恒流调节组件用于控制检测回路的电流保持恒定，还采用电信号检测组件对检测回路的电压进行检测，能够根据检测回路的电压幅值确定高压连接器的阻抗大小，进而判断出高压连接器是否处于正常的工作状态。相比于现有技术中对脉宽调制信号进行检测和比对的方式而言，本实施例对检测回路中的直流电信号进行检测，由于检测回路中的电流值保持恒定，且不易受外界干扰信号的影响而发生较大的变化，因此，对检测回路中的电压进行测量的准确度较高。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明实施例一提供的高压互锁检测电路的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的高压互锁检测电路的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的高压互锁检测方法的流程图。

附图标记：

1-恒流调节组件； 11-供电装置；

12-电压基准源； 121-第一信号连接端；

122-第二信号连接端； 123-地线端；

13-电流调节器件； 131-基极；

132-集电极； 133-发射极；

2-电信号检测组件； 21-信号输入端；

3-高压连接器； 31-电阻；

311-第一连接端； 312-第二连接端；

4-检测回路； 51-第一电阻；

52-第二电阻。

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

现有技术中所采用的用于对高压连接器进行检测的高压互锁装置包括：脉宽信号产生器和比较器，脉宽信号产生器的其中一个低压端子与高压连接器的输入端相连。比较电路的其中一个输入端与该低压端子相连，另一个输入端与高压连接器的输出端相连，用于判断高压连接器输入的脉宽信号与输出的信号是否一致，若一致，表明高压连接器正常；若不一致，则表明高压连接器出现断路故障。

由于脉宽信号的抗干扰能力较差，在测试过程中较容易受到外界干扰而造成测试结果的准确度不高。并且采用上述装置只能检测到高压连接器处于正常工作和断路两种情况，无法检测到处于接触不良或虚接的情况。

针对上述问题，本实施例提供一种高压互锁检测电路，能够用于对汽车内的高压连接器进行检测，抗干扰能力较强，进而能够提高检测结果的准确度。当然，本实施例提供的高压互锁检测电路也能够应用于其它领域中对高压连接器件进行检测，本实施例并不限定。

图1为本发明实施例一提供的高压互锁检测电路的结构示意图。如图1所示，本实施例提供一种高压互锁检测电路，包括：恒流调节组件1和电信号检测组件2。

其中，恒流调节组件1与高压连接器3相连形成检测回路4，且恒流调节组件1用于控制检测回路4中的电流保持恒定。电信号检测组件2的信号输入端连接至检测回路4中，用于检测检测回路4的电压，并根据电压大小确定高压连接器3的阻抗大小，阻抗大小用于指示高压连接器3的工作状态。

以电动汽车为例，高压连接器3是在电力驱动***中用于连接各高压部件。在车辆行驶过程中，车身产生的振动会促使高压连接器中各连接端子发生松动，进而影响高压连接器的连接状态。当高压连接器处于正常连接、开路、接触不良的状态时，其内部的阻抗值是不同的。当高压连接器处于正常连接状态时，其阻值可以在预设范围内正常波动。若高压连接器3出现开路或接触不良等故障，则其阻抗值的变化较大，会超出预设范围。将高压连接器3中的形成的阻抗通过一个虚拟的电阻31来表示，高压连接器3的阻抗值即为电阻31的阻值。

本实施例中，高压连接器3具有两个连接端，恒流调节组件1与高压连接器3的两个连接端相连并形成检测回路4，相当于恒流调节组件1与高压连接器3相连形成检测回路4。恒流调节组件1用于调节检测回路4中的电流保持恒定，则当高压连接器3的阻抗值发生变化时，检测回路4的电压也会发生变化。采用电信号检测组件2对检测回路4中的直流电压进行采集，并判断其是否在预设范围内，即可判断出高压连接器是否处于正常的工作状态。

本实施例提供的技术方案，通过采用恒流调节组件与高压连接器相连形成检测回路，恒流调节组件用于控制检测回路的电流保持恒定，还采用电信号检测组件对检测回路的电压进行检测，能够根据检测回路的电压幅值确定高压连接器的阻抗大小，进而判断出高压连接器是否处于正常的工作状态。相比于现有技术中对脉宽调制信号进行检测和比对的方式而言，本实施例对检测回路中的直流电信号进行检测，由于检测回路中的电流值保持恒定，且不易受外界干扰信号的影响而发生较大的变化，因此，对检测回路中的电压进行测量的准确度较高。

实施例二

本实施例是在上述实施例的基础上，对高压互锁检测电路进行优化。

上述恒流调节组件的功能是控制检测回路的电流保持恒定，可以采用多种方式来实现，例如现有技术中常用的恒流源、恒流电路组件等。

本实施例提供一种恒流调节组件的具体实现方式，本领域技术人员也可以在该方式的基础上进行改变电路元件、增加电路元件、减少电路元件、改变连接线路等修改。

图2为本发明实施例二提供的高压互锁检测电路的结构示意图。如图2所示，本实施例提供的恒流调节组件包括：供电装置11、电压基准源12和电流调节器件13。

其中，电流调节器件13、供电装置11与高压连接器3串联形成检测回路4，电流调节器件13用于控制检测回路4的电流保持恒定，供电装置11为检测回路4供电。电压基准源12的其中一个信号连接端与高压连接器3相连，电压基准源12用于控制该信号连接端的电压保持恒定，以使电信号检测组件2检测到的电压随着高压连接器3的阻抗值的变化而变化。该阻抗值用于指示高压连接器3的工作状态。

电压基准源12可采用本领域中常用的器件，其信号输出端能够输出恒定幅值的电压。本实施例所采用的电压基准源12具有第一信号连接端121、第二信号连接端122和地线端123。其中，第一信号连接端121与高压连接器3相连。

高压连接器3中的两个连接端分别为：第一连接端311和第二连接端312。其中，第一连接端311与上述第一信号连接端121相连。相当于电压基准源12能够控制第一连接端311的电压幅值保持恒定。

进一步的，电信号检测组件2的信号输入端与高压连接器3的第二连接端312相连。由于检测回路4中的电流为恒定，高压连接器3的第一连接端311的电压幅值保持恒定，因此，当高压连接器3的阻抗值发生变化时，第二连接端312的电压幅值会随着发生变化。例如：当高压连接器3的阻抗值增大时，第二连接端312的电压幅值也会随之增大。因此，通过对第二连接端312的电压幅值检测，并进行分析即可得知高压连接器3的阻抗值变化，进而能够得到高压连接器3的工作状态。

上述电信号检测组件2的功能是对第二连接端312的电压幅值进行检测，并对检测到的电压幅值进行分析和判断。电信号检测组件2可以采用多种实现方式，例如：可采用现有技术中常用的控制器、处理器或微处理器等，本实施例采用微处理器作为电信号检测组件2，其具有一个信号输入端21，该信号输入端21与高压连接器3中的第二连接端312相连。本领域技术人员可根据所采用的微处理器的型号及对应的编程软件编写相应的程序，加载入微处理器中，以使微处理器能够实现上述功能，其具体的实现方式本实施例并不限定。

上述供电装置11具体可采用直流电源。上述电流调节器件13的功能是控制检测回路4的电流保持恒定，可以采用本领域常用的器件。本实施例中，电流调节器件13可以为三极管，其具有基极131、集电极132和发射极133。其中，基极131与第一电阻51串联后连接至供电装置11的正极，集电极132连接至供电装置11的正极，发射极133与高压连接器的第二连接端相连。

电压基准源12中的地线端123连接至供电装置11的负极。电压基准源12中的第二信号连接端122连接至三极管的基极131。

另外，高压连接器3的第二连接端312还与第二电阻52串联后，连接至供电装置11的负极。

上述电压基准源12、高压连接器3、三极管、第一电阻51和供电装置11形成工作回路，该工作回路形成后，高压连接器3中第一连接端311的电压幅值保持恒定。

采用上述检测电路对高压连接器3进行检测的原理为：

若高压连接器3的阻抗值在预设范围内波动，则电信号检测组件2检测到的电压幅值也随之在预设范围内波动。

若高压连接器3为开路，即：高压连接器3的阻抗值为无穷大，则电信号检测组件2检测到的电压幅值为供电装置11输出的电压幅值减去第一电阻51的分压。因此，在检测过程中，当判断出供电装置11输出的电压幅值与电信号检测组件2检测到的电压幅值之间的差值小于设定阈值，则高压连接器3处于开路状态。另外，由于第一电阻51的分压较小，该分压即为设定阈值。因此，也可以理解为当电信号检测组件2检测到的电压幅值接近供电装置的电压幅值时，高压连接器3处于开路状态。

若高压连接器3接触不良，高压连接器3的阻抗值波动范围不在预设范围内，则电信号检测组件2检测到的电压幅值随之波动，波动范围也不在预设范围内。

基于此，通过采用电信号检测组件2对检测回路4的电压进行检测，并判断其电压幅值是否在预设范围内，即可得知高压连接器3的阻抗值的变化情况，进而得知高压连接器3的工作状态。

本实施例提供的技术方案，通过采用恒流调节组件与高压连接器相连形成检测回路，恒流调节组件用于控制检测回路的电流保持恒定，还采用电信号检测组件对检测回路的电压进行检测，能够根据检测回路的电压幅值确定高压连接器的阻抗大小，进而判断出高压连接器是否处于正常的工作状态。相比于现有技术中对脉宽调制信号进行检测和比对的方式而言，本实施例对检测回路中的直流电信号进行检测，由于检测回路中的电流值保持恒定，且不易受外界干扰信号的影响而发生较大的变化，因此，对检测回路中的电压进行测量的准确度较高。

而且，采用本实施例所提供的技术方案，不但能够检测到高压连接器3处于正常工作状态、开路工作状态，还能检测到高压连接器3是否处于接触不良的状态，拓宽了能够检测到的故障类型，便于操作人员及时知晓高压连接器3的工作状态，进而执行有针对性的维护操作，提高了故障识别的效率。

实施例三

本实施例提供一种高压互锁检测方法，能够应用于上述任一实施例所提供的高压互锁检测电路。

如图1所示，高压互锁检测电路包括：恒流调节组件1和电信号检测组件2。其中，恒流调节组件1与高压连接器3相连形成检测回路4，且恒流调节组件1用于控制检测回路4中的电流保持恒定。电信号检测组件2的信号输入端连接至检测回路4中，用于检测检测回路4的电压，并根据检测回路4的电压幅值判断出高压连接器3的工作状态。

该方法可以由上述检测电路中的电信号检测组件来执行，可以采用软件和/或硬件的方式来实现。

图3为本发明实施例三提供的高压互锁检测方法的流程图。如3所示，本实施例提供的高压互锁检测方法包括：

步骤301、获取检测回路的电压，并判断检测回路的电压幅值是否在预设范围内。

电信号检测组件2获取检测回路4的电压，然后判断电压的幅值是否在预设范围内。该预设范围为预先存储在存储空间内，电信号检测组件2从存储空间内读取。

步骤302、若检测回路的电压幅值在预设范围内，则产生高压连接器处于正常工作状态的检测结果。

当判断出检测回路4的电压幅值在预设范围内，则电信号检测组件2产生的检测结果为：高压连接器3处于正常工作状态。该检测结果可以由电信号检测组件2发送至与之相连的显示器上进行显示。

步骤303、若检测回路的电压幅值不在预设范围内，则产生高压连接器处于异常工作状态的检测结果。

当判断出检测回路4的电压幅值不在预设范围内，则电信号检测组件2产生的检测结果为：高压连接器3处于异常工作状态。该检测结果可以由电信号检测组件2发送至与之相连的显示器上进行显示。

进一步的，当判断出检测回路4的电压幅值不在预设范围内时，还可以继续判断检测回路4的电压幅值与供电装置11的电压幅值之间的差值是否小于设定阈值，若是，则产生高压连接器3处于断路的检测结果；若否，则产生高压连接器3处于故障状态的检测结果。上述检测结果可以由电信号检测组件2发送至与之相连的显示器上进行显示。

本实施例提供的技术方案，通过采用恒流调节组件与高压连接器相连形成检测回路，恒流调节组件用于控制检测回路的电流保持恒定，还采用电信号检测组件对检测回路的电压进行检测，能够根据检测回路的电压幅值确定高压连接器的阻抗大小，进而判断出高压连接器是否处于正常的工作状态。相比于现有技术中对脉宽调制信号进行检测和比对的方式而言，本实施例对检测回路中的直流电信号进行检测，由于检测回路中的电流值保持恒定，且不易受外界干扰信号的影响而发生较大的变化，因此，对检测回路中的电压进行测量的准确度较高。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高压互锁检测电路，其特征在于，包括：恒流调节组件和电信号检测组件；

所述恒流调节组件与高压连接器相连形成检测回路，且恒流调节组件用于控制所述检测回路中的电流保持恒定；

所述电信号检测组件的信号输入端连接至所述检测回路中，用于检测所述检测回路的电压，并根据电压大小确定高压连接器的阻抗大小，所述阻抗大小用于指示高压连接器的工作状态。

2.根据权利要求1所述的高压互锁检测电路，其特征在于，所述恒流调节组件包括：供电装置、电压基准源和电流调节器件；

所述电流调节器件、供电装置与高压连接器串联形成所述检测回路；

所述电压基准源具有第一信号连接端，所述第一信号连接端与所述高压连接器中的第一连接端相连；所述电压基准源用于控制所述第一连接端的电压保持恒定，以使所述电信号检测组件检测到的电压随着高压连接器中阻抗值的变化而变化，所述阻抗值的变化用于指示高压连接器的工作状态。

3.根据权利要求2所述的高压互锁检测电路，其特征在于，所述供电装置为直流电源。

4.根据权利要求3所述的高压互锁检测电路，其特征在于，所述电信号检测组件为微处理器。

5.根据权利要求4所述的高压互锁检测电路，其特征在于，所述电流调节器件包括：三极管；

所述三极管的基极与第一电阻串接后连接至供电装置的正极；所述三极管的集电极连接至供电装置的正极；所述三极管的发射极与高压连接器的第二连接端相连。

6.根据权利要求5所述的高压互锁检测电路，其特征在于，所述电压基准源还具有地线端，所述地线端连接至供电装置的负极。

7.根据权利要求6所述的高压互锁检测电路，其特征在于，所述电压基准源还具有第二信号连接端，所述第二信号连接端连接至所述三极管的基极。

8.根据权利要求7所述的高压互锁检测电路，其特征在于，所述高压连接器的第一连接端还与第二电阻串联后，连接至供电装置的负极。

9.一种应用于权利要求1-8任一项所述电路的高压互锁检测方法，其特征在于，包括：

获取检测回路的电压，并判断检测回路的电压幅值是否在预设范围内；

若检测回路的电压幅值在预设范围内，则产生高压连接器处于正常工作状态的检测结果；

若检测回路的电压幅值不在预设范围内，则产生高压连接器处于异常工作状态的检测结果。

10.根据权利要求9所述的高压互锁检测方法，其特征在于，产生高压连接器处于异常工作状态的检测结果，包括：

判断检测回路的电压幅值与供电装置的电压幅值之间的差值是否小于设定阈值，若是，则产生高压连接器处于断路的检测结果；若否，则产生高压连接器处于故障状态的检测结果。