CN109581214A - 一种pdu继电器粘连检测电路、检测方法及汽车运行控制方法 - Google Patents

一种pdu继电器粘连检测电路、检测方法及汽车运行控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种PDU继电器粘连检测电路、检测方法及汽车运行控制方法，包括电池箱、主继电器、电容、预充电阻、第一预充继电器和第二预充继电器，主继电器的一端电连接于电池箱的正极端，主继电器的另一端电连接于电容的一端；电容的另一端电连接于电池箱的负极端；预充电阻的一端电连接于电池箱和主继电器的公共端，预充电阻的另一端电连接于第一预充继电器的一端；第一预充继电器的另一端电连接于第二预充继电器的一端；第二预充继电器的另一端电连接于主继电器和电容的公共端。本发明采用两个预充继电器串联预充，两个预充继电器同时粘连的可能性低，能够起到保护电池箱的效果。

Description

一种PDU继电器粘连检测电路、检测方法及汽车运行控制方法
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种PDU继电器粘连检测电路、检测方法及汽车运行控制方法。
背景技术
PDU也称高压配电箱,是电动汽车高压动力***的电力配送中心,主要是通过控制继电器提供高压,当继电器出现粘连且无预充回路时,较大的电流会造成***电池、电控等部件损坏。因此，一般在上电给预充继电器发控制信号之前会进行继电器的粘连检测，也就是上电粘连检测，并把故障报给整车，然而这种检测方法存在以下不足：如，预充电路上只有一个预充继电器，如果继电器粘连，则在电池箱不带保护继电器时，即使整车断电，电池高压也会通过预充路径向后面负载放电。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种PDU继电器粘连检测电路、检测方法及汽车运行控制方法，以克服上述现有技术中的不足。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种PDU继电器粘连检测电路，包括电池箱、主继电器、电容、预充电阻、第一预充继电器和第二预充继电器，
所述主继电器的一端电连接于所述电池箱的正极端，所述主继电器的另一端电连接于所述电容的一端；所述电容的另一端电连接于所述电池箱的负极端；
所述预充电阻的一端电连接于所述电池箱和所述主继电器的公共端，所述预充电阻的另一端电连接于所述第一预充继电器的一端；所述第一预充继电器的另一端电连接于所述第二预充继电器的一端；所述第二预充继电器的另一端电连接于所述主继电器和所述电容的公共端。
本发明的有益效果是：采用两个预充继电器串联预充，断电后，一个预充继电器的粘连不会影响另外一个预充继电器的粘连，且两个预充继电器同时粘连的可能性低，能够起到保护电池箱的效果。
进一步：所述预充电阻和所述主继电器的公共端与所述电池箱之间串联有第一保护继电器。
进一步：所述电容与所述电池箱之间串联有第二保护继电器。
上述进两步方案的有益效果是：通过增加双路保护继电器，能够保证断电后，后端负载无高压，避免部件损坏。
进一步：所述电池箱和所述第一保护继电器的公共端设置有第零电压检测点，所述第一保护继电器、所述预充电阻和所述主继电器的公共端设置有第一电压检测点，所述主继电器、所述第二预充继电器和所述电容的公共端设置有第二电压检测点，所述电容和所述第二保护继电器的公共端设置有第三电压检测点，所述预充电阻和所述第一预充继电器的公共端设置有第四电压检测点，所述第一预充继电器和所述第二预充继电器的公共端设置有第五电压检测点。
一种PDU继电器粘连检测方法，包括以下步骤，
步骤1：当接收到下高压命令后，断开主继电器；并获取所述第零电压检测点、所述第一电压检测点、所述第二电压检测点、所述第四电压检测点和所述第五电压检测点相对于所述第三电压检测点的电压值U0、U1、U2、U4、U5；
若U1＝U2，且U5等于0，则主继电器粘连；
若U1＝U2，且U5不等于0，则第一预充继电器、第二预充继电器和主继电器中至少两个粘连；
若U1不等于U2，且U5等于0，则第一预充继电器、第二预充继电器和主继电器均未粘连；
若U1不等于U2，U5不等于0，且U5＝U1，则第一预充继电器粘连；
若U1不等于U2，U5不等于0，且U5不等于U1，则第二预充继电器粘连；
上述以外情况均为第一预充继电器、第二预充继电器和主继电器均未粘连；
步骤2：断开第一保护继电器，并获取此时所述第一电压检测点相对于所述第三电压检测点的电压值U1’；若U1’＝U1，则第一保护继电器粘连，否则，第一保护继电器未粘连；
步骤3：断开第二保护继电器，并获取此时所述第零电压检测点、所述第一电压检测点相对于所述第三电压检测点的电压值U0’和U1”；若U0’＝U1”，则第二保护继电器粘连，否则，第二保护继电器未粘连。
进一步：步骤1中断开主继电器60ms-120ms后获取电压U0、U1、U2、U4和U5。
进一步：还包括步骤4：将第一预充继电器、第二预充继电器、主继电器、第一保护继电器和第二保护继电器的粘连故障信息进行存储。
上述进一步方案的有益效果是：采用下电粘连检测，处理方式简单；且将粘连故障信息进行存储，能够在下次低压开关上电时报出故障，并提示更换存在粘连的继电器。
一种汽车运行控制方法，包括以下步骤，
步骤a：低压开关上电，读取存储的第一预充继电器、第二预充继电器、主继电器、第一保护继电器和第二保护继电器的粘连故障信息；若存在粘连，则断开低压开关，并检查更换存在粘连的继电器，并进入步骤b；否则，直接进入步骤c；
步骤b：低压开关上电，清除存储的粘连故障信息；
步骤c:当接收到上高压命令后，闭合第二保护继电器、第一保护继电器、第一预充继电器和第二预充继电器，以对负载进行预先充电；
步骤d：当负载电压达到95％时，闭合主继电器，并断开第一预充继电器和第二预充继电器，以对负载进行高压上电；
步骤e:依次实行步骤1-3。
进一步：所述步骤c中，所述第二保护继电器、所述第一保护继电器、所述第一预充继电器和所述第二预充继电器顺序闭合，且所述第一保护继电器和所述第二保护继电器的闭合时间间隔40ms-70ms，所述第一预充继电器和所述第二预充继电器的闭合时间间隔40ms-70ms。
进一步：所述步骤d中，闭合主继电器60ms-120ms后顺序断开第一预充继电器和第二预充继电器。
附图说明
图1为本发明一种PDU继电器粘连检测电路的电路图；
图2为本发明一种汽车运行控制方法的控制流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明中的上高压命令是指汽车钥匙从OFF档拧到ACC/ON档，下高压命令是指汽车钥匙从ACC/ON档拧到OFF档。
如图1和图2所示，本发明实施例1一种PDU继电器粘连检测电路，包括电池箱、主继电器K5、电容、预充电阻R、第一预充继电器K3和第二预充继电器K4，
所述主继电器K5的一端电连接于所述电池箱的正极端，所述主继电器K5的另一端电连接于所述电容的一端；所述电容的另一端电连接于所述电池箱的负极端；
所述预充电阻R的一端电连接于所述电池箱和所述主继电器K5的公共端，所述预充电阻R的另一端电连接于所述第一预充继电器K3的一端；所述第一预充继电器K3的另一端电连接于所述第二预充继电器K4的一端；所述第二预充继电器K4的另一端电连接于所述主继电器K5和所述电容的公共端。
采用两个预充继电器串联预充，断电后，一个预充继电器的粘连不会影响另外一个预充继电器的粘连，且两个预充继电器同时粘连的可能性低，能够起到保护电池箱的效果。
第一预充继电器K3、第二预充继电器K4、主继电器K5、第一保护继电器K1和第二保护继电器K2均安装于PDU箱中。
本发明实施例2一种PDU继电器粘连检测电路，在实施例1的基础上，所述预充电阻R和所述主继电器K5的公共端与所述电池箱之间串联有第一保护继电器K1。
本发明实施例3一种PDU继电器粘连检测电路，在实施例2的基础上，所述电容与所述电池箱之间串联有第二保护继电器K2。
通过增加双路保护继电器，能够保证断电后，后端负载无高压，避免部件损坏。
第一保护继电器K1和第二保护继电器K2的上电工作时序是：低压上电后，先检测继电器的粘连状态，若继电器未粘连且有上高压命令时，则控制第一保护继电器K1和第二保护继电器K2吸合，之后等待预充条件满足之后开始预充，并对负载进行高压上电；因此其需要先接收到继电器状态以及请求上高压命令才会吸合第一保护继电器K1和第二保护继电器K2，才会有高压到后端，本申请在不增加其它模块的前提下上电粘连检测无法实现。
而第一保护继电器K1和第二保护继电器K2的下电工作时序是：当接收到下高压命令后，先断开主继电器K5，再断开第一保护继电器K1和第二保护继电器K2,这个过程中对所有继电器都进行粘连检测；下电粘连检测处理方式简单，继电器依次断开后，即完成下高压过程。
本发明实施例4一种PDU继电器粘连检测电路，在实施例1至3中任一实施例的基础上，所述电池箱和所述第一保护继电器K1的公共端设置有第零电压检测点，所述第一保护继电器K1、所述预充电阻R和所述主继电器K5的公共端设置有第一电压检测点，所述主继电器K5、所述第二预充继电器K4和所述电容的公共端设置有第二电压检测点，所述电容和所述第二保护继电器K2的公共端设置有第三电压检测点，所述预充电阻R和所述第一预充继电器K3的公共端设置有第四电压检测点，所述第一预充继电器K3和所述第二预充继电器K4的公共端设置有第五电压检测点。
本发明实施例5一种PDU继电器粘连检测方法，包括以下步骤，
步骤1：当接收到下高压命令后，断开主继电器K5；并获取所述第零电压检测点、所述第一电压检测点、所述第二电压检测点、所述第四电压检测点和所述第五电压检测点相对于所述第三电压检测点的电压值U0、U1、U2、U4、U5；
若U1＝U2，且U5等于0，则主继电器K5粘连；
若U1＝U2，且U5不等于0，则第一预充继电器K3、第二预充继电器K4和主继电器K5中至少两个粘连；
若U1不等于U2，且U5等于0，则第一预充继电器K3、第二预充继电器K4和主继电器K5均未粘连；
若U1不等于U2，U5不等于0，且U5＝U1，则第一预充继电器K3粘连；
若U1不等于U2，U5不等于0，且U5不等于U1，则第二预充继电器K4粘连；
上述以外情况均为第一预充继电器K3、第二预充继电器K4和主继电器K5均未粘连；
步骤2：断开第一保护继电器K1，并获取此时所述第一电压检测点相对于所述第三电压检测点的电压值U1’；若U1’＝U1，则第一保护继电器K1粘连，否则，第一保护继电器K1未粘连；
步骤3：断开第二保护继电器K2，并获取此时所述第零电压检测点、所述第一电压检测点相对于所述第三电压检测点的电压值U0’和U1”；若U0’＝U1”，则第二保护继电器K2粘连，否则，第二保护继电器K2未粘连。
本发明实施例6一种PDU继电器粘连检测方法，在实施例5的基础上，步骤1中断开主继电器K5 60ms-120ms后获取电压U0、U1、U2、U4和U5。
本发明实施例7一种PDU继电器粘连检测方法，在实施例5或6的基础上，还包括步骤4：将第一预充继电器K3、第二预充继电器K4、主继电器K5、第一保护继电器K1和第二保护继电器K2的粘连故障信息进行存储。
采用下电粘连检测，处理方式简单；且将粘连故障信息进行存储，能够在下次低压开关上电时报出故障，并提示更换存在粘连的继电器。可将下电粘连检测粘连故障存储在EEPROM中。
本发明实施例8一种汽车运行控制方法，包括以下步骤，
步骤a：低压开关上电，读取存储的第一预充继电器K3、第二预充继电器K4、主继电器K5、第一保护继电器K1和第二保护继电器K2的粘连故障信息；若存在粘连，这里指第一预充继电器K3、第二预充继电器K4、主继电器K5、第一保护继电器K1和第二保护继电器K2中的任一一种出现粘连，则断开低压开关，并检查更换存在粘连的继电器，并进入步骤b；否则，直接进入步骤c；
步骤b：低压开关上电，清除存储的粘连故障信息；
步骤c:当接收到上高压命令后，闭合第二保护继电器K2、第一保护继电器K1、第一预充继电器K3和第二预充继电器K4，以对负载进行预先充电；
步骤d：当负载电压达到95％时，闭合主继电器K5，并断开第一预充继电器K3和第二预充继电器K4，以对负载进行高压上电，可以正常行驶；
步骤e:依次实行步骤1-3。
本发明实施例9一种汽车运行控制方法，在实施例8的基础上，步骤a中，若存在粘连，PDU箱上还会点亮报警灯。
本发明实施例10一种汽车运行控制方法，在实施例8或9的基础上，所述步骤c中，所述第二保护继电器K2、所述第一保护继电器K1、所述第一预充继电器K3和所述第二预充继电器K4顺序闭合，且所述第一保护继电器K1和所述第二保护继电器K2的闭合时间间隔40ms-70ms，所述第一预充继电器K3和所述第二预充继电器K4的闭合时间间隔40ms-70ms。
本发明实施例11一种汽车运行控制方法，在实施例8至10中任一实施例的基础上，所述步骤d中，闭合主继电器K560ms-120ms后顺序断开第一预充继电器K3和第二预充继电器K4。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PDU继电器粘连检测电路，其特征在于：包括电池箱、主继电器、电容、预充电阻、第一预充继电器和第二预充继电器，
所述主继电器的一端电连接于所述电池箱的正极端，所述主继电器的另一端电连接于所述电容的一端；所述电容的另一端电连接于所述电池箱的负极端；
所述预充电阻的一端电连接于所述电池箱和所述主继电器的公共端，所述预充电阻的另一端电连接于所述第一预充继电器的一端；所述第一预充继电器的另一端电连接于所述第二预充继电器的一端；所述第二预充继电器的另一端电连接于所述主继电器和所述电容的公共端。
2.根据权利要求1所述一种PDU继电器粘连检测电路，其特征在于：所述预充电阻和所述主继电器的公共端与所述电池箱之间串联有第一保护继电器。
3.根据权利要求2所述一种PDU继电器粘连检测电路，其特征在于：所述电容与所述电池箱之间串联有第二保护继电器。
4.根据权利要求3所述一种PDU继电器粘连检测电路，其特征在于：所述电池箱和所述第一保护继电器的公共端设置有第零电压检测点，所述第一保护继电器、所述预充电阻和所述主继电器的公共端设置有第一电压检测点，所述主继电器、所述第二预充继电器和所述电容的公共端设置有第二电压检测点，所述电容和所述第二保护继电器的公共端设置有第三电压检测点，所述预充电阻和所述第一预充继电器的公共端设置有第四电压检测点，所述第一预充继电器和所述第二预充继电器的公共端设置有第五电压检测点。
5.一种根据权利要求4所述一种PDU继电器粘连检测电路的PDU继电器粘连检测方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1：当接收到下高压命令后，断开主继电器；并获取所述第零电压检测点、所述第一电压检测点、所述第二电压检测点、所述第四电压检测点和所述第五电压检测点相对于所述第三电压检测点的电压值U0、U1、U2、U4、U5；
若U1＝U2，且U5等于0，则主继电器粘连；
若U1＝U2，且U5不等于0，则第一预充继电器、第二预充继电器和主继电器中至少两个粘连；
若U1不等于U2，且U5等于0，则第一预充继电器、第二预充继电器和主继电器均未粘连；
若U1不等于U2，U5不等于0，且U5＝U1，则第一预充继电器粘连；
若U1不等于U2，U5不等于0，且U5不等于U1，则第二预充继电器粘连；
上述以外情况均为第一预充继电器、第二预充继电器和主继电器均未粘连；
步骤2：断开第一保护继电器，并获取此时所述第一电压检测点相对于所述第三电压检测点的电压值U1’；若U1’＝U1，则第一保护继电器粘连，否则，第一保护继电器未粘连；
步骤3：断开第二保护继电器，并获取此时所述第零电压检测点、所述第一电压检测点相对于所述第三电压检测点的电压值U0’和U1”；若U0’＝U1”，则第二保护继电器粘连，否则，第二保护继电器未粘连。
6.根据权利要求5所述一种PDU继电器粘连检测方法，其特征在于：步骤1中断开主继电器60ms-120ms后获取电压U0、U1、U2、U4和U5。
7.根据权利要求5或6所述一种PDU继电器粘连检测方法，其特征在于：还包括步骤4：将第一预充继电器、第二预充继电器、主继电器、第一保护继电器和第二保护继电器的粘连故障信息进行存储。
8.一种根据权利要求7所述一种PDU继电器粘连检测方法的汽车运行控制方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤a：低压开关上电，读取存储的第一预充继电器、第二预充继电器、主继电器、第一保护继电器和第二保护继电器的粘连故障信息；若存在粘连，则断开低压开关，并检查更换存在粘连的继电器，并进入步骤b；否则，直接进入步骤c；
步骤b：低压开关上电，清除存储的粘连故障信息；
步骤c:当接收到上高压命令后，闭合第二保护继电器、第一保护继电器、第一预充继电器和第二预充继电器，以对负载进行预先充电；
步骤d：当负载电压达到95％时，闭合主继电器，并断开第一预充继电器和第二预充继电器，以对负载进行高压上电；
步骤e:依次实行步骤1-3。
9.根据权利要求8所述一种汽车运行控制方法，其特征在于：所述步骤c中，所述第二保护继电器、所述第一保护继电器、所述第一预充继电器和所述第二预充继电器顺序闭合，且所述第一保护继电器和所述第二保护继电器的闭合时间间隔40ms-70ms，所述第一预充继电器和所述第二预充继电器的闭合时间间隔40ms-70ms。
10.根据权利要求8或9所述一种汽车运行控制方法，其特征在于：所述步骤d中，闭合主继电器60ms-120ms后顺序断开第一预充继电器和第二预充继电器。
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