CN109596940A - 动力电池充电接触器触点粘连的检测装置、车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆充电电路检测技术领域，提供一种动力电池充电接触器触点粘连的检测装置、车辆。该装置包括：光电耦合器件，包含作为控制端的发光二极管和作为受控端的光耦三极管，光耦三极管在发光二极管通电发光的情况下导通，光电耦合器件的发光二极管串联在由动力电池充电接触器控制通断的充电回路中；微控制单元，微控制单元的第一I/O接口连接在由光电耦合器件的光耦三极管控制通断的供电回路中，用于在发送断电指令控制接触器触点断开后，判断第一I/O接口处是否检测到高电平，在第一I/O接口处检测到高电平的情况下，判断接触器的触点发生粘连。该装置可降低检测装置的成本，减小了微控制单元的计算负荷。
Description
技术领域
本发明涉及车辆充电电路检测技术领域，特别涉及一种动力电池充电接触器触点粘连的检测装置、车辆。
背景技术
随着环境污染和能源紧缺的问题日益突出，传统燃油汽车行业的可持续发展已经受到严重制约。电动汽车作为一种节能环保型的交通工具，成为各国政府和汽车行业研究的重点。
为电动汽车充电方式主要包括：直流快充、交流快充、交流慢充(车载充电)等。
直流快充是采用专业非车载直流充电桩，其特点是充电功率、功能都很强大。在整车充电过程中，需要与整车电池管理***进行CAN通讯。若在充电过程中受到意外或其它干扰时会导致意外下电。意外下电会导致直流充电接触器发生粘连，无法断开，会导致安全风险。
因此，电池管理***对直流快充接触器粘连的检测是BMS必须具备的功能。
目前对直流快充接触器粘连检测的方法是：通过对直流快充接触器触点两端电压进行分压后，再进行A/D采样，后将该A/D转换值经通讯隔离的方式传递给主芯片。由主芯片来判断接触器触点两端的电压大小进行比较，若相等则粘连，不等则断开。
图1-图3示出了现有技术中对充电接触器触点是否粘连的检测方式，其中，图1示出了电压测量示意图，图2示出了接触器触点电压比较示意图，图3示出里了接触器触点检测电路示意图，根据上述图1-图3所示，现有的技术存在的缺点有：
1.需要A/D采集电路、A/D采样电路、通信电路、隔离电路到主芯片读取，测量过程繁琐、复杂，成本较高。
2.其采集的电压信号需要经过隔离通信，因此其采集的信号的实时性较差。
3.整车充电完成后主芯片需要及时对该接触器进行检测加大了主芯片的负荷。
4.需要比较器，隔离电阻，比较器也需要单独供电，电路复杂。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种动力电池充电接触器触点粘连的检测装置、车辆，通过所述动力电池充电接触器触点粘连的检测装置可以避免上述现有技术存在的缺点中的至少部分问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种动力电池充电接触器触点粘连的检测装置，所述动力电池充电接触器触点粘连的检测装置包括：
光电耦合器件，包含作为控制端的发光二极管以及作为受控端的光耦三极管，该光耦三极管在所述发光二极管通电发光的情况下导通，所述光电耦合器件的发光二极管串联在由所述动力电池充电接触器控制通断的充电回路中；以及
微控制单元，所述微控制单元的第一I/O接口连接在由所述光电耦合器件的光耦三极管控制通断的供电回路中，用于在发送断电指令控制所述接触器触点断开后，判断所述第一I/O接口处是否检测到高电平，在所述第一I/O接口处检测到高电平的情况下，判断所述接触器的触点发生粘连。
进一步的，所述动力电池充电接触器触点粘连的检测装置还包括：
限流电阻，所述限流电阻与所述光电耦合器件的发光二极管一起串联在由所述动力电池充电接触器控制通断的充电回路中。
进一步的，所述微控制单元还用于在发送供电指令控制所述接触器触点闭合后，判断所述第一I/O接口处是否检测到高电平，在所述第一I/O接口处检测不到高电平的情况下，判断所述充电回路故障。
进一步的，所述微控制单元通过第二I/O接口输出信号至驱动电路来控制所述接触器通断。
进一步的，所述动力电池充电接触器包含第一接触器及第二接触器，该第一接触器及第二接触器串联在所述充电回路中。
进一步的，所述微控制单元通过第二I/O接口输出信号至第一驱动电路来控制所述第一接触器的通断，所述微控制单元通过第三I/O接口输出信号至第二驱动电路来控制所述第二接触器的通断。
进一步的，所述微控制单元用于在充电之前的电路自检阶段，控制第二I/O接口和第三I/O接口输出高电平以导通所述第一接触器及第二接触器，并在所述第一I/O接口处检测到高电平的情况下，判断所述充电回路正常，否则判断所述充电回路故障。
进一步的，所述微控制单元通过以下操作来判断所述第一接触器的触点是否粘连：
控制所述第三I/O接口输出高电平以导通所述第二接触器，并在所述第一I/O接口处检测到高电平的情况下，判断所述第一接触器的触点发生粘连。
进一步的，所述微控制单元通过以下操作来判断所述第二接触器的触点是否粘连：
控制所述第二I/O接口输出高电平以导通所述第一接触器，并在所述第一I/O接口处检测到高电平的情况下，判断所述第二接触器的触点发生粘连。
相对于现有技术，本发明所述的动力电池充电接触器触点粘连的检测装置具有以下优势：
所述动力电池充电接触器触点粘连的检测装置中可以包括光电耦合器件和微控制单元，具体地将光电耦合器件的发光二极管串联在由所述动力电池充电接触器控制通断的充电回路中，微控制单元的第一I/O接口连接在由所述光电耦合器件的光耦三极管控制通断的供电回路中，该微控制单元通过第一I/O接口发送断电指令控制接触器触点断开，在发光二极管通电发光的情况下光耦三极管将导通，因此微控制单元可以判断第一I/O接口处是否检测到高电平以判断所述接触器的触点是否发生粘连，具体地，在在所述第一I/O接口处检测到高电平的情况下，判断所述接触器的触点发生粘连。通过上述动力电池充电接触器触点粘连的检测装置不需要A/D采集电路、A/D采样电路、通信电路、隔离电路到主芯片读取的复杂测量过程，可降低检测装置的成本，也不需要经过隔离通信后进行电压采集的具有实时性误差的检测操作，减小了微控制单元的计算负荷。
本发明的另一目的在于提出一种车辆，该车辆具有所述的动力电池充电接触器触点粘连的检测装置。
所述车辆与上述动力电池充电接触器触点粘连的检测装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1为现有技术中电压测量示意图；
图2为现有技术中接触器触点电压比较示意图；
图3为现有技术中接触器触点检测电路示意图；
图4为本发明实施方式所述的充电接触器触点粘连的检测装置的基本检测方式连接示意图；
图5为本发明实施方式所述的充电接触器触点粘连的检测装置连接示意图；
图6为本发明实施方式所述的充电接触器触点粘连的检测电路自检示意图；
图7为本发明实施方式中第一接触器粘连检测示意图；
图8为本发明实施方式中第二接触器粘连检测示意图。
附图标记说明：
K1 第一接触器 K2 第二接触器
VCC 接触器控制电源 I/O1 第一I/O接口
I/O2 第二I/O接口 I/O3 第三I/O接口
R1 限流电阻 R2 供电回路电阻
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
图4示出了本发明实施方式所述的充电接触器触点粘连的检测装置的基本检测方式连接示意图，如图4所示，针对充电电路只包含一个充电接触器的情况下，可以通过图4中的连接方式检测该充电接触器的触点是否发生粘连。具体地，该充电接触器触点粘连的检测装置可以包括光电耦合器件和微控制单元(MCU)，其中该光电耦合器件可以包括作为控制端的发光二极管以及作为受控端的光耦三极管，所述光电耦合器件的发光二极管串联在由所述动力电池充电接触器K1控制通断的充电回路中。该微控制单元的第一I/O接口连接在由所述光电耦合器件的光耦三极管控制通断的供电回路中，该供电回路中还串联有供电回路电阻R2。该微控制单元发送断电指令控制该充电接触器K1断开后，判断第一I/O接口处是否检测到高电平。其中充电接触器K1的触点若发生粘连，充电电路此时处于导通状态，发光二极管通电发光，光耦三极管导通。即在第一I/O接口处检测到高电平的情况下，判断动力电池充电接触器K1的触点若发生粘连。
在动力电池提供的电流较大的情况下，动力电池充电接触器触点粘连的检测装置还可以包括限流电阻，所述限流电阻与所述光电耦合器件的发光二极管一起串联在由所述动力电池充电接触器控制通断的充电回路中。
在检测充电接触器是否发生粘连前还可以对充电回路进行电路自检操作，具体地，微控制单元可以发送供电指令控制该充电接触器K1闭合后，判断第一I/O接口处是否检测到高电平，在所述第一I/O接口处检测不到高电平的情况下，判断所述充电回路故障。
该为微控制单元控制充电接触器触点通断的操作可以为：该微控制器通过第二I/O接口输出信号至驱动电路，进而控制充电接触器控制电源VCC的通断以实现充电接触器触点的断开与闭合。
图5示出了本发明实施方式所述的充电接触器触点粘连的检测装置连接示意图，如图5所示，针对充电电路中串联两个充电接触器的情况，可以通过图5中的连接方式检测该充电接触器的触点是否发生粘连。具体地，充电接触器包含第一接触器K1和第二接触器K2。同样的在检测第一接触器K1的触点和第二接触器K2的触点是否发生粘连前，可以进行充电回路自检操作。图6示出了本发明实施方式所述的充电接触器触点粘连的检测电路自检示意图，具体地，微控制单元通过第二I/O接口发送供电指令至第一驱动电路，以控制第一接触器的控制电源VCC向第一接触器供电，控制第一接触器触点闭合；微控制单元通过第三I/O接口发送供电指令至第二驱动电路，以控制第二接触器的控制电源VCC向第二接触器供电，控制第二接触器触点闭合。微控制单元判断第一I/O接口处是否检测到高电平，在检测到高电平的情况下判断充电回路正常，在未检测到高电平的情况下判断充电回路故障。
在完成充电回路自检操作且判断该充电回路正常后，可以分别对第一接触器K1的触点和第二接触器K2的触点是否发生粘连进行检测。图7示出了本发明实施方式中第一接触器粘连检测示意图，具体地，微控制单元通过第三I/O接口输出高电平以导通所述第二接触器，即微控制单元通过第三I/O接口发送供电指令至第二驱动电路以使第二接触器K2的控制电源VCC向第二接触器供电，电路导通线圈长生磁场以使第二接触器K2的触点吸合。微控制单元判断第一I/O接口处是否检测到高电平，在未检测到高电平的情况下，判断第一接触器K1的触点未发生粘连；在检测到高电平的情况下，判断判断第一接触器K1的触点发生粘连。
图8示出了本发明实施方式中第二接触器粘连检测示意图，具体地，微控制单元通过第二I/O接口输出高电平以导通所述第一接触器，即微控制单元通过第二I/O接口发送供电指令至第一驱动电路以使第二接触器K1的控制电源VCC向第一接触器供电，电路导通线圈长生磁场以使第一接触器K2的触点吸合。微控制单元判断第一I/O接口处是否检测到高电平，在未检测到高电平的情况下，判断第二接触器K2的触点未发生粘连；在检测到高电平的情况下，判断判断第二接触器K2的触点发生粘连。
在后期设计方案中，并不局限于选择光电耦合器件。只要在该处的电器元件满足可以隔离通讯，能输出检测到电流均可，例如RS485。
本发明还提供一种电动车辆，该车辆包括该动力电池充电接触器触点粘连的检测装置。并且在电动车辆上电后或充电结束后均可以通过该动力电池充电接触器触点粘连的检测装置检测充电接触器的触点是否发生粘连，提供了该检测装置检测时机的灵活性。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，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)
1.一种动力电池充电接触器触点粘连的检测装置，其特征在于，所述动力电池充电接触器触点粘连的检测装置包括：
光电耦合器件，包含作为控制端的发光二极管以及作为受控端的光耦三极管，该光耦三极管在所述发光二极管通电发光的情况下导通，所述光电耦合器件的发光二极管串联在由所述动力电池充电接触器控制通断的充电回路中；以及
微控制单元，所述微控制单元的第一I/O接口连接在由所述光电耦合器件的光耦三极管控制通断的供电回路中，用于在发送断电指令控制所述接触器触点断开后，判断所述第一I/O接口处是否检测到高电平，在所述第一I/O接口处检测到高电平的情况下，判断所述接触器的触点发生粘连。
2.根据权利要求1所述的动力电池充电接触器触点粘连的检测装置，其特征在于，所述动力电池充电接触器触点粘连的检测装置还包括：
限流电阻，所述限流电阻与所述光电耦合器件的发光二极管一起串联在由所述动力电池充电接触器控制通断的充电回路中。
3.根据权利要求1所述的动力电池充电接触器触点粘连的检测装置，其特征在于，所述微控制单元还用于在发送供电指令控制所述接触器触点闭合后，判断所述第一I/O接口处是否检测到高电平，在所述第一I/O接口处检测不到高电平的情况下，判断所述充电回路故障。
4.根据权利要求1所述的动力电池充电接触器触点粘连的检测装置，其特征在于，所述微控制单元通过第二I/O接口输出信号至驱动电路来控制所述接触器通断。
5.根据权利要求1所述的动力电池充电接触器触点粘连的检测装置，其特征在于，所述动力电池充电接触器包含第一接触器及第二接触器，该第一接触器及第二接触器串联在所述充电回路中。
6.根据权利要求5所述的动力电池充电接触器触点粘连的检测装置，其特征在于，
所述微控制单元通过第二I/O接口输出信号至第一驱动电路来控制所述第一接触器的通断，
所述微控制单元通过第三I/O接口输出信号至第二驱动电路来控制所述第二接触器的通断。
7.根据权利要求6所述的动力电池充电接触器触点粘连的检测装置，其特征在于，所述微控制单元用于在充电之前的电路自检阶段，控制第二I/O接口和第三I/O接口输出高电平以导通所述第一接触器及第二接触器，并在所述第一I/O接口处检测到高电平的情况下，判断所述充电回路正常，否则判断所述充电回路故障。
8.根据权利要求6所述的动力电池充电接触器触点粘连的检测装置，其特征在于，所述微控制单元通过以下操作来判断所述第一接触器的触点是否粘连：
控制所述第三I/O接口输出高电平以导通所述第二接触器，并在所述第一I/O接口处检测到高电平的情况下，判断所述第一接触器的触点发生粘连。
9.根据权利要求6所述的动力电池充电接触器触点粘连的检测装置，其特征在于，所述微控制单元通过以下操作来判断所述第二接触器的触点是否粘连：
控制所述第二I/O接口输出高电平以导通所述第一接触器，并在所述第一I/O接口处检测到高电平的情况下，判断所述第二接触器的触点发生粘连。
10.一种车辆，其特征在于，该车辆包含根据权利要求1-9中任一项权利要求所述的动力电池充电接触器触点粘连的检测装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190409 |