CN113655378B - 一种新能源电池电动汽车继电器粘连故障的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新能源汽车零件检测技术领域，特别涉及一种新能源电池电动汽车继电器黏连的检测方法。一种新能源电池电动汽车继电器粘连故障的检测方法，应用于纯电动动力大巴车，包括以下步骤：当汽车中央控制单元获取到对继电器发出的控制指令时，启动声音识别装置对继电器的高压触点进行动作声音采样，如未得到所述动作声音采样，则发出警报。本发明通过用识别声音的原理来检测继电器是否粘连，能够实现高低压***完全隔离，有效检测继电器黏连故障，有效保障维修人员的生命安全。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车零件检测技术领域，特别涉及一种新能源电池电动汽车继电器粘连故障的检测方法。
背景技术
目前电动汽车在市场上越来越多。电池容量越来越大，电压越来越高。在实际运营过程中, 大量的电动汽车(特别是电动大巴)在工作一段时间之后,由于长期工作发热或者异常上下高压过程及电压和电流的波动等等, 时间和次数多了后往往都会造成出现继电器粘连故障的现象，导致继电器该断不断，带来难以预料的危险，在继电器粘连的情况下，高压直接通到负载端，高压下电不成功但电动机却停止了转动，而实际上高压电依然还在，由于未有合理的检测及故障提醒，潜在的隐患容易造成安全事故，一旦电池外部出现短路事件，由于继电器粘连无法断开，于是不可避免造成电动车火灾事件，也就是市场电动汽车时常发生的“自燃”事件。为了避免造成不必要的安全隐患，必须对继电器的状态进行检测，发现继电器粘连则需要即时维修更换。如发现不及时,则还可能导致继电器线圈和电动机报废的后果。同时也有可能高压电伤维修或检修人员等等。
目前市场上最常用的继电器粘连检测方法就是上高压电前检测继电器是否有粘连故障。而车辆运行的全过程中都不会再检测继电器是否粘连,这样同样有很大风险存在。而上高压电前检测继电器是否粘连采用的方法是电阻分压降压后，通过光藕来通断控制，送AD转换器交叉检测电压,然后根据测得电压进行放大运算,放大倍数为电阻降压的倍数,从而将计算得到的电压就认为继电器两端的实际电压。由于本身整车的高压电池***和低压中央处理***的电源不共地的,也不能共地。但是由于在汽车中央处理器在采集高压段经过降压后送AD转转器送过来的电压时, 必须要实现共地才能采集, 从而高压电池***的干扰信号会串入低压中央处理***,所以共地的给***带来非常的不稳定性。因此,这种通过AD采集继电器电压会非常不准确,这种检测继电器粘连的方法也时常出现误报和不报故障的情况。
发明内容
本发明的技术目的是克服现有技术的不足之处，提供一种新能源电池电动汽车继电器粘连故障的检测方法，用识别声音的原理来检测继电器是否粘连，解决了现有技术中存在的问题，能够实现高低压***完全隔离，有效检测继电器粘连故障，有效保障维修人员的生命安全以及避免由于电池外部短路引起的自燃事件的发生。用于控制纯电动汽车用电主回路的继电器都是安装在密闭的电气控制箱体内, 继电器在执行断开和合上动作的时候, 都会发出”啪” 的一声,声音的频率和幅度都比较单一, 即使控制箱体内有其它杂音，由于继电器动作声音的单一性，所以声音识别起来稳定可靠。在用于实践的时候,只需要把声音传感器贴在要检测的继电器表面上即可。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种新能源电池电动汽车继电器粘连故障的检测方法，应用于纯电动动力大巴车，包括以下步骤：
当汽车中央控制单元获取到对继电器发出的控制指令时，启动声音识别装置对继电器的高压触点进行动作声音采样，如未得到所述动作声音采样，则发出警报。比如当汽车中央控制单元获取到对继电器发出的闭合指令时,如未识别到对继电器的高压触点的动作声音的采样, 则发出继电器故障或粘连报警; 同样当汽车中央控制单元获取到对继电器发出的断开指令时,如未识别到对继电器的高压触点的动作声音的采样, 则发出继电器粘连报警。
作为本发明的进一步优选技术方案，在发动机或继电器后端其它用电设备周围设置工作状态识别装置，实时获取发动机或继电器后端其它用电设备的工作状态。
作为本发明的进一步优选技术方案，当所述声音识别装置启动后触发启动所述工作状态识别装置。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述工作状态识别装置为振动传感器、声音传感器。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述控制指令包括对继电器发出的闭合指令或断开指令。
作为本发明的进一步优选技术方案，当汽车中央控制单元获取所述断开控制指令，若直至所述工作状态识别装置检测到发动机或继电器后端其它用电设备停止工作后仍未得到所述动作声音采样，则发出继电器警报。
作为本发明的进一步优选技术方案，当汽车中央控制单元获取所述闭合控制指令，若在预设时间内所述工作状态识别装置检测到发动机或继电器后端其它用电设备一直保持非工作状态，则发出继电器警报。
作为本发明的进一步优选技术方案，获得所述动作声音采样的波形图，提取所述波形图中上升沿的上升沿时间值，将所述上升沿时间值和预设危险上升沿时间值进行对比，若所述上升沿时间值的大于所述预设危险上升沿时间值，则进行继电器故障预警。
作为本发明的进一步优选技术方案，当获得所述动作声音采样，则立即停止所述工作状态识别装置获取发动机或继电器后端其它用电设备的工作状态，并显示继电器触点正常。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明通过用识别声音的原理来检测继电器是否粘连，能够实现高低压***完全隔离，有效检测继电器粘连故障，同时有效保障维修人员的生命安全。
附图说明
图1为本发明的原理图；
图2为本发明在汽车中央控制单元获取到指令，继电器立即闭合或断开时的声强波形图；
图3为本发明在汽车中央控制单元获取到指令后继电器在发动机或继电器后端其它用电设备停止前的闭合或断开时的声强波形图；
图4为本发明在汽车中央控制单元获取到指令后继电器在发动机或继电器后端其它用电设备停止前的闭合或断开时的异常声强波形图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
实施例：
目前市场上新能源锂电池电动汽车由于工作功率大，电压高,一般电压范围在450伏特~ 700伏特之间。继电器在工作一段时间之后,由于长期工作发热或者异常上下高压过程及电压和电流的波动等等, 时间和次数多了后往往都会造成出现继电器粘连故障的现象。而继电器是电动汽车上、下高电压的开关，对新能源电动汽车安全正常得工作非常重要。
如图1所示，一种新能源电池电动汽车继电器粘连故障的检测方法，应用于纯电动动力大巴车，包括以下步骤：当汽车中央控制单元获取对继电器发出的控制指令时，通过声音识别装置对继电器的高压触点进行动作声音采样，如未得到所述动作声音采样，则发出警报。
利用继电器的触头在继电器无论是在断开还是闭合的瞬间的都会发出"嗒" 的声音, 通过声音识别装置，其具体可以为声音传感器来采集识别有"嗒" 的声音, 判断继电器的高压触头是否存在吸合或者断开的动作操作。如图2所示，tc为当汽车中央处理器获取所述指令后的触发时间点，t为实时获取发动机或继电器后端其它用电设备停止工作的时间点，I为声强，当继电器正常工作时，在tc点时便瞬间断开或吸合，产生具有上升沿和下降沿的声强波形图，由于断开或吸合瞬间产生，而完成动作之后保持状态不变只是振动慢慢消失，故上升沿的倾斜度大于下降沿的倾斜度。如图3所示，虽然没有在tc点时瞬时产生波形，但是上升沿的末端时刻点再t点之前，即为正常状态，可能是继电器受到了一些干扰或者在传送指令时有点延迟。
然后汽车中央处理器根据发出指令的意图结合继电器是否主动发出声音,从而确定继电器的高压触头是否存在断开或闭合动作，当结合在当下检测周期中具有汽车中央控制单元获取的控制指令，判断得到继电器是否存在粘连故障。
所述控制指令包括对继电器发出的闭合指令或断开指令。
当汽车中央控制单元获取所述闭合指令后, 启动声音传感器来采集继电器的高压触点处的声音，特别的，所述声音传感器设置在继电器周围，进一步的，在所述继电器外设有隔音盒，所述声音传感器设于所述隔音盒内。当所述声音传感器在直至发动机或继电器后端其它用电设备停止工作前采集到所述高压触点处有断开的声音发出, 则生成动作声音采样，如一直未采集到所述动作声音采样则认为该继电器粘已经发生粘连故障了，发出警告指令给整车的汽车集中控制单元,最后显示装置或音响发出警告。
当汽车中央控制单元获取所述闭合控制指令，若在预设时间内所述工作状态识别装置检测到发动机或继电器后端其它用电设备一直保持非工作状态，则发出继电器警报。
本发明通过用识别声音的原理来检测继电器是否粘连，有效检测继电器粘连故障，在高压下电不成功状态有效发出警报，保障维修人员的生命安全。
在本实施方式中，在发动机或继电器后端其它用电设备周围设置工作状态识别装置，实时获取发动机或继电器后端其它用电设备的工作状态。所述工作状态识别装置为振动传感器、声音传感器。
在本实施方式中，当所述声音识别装置启动后触发启动所述工作状态识别装置。
在本实施方式中，获得所述动作声音采样的波形图，提取所述波形图中上升沿的上升沿时间值，将所述上升沿时间值和预设危险上升沿时间值进行对比，若所述上升沿时间值的大于所述预设危险上升沿时间值，则进行继电器故障预警。如图4所示，t1为上升沿的实际触发时刻，t2为上升沿到达峰值的实际时刻，t0为继电器高压触头之间已经具有粘性情况下的上升沿到达峰值的时刻，t1t2为所述上升沿时间值，t1t0为所述预设危险上升沿时间值，故当t1t2大于t1t0时，继电器已存在问题，但不会造成立即的安全事故，所以进行继电器故障预警。
在本实施方式中，当获得所述动作声音采样，则立即停止所述声音识别装置对继电器的高压触点进行动作声音采样，并显示继电器触点正常。
Claims (3)
1.一种新能源电池电动汽车继电器粘连故障的检测方法，应用于纯电动动力大巴车，其特征在于，包括以下步骤：
当汽车中央控制单元获取到对继电器发出的控制指令时，启动声音识别装置对继电器的高压触点进行动作声音采样，如未得到所述动作声音采样，则发出警报；
获得所述动作声音采样的波形图，提取所述波形图中上升沿的上升沿时间值，将所述上升沿时间值和预设危险上升沿时间值进行对比，若所述上升沿时间值的大于所述预设危险上升沿时间值，则进行继电器故障预警；
其中，声音采样数据包括音强I；
在发动机或继电器后端其它用电设备周围设置工作状态识别装置，实时获取发动机或继电器后端其它用电设备的工作状态；
所述工作状态识别装置为振动传感器、声音传感器；
所述控制指令包括对继电器发出的闭合指令或断开指令；
当汽车中央控制单元获取所述断开控制指令，若直至所述工作状态识别装置检测到发动机或继电器后端其它用电设备停止工作后仍未得到所述动作声音采样，则发出继电器警报；
当汽车中央控制单元获取所述闭合控制指令，若在预设时间内所述工作状态识别装置检测到发动机或继电器后端其它用电设备一直保持非工作状态，则发出继电器警报。
2.根据权利要求1所述的一种新能源电池电动汽车继电器粘连故障的检测方法，其特征在于，当所述声音识别装置启动后触发启动所述工作状态识别装置。
3.根据权利要求1所述的一种新能源电池电动汽车继电器粘连故障的检测方法，其特征在于，当获得所述动作声音采样，则立即停止所述工作状态识别装置获取发动机或继电器后端其它用电设备的工作状态，并显示高压继电器触点正常。
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