CN202141790U - 一种纯电动轿车主控制器的继电器故障检测电路 - Google Patents

一种纯电动轿车主控制器的继电器故障检测电路 Download PDF

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纪勇
李晓林
张红星
王利民
郑娜
王秀荣
贺庆书
张振兴
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Abstract

本实用型公开了一种纯电动轿车主控制器的继电器故障检测电路，包括主控制器、接口电路、驱动控制回路、继电器、采样电路和传感器；所述主控制器通过驱动控制回路与继电器电连接，所述采样电路接收驱动控制回路和传感器的信号，并将该信号反馈至主控制器，所述主控制器与接口电路相互电连接。有益效果：由于在控制回路上增加电流采样电阻，并通过微控制器采样电路，判断车用低压继电器控制回路和控制开关器件的故障状态，增加了纯电动汽车的安全性。该电路结构简单，有效增加了新能源汽车的安全性和可靠性。

Description

一种纯电动轿车主控制器的继电器故障检测电路
技术领域
本实用新型涉及一种纯电动轿车用主控制器，特别是涉及一种纯电动轿车主控制器控制低压继电器控制回路和开关器件状态的检测电路，属于纯电动轿车控制器技术领域。
背景技术
目前，国内外已开发的纯电动轿车动力***中，主控制器在对低压继电器控制时，通常只是控制低压继电器的通断，图1是现有高电平驱动电路原理图，图2是现有低电平驱动电路原理图；如图1和图2所示，主控制器通过开关器件控制继电器。在控制过程中不考虑被控继电器控制回路或主要控制开关器件的故障状态，因此存在控制过程失效，或造成设备的损坏的情况，严重时可能导致低压线束长时间过载而发生火灾。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服已有技术的缺点，提供一种可检查控制回路故障状态的主控制器。
本实用新型所采用的技术方案是：一种纯电动轿车主控制器的继电器故障检测电路，包括主控制器、接口电路、驱动控制回路、继电器、采样电路和传感器；所述主控制器通过驱动控制回路与继电器电连接，所述采样电路接收驱动控制回路和传感器的信号，并将该信号反馈至主控制器，所述主控制器与接口电路相互电连接。
所述驱动控制回路包括开关器件Q1、电阻R1、稳压二极管D，所述电阻R1与稳压二极管D串联后与开关器件Q1的驱动极间并联连接。
在所述开关器件Q1和继电器之间串联有采样电阻R2，分压式取样电路和采样电阻R2与继电器之间电连接。
所述主控制器选用CPUXE167。
所述开关器件指场效应管、三极管或继电器。
本实用新型的有益效果：由于在控制回路上增加电流采样电阻，并通过微控制器采样电路，判断车用低压继电器控制回路和控制开关器件的故障状态，增加了纯电动汽车的安全性。该电路结构简单，有效增加了新能源汽车的安全性和可靠性。
附图说明
图1是现有高电平驱动电路原理图；
图2是现有低电平驱动电路原理图；
图3是本实用新型原理框图；
图4是本实用新型场效管高电平驱动电路原理图；
图5是本实用新型场效管低电平驱动电路原理图；
图6是本实用新型三极管高电平驱动电路原理图；
图7是本实用新型三极管低电平驱动电路原理图；
图8是本实用新型继电器高电平驱动电路原理图；
图9是本实用新型继电器低电平驱动电路原理图。
1.控制端        2.采样端。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细说明。
如图3至图9所示，本实用新型纯电动轿车主控制器的继电器故障检测电路，包括主控制器、接口电路、驱动控制回路、继电器、采样电路和传感器；所述主控制器通过驱动控制回路与继电器电连接，所述采样电路接收驱动控制回路和传感器的信号，并将该信号反馈至主控制器，所述主控制器与接口电路相互电连接。所述驱动控制回路包括开关器件Q1、电阻R1、稳压二极管D，所述电阻R1与稳压二极管D串联后与场效应管Q1的驱动极间并联连接。所述开关器件是指场效应管、三极管或继电器。在所述开关器件Q1和继电器之间串联有采样电阻R2，分压式取样电路和采样电阻R2与继电器之间电连接。所述主控制器选用CPUXE167；接口电路主要包括CAN总线接口电路和RS232接口电路，接口电路分别与外部的智能设备连接。
现以低电平控制方式为例说明本实用新型的工作原理是：
在低压控制回路短路时，继电器K1控制线直接与电源VCC连接，AD采样端2进行采样，此时，采样电压Us将是一个接近电源VCC的电压值，控制器检测Us > （VCC-△U1）时，判断为控制回路短路故障。
低压控制回路断路时，AD采样端2进行采样，由于电阻R1和稳压二极管D1的存在， AD采样端2的采样电压Us将是接近电源地的电压值，控制器检测到Us < △U2时，判断为控制回路断路故障。
Us 、Us1、Us2– AD采样端对地测到的电压值；
△U1–检测控制回路短路故障的可靠阈值；
△U2–检测控制回路断路故障的可靠阈值；
△U3– 检测过载电压阈值；
△U4– 检测开关器件短路故障阈值；
△U5– 检测开关器件短路阈值；
低压控制回路过载时，电流通过R2取样电阻流过开关器件Q1进入电源地，由于开关器件Q1接通后，导通电阻非常小（相对于电流采样元件）。此过载电流流过R2取样电阻时，在AD采样端2将采集到Us，当Us > △U3时, 判断为控制回路过载。
低压控制回路中的开关器件短路时，如果微控制器未对开关器件Q1通过控制端1进行驱动控制，此时，在AD采样端2检测Us < △U4时，判断为开关器件Q1发生短路故障。
低压控制回路中的开关器件断路时，微控制器在对开关器件Q1操作前，记录AD采样端2的电压值为Us1；微控制器对开关器件Q1通过控制端1进行了驱动控制，记录AD采样端2的电压值为Us2，如果 （Us1- Us2）< △U5时，判断为开关器件Q1发生断路故障；由于在控制回路上增加电流采样电阻，并通过微控制器采样电路，判断车用低压继电器控制回路和控制开关器件的故障状态，增加了纯电动汽车的安全性。该电路结构简单，有效增加了新能源汽车的安全性和可靠性。

Claims (5)

1.一种纯电动轿车主控制器的继电器故障检测电路，其特征在于，包括主控制器、接口电路、驱动控制回路、继电器、采样电路和传感器；所述主控制器通过驱动控制回路与继电器电连接，所述采样电路接收驱动控制回路和传感器的信号，并将该信号反馈至主控制器，所述主控制器与接口电路相互电连接。
2.根据权利要求1所述的纯电动轿车主控制器的继电器故障检测电路，其特征在于，所述驱动控制回路包括开关器件Q1、电阻R1、稳压二极管D，所述电阻R1与稳压二极管D串联后与开关器件Q1的驱动极间并联连接。
3.根据权利要求2所述的纯电动轿车主控制器的继电器故障检测电路，其特征在于，在所述开关器件Q1和继电器之间串联有采样电阻R2，分压式取样电路和采样电阻R2与继电器之间电连接。
4.根据权利要求1所述的纯电动轿车主控制器的继电器故障检测电路，其特征在于，所述主控制器选用CPUXE167。
5.根据权利要求2或3所述的纯电动轿车主控制器的继电器故障检测电路，其特征在于，所述开关器件为场效应管、三极管或继电器。
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