一种用于电动汽车高压回路的继电器状态诊断方法技术

本发明专利技术提供了一种用于电动汽车高压回路的继电器状态诊断方法，电动汽车高压回路包括开关电路和高压源，所述继电器状态诊断方法包括：判断是否向继电器发送了闭合指令；发送了闭合指令时判断流经继电器的控制侧的电流是否在合理范围内，然后判断继电器的驱动侧两端电压是否相等；未发送闭合指令时判断流经继电器的控制侧的电流是否为0，然后判断继电器的驱动侧两端电压是否相等。本发明专利技术可根据继电器控制侧电流特性，实现对继电器状态的预判断；然后通过向继电器发送控制指令和检测继电器驱动侧的电压来进一步判断组成开关电路的各个继电器的状态。采用本发明专利技术的技术方案可以准确的监控继电器的状态，又不影响继电器原有的性能，可靠性更高。

【技术实现步骤摘要】
—种用于电动汽车高压回路的继电器状态诊断方法
本专利技术涉及电动汽车动力系统领域，具体涉及，用于对电动汽车高压回路中的继电器状态进行诊断。
技术介绍
电动汽车或混合动力汽车采用高压动力电池作为电动汽车高压回路的能量存储装置，高压动力电池的电压普遍超过300V，为确保电动汽车高压回路的安全性和可控性，需要在电动汽车高压回路中设置高压继电器(在下文中简称继电器)、保险等器件，为确保电动汽车高压回路连接状态以及导通/断开的安全性，需要控制系统或控制器实时监控电动汽车高压回路中高压继电器的状态，以便确保高压继电器安全断开或闭合。 继电器状态一般包括三个状态:断开、闭合、粘连。当控制系统向继电器发送控制命令后，继电器根据控制命令，执行闭合或断开动作，但当继电器出现故障或控制信号连接线束出现故障，继电器不会响应控制命令，如果控制系统不能正确监控继电器的状态，将产生错误的控制，产生高压风险，可能会导致电气元件的损毁。 电动汽车高压回路包括高压总正继电器(以下简称为正端继电器)、高压总负继电器(以下简称为负端继电器)、预充电继电器、充电继电器、加热继电器、高压总回路保险、充电回路保险、加热回路保险。现有的技术一般选用带有状态反馈的继电器来监控继电器状态，这种方式只能实现对正端继电器和负端继电器状态诊断，包括上述控制器的电池管理系统(BMS)不能正确诊断其他继电器状态，当这些不能被诊断的继电器失效时，BMS不能正确预测电路故障，带来整车高压风险。现有技术公开了一种继电器状态反馈实现方法，通过在继电器本体上增加一个反馈线圈，BMS通过读取反馈线圈电平实现对继电器状态的判断，这种方法可以监控继电器状态，但额外增加一个可能导致继电器失效的失效点，降低继电器的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供，解决现有用于诊断电动汽车高压回路中继电器状态的方法可靠性差的问题。 本专利技术适用于所有安装BMS、继电器及保险的电动车辆，本专利技术的基本思想是控制器通过采集继电器驱动侧的电压和控制侧的电流，实现对继电器状态的实时监控。本专利技术的继电器状态诊断方法的实现装置是一个具有多路电压信号采集、多路电流信号采集及继电器控制的控制器，该控制器可在上电初始化和控制器上电过程中采集继电器驱动电流信号和触点电压信号，进而根据采集到的信号判断继电器的状态。当控制器发出继电器的控制命令后，同时判断继电器的实际状态，然后通过将控制命令与继电器实际状态进行比较来判断继电器是否满足期望的控制要求，如果继电器满足所述控制要求，则判断出继电器工作正常，如果不满足所述控制要求，则判断出继电器控制故障，包括线束故障或继电器故障等。 本专利技术的技术方案是这样实现的:，所述电动汽车高压回路包括由至少一个继电器组成的开关电路和高压源，所述继电器包括控制侧和驱动侧，所述驱动侧与高压源连接，所述控制侧与用于向所述继电器发送指令的控制器连接，所述继电器状态诊断方法包括:步骤101:判断是否向所述继电器发送了闭合指令，如果已经发送，则进行步骤102，否则进行步骤104 ；步骤102:判断流经所述继电器的控制侧的电流是否在合理范围内，如果不在所述合理范围内，则判断出所述继电器为故障状态或所述电动汽车高压回路的线束断路；如果在所述合理范围内，则执行步骤103 ；步骤103:判断所述继电器的驱动侧两端电压是否相等；如果相等，则判断出所述继电器为闭合状态，如果不相等则判断出所述继电器为断开状态；步骤104:判断流经所述继电器的控制侧的电流是否为0，如果不为0，则判断出所述控制器存在输出故障；如果为0，则执行步骤105 ；步骤105:判断所述继电器的驱动侧两端电压是否相等，如果相等，则判断出所述继电器为粘连故障状态，如果不相等则判断出所述继电器为断开状态。 在优选的方案中，所述继电器具体包括:预充电继电器、正端继电器、充电继电器、加热继电器和负端继电器；其中，所述预充电继电器、正端继电器、充电继电器、加热继电器和负端继电器的控制侧均与所述控制器连接，所述预充电继电器、正端继电器、充电继电器和加热继电器的驱动侧均与所述高压源的正极连接，所述预充电继电器的驱动侧和正端继电器的驱动侧并联，所述负端继电器的驱动侧与所述高压源的负极连接。 在优选的方案中，在执行步骤101之前，所述继电器状态诊断方法还包括如下的初步诊断流程:步骤201:所述控制器向所述电动汽车高压回路中的所有继电器发送断开指令，然后判断所述高压源两端的电压Ubattl和所述开关电路两端的电压Uhvl的差值是否小于第一额定值，如果是，则判断出所述正端继电器和负端继电器均为粘连故障状态；否者执行如下步骤；步骤202:所述控制器向所述正端继电器发送闭合指令，然后判断所述高压源两端的电压Ubatt2和所述正端继电器驱动侧两端的电压Uhv2的差值是否小于第二额定值，如果是，则判断出所述负端继电器为粘连故障状态；步骤203:所述控制器向所述负端继电器发送闭合指令，然后判断所述高压源两端的电压Ubatt3和所述负端继电器驱动侧两端的电压Uhv3的差值是否小于第三额定值，如果是，则判断出所述正端继电器为粘连故障状态。 在优选的方案中，在判断出所述负端继电器为粘连故障状态，或所述正端继电器为粘连故障状态，或所述步骤203的判断结果为否时，所述初步诊断流程还包括如下步骤:步骤204:所述控制器向所述充电继电器发送断开指令，然后判断所述高压源两端的电压Ubatt4和所述充电继电器驱动侧两端的电压Uhv4的差值是否小于第四额定值，如果是，则判断出所述充电继电器为粘连故障状态；如果否，则执行步骤205 ；步骤205:所述控制器向所述充电继电器发送闭合指令，然后判断所述高压源两端的电压Ubatt5和所述充电继电器驱动侧两端的电压Uhv5的差值是否小于第五额定值，如果是，贝IJ判断出所述充电继电器为闭合状态；如果否，则所述充电继电器为断开或故障状态，并且执行步骤206 ；步骤206:所述控制器向所述加热继电器发送断开指令，然后判断所述高压源两端的电压Ubatt6和所述加热继电器驱动侧两端的电压Uhv6的差值是否小于第六额定值，如果是，则判断出所述加热继电器为粘连状态；否者执行步骤207 ；步骤207:所述控制器向所述加热继电器发送闭合指令，然后判断所述高压源两端的电压Ubatt7和所述加热继电器驱动侧两端的电压Uhv7的差值是否小于第七额定值，如果是，则判断出所述加热继电器为闭合状态；否者所述加热继电器为断开或故障状态。 在优选的方案中，所述第一额定值至第七额定值的大小均为5V。 在优选的方案中，所述控制器通过运放电路和场效应晶体管与所述继电器连接，所述运放电路包括运算放大器；所述场效应晶体管的栅极与所述控制器连接，源极与所述运算放大器的正向输入端连接；所述运算放大器的输出端与所述继电器的控制侧连接，所述运算放大器的输入端与分流器并联；其中，对流经所述继电器的控制侧的电流进行判断前，首先测量所述分流器两端电压，然后用分流器两端电压除以所述分流器的电阻得到流经所述继电器的控制侧的电流。 本专利技术提供的用于电动汽车高压回路的继电器状态诊断方法可实现对所有接入电动汽车高压回路的继电器的状态进行实时监控。根据继电器电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电动汽车高压回路的继电器状态诊断方法，所述电动汽车高压回路包括由至少一个继电器组成的开关电路和高压源，所述继电器包括控制侧和驱动侧，所述驱动侧与高压源连接，所述控制侧与用于向所述继电器发送指令的控制器连接，其特征在于，所述继电器状态诊断方法包括：步骤101：判断是否向所述继电器发送了闭合指令，如果已经发送，则进行步骤102，否则进行步骤104；步骤102：判断流经所述继电器的控制侧的电流是否在合理范围内，如果不在所述合理范围内，则判断出所述继电器为故障状态或所述电动汽车高压回路的线束断路；如果在所述合理范围内，则执行步骤103；步骤103：判断所述继电器的驱动侧两端电压是否相等；如果相等，则判断出所述继电器为闭合状态，如果不相等则判断出所述继电器为断开状态；步骤104：判断流经所述继电器的控制侧的电流是否为0，如果不为0，则判断出所述控制器存在输出故障；如果为0，则执行步骤105；步骤105：判断所述继电器的驱动侧两端电压是否相等，如果相等，则判断出所述继电器为粘连故障状态，如果不相等则判断出所述继电器为断开状态。

【技术特征摘要】
1.一种用于电动汽车高压回路的继电器状态诊断方法，所述电动汽车高压回路包括由至少一个继电器组成的开关电路和高压源，所述继电器包括控制侧和驱动侧，所述驱动侧与高压源连接，所述控制侧与用于向所述继电器发送指令的控制器连接，其特征在于，所述继电器状态诊断方法包括: 步骤101:判断是否向所述继电器发送了闭合指令，如果已经发送，则进行步骤102，否则进行步骤104 ； 步骤102:判断流经所述继电器的控制侧的电流是否在合理范围内，如果不在所述合理范围内，则判断出所述继电器为故障状态或所述电动汽车高压回路的线束断路；如果在所述合理范围内，则执行步骤103 ； 步骤103:判断所述继电器的驱动侧两端电压是否相等；如果相等，则判断出所述继电器为闭合状态，如果不相等则判断出所述继电器为断开状态； 步骤104:判断流经所述继电器的控制侧的电流是否为0，如果不为0，则判断出所述控制器存在输出故障；如果为0，则执行步骤105 ； 步骤105:判断所述继电器的驱动侧两端电压是否相等，如果相等，则判断出所述继电器为粘连故障状态，如果不相等则判断出所述继电器为断开状态。2.根据权利要求1所述的继电器状态诊断方法，其特征在于，所述继电器具体包括:预充电继电器、正端继电器、充电继电器、加热继电器和负端继电器；其中，所述预充电继电器、正端继电器、充电继电器、加热继电器和负端继电器的控制侧均与所述控制器连接，所述预充电继电器、正端继电器、充电继电器和加热继电器的驱动侧均与所述高压源的正极连接，所述预充电继电器的驱动侧和正端继电器的驱动侧并联，所述负端继电器的驱动侧与所述高压源的负极连接。3.根据权利要求2所述的继电器状态诊断方法，其特征在于，在执行步骤101之前，所述继电器状态诊断方法还包括如下的初步诊断流程: 步骤201:所述控制器向所述电动汽车高压回路中的所有继电器发送断开指令，然后判断所述高压源两端的电压Ubattl和所述开关电路两端的电压Uhvl的差值是否小于第一额定值，如果是，则判断出所述正端继电器和负端继电器均为粘连故障状态；否者执行如下步骤； 步骤202:所述控制器向所述正端继电器发送闭合指令，然后判断所述高压源两端的电压Ubatt2和所述正端继电器驱动侧两端的电压Uhv2的差值是否小于第二额定值，如果是，则判断出所述负端继电...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建新，王旭，卜凡涛，高力，常涛，单红艳，张亚男，
申请(专利权)人：华晨汽车集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21