高压接触器状态诊断装置的制作方法

本发明涉及高压接触器技术领域，尤其涉及高压接触器状态诊断装置。

背景技术：

电动汽车的高压主回路中，需要设置主回路开关装置，通常选用的是高压接触器。高压接触器是电动汽车电池系统中非常重要的电气装置，在车辆运行过程中，需要对高压接触器的状态进行诊断，确认接触器状态是否与控制要求一致。另外，还需要检测接触器粘连等故障。

目前，大多采用测量触点前端和后端的电压，通过比较前、后电压是否一致来判断接触器的状态为闭合或是断开，这种测量方式需要进行高压采集，且需要与主控端进行隔离，硬件成本较高，这种方式能够判断电池正极接触器的状态，但无法检测负极接触器的状态，因为：负极接触器的前端接地，闭合后后端也接地，采用高压采集的方式，检测不出接触器是闭合还是断开。

技术实现要素：

本发明提供高压接触器状态诊断装置，以降低高压接触器状态诊断成本。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种高压接触器状态诊断装置，该装置包括：方波发生器、电压采集模块、处理器模块、第一电容和电阻，其中：

高压接触器的前端串联第一电容；

所述第一电容的另一端与所述电阻连接；

所述电阻的另一端与方波发生器连接；

所述电阻与所述第一电容之间的任一点K连接电压采集模块；

电压采集模块的另一端连接处理器模块；

所述方波发生器持续产生周期为2T的方波信号，包括长度为T的高电平信号和长度为T的低电平信号；

所述电压采集模块在每个方波周期2T内，在高电平持续期间的第一设定时刻采集K点的电压V_h，并在低电平持续期间的第二设定时刻采集K点的电压V_l，将采集到的V_h、V_l发送给所述处理器模块；

所述处理器模块计算所述电压采集模块发来的V_h和V_l的差值，若二者的差值的绝对值大于预设值，则确定所述高压接触器断开；否则，确定所述高压接触器闭合。

所述电压采集模块采集电压V_h的第一设定时刻为：高电平持续期间的中间时刻；

所述电压采集模块采集电压V_l的第二设定时刻为：低电平持续期间的中间时刻。

所述处理器模块进一步用于，

当确定所述高压接触器断开或闭合时，从所述高压接触器的主控模块获取所述高压接触器的当前控制信号：断开或闭合，将确定的所述高压接触器的断开或闭合状态与获取的所述高压接触器的当前控制信号进行匹配，若二者一致，则确认所述高压接触器正常；否则，确认所述高压接触器故障，发出故障提示。

所述高压接触器位于电动车辆内。

所述高压接触器后端存在寄生的y电容。

本发明的结构简单，且能够检测出处于任何位置的高压接触器的断开或闭合状态，且不仅适用于正极高压接触器，也适用于负极高压接触器，成本低，实现容易。

附图说明

图1为本申请实施例提供的高压接触器状态诊断装置的结构图；

图2为当图1中的高压接触器S断开时，方波发生器输出的方波信号和K点的电压信号的变化示意图；

图3为当图1中的高压接触器S闭合时，方波发生器输出的方波信号和K点的电压信号的变化示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图1为本申请实施例提供的高压接触器状态诊断装置的结构图，其主要包括：方波发生器11、电压采集模块12、处理器模块13、第一电容C1和电阻R1，其中：

高压接触器S的前端串联电容C1；

电容C1的一端连接高压接触器S的前端，另一端与电阻R1连接；

电阻R1的一端与电容C1连接，另一端与方波发生器11连接；

在电阻R1与电容C1之间的任一点K连接电压采集模块12；

电压采集模块12的一端接入K点，另一端连接处理器模块13；

电容C2为模拟的高压接触器S后端的寄生电容，如：对于电动车辆中的高压接触器，为高压母线对电动车辆车身的寄生电容，电容C3为模拟的高压接触器S前端的寄生电容；对于电动车辆来说，高压母线与高压接触器S前端的距离小于其与高压接触器S后端的距离，因此，C3远小于C2。其中：

方波发生器11：用于持续产生周期为2T的方波信号，其中，周期为2T的方波信号包括：长度为T的高电平信号和长度为T的低电平信号；

电压采集模块12：用于在每个方波周期2T内，在高电平持续期间的第一设定时刻(如：中间时刻)采集K点的电压V_h，并在低电平持续期间的第二设定时刻(如：中间时刻)采集K点的电压V_l，并将采集到的V_h、V_l发送给处理器模块13；

处理器模块13：用于在接收到电压采集模块12发来的V_h和V_l时，计算V_h和V_l的差值，若二者的差值的绝对值大于预设值，则确定高压接触器S断开；否则，确定高压接触器S闭合。

进一步地，当处理器模块13根据V_h和V_l确定高压接触器S的断开或闭合状态后，从高压接触器S的主控模块获取高压接触器S的当前控制信号：断开或闭合，将确定的状态与高压接触器S的当前控制信号进行匹配，若二者一致，则确认高压接触器S正常；否则，确认高压接触器S故障，发出故障提示。

对于图1所示装置，当高压接触器S断开时，方波发生器11输出的方波信号和K点的电压信号的变化示意图如图2所示，其中，上方为方波发生器11输出的方波信号，下方为K点的电压信号；

当高压接触器S闭合时，方波发生器11输出的方波信号和K点的电压信号的变化示意图如图3所示，其中，上方为方波发生器11输出的方波信号，下方为K点的电压信号。

从图2和图3可以看出，当高压接触器S断开时，在方波发生器11输出高电平信号期间，K点的电压也基本保持高电平，在方波发生器11输出低电平信号期间，K点的电压也基本保持低电平；

但当高压接触器S闭合时，在方波发生器11输出高电平信号期间，K点的电压是处于不断上升状态的，在高电平信号结束时达到最高点，在方波发生器11输出低电平信号期间，K点的电压是处于不断下降状态的，在低电平信号结束时达到最低点。

根据以上特点，本申请设计了如图1所示的装置，通过在每个方波周期内的高电平持续期间的第一设定时刻(如：中间时刻)采集K点的电压V_h，并在低电平持续期间的第二设定时刻(如：中间时刻)采集K点的电压V_l，并通过V_h和V_l的差值的绝对值，来判断高压接触器S是断开还是闭合。

本申请中，对电阻R1、电容C1的取值不进行限定，在具体应用时，电容R1、电容C1的取值可根据电容C3、C2等具体情况进行设定。例如：在一实施例中，C3＝1nF(纳法)，C2＝47nF，方波发生器11产生的方波的周期2T为10ms(毫秒)，高电平为4.096V，此时，电阻R1＝100KΩ(千欧)，C1＝0.1μF(微法)。

本申请尤其适用于高压接触器S后端线束较长的场景，此时，高压接触器S后端(例如：高压接触器S与电动车辆车身之间)会产生寄生的y电容，如图1中的电容C2。

本申请的有益技术效果如下：

本申请的结构简单，且能够检测出处于任何位置的高压接触器的断开或闭合状态，且不仅适用于正极高压接触器，也适用于负极高压接触器，成本低，实现容易。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。