一种动力电池高压接触器故障检测系统及检测方法与流程

本发明涉及新能源客车配电系统技术设计领域，具体来说是一种动力电池高压接触器故障检测系统及检测方法。

背景技术：

电动汽车动力电池配电系统中的可控开关最初是借用工业空气开，随着电动汽的发展，这种体积大、重量大并且对安装要求较高的空气磁吹开关被逐步淘汰，取而代之的多为真空或惰性气体直流接触器，其体积小、重量轻等特点，在电动汽车中应用广泛，但其最大的不足就是带载通断时容易产生粘连的问题，严重时导致无法断高压，对电动汽车高压系统或人员造成或大或小的危害。

为了解决该问题，行业内采取多种方案解决，一种是采用交替闭合各接触器的方法，电池管理系统测量接触器后端电压或电流。此方案耗时较多，检测是否粘连时，必须依次闭合各接触器，否则无法检测是否粘连。对电动汽车而言，动力电池至少4个接触器，系统自检将至少导致几秒钟的延时。另一种是采集动力电池总电压、动力电池总电流和动力电池输出端总电压，若动力电池总电压与动力电池输出总电压相等，动力电池总电压不为零，且动力电池总电流大于零，则检测接触器有粘连可能性。此方法耗时阶段，但无法检测哪个接触器有问题。第三种检测高压直流接触器是否粘连的方案,是使用带辅助触点的高压直流接触器，通过辅助触点与主触点的联动获得高压直流接触器的实际状态,但其体积较大,成本高,对其安装与布置影响大。

技术实现要素：

为了解决动力电池系统高压直流接触器粘连的检测问题，本发明提供一种动力电池高压接触器故障检测系统及检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种动力电池高压接触器故障检测系统，包括有动力电池配电系统和电池管理系统。动力电池配电系统中，总负高压直流接触器依次串联于动力电池组、高压保险和充电总正高压直流接触器；总正高压直流接触器和预充高压直流接触器并联连接、并整体与充电总正高压直流接触器并联连接；动力电池配电系统中设有5个信号检测接口，分别为位于总负高压直流接触器左侧的a点和右侧的e点，位于高压保险右侧的b点，位于总正高压直流接触器和预充高压直流接触器右侧的c点以及位于充电总正高压直流接触器右侧的d点。

所述电池管理系统中设置不少于5个信号检测接口，分别连接于动力电池配电系统中的a点、b点、c点、d点和e点。a点与e点为一组测量接口，连接电池管理系统1中的k1接口和k2接口，测量总负高压直流接触器是否粘连。b点与d点为一组测量接口，连接电池管理系统中的k3接口和k4接口，测量充电总正高压直流接触器是否粘连。b点与c点为一组测量接口，连接电池管理系统中的k5接口和k6接口，测量总正高压直流接触器和预充高压直流接触器是否粘连。

本发明和现有技术相比，其优点在于：结构简易，仅在动力电池配电系统中增加数条小线径高压检测线，并将检测线连接到电池管理系统。适用性强，满足不同电池管理系统或配电系统的所有直流高压接触器粘连检测。提高了检测效率，此接触器粘连检测系统仅需几秒种的检测时间，不影响车辆整车启动。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明动力电池高压接触器故障检测系统的整体结构示意图；

图2为本发明电池管理系统中电池管理系统电路的结构示意图；

图3为本发明动力电池高压接触器故障检测系统的测量流程示意图；

附图标记说明：1、电池管理系统，2、动力电池组，3、高压保险，4、预充电阻，5、总正高压直流接触器，6、充电总正高压直流接触器，7、预充高压直流接触器，8、总负高压直流接触器。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种动力电池高压接触器故障检测系统，包括有动力电池配电系统和电池管理系统1。

动力电池配电系统中，总负高压直流接触器8依次串联于动力电池组2、高压保险3和充电总正高压直流接触器6；总正高压直流接触器5和预充高压直流接触器7并联连接、并整体与充电总正高压直流接触器6并联连接；动力电池配电系统中设有5个信号检测接口，分别为位于总负高压直流接触器8左侧的a点和右侧的e点，位于高压保险3右侧的b点，位于总正高压直流接触器5和预充高压直流接触器7右侧的c点以及位于充电总正高压直流接触器6右侧的d点。

电池管理系统1中设置不少于5个信号检测接口，分别连接于动力电池配电系统中的a点、b点、c点、d点和e点。a点与e点为一组测量接口，连接电池管理系统1中的k1接口和k2接口，测量总负高压直流接触器8是否粘连。b点与d点为一组测量接口，连接电池管理系统1中的k3接口和k4接口，测量充电总正高压直流接触器6是否粘连。b点与c点为一组测量接口，连接电池管理系统1中的k5接口和k6接口，测量总正高压直流接触器5和预充高压直流接触器7是否粘连。

电池管理系统1中包含有电池管理系统电路，电池管理系统电路包括有三部分连接结构相同的单独电路，分别为k1-k2单独电路、k3-k4单独电路和k5-k6单独电路。

k1-k2单独电路中，vcc1端经由k1接口和k2接口连接于光电耦合器、并经由光电耦合器连接于电阻r11并连接ov端；vcc2端经由光电耦合器连接于电阻r2并连接ov端、并连接于输出口s1端。

k3-k4单独电路中，vcc1端经由k3接口和k4接口连接于光电耦合器、并经由光电耦合器连接于电阻r11并连接ov端；vcc2端经由光电耦合器连接于电阻r2并连接ov端、并连接于输出口s2端。

k5-k6单独电路中，vcc1端经由k5接口和k6接口连接于光电耦合器、并经由光电耦合器连接于电阻r12并连接ov端；vcc2端经由光电耦合器连接于电阻r2并连接ov端、并连接于输出口s3端；其中电阻r12为限流电阻，根据预充电阻选择，与其他单独电路限流电阻r11不同。

电池管理系统电路中，通过测量检测口k1-k2、k3-k4、和k5-k6的电阻值，当电阻值小于阀值时，驱动光电耦合器使输出口s端输出高电平或低电平，从而检测检测口是否通断。

高压直流接触器粘连检测方法：电池管理系统1上低压控制电源自检后，进入测量流程，电池管理系统1向个高压直流接触器输出断开指令，电池管理系统同时测量k1与k2接口、k3与k4接口、k5与k6接口电阻是否小于阀值，若小于阀值，则检测所测量接触器粘连。

高压直流接触器失效检测方法：电池管理系统1上低压控制电源自检后，进入测量流程：电池管理系统1向总负高压直流接触器输出断开指令，电池管理系统同时测量k1接口与k2接口电阻是否大于阀值，若大于阀值，则检测所测量接触器失效；电池管理系统1向预充高压直流接触器输出断开指令，电池管理系统同时测量k5接口与k6接口电阻是否大于阀值，若大于阀值，则检测所测量接触器失效；电池管理系统1向充电总正高压直流接触器输出断开指令，电池管理系统同时测量k3接口与k4接口电阻是否大于阀值，若大于阀值，则检测所测量接触器失效。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。