一種應(yīng)用于高壓電池接觸器的故障檢測設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種電氣元件的故障檢測設(shè)備，尤其涉及一種高壓電池的接觸器 故障檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 乘用車常常包括用于操作車輛的電氣系統(tǒng)和動力傳動系統(tǒng)的電池。例如，在混合 電動車輛（"HEV"）、插電式混合電動車輛（"PHEV"）、燃料電池電動車輛（"FCEV"）或純 電動車輛（"EV"）中，可將能量儲存系統(tǒng)（即高壓電池）用于向車輛的電動或動力傳動部 件提供動力。能量儲存系統(tǒng)可儲存高壓電能，該高壓電能可經(jīng)由具有正、負(fù)導(dǎo)線或?qū)к壍母?壓總線傳遞至車輛系統(tǒng)。能量儲存系統(tǒng)可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)選擇性切換的接觸器選擇性地聯(lián) 接到正、負(fù)導(dǎo)線或?qū)к?。然而，由于能量儲存系統(tǒng)提供的高壓電能，用于該高壓系統(tǒng)的接觸 器可能隨著使用時(shí)間的流逝而劣化，進(jìn)而發(fā)生故障，而接觸器的故障會為高壓系統(tǒng)的使用 帶來潛在的危險(xiǎn)，因此對接觸器故障的檢測顯得尤為重要。
[0003] 在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)接觸器閉合或斷開時(shí)，對于高壓接觸器的物理觸點(diǎn)的檢測是有 難度的，并且在對應(yīng)用于高壓接觸器檢測的設(shè)備和方法進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，相應(yīng)的設(shè)備和方法的 可靠性和安全性都需要非常高。目前常用的高壓接觸器故障檢測方法主要有以下兩種：
[0004] 第一種方法就是通過硬件設(shè)計(jì)來解決高壓接觸器的故障檢測問題。例如，選用帶 有輔助接觸器的主接觸器，由于現(xiàn)有技術(shù)中的輔助接觸器和主接觸器是機(jī)械聯(lián)動的，所以 可以通過檢測輔助接觸器的觸點(diǎn)狀態(tài)來判斷主接觸器是否發(fā)生開路或焊接故障。然而，采 用這種硬件設(shè)計(jì)的方法會增加硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，從而會大大增加系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造成 本，在市場競爭中會使產(chǎn)品處于劣勢。
[0005] 第二種常用的方法是在電池管理系統(tǒng)中集成專用的電壓測量模塊，然后在高壓接 觸器閉合前和閉合后分別測量高壓電池包的電壓，進(jìn)而來間接判斷接觸器的故障。然而，該 方法會大大增加故障檢測的時(shí)間，從而會大大延長相關(guān)設(shè)備（例如整車）的啟動時(shí)間。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的目的是提供一種應(yīng)用于高壓電池接觸器的故障檢測設(shè)備，該設(shè)備可 以低成本地快速檢測高壓電池接觸器的故障，同時(shí)保證故障檢測的可靠性。
[0007] 根據(jù)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提出了一種應(yīng)用于高壓電池接觸器的故障檢測設(shè) 備，其與高壓電池接觸器電路連接，所述高壓電池接觸器電路包括：高壓電池以及與所述高 壓電池連接的接觸器；其中，所述設(shè)備包括：
[0008] 檢測電路，其具有輸入端和輸出端，所述檢測電路的輸入端與所述接觸器連接，所 述檢測電路將流經(jīng)所述接觸器的電流形成的高壓信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的檢測信號后，從檢測電 路的輸出端輸出；
[0009] 故障判斷裝置，其與所述檢測電路的輸出端連接，所述故障判斷裝置根據(jù)所述接 觸器在收到"打開"或"閉合"的操作指令時(shí)，檢測所述檢測電路輸出的檢測信號是否發(fā)生 了狀態(tài)跳轉(zhuǎn)，以對接觸器是否發(fā)生了故障進(jìn)行判斷并發(fā)出故障狀態(tài)信號。
[0010] 在本技術(shù)方案中，發(fā)明人通過設(shè)置檢測電路和故障判斷裝置來檢測接觸器的故 障，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)中的硬件設(shè)計(jì)帶來的成本增加問題。另外，由于該檢測電路直接與 接觸器連接，檢測電路輸出的低壓信號直接反映了接觸器的故障狀態(tài)，因此所需的檢測時(shí) 間也少于現(xiàn)有技術(shù)中的檢測時(shí)間。
[0011] 采用本實(shí)用新型所述的設(shè)備對高壓電池接觸器進(jìn)行故障檢測的操作也非常簡便： 首先，按照常規(guī)操作過程，接觸器收到"打開"或"閉合"的操作指令；然后故障判斷裝置根 據(jù)檢測電路傳輸?shù)臋z測信號進(jìn)行故障判斷：接觸器在收到"打開"或"閉合"的操作指令時(shí)， 如果檢測電路的輸出端輸出的檢測信號發(fā)生了狀態(tài)跳轉(zhuǎn)（例如，從高電平跳轉(zhuǎn)到低電平， 或是從低電平跳轉(zhuǎn)到高電平），則判斷接觸器未發(fā)生故障；如果檢測信號未發(fā)生狀態(tài)跳轉(zhuǎn)， 則判斷接觸器發(fā)生了故障。
[0012] 所謂"故障狀態(tài)信號"是指故障判斷裝置發(fā)出的表征接觸器發(fā)生了故障或未發(fā)生 故障的信號。
[0013] 進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型所述的應(yīng)用于高壓電池接觸器的故障檢測設(shè)備中，所述 接觸器包括正極接觸器和負(fù)極接觸器，所述正極接觸器與高壓電池的正極連接，所述負(fù)極 接觸器與高壓電池的負(fù)極連接，所述正極接觸器和負(fù)極接觸器均分別連接有所述檢測電 路，其中，與正極接觸器連接的所述檢測電路為第一檢測電路，與負(fù)極接觸器連接的所述檢 測電路為第二檢測電路。
[0014] 也就是說，在這種技術(shù)方案中，檢測電路至少有兩套，其分別對正極接觸器和負(fù)極 接觸器的故障狀態(tài)對應(yīng)連接，該至少兩套檢測電路的設(shè)置結(jié)構(gòu)是相同的。
[0015] 可選地，在本實(shí)用新型所述的應(yīng)用于高壓電池接觸器的故障檢測設(shè)備中，所述第 一檢測電路的輸出端和第二檢測電路的輸出端分別與同一所述故障判斷裝置連接。
[0016] 在這種技術(shù)方案中，兩套檢測電路與同一個(gè)故障判斷裝置連接，該故障判斷裝置 分別接收來自兩套檢測電路的信號，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對正極接觸器和負(fù)極接觸器故障的判斷和檢 測。
[0017] 在另外一種可選的技術(shù)方案中，所述故障判斷裝置設(shè)置有第一故障判斷裝置和第 二故障判斷裝置兩個(gè)，所述第一檢測電路的輸出端與第一故障判斷裝置連接，所述第二檢 測電路的輸出端與第二故障判斷裝置連接。即第一故障判斷裝置和第二故障判斷裝置分別 對正極接觸器和負(fù)極接觸器的故障進(jìn)行判斷和檢測。
[0018] 可選地，在本實(shí)用新型所述的應(yīng)用于高壓電池接觸器的故障檢測設(shè)備中，所述檢 測電路包括：信號轉(zhuǎn)換模塊，其輸入端與接觸器連接，其輸出端與故障判斷裝置連接，所述 信號轉(zhuǎn)換模塊將所述高壓信號轉(zhuǎn)換為低壓信號后，將低壓信號作為所述檢測信號通過其輸 出端輸出給所述故障判斷裝置。
[0019] 在這種技術(shù)方案中，故障判斷裝置是通過檢測電路傳輸?shù)牡蛪盒盘柕臓顟B(tài)跳轉(zhuǎn)來 判斷接觸器是否發(fā)生了故障的，例如接觸器在收到"打開"或"閉合"的操作指令時(shí)，檢測電 路傳輸?shù)男盘枏牡碗娖教D(zhuǎn)到了高電平。
[0020] 在另外一種可選的技術(shù)方案中，所述檢測電路包括：信號轉(zhuǎn)換模塊，其輸入端與接 觸器連接，所述信號轉(zhuǎn)換模塊將所述高壓信號轉(zhuǎn)換為低壓信號后輸出；邏輯輸出模塊，其輸 入端與信號轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接，邏輯輸出模塊的輸出端與所述故障判斷裝置連接，所 述邏輯輸出模塊將來自信號轉(zhuǎn)換模塊的低壓信號轉(zhuǎn)換為邏輯信號后，將邏輯信號作為所述 檢測信號通過其輸出端輸出給所述故障判斷裝置。
[0021] 在這種可選的技術(shù)方案中，故障判斷裝置是通過檢測電路傳輸?shù)倪壿嬓盘柕臓顟B(tài) 跳轉(zhuǎn)來判斷接觸器是否發(fā)生了故障的，例如在接觸器在收到"打開"或"閉合"的操作指令 時(shí)，檢測電路傳輸?shù)倪壿嬓盘枏?0"跳轉(zhuǎn)到了 " 1"。
[0022] 在本技術(shù)方案中，故障判斷裝置可以包括單片機(jī)、可編程邏輯控制器或本領(lǐng)域內(nèi) 技術(shù)人員知曉的其他類似裝置。
[0023] 優(yōu)選地，在本實(shí)用新型所述的應(yīng)用于高壓電池接觸器的故障檢測設(shè)備中，所述檢 測電路還包括：保護(hù)模塊，其與信號轉(zhuǎn)換模塊的輸入端并聯(lián)，保護(hù)模塊通過過壓保護(hù)和/或 濾波保護(hù)以對檢測電路進(jìn)行保護(hù)。
[0024] 進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型所述的應(yīng)用于高壓電池接觸器的故障檢測設(shè)備中，所述 信號轉(zhuǎn)換模塊包括：
[0025] 光電耦合器，其輸入端通過分壓電阻與所述接觸器和所述高壓電池串接，光電耦 合器的輸出端作為所述信號轉(zhuǎn)換模塊的輸出端輸出所述低壓信號；
[0026] 低壓電源，其通過電阻與該光電耦合器的輸出端連接。
[0027] 更進(jìn)一步地，所述光電親合器的第一輸出端輸出所述低壓信號，所述光電親合器 的第一輸出端通過所述電阻連接低壓電源的正極，所述光