電動汽車用高壓繼電器的觸點檢測裝置制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種電動汽車用高壓繼電器的觸點檢測裝置，包括：微控制器、測試單元、采集單元和轉換單元；在本申請中，通過為被測觸點設有測試單元，從而可以以與被測觸點的電路適配的電流值來向被測觸點輸出測試電流，進而可以檢測高壓繼電器觸點的狀態(tài)時，通過采集檢流電阻的電壓來測定被測觸點是否正常；本申請可以方便的通過微控制器向被測觸點輸出測試電流后，通過采集單元來獲得測試被測觸點自身的電流信息的數(shù)字信號，進而生成檢測結果；由于本申請的檢測對象為被檢測觸點本身，且可以實時/按需的對該被測觸點進行檢測，所以可以直接、及時、有效的來進行電動汽車高壓繼電器觸點狀態(tài)的檢測。
【專利說明】
電動汽車用高壓繼電器的觸點檢測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車自動控制領域，特別是涉及一種電動汽車用高壓繼電器的觸點檢測裝置。
【背景技術】
[0002]CAN (Controller Area Network，控制器局域網(wǎng)絡)廣泛應用于汽車電子控制技術中，用于實現(xiàn)汽車的監(jiān)測與控制；具體的，通過CAN總線，可以實現(xiàn)諸如發(fā)動機的定時、注油控制，加速、剎車控制(ASC)及復雜的抗鎖定剎車系統(tǒng)(ABS)等電子控制系統(tǒng)中各單元間的數(shù)據(jù)通訊。
[0003]電動汽車的電子控制系統(tǒng)中，高壓繼電器作為具有隔離作用的自動開關元件，可以實現(xiàn)對于多種汽車中電路的控制。
[0004]高壓繼電器中，觸點的好壞會影響對汽車控制的有效性，即，當高壓繼電器的觸點故障時，會造成電子控制系統(tǒng)的控制失效，從而造成行車的安全隱患；為此，需要對高壓繼電器的觸點進行有效地檢測，以排除安全隱患。
[0005]現(xiàn)有技術中，高壓繼電器的觸點檢測方法包括，通過電池管理系統(tǒng)監(jiān)測高壓接通時回路中電流變化，來推導出高壓繼電器觸點是否粘連。
[0006]發(fā)明人經(jīng)過研宄發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術中，通過電池管理系統(tǒng)監(jiān)測的方式只能在每次啟動時才能進行檢測，所以不具備實時性，不能及時地發(fā)現(xiàn)高壓繼電器觸點的故障；所以存在失效或誤判的可能。
[0007]因此，現(xiàn)有技術中，需要一種可以及時且有效的進行高壓繼電器的觸點檢測的方式。
實用新型內(nèi)容
[0008]為了解決現(xiàn)有技術中所存在的高壓繼電器的觸點檢測不及時的問題，本實用新型所提供一種電動汽車用高壓繼電器的觸點檢測裝置，包括:微控制器、測試單元、采集單元和轉換單元；
[0009]所述測試單元包括:隔離直流/直流變換器DC/DC、開關管和檢流電阻；
[0010]所述隔離DC/DC，用于根據(jù)所述微控制器的控制指令生成與被測觸點的電路適配的測試電流；所述隔離DC/DC的正極與所述開關管串聯(lián)后，與所述被測觸點的一側連接；所述被測觸點的另一側與所述檢流電阻串聯(lián)后，與所述隔離DC/DC的負極連接；
[0011]所述采集單元包括，用于將所述檢流電阻的模擬電壓信號轉換為數(shù)字信號的數(shù)模轉換器ADC模塊，和，用于將ADC模塊的數(shù)字信號的電壓值調(diào)整為與所述微控制器適配的隔離模塊；
[0012]所述轉換單元與控制器局域網(wǎng)絡CAN總線連接，用于當所述微控制器根據(jù)所述數(shù)字信號生成檢測結果后，將所述檢測結果轉換為符合所述CAN總線協(xié)議標準的數(shù)據(jù)。
[0013]優(yōu)選的，在本實用新型實施例中，所述微控制器包括用于與所述隔離DC/DC連接的通用輸入/輸出接口。
[0014]優(yōu)選的，在本實用新型實施例中，所述被測觸點包括有多個，每個所述被測觸點分別連接有對應的測試單元；
[0015]所述微控制器包括多個通用輸入/輸出接口，多個通用輸入/輸出接口分別與各所述隔離DC/DC連接。
[0016]優(yōu)選的，在本實用新型實施例中，所述開關管包括二極管。
[0017]優(yōu)選的，在本實用新型實施例中，所述轉換單元包括:
[0018]CAN 收發(fā)器。
[0019]優(yōu)選的，在本實用新型實施例中，所述微控制器還包括:
[0020]用于將所述檢測結果發(fā)送至電動汽車中各控制器的I2C接口、SCI接口或/和通用輸入/輸出接口中的一種或任意組合。
[0021]從上述的技術方案可以看出，在本申請中，通過為被測觸點設有測試單元，從而可以以與被測觸點的電路適配的電流值來向被測觸點輸出測試電流，進而可以檢測高壓繼電器觸點的狀態(tài)時，通過采集檢流電阻的電壓來測定被測觸點是否正常；本申請可以方便的通過微控制器向被測觸點輸出測試電流后，通過采集單元來獲得測試被測觸點自身的電流信息的數(shù)字信號，進而生成檢測結果；由于本申請的檢測對象為被檢測觸點本身，且可以實時/按需的對該被測觸點進行檢測，所以可以直接、及時、有效的來進行電動汽車高壓繼電器觸點狀態(tài)的檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本申請中所述電動汽車用高壓繼電器的觸點檢測裝置的結構示意圖；
[0024]圖2為使用本申請中所述電動汽車用高壓繼電器的觸點檢測裝置進行檢測的方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本實用新型方案，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0026]為了能夠解決現(xiàn)有技術中對高壓繼電器觸點的檢測不能直接且準確的技術問題，在本申請中提供了一種電動汽車用高壓繼電器的觸點檢測裝置，如圖1所示，包括:微控制器01、測試單元02、采集單元03和轉換單元04 ；
[0027]測試單元02包括隔離DC/DC23、開關管24和檢流電阻25 ;其中，隔離DC/DC23用于根據(jù)微控制器01的控制指令生成與被測觸點22的電路適配的測試電流；隔離DC/DC23的正極與開關管24串聯(lián)后與被測觸點22的一側連接；被測觸點22的另一側與檢流電阻25串聯(lián)后與隔離DC/DC23的負極連接；
[0028]采集單元03包括，用于將檢流電阻25的模擬電壓信號轉換為數(shù)字信號的ADC模塊31，和，用于將ADC模塊31的數(shù)字信號的電壓值調(diào)整為與微控制器01適配的隔離模塊32 ；
[0029]轉換單元04與CAN總線連接，用于當微控制器01根據(jù)數(shù)字信號生成檢測結果后，將檢測結果轉換為符合CAN總線協(xié)議標準的數(shù)據(jù)。
[0030]在現(xiàn)有技術中的檢測方式中，通過電池管理系統(tǒng)監(jiān)測高壓接通時回路中電流變化，來推導出高壓繼電器觸點是否粘連的方式，只能在每次啟動時才能進行檢測，所以不具備實時性，不能及時地發(fā)現(xiàn)高壓繼電器觸點的故障，為此，在本申請，通過直接為被測觸點構建測試電路的方式，來直接獲取被測觸點的電氣狀態(tài)信息，從而達到實時檢測被測觸點的目的。
[0031]具體的，在本申請中，為了可以實時的獲取被測觸點22的通斷性信息，采用了為被測觸點22構建測試電路來直接對被測觸點進行檢測的方式，具體的，本申請中的觸點檢測裝置按照各單元的功能的不同，可以分為微控制器01、測試單元02、采集單元03和轉換單元04這幾部分，其中微控制器01作為控制部件，可以通過其自身的軟件程序設定，或是，通過轉換單元04所接收的反饋數(shù)據(jù)等網(wǎng)絡數(shù)據(jù)來生成控制指令；此外，微控制器01還可以根據(jù)接收的數(shù)字信號進行預設的運算等處理以生成檢測結果。
[0032]在微控制器01生成控制指令后，隔離DC/DC23可以根據(jù)該控制指令向被測觸點22輸出測試電流；由于隔離DC/DC23可以起到隔離的作用，從而可以避免被測觸點22處的相對高壓電流對于微控制器01的影響或可能的損壞。
[0033]在實際應用中，高壓繼電器中的被測觸點22可以包括有多個，為此，隔離DC/DC23也需要與多個被測觸點22——對應，即，每個被測觸點22對應有一個隔離DC/DC23，此時，可以通過微控制器01的多個通用輸入/輸出接口分別與多個隔離DC/DC23對應連接，以使多個隔離DC/DC23可以分別向每個被測觸點22輸出測試電流。
[0034]測試單元02還包括串聯(lián)于隔離DC/DC23的正極和被測觸點22之間的開關管24，開關管24可以防止多個被測觸點同時工作時，相互干擾；此外，測試單元02還包括串聯(lián)于隔離DC/DC23的負極和被測觸點22之間的檢流電阻25，通過采集檢流電阻25的電壓值，就可以實現(xiàn)對流經(jīng)被測觸點22的電流的檢測。在實際應用中，開關管24 —般可以為二極管。
[0035]為了將檢流電阻25的電壓值轉換為可用的數(shù)據(jù)信息，在本申請中，還設有采集單元03，采集單元03具體包括ADC模塊31和隔離模塊32，其中ADC模塊31與檢流電阻25連接后，將檢流電阻25兩端的模擬電壓信號轉換為數(shù)字信號，然后在經(jīng)過隔離模塊32對數(shù)字信號進行隔離/調(diào)壓以生成與微控制器01電壓適配的數(shù)字信號，隔離模塊32與微控制器01連接，因此微控制器01可以接收到檢流電阻25的電阻信息數(shù)據(jù)，進而可以判斷被測觸點22的接通/斷開狀態(tài)；
[0036]為了實現(xiàn)遠程網(wǎng)絡控制，在本申請中，觸點檢測裝置還包括轉換單元04，轉換單元04與控制器局域網(wǎng)絡CAN總線連接，用于微控制器01根據(jù)控制網(wǎng)絡需求進行被測觸點22的檢測時刻，和采集單元03的數(shù)字信號生成檢測結果后，將檢測結果轉換為符合CAN總線協(xié)議標準的數(shù)據(jù)。轉換單元04具體可以是CAN收發(fā)器，從而可以通過CAN總線實現(xiàn)與車輛中其他設備的數(shù)據(jù)交互。
[0037]進一步的，在本申請中，微控制器01還可以包括有I2C接口、SCI接口或/和通用輸入/輸出接口，這樣，通過上述接口，就可以將微控制器01所生成的檢測結果發(fā)送至電動汽車中各控制器中。
[0038]綜上所述，在本申請中，通過為被測觸點設有測試單元，從而可以以與被測觸點的電路適配的電流值來向被測觸點輸出測試電流，進而可以檢測高壓繼電器觸點的狀態(tài)時，通過采集檢流電阻的電壓來測定被測觸點是否正常；本申請可以方便的通過微控制器向被測觸點輸出測試電流后，通過采集單元來獲得測試被測觸點自身的電流信息的數(shù)字信號，進而生成檢測結果；由于本申請的檢測對象為被檢測觸點本身，且可以實時/按需的對該被測觸點進行檢測，所以可以直接、及時、有效的來進行電動汽車高壓繼電器觸點狀態(tài)的檢測。
[0039]使用本申請中所述電動汽車用高壓繼電器的觸點檢測裝置，進行檢測的方法可以如圖2所示，包括步驟:
[0040]S11、在高壓繼電器處于吸合/斷開狀態(tài)時，向被測觸點輸入與被測觸點的電路適配的測試電流，并通過檢流電阻獲取被測觸點的模擬電壓信號；測試電流由隔離DC/DC根據(jù)微控制器的控制指令生成；
[0041]在現(xiàn)有技術中的檢測方式中，通過電池管理系統(tǒng)監(jiān)測高壓接通時回路中電流變化，來推導出高壓繼電器觸點是否粘連的方式，只能在每次啟動時才能進行檢測，所以不具備實時性，不能及時地發(fā)現(xiàn)高壓繼電器觸點的故障，為此，在本申請，通過直接為被測觸點構建測試電路的方式，來直接獲取被測觸點的電氣狀態(tài)信息，從而達到實時檢測被測觸點的目的。
[0042]本申請所使用的微控制器作為控制部件，可以通過其自身的軟件程序設定，或是，通過轉換單元所接收的反饋數(shù)據(jù)等網(wǎng)絡數(shù)據(jù)來生成控制指令；此外，微控制器還可以根據(jù)接收的數(shù)字信號進行預設的運算等處理以生成檢測結果。
[0043]在微控制器生成控制指令后，隔離DC/DC可以根據(jù)該控制指令向被測觸點輸出測試電流；由于隔離DC/DC可以起到隔離的作用，從而可以避免被測觸點處的相對高壓電流對于微控制器的影響或可能的損壞。
[0044]在實際應用中，高壓繼電器中的被測觸點可以包括有多個，為此，隔離DC/DC也需要與多個被測觸點一一對應，即，每個被測觸點對應有一個隔離DC/DC，此時，可以通過微控制器的多個通用輸入/輸出接口分別與多個隔離DC/DC對應連接，以使多個隔離DC/DC可以分別向每個被測觸點輸出測試電流。
[0045]本申請中，串聯(lián)于隔離DC/DC的正極和被測觸點之間的開關管可以防止多個被測觸點同時工作時，相互干擾；此外，串聯(lián)于隔離DC/DC的負極和被測觸點之間還設有檢流電阻，通過采集檢流電阻的電壓值，就可以實現(xiàn)對流經(jīng)被測觸點的電流的檢測。在實際應用中，開關管一般可以采用二極管。
[0046]S12、將檢流電阻的模擬電壓信號轉換為數(shù)字信號；并將數(shù)字信號的電壓值調(diào)整為與微控制器適配檢測數(shù)據(jù)；
[0047]為了將檢流電阻的電壓值轉換為可用的數(shù)據(jù)信息，在本申請中，還設有與檢流電阻連接的ADC模塊，ADC模塊將檢流電阻兩端的模擬電壓信號轉換為數(shù)字信號，然后在經(jīng)過隔離模塊對數(shù)字信號進行隔離/調(diào)壓以生成與微控制器電壓適配的數(shù)字信號，隔離模塊與微控制器連接，因此微控制器可以接收到檢流電阻的電阻信息數(shù)據(jù)，進而可以判斷被測觸點的接通/斷開狀態(tài)。
[0048]S13、微控制器根據(jù)檢測數(shù)據(jù)生成檢測結果；
[0049]由于微控制器自身具有數(shù)據(jù)處理功能，所以可以據(jù)檢測數(shù)據(jù)來生成對于被測觸點的檢測結果；
[0050]S14、將檢測結果轉換為符合CAN總線協(xié)議標準的數(shù)據(jù)，并發(fā)送至CAN總線。
[0051]為了實現(xiàn)遠程網(wǎng)絡控制，在本申請中，還可以通過與控制器局域網(wǎng)絡CAN總線連接的轉換單元，將檢測結果轉換為符合CAN總線協(xié)議標準的數(shù)據(jù)；具體的可以是，微控制器根據(jù)控制網(wǎng)絡需求進行被測觸點的檢測時刻，和采集單元的數(shù)字信號生成檢測結果后，通過CAN收發(fā)器，從而可以通過CAN總線實現(xiàn)與車輛中其他設備的數(shù)據(jù)交互。
[0052]進一步的，在本申請中，微控制器還可以包括有I2C接口、SCI接口或/和通用輸入/輸出接口，這樣，通過上述接口，就可以將微控制器所生成的檢測結果發(fā)送至電動汽車中各控制器中。
[0053]綜上所述，在本申請中，通過為被測觸點設有測試單元，從而可以以與被測觸點的電路適配的電流值來向被測觸點輸出測試電流，從而可以在高壓繼電器處于吸合/斷開狀態(tài)時，通過采集檢流電阻的電壓來測定被測觸點是否正常；本申請可以方便的通過微控制器向被測觸點輸出測試電流后，通過采集單元來獲得測試被測觸點自身的電流信息的數(shù)字信號，進而生成檢測結果；由于本申請的檢測對象為被檢測觸點本身，且可以實時/按需的對該被測觸點進行檢測，所以可以直接、及時、有效的來進行電動汽車高壓繼電器觸點狀態(tài)的檢測。
[0054]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例提供的裝置而言，由于其與實施例提供的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
[0055]對所提供的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所提供的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種電動汽車用高壓繼電器的觸點檢測裝置，其特征在于，包括:微控制器、測試單元、采集單元和轉換單元； 所述測試單元包括:隔離直流/直流變換器DC/DC、開關管和檢流電阻； 所述隔離DC/DC，用于根據(jù)所述微控制器的控制指令生成與被測觸點的電路適配的測試電流；所述隔離DC/DC的正極與所述開關管串聯(lián)后，與所述被測觸點的一側連接；所述被測觸點的另一側與所述檢流電阻串聯(lián)后，與所述隔離DC/DC的負極連接； 所述采集單元包括，用于將所述檢流電阻的模擬電壓信號轉換為數(shù)字信號的數(shù)模轉換器ADC模塊，和，用于將ADC模塊的數(shù)字信號的電壓值調(diào)整為與所述微控制器適配的隔離模塊； 所述轉換單元與控制器局域網(wǎng)絡CAN總線連接，用于當所述微控制器根據(jù)所述數(shù)字信號生成檢測結果后，將所述檢測結果轉換為符合所述CAN總線協(xié)議標準的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述電動汽車用高壓繼電器的觸點檢測裝置，其特征在于， 所述微控制器包括用于與所述隔離DC/DC連接的通用輸入/輸出接口。
3.根據(jù)權利要求2所述電動汽車用高壓繼電器的觸點檢測裝置，其特征在于， 所述被測觸點包括有多個，每個所述被測觸點分別連接有對應的測試單元； 所述微控制器包括多個通用輸入/輸出接口，多個通用輸入/輸出接口分別與各所述隔離DC/DC連接。
4.根據(jù)權利要求3所述電動汽車用高壓繼電器的觸點檢測裝置，其特征在于， 所述開關管包括二極管。
5.根據(jù)權利要求4所述電動汽車用高壓繼電器的觸點檢測裝置，其特征在于，所述轉換單元包括: CAN收發(fā)器。
6.根據(jù)權利要求5所述電動汽車用高壓繼電器的觸點檢測裝置，其特征在于，所述微控制器還包括: 用于將所述檢測結果發(fā)送至電動汽車中各控制器的內(nèi)部集成電路I2C接口、SCI接口或/和通用輸入/輸出接口中的一種或任意組合。
【文檔編號】G01R31/327GK204215007SQ201420499665
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權日:2014年8月29日
【發(fā)明者】丁勇, 王東晨, 吳畏, 黃敏, 倪婧, 明磊, 劉明, 袁思佳 申請人:一汽-大眾汽車有限公司