本實(shí)用新型涉電池管理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種繼電器防粘連電路。
背景技術(shù):
隨著新能源的發(fā)展,電動(dòng)汽車越來越受到人們的喜愛,但同時(shí)也存在不可避免的高壓?jiǎn)栴},例如,電動(dòng)汽車電池容量越來越大,電壓越來越高,用繼電器控制動(dòng)力電池與高壓負(fù)載(例如,電機(jī))之間的通斷時(shí)常遇到繼電器粘連問題,導(dǎo)致繼電器該斷不斷,帶來難以預(yù)料的危險(xiǎn)。
目前的電動(dòng)汽車?yán)^電器防粘連措施通常采用壓差法,在繼電器閉合前,MCU檢測(cè)繼電器兩端的電壓,若繼電器兩端沒有壓差,則認(rèn)為繼電器粘連;若繼電器兩端存在壓差,則認(rèn)為繼電器沒有粘連。然而,由于寄生電容以及電機(jī)電容的影響,使得高壓負(fù)載端存在虛電壓,即使繼電器沒有粘連,繼電器兩端也存在沒有壓差的情況,進(jìn)而導(dǎo)致MCU誤判斷,降低了MCU判斷的可靠性。
鑒于此,實(shí)有必要提供一種判斷的可靠性較高的繼電器防粘連電路。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種繼電器防粘連電路,該繼電器防粘連電路能夠避免由高壓負(fù)載的電容以及寄生電容而引起誤判的情況發(fā)生,可靠性較高。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供一種繼電器防粘連電路,包括電池、高壓負(fù)載、電子開關(guān)、放電電路以及電池管理系統(tǒng);所述電池用于輸出電能至所述高壓負(fù)載;所述電子開關(guān)連接于所述電池與所述高壓負(fù)載之間,用于建立或者斷開所述電池與所述高壓負(fù)載之間的電性連接;所述放電電路并聯(lián)于所述高壓負(fù)載的兩端;所述電池管理系統(tǒng)分別與所述電子開關(guān)以及所述放電電路相連,并發(fā)出第一控制信號(hào)至所述電子開關(guān);所述電子開關(guān)接收到所述第一控制信號(hào)時(shí),其處于斷開狀態(tài)以斷開所述電池與所述高壓負(fù)載之間的電性連接;所述電子開關(guān)未接收到所述第一控制信號(hào)時(shí),其處于閉合狀態(tài)以建立所述電池與所述高壓負(fù)載之間的電性連接;當(dāng)所述電子開關(guān)處于斷開狀態(tài)時(shí),所述電池管理系統(tǒng)還用于發(fā)送第二控制信號(hào)至所述放電電路;所述放電電路接收到所述第二控制信號(hào)時(shí),其導(dǎo)通以使得所述高壓負(fù)載通過其進(jìn)行放電;所述放電電路未接收到所述第二控制信號(hào)時(shí),其斷開以阻止所述高壓負(fù)載通過其進(jìn)行放電;當(dāng)所述高壓負(fù)載通過所述放電電路完成放電時(shí),所述電池管理系統(tǒng)還用于檢測(cè)所述電子開關(guān)兩端的電壓,并依據(jù)所述電子開關(guān)兩端的壓差判斷所述電子開關(guān)是否粘連;若所述電子開關(guān)兩端沒有壓差,則所述電池管理系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)以提示所述電子開關(guān)粘連。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,若所述電子開關(guān)兩端存在壓差,則所述電池管理系統(tǒng)停止發(fā)送第一控制信號(hào),所述電子開關(guān)閉合,進(jìn)而使得所述電池為所述高壓負(fù)載供電。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,所述第二控制信號(hào)為PWM信號(hào)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,所述電池包括正極與負(fù)極,所述高壓負(fù)載包括并聯(lián)的電容以及電阻,所述電子開管包括繼電器;所述電池的正極依次通過所述繼電器以及所述并聯(lián)的電容、電阻與所述電池的負(fù)極相連。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,所述放電電路包括放電電阻以及光電子開關(guān);所述光電子開關(guān)的第一端通過所述放電電阻與所述電阻的一端相連;所述光電子開關(guān)的第二端與所述電阻的另一端相連;所述光電子開關(guān)的第三端與所述電池管理系統(tǒng)相連。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,所述光電子開關(guān)的第一端、第二端以及第三端分別對(duì)應(yīng)N型光MOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極、源極以及柵極。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,所述電池管理系統(tǒng)包括MCU,所述MCU分別與所述光電子開關(guān)的柵極以及所述繼電器相連。
本實(shí)用新型提供的繼電器防粘連電路,由于所述高壓負(fù)載的兩端連接有放電電路,當(dāng)所述電子開關(guān)處于斷開狀態(tài)時(shí),所述高壓負(fù)載先通過所述放電電路放電,待放電完成時(shí)所述電池管理系統(tǒng)再判斷所述電子開關(guān)兩端的電壓,進(jìn)而能夠避免由所述高壓負(fù)載的電容以及寄生電容而引起的電子開關(guān)兩端沒有壓差的情況發(fā)生,從而提高了所述繼電器防粘連電路的可靠性。
【附圖說明】
圖1為本實(shí)用新型提供的繼電器防粘連電路的功能模塊圖。
圖2為本實(shí)用新型提供的繼電器防粘連電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益技術(shù)效果更加清晰明白,以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,本說明書中描述的具體實(shí)施方式僅僅是為了解釋本實(shí)用新型,并不是為了限定本實(shí)用新型。
請(qǐng)參閱圖1,其為本實(shí)用新型提供的繼電器防粘連電路100的功能模塊圖。繼電器防粘連電路100包括電池10、高壓負(fù)載20、電子開關(guān)30、放電電路40以及電池管理系統(tǒng)50。其中,所述電池10用于輸出電能至所述高壓負(fù)載20。在本實(shí)施方式中,所述高壓負(fù)載20為電機(jī)。
所述電子開關(guān)30連接于所述電池10與所述高壓負(fù)載20之間,用于建立或者斷開所述電池10與所述高壓負(fù)載20之間的電性連接。當(dāng)所述電子開關(guān)30處于閉合狀態(tài)時(shí),其用于建立所述電池10與所述高壓負(fù)載20之間的電性連接;當(dāng)所述電子開關(guān)30處于斷開狀態(tài)時(shí),其用于斷開所述電池10與所述高壓負(fù)載20之間的電性連接。
所述放電電路40并聯(lián)于所述高壓負(fù)載20的兩端,當(dāng)所述電子開關(guān)30處于斷開狀態(tài)時(shí),所述高壓負(fù)載20通過所述放電電路40進(jìn)行放電。
所述電池管理系統(tǒng)50分別與所述電子開關(guān)30以及所述放電電路40相連,并發(fā)出第一控制信號(hào)至所述電子開關(guān)30。當(dāng)所述電子開關(guān)30接收到所述第一控制信號(hào)時(shí),所述電子開關(guān)30斷開所述電池10與所述高壓負(fù)載20之間的電性連接;當(dāng)所述電子開關(guān)30未接收到所述第一控制信號(hào)時(shí),所述電子開關(guān)30建立所述電池10與所述高壓負(fù)載20之間的電性連接。當(dāng)所述電子開關(guān)30處于斷開狀態(tài)時(shí),所述電池管理系統(tǒng)50還用于發(fā)送第二控制信號(hào)至所述放電電路40;當(dāng)所述放電電路40接收到所述第二控制信號(hào)時(shí),所述放電電路40導(dǎo)通以使得所述高壓負(fù)載20通過其放電;當(dāng)所述放電電路40未接收到所述第二控制信號(hào)時(shí),所述放電電路40斷開以阻止所述高壓負(fù)載20通過其放電。在本實(shí)施方式中,所述第二控制信號(hào)為低占空比PWM(Pulse Width Modulation,脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)。
進(jìn)一步地,當(dāng)所述高壓負(fù)載20通過所述放電電路40完成放電時(shí),所述電池管理系統(tǒng)50還用于檢測(cè)所述電子開關(guān)30兩端的電壓,并依據(jù)所述電子開關(guān)30兩端的壓差判斷所述電子開關(guān)30是否粘連。具體地,當(dāng)所述電子開關(guān)30處于斷開狀態(tài)時(shí),若所述電子開關(guān)30兩端存在壓差,則所述電池管理系統(tǒng)50停止發(fā)送第一控制信號(hào),使得所述電子開關(guān)30閉合,進(jìn)而使得所述電池10為所述高壓負(fù)載20供電;若所述電子開關(guān)30兩端沒有壓差(電壓相等),則所述電池管理系統(tǒng)50發(fā)出報(bào)警信號(hào)以提示所述電子開關(guān)30粘連。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2,其為本實(shí)用新型提供的繼電器防粘連電路100的的電路原理圖。所述電池10包括正極與負(fù)極,所述高壓負(fù)載20包括并聯(lián)的電容C以及電阻R,所述電子開管30包括繼電器K;所述電池10的正極依次通過所述繼電器K以及所述并聯(lián)的電容C、電阻R與所述電池的負(fù)極相連??梢岳斫?,在實(shí)際工作過程中所述高壓負(fù)載20的兩端還產(chǎn)生寄生電容C1。
所述放電電路40包括放電電阻R1以及光電子開關(guān)Q1。所述光電子開關(guān)Q1的第一端通過所述放電電阻R1與所述電阻R的一端相連;所述光電子開關(guān)Q1的第二端與所述電阻R的另一端相連;所述光電子開關(guān)Q1的第三端與所述電池管理系統(tǒng)50相連。在本實(shí)施方式中,所述光電子開關(guān)Q1的第一端、第二端以及第三端分別對(duì)應(yīng)N型光MOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極、源極以及柵極。
所述電池管理系統(tǒng)50包括MCU,該MCU分別與所述光電子開關(guān)Q1的第三端以及繼電器K相連。
所述繼電器防粘連電路100的工作原理如下:
所述MCU首先發(fā)送第一控制信號(hào)以控制所述繼電器K處于斷開狀態(tài),然后發(fā)送第二控制信號(hào)至所述光電子開關(guān)Q1以使得所述電容C以及寄生電容C1通過所述放電電阻R1進(jìn)行放電,當(dāng)放電完成時(shí),所述MCU停止發(fā)送第二控制信號(hào)至所述光電子開關(guān)Q1進(jìn)而阻止所述電容C以及寄生電容C1通過所述放電電阻R1Q進(jìn)行放電;接著所述MCU檢測(cè)繼電器K兩端的電壓,若所述繼電器K兩端存在壓差,則所述MCU停止發(fā)出第一控制信號(hào)以使得所述繼電器K閉合,進(jìn)而使得所述電池10為所述高壓負(fù)載20供電;若所述繼電器K兩端沒有壓差(電壓相等),則發(fā)出報(bào)警信號(hào)以提示所述繼電器K粘連。可以理解,所述高壓負(fù)載20的放電時(shí)間可以依據(jù)所述電容C以及寄生電容C1的容量而確定。
本實(shí)用新型提供的繼電器防粘連電路100,由于在所述繼電器K閉合之前,所述MCU先發(fā)送第二控制信號(hào)至所述光電子開關(guān)Q1以使得所述電容C以及寄生電容C1通過所述放電電阻R1進(jìn)行放電,然后再檢測(cè)所述繼電器K兩端的電壓,進(jìn)而避免了由于所述寄生電容C1以及電容C而引起的所述繼電器兩端沒有壓差的情況發(fā)生,從而提高了所述MCU判斷的可靠性。
此外,由于所述MCU發(fā)送低占空比的PWM信號(hào),即使當(dāng)繼電器K閉合后,所述MCU誤將所述光電子開關(guān)Q1開通,但由于開通的時(shí)間很短暫,其有效值很小,因此,不會(huì)將所述放電電阻R1燒壞也不會(huì)影響整個(gè)繼電器防粘連電路100可靠性。
本實(shí)用新型并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所描述,因此對(duì)于熟悉領(lǐng)域的人員而言可容易地實(shí)現(xiàn)另外的優(yōu)點(diǎn)和修改,故在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下,本實(shí)用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)、代表性的設(shè)備和這里示出與描述的圖示示例。