一种低边接触器的粘连故障检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低边接触器的粘连故障检测电路，包括触点检测输入回路，其第一输入端与动力电池系统中低N串电池组正极端BL+连接；触点检测输入回路的第二输入端和第三输入端，分别与动力电池系统的负极端HVN和BMS主控芯片的输出端KC1连接；触点检测输入回路的输出端分别与触点检测输出回路的输入端和线圈启动检测回路的第二输入端连接；触点检测输出回路的输出端与BMS主控芯片连接；线圈启动检测回路的第一输入端与外部线圈驱动电路连接；线圈启动检测回路的输出端与BMS主控芯片连接。本实用新型专利技术不需要人工排查，能够准确地判定低边接触器触点是否出现粘连故障，提高检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种低边接触器的粘连故障检测电路
本技术涉及电池管理
，特别是涉及一种低边接触器的粘连故障检测电路。
技术介绍
电池管理系统(BatteryManagementSystem，以下简称BMS)是电池保护装置，也是电池与负载终端的桥梁，根据在线监测的电池实际使用状态为电池提供过充、过放、过温等保护功能，确保电池被安全使用。电池管理系统BMS在电动汽车、通信基站、机器人等诸多领域，被广泛应用。以电动汽车为例，车载动力电池系统(以下简称动力电池系统)中，普遍采用直流接触器(以下简称接触器)作为电池系统高压回路的开关装置，是电池系统中的关键电气部件，由BMS或车载电子控制系统控制其通断。在实际使用中，由于大电流的冲击，有时会发生接触器触点粘连故障，使得动力电池系统的正负极两端仍然存在高压，此时将会对车辆和操作人员造成极大的安全风险。其中，之所以造成车辆和操作人员安全风险，存在的原因包括：BMS没有对接触器触点进行粘连检测，无法探测到接触器触点粘连故障，因此不能及时报警，以提醒操作人员在维修前先手动断开高压回路。鉴于上述问题，现有一些技术方案采用光耦芯片直接采样动力电池系统两端的高压，来检测接触器触点粘连故障，但是这些方案只能初步判断为接触器触点粘连故障，却不能确定是否真为触点粘连故障。如果需要判定是否为触点粘连故障，当判断为触点粘连故障时，还需要进一步人工排查具体故障的原因：是因为未断开接触器线圈电源而导致触点未断开，还是的确因为发生了触点粘连故障。另外，现有的检测技术方案，由于是直接检测高压，所以选用的光耦芯片的价格也很高，导致BMS硬件成本较高。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种低边接触器的粘连故障检测电路。为此，本技术提供了一种低边接触器的粘连故障检测电路，其包括触点检测输入回路、触点检测输出回路、线圈启动检测回路和BMS主控芯片；其中，触点检测输入回路，其第一输入端VP2与动力电池系统中低N串电池组正极端BL+相连接，用于接收动力电池系统中低N串电池组的正极端电压；低N串电池组是在动力电池系统中靠近低边接触器KL2的多个串联的单体电池；低N串电池组的负极端B-通过低边接触器KL2连接动力电池系统的负极端HVN；其中，触点检测输入回路，其第二输入端与动力电池系统的负极端HVN相连接，用于接收动力电池系统的负极端HVN电压；其中，触点检测输入回路，其第三输入端与BMS主控芯片的输出端KC1连接，用于接收并执行BMS主控芯片输出的开关控制信号KC1；其中，触点检测输入回路，其输出端分别与触点检测输出回路的输入端和线圈启动检测回路的第二输入端连接，用于控制触点检测输出回路和线圈启动检测回路这两个回路的通断；触点检测输出回路，其输出端B与BMS主控芯片的第一输入端连接，用于向BMS主控芯片输出触点检测信号B；线圈启动检测回路，其第一输入端KLC与外部线圈驱动电路连接，用于接收外部线圈驱动电路发来的线圈启动信号；线圈启动检测回路，其输出端A与BMS主控芯片的第二输入端连接，用于向BMS主控芯片输出线圈启动检测信号A；BMS主控芯片，用于在接收所述触点检测输出回路输送的触点检测信号B，以及接收所述线圈启动检测回路输出的线圈启动检测信号A，当高压上电前或者高压下电后，如果所述触点检测输出回路输出端B的触点检测信号B为高电平，而所述线圈启动检测回路输出端A的线圈启动检测信号A为低电平，那么判定低边接触器KL2存在粘连故障。优选地，BMS主控芯片，还用于当高压上电前或者高压下电时在判断低边接触器KL2存在粘连故障后，发出低电平的开关控制信号KC1给所述触点检测输入回路中的开关K1的信号输入端，控制断开所述开关K1，使得粘连检测结束。优选地，BMS主控芯片，还用于当高压上电时，如果所述触点检测输出回路输出端B的触点检测信号B以及所述线圈启动检测回路输出端A的线圈启动检测信号A，均为高电平，判定已高压激活低边接触器KL2，否则，判定未高压激活低边接触器KL2。优选地，触点检测输入回路包括电阻R1、电阻R2、电阻R10、二极管D2、开关K1、电容C1、电阻R3、二极管D1、光耦Q1、电阻R4和电阻R6，其中：动力电池系统中低N串电池组的正极端BL+，连接开关K1的一端；该开关K1的一端作为所述触点检测输入回路的第一输入端；电阻R1的第1管脚，连接开关K1的另一端；其中，开关K1的信号输入端作为触点检测输入回路的第三输入端，连接BMS主控芯片的输出端KC1；电阻R1的第2管脚，分别连接电阻R2的第1管脚、电容C1的第1管脚和电阻R3的第1管脚；电阻R2的第2管脚，分别连接电阻R10的第2管脚和二极管D2的阴极；电阻R2的第2管脚，还分别连接电容C1和光耦Q1的第2管脚、二极管D1的阳极；电阻R10的第1管脚作为所述触点检测输入回路的第二输入端，连接动力电池系统的负极端HVN；二极管D2的阳极，连接电池组的负极端B-；电阻R3的第2管脚，分别连接光耦Q1的第1管脚和二极管D1的阴极；光耦Q1的第3管脚连接电阻R4的第2管脚；光耦Q1的第4管脚接地；电阻R4的第1管脚，分别连接电阻R6的第2管脚和开关管Q2的基极；电阻R6的第1管脚，分别连接电阻R5的第2管脚和开关管Q2的发射极。优选地，触点检测输出回路包括：电阻R5、开关管Q2和电阻R7，其中：电阻R5的第1管脚，连接外部直流电源5V；开关管Q2的集电极，分别连接触点检测输出回路的输出端B和电阻R7的第1管脚；电阻R7的第2管脚接地。优选地，所述线圈启动检测回路包括：电阻R8、开关管Q3和电阻R9，其中：开关管Q3的基极作为所述线圈启动检测回路的第二输入端，连接光耦Q1的第3管脚；开关管Q3的发射极，连接电阻R8的第2管脚；电阻R8的第1管脚，作为所述线圈启动检测回路的第一输入端，用于连接外部线圈驱动电路，用于接收外部线圈驱动电路发来的线圈启动信号；开关管Q3的集电极，分别连接所述线圈启动检测回路的输出端A和电阻R9的第1管脚；电阻R9的第2管脚接地。由以上本技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本技术提供了一种低边接触器的粘连故障检测电路，其不需要人工排查，就能够准确地判定低边接触器触点是否出现粘连故障，能够显著地提高检测效率，具有重大的实践意义。此外，本技术提供的低边接触器的粘连故障检测电路，硬件电路设计科学，不占用BMS主控芯片额外端口资源，由于不直接检测高压，因此电子元器件为普遍应用型号，易于选型，而且电路板占用空间小，设计成本很低，是一种易于器件选型且成本低廉的技术方案。因此，本技术的技术方案具有很强的实用价值和市场推广价值。附图说明图1为本技术提供的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低边接触器的粘连故障检测电路，其特征在于，包括触点检测输入回路(100)、触点检测输出回路(200)、线圈启动检测回路(300)和BMS主控芯片(400)；/n其中，触点检测输入回路(100)，其第一输入端VP2与动力电池系统中低N串电池组正极端BL+相连接，用于接收动力电池系统中低N串电池组的正极端电压；/n低N串电池组是在动力电池系统中靠近低边接触器KL2的多个串联的单体电池；/n低N串电池组的负极端B-通过低边接触器KL2连接动力电池系统的负极端HVN；/n其中，触点检测输入回路(100)，其第二输入端与动力电池系统的负极端HVN相连接，用于接收动力电池系统的负极端HVN电压；/n其中，触点检测输入回路(100)，其第三输入端与BMS主控芯片的输出端KC1连接，用于接收并执行BMS主控芯片输出的开关控制信号KC1；/n其中，触点检测输入回路(100)，其输出端分别与触点检测输出回路(200)的输入端和线圈启动检测回路(300)的第二输入端连接，用于控制触点检测输出回路(200)和线圈启动检测回路(300)这两个回路的通断；/n触点检测输出回路(200)，其输出端B与BMS主控芯片(400)的第一输入端连接，用于向BMS主控芯片(400)输出触点检测信号B；/n线圈启动检测回路(300)，其第一输入端KLC与外部线圈驱动电路连接，用于接收外部线圈驱动电路发来的线圈启动信号；/n线圈启动检测回路(300)，其输出端A与BMS主控芯片(400)的第二输入端连接，用于向BMS主控芯片(400)输出线圈启动检测信号A；/nBMS主控芯片(400)，用于在接收所述触点检测输出回路(200)输送的触点检测信号B，以及接收所述线圈启动检测回路(300)输出的线圈启动检测信号A，当高压上电前或者高压下电后，如果所述触点检测输出回路(200)输出端B的触点检测信号B为高电平，而所述线圈启动检测回路(300)输出端A的线圈启动检测信号A为低电平，那么判定低边接触器KL2存在粘连故障。/n...

【技术特征摘要】
1.一种低边接触器的粘连故障检测电路，其特征在于，包括触点检测输入回路(100)、触点检测输出回路(200)、线圈启动检测回路(300)和BMS主控芯片(400)；
其中，触点检测输入回路(100)，其第一输入端VP2与动力电池系统中低N串电池组正极端BL+相连接，用于接收动力电池系统中低N串电池组的正极端电压；
低N串电池组是在动力电池系统中靠近低边接触器KL2的多个串联的单体电池；
低N串电池组的负极端B-通过低边接触器KL2连接动力电池系统的负极端HVN；
其中，触点检测输入回路(100)，其第二输入端与动力电池系统的负极端HVN相连接，用于接收动力电池系统的负极端HVN电压；
其中，触点检测输入回路(100)，其第三输入端与BMS主控芯片的输出端KC1连接，用于接收并执行BMS主控芯片输出的开关控制信号KC1；
其中，触点检测输入回路(100)，其输出端分别与触点检测输出回路(200)的输入端和线圈启动检测回路(300)的第二输入端连接，用于控制触点检测输出回路(200)和线圈启动检测回路(300)这两个回路的通断；
触点检测输出回路(200)，其输出端B与BMS主控芯片(400)的第一输入端连接，用于向BMS主控芯片(400)输出触点检测信号B；
线圈启动检测回路(300)，其第一输入端KLC与外部线圈驱动电路连接，用于接收外部线圈驱动电路发来的线圈启动信号；
线圈启动检测回路(300)，其输出端A与BMS主控芯片(400)的第二输入端连接，用于向BMS主控芯片(400)输出线圈启动检测信号A；
BMS主控芯片(400)，用于在接收所述触点检测输出回路(200)输送的触点检测信号B，以及接收所述线圈启动检测回路(300)输出的线圈启动检测信号A，当高压上电前或者高压下电后，如果所述触点检测输出回路(200)输出端B的触点检测信号B为高电平，而所述线圈启动检测回路(300)输出端A的线圈启动检测信号A为低电平，那么判定低边接触器KL2存在粘连故障。


2.如权利要求1所述的低边接触器的粘连故障检测电路，其特征在于，BMS主控芯片(400)，还用于当高压上电前或者高压下电时在判断低边接触器KL2存在粘连故障后，发出低电平的开关控制信号KC1给所述触点检测输入回路(100)中的开关K1的信号输入端，控制断开所述开关K1，使得粘连检测结束。


3.如权利要求1所述的低边接触器的粘连故障检测电路，其特征在于，BMS主控芯片(400)，还用于当高压上电时，如果所述触点检测输出回路(200)输出端B的触点检测信号B以及所述线圈启动检测回路(300)输出端A...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明艳，
申请(专利权)人：力神动力电池系统有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12