專利名稱：直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測裝置、方法及電動車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測方法及電動車輛。
背景技術(shù)：
在電動車輛中，接觸器起著接通或斷開直流電源與用電設備的作用，在接通或斷開時可能發(fā)生直流接觸器觸頭粘連故障，使得接觸器觸頭無法斷開，嚴重威脅到駕駛?cè)藛T和整體車輛的安全。目前一般采用主接觸器本身附帶的微動開關(guān)進行粘連檢測，該方法存在如下缺陷可選擇的主接觸器種類比較少，貨源單一，而且規(guī)格比較高，成本高；外圍電路接線復雜，降低了系統(tǒng)的可靠性；還需要占用額外的MCU接口及支撐電路。另一種采用較多的方法是通過檢測主接觸器觸點兩端的電壓進行粘連檢測，對于低壓帶可控預充電電路的系統(tǒng)，只能在系統(tǒng)電容組未充電之前進行，無法做到實時檢測；對于低壓帶非可控預充電電路的系統(tǒng)，在進行粘連檢測時，電容組可能預充電完成，此時觸點兩端的電壓很低，很容易誤判；另外，對于高壓系統(tǒng)，由于隔離運放、分壓電阻誤差的原因， 會給觸點兩端的采樣電路引入額外的隨機誤差，進而在批量生產(chǎn)時，會產(chǎn)生大批量的不合格產(chǎn)品。若采用高精度元件，會加大系統(tǒng)不必要的成本，而且收效甚微。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對如上所述現(xiàn)有解決接觸器觸點粘連方法存在的問題，提出一種精度更高、適用性更強的檢測接觸器觸電粘連的檢測裝置及檢測方法，以及利用該裝置和/或該方法的電動車輛，以避免由接觸器粘連引起的設備損壞甚至人員傷害，提高接觸器應用系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測裝置，包括直流電源；接觸器，連接直流電源及用電設備；和與接觸器連接用于驅(qū)動用電設備的控制器，該控制器內(nèi)包括通過接觸器連接直流電源的電容組、與直流電源和電容組相連的預充電模塊、用于驅(qū)動接觸器的驅(qū)動模塊、采集電容組信息的采集模塊及主控模塊MCU ；所述控制器內(nèi)還包括與所述電容組并聯(lián)的放電機構(gòu)，該放電機構(gòu)受控于MCU。本發(fā)明還包括以下技術(shù)方案直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測方法，系統(tǒng)控制器中包括電容組，其特征在于粘連檢測步驟如下1)將接觸器串聯(lián)在直流電源與電容組并聯(lián)的陽極支路中作為開關(guān)；2)系統(tǒng)控制器上電或接觸器接到斷開指令時，通過預充電使電容組電壓升至近似等于直流電源電壓；3)對電容組放電；4)檢測電容組電壓，將電容組電壓與直流電源電壓比較，若相對直流電源電壓下降，則判斷接觸器粘連；若相對直流電源電壓無變化，則判斷接觸器無粘連。為保證檢測及后續(xù)使用功能的可靠性，步驟1與步驟2之間還可包括接觸器線圈開路故障檢測，若存在線圈開路故障則還包括故障處理或報警。步驟3中電容組的放電量設置為一個閾值范圍，該閾值范圍在(0.5 6)V。本發(fā)明還包括以下技術(shù)方案一種電動車輛，采用前述直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測裝置。一種電動車輛，采用前述任一種直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測方法。本發(fā)明的有益效果在于同時適用于高壓和低壓系統(tǒng)，且不受接觸器種類的限制，適用于各種容量、型號的接觸器；可無需額外的接口電路，共用電源及電容電壓的采樣電路，僅利用直流供電系統(tǒng)中的控制器內(nèi)部硬件資源即可實現(xiàn)，采用了最少的出線方式，接觸器的連接只需兩根導線， 使得整體檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便。對采樣電路的精度要求較低，檢測可靠，不會有誤報現(xiàn)象。


圖1為本發(fā)明直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測方法實施例流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述如附圖1，1是直流電源，2是接觸器，3是控制器，4是預充電模塊，5是電容組，6是放電機構(gòu)，7是MCU，8是采集模塊，9是驅(qū)動模塊。本實施例的一種直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測裝置，包括直流電源1、連接直流電源1及用電設備的接觸器2及控制器3，控制器3用于驅(qū)動和控制用電設備，該控制器3 內(nèi)包括通過接觸器2連接直流電源1的電容組5、與直流電源1和電容組5相連的預充電模塊4、用于驅(qū)動接觸器的驅(qū)動模塊9、采集電容組信息的采集模塊8及主控模塊MCU7，所述控制器3內(nèi)還包括與所述電容組5并聯(lián)的放電機構(gòu)6，該放電機構(gòu)6受控于MCU7。詳細連接結(jié)構(gòu)如下直流電源1正極接接觸器2和預充電模塊4的一端，接觸器2 和預充電模塊4的另一端共同連接到電容組5與放電機構(gòu)6，電容組5與放電機構(gòu)6的另一端接直流電源1的負極，電容組5通過采集模塊8連接至MCU7，MCU7連接預充電模塊4、放電機構(gòu)6、及通過驅(qū)動模塊9連接接觸器2，并向各模塊發(fā)送控制信號。本實施例檢測裝置的工作原理是預充電模塊4受控于MCU7，控制器3先上電，控制器3內(nèi)部的各個模塊得電工作，MCU7控制預充電模塊4對電容組5進行預充電，當電容組5電壓充至近似直流電源2電壓時預充電完成。MCU7通過控制放電機構(gòu)6對電容組5進行放電，放電量設置為一個閾值范圍，本實施例中電容組5放電量的閾值范圍在(0. 5 6) V。MCU7通過采集模塊8檢測電容組5的電壓值，與直流電源1的電壓值比較，若較之電壓下降閾值范圍內(nèi)的電壓量則可判斷接觸器2 無粘連，若較之無變化則可判斷接觸器粘連，導致直流電源1的電壓直接接至電容組上。在完成接觸器吸合前的粘連檢測后可根據(jù)需要通過MCU7控制接觸器吸合工作， 當工作結(jié)束，需要斷開連接，則MCU7控制接觸器斷開，此時需進行的接觸器粘連檢測原理同前。附圖2是一種直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測方法實施例流程圖，用于接觸器閉合前粘連檢測，應用系統(tǒng)控制器中包括電容組，粘連檢測過程如下控制器上電后，開始對電容組進行預充電，電容組電壓充至接近直流電源電壓值， 預充電過程完成。為保證檢測及后續(xù)使用功能的可靠性，進行接觸器線圈開路故障檢測，若存在開路故障則進行報警或故障處理，若當前無線圈開路故障，則對電容進行放電。應保證電容電壓下降量在閾值范圍內(nèi)，若電壓放電量過小，否則可能導致故障誤報。采集電容組電壓與直流電源電壓進行比較，若發(fā)現(xiàn)電容電壓有一定量下降，則接觸器沒有粘連，否則，判斷接觸器粘連?？梢钥吹剑灰佑|器處于無吸合驅(qū)動狀態(tài)，就能進行接觸器粘連故障檢測。綜上所述，本發(fā)明的直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測裝置及直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測方法只需通過電容組及放電機構(gòu)即可實現(xiàn)接觸器粘連故障檢測，無需額外的電路支撐，同時適用于各種類型及各種容量的接觸器，檢測方法對于高壓低壓系統(tǒng)同樣適用，接線簡單，對采樣電路的精度要求很低，穩(wěn)定可靠，而且與有關(guān)的接觸器故障檢測例如接觸器不吸合故障檢測、過流檢測等搭配在一起，提高了整個系統(tǒng)的保護等級?，F(xiàn)有的電動汽車、公交車、叉車、牽引車、堆高車、代步車等電動車輛，一般都采用直流電源供電，采用電機驅(qū)動控制器驅(qū)動電機，而去的驅(qū)動控制器中普遍包括預充電電路及電容組，因此可采用前述直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測裝置及直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測方法用于上述電動車輛的接觸器粘連故障，可以更好地提高整體車輛的安全性能。
權(quán)利要求
1.直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測裝置，包括 直流電源；接觸器，連接直流電源及用電設備；和與接觸器連接用于驅(qū)動用電設備的控制器，該控制器內(nèi)包括通過接觸器連接直流電源的電容組、與直流電源和電容組相連的預充電模塊、用于驅(qū)動接觸器的驅(qū)動模塊、采集電容組信息的采集模塊及主控模塊MCU ；其特征在于所述控制器內(nèi)還包括與所述電容組并聯(lián)的放電機構(gòu)，該放電機構(gòu)受控于MCU。
2.直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測方法，系統(tǒng)控制器中包括電容組，其特征在于粘連檢測步驟如下1)將接觸器串聯(lián)在直流電源與電容組并聯(lián)的陽極支路中作為開關(guān)；2)系統(tǒng)控制器上電或接觸器接到斷開指令時，通過預充電使電容組電壓升至近似等于直流電源電壓；3)對電容組放電；4)檢測電容組電壓，將電容組電壓與直流電源電壓比較，若相對直流電源電壓下降，則判斷接觸器粘連；若相對直流電源電壓無變化，則判斷接觸器無粘連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測方法，其特征在于步驟1與步驟2之間還可包括接觸器線圈開路故障檢測及故障處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測方法，其特征在于步驟3中電容組的放電量設置為一個閾值范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測方法，其特征在于所述步驟3 中電容組放電量的閾值范圍在(0. 5 6) V。
6.一種電動車輛，其特征在于采用權(quán)利要求1的直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測裝置。
7.一種電動車輛，其特征在于采用權(quán)利要求2至5的任一種直流供電系統(tǒng)接觸器粘連檢測方法。
全文摘要
本發(fā)明針對現(xiàn)有解決接觸器觸點粘連方法存在的問題，提出一種精度更高、適用性更強的直流電源系統(tǒng)接觸器觸電粘連的檢測裝置及檢測方法，以及利用該裝置和/或該方法的電動車輛。利用接觸器所應用系統(tǒng)中的動力驅(qū)動控制器內(nèi)部預充電模塊及電容組，對通過接觸器與直流電源連接的電容組進行充放電及電壓檢測，并將檢測結(jié)果比較來實現(xiàn)接觸器粘連檢測，以避免由接觸器粘連引起的設備損壞甚至人員傷害，提高接觸器應用系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號G01R31/02GK102426319SQ20111027498
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者孫彥軍, 陳華財 申請人:天津市松正電動汽車技術(shù)股份有限公司