[发明专利]车辆的高压继电器系统及其诊断方法

说明书

本发明涉及车辆的高压继电器系统及其诊断方法。该系统包括：继电器、位于电池和功率转换器之间的第一接触部件、电压施加单元以及位于电压施加单元与地之间的第二接触部件。第一电阻在其第一端处与第二接触部件的第二端串联连接，并且在第一电阻的第二端处连接至地。控制器响应于接通/断开控制信号操作继电器，以使第一接触部件两端的触点或第二接触部件两端的触点短路或断路，并且基于接通/断开控制信号的类型和第一电阻两端的电压值来确定继电器是否故障。

技术领域

本发明涉及一种车辆的高压继电器系统及其诊断方法，更具体地，涉及这样一种车辆的高压继电器系统及其诊断方法：其能够诊断简化结构的系统中的继电器处于接通或断开状态下的继电器故障。

背景技术

电动车辆或混合动力车辆装备有作为主电源的高压电池，用于向作为驱动源的电机供应电力，并且电动车辆或混合动力车辆包括配置为对电池充电的充电装置、配置为使电机工作的功率转换器等等。功率转换器响应于电机控制单元(MCU)的控制信号通过对高压电池所供应的电力进行相位变换来驱动电机。

图1为示意性地示出根据现有技术的适用于传统电动车辆或混合动力车辆的高压电路的配置和连接的示意图。参考图1，第一主继电器21安装于电池10的正极端子与直流(DC)链路的正极端子之间的电路上，第二主继电器22安装于电池10的负极端子与DC链路的负极端子之间的电路上，预充电继电器23和预充电电阻24安装于绕过第一主继电器21的旁路电路上。响应于电池管理系统(BMS)控制器50或电机控制单元(MCU)30所输出的继电器控制信号来接通/断开功率继电器组件20的继电器。

这些继电器的问题在于可能发生故障(包括熔接等)。当继电器熔接时，即使在点火装置(IG)熄火(例如，停车)期间，高压电也持续暴露在外，这可能导致诸如电击的安全事故。因此，为了避免安全事故等，需要开发一种能够确定是否存在故障(包括继电器熔接等)的技术。

以上仅意在帮助理解本发明的背景，并不旨在表示本发明落入本领域技术人员公知的现有技术的范围内。

发明内容

相应地，本发明提供一种车辆的高压继电器系统及其诊断方法，其能够响应于接通/断开控制信号将继电器操作为通过相应的继电器使第一接触部件两端的触点或者第二接触部件两端的触点短路或断路，并且能够基于接通/断开控制信号的类型和第一电阻两端的电压来确定相应的继电器是否故障。

根据本发明的一个方面，车辆的高压继电器系统可以包括：第一接触部件、第二接触部件、继电器、第一电阻以及控制器，所述第一接触部件位于车辆的电池与功率转换器之间；所述第二接触部件位于配置为施加恒定电压的电压施加单元与地之间；所述继电器布置于第一接触部件与第二接触部件之间，并且短路或断路；所述第一电阻布置于第二接触部件与地之间；所述控制器响应于接通/断开控制信号将继电器连接至第一接触部件和第二接触部件。

具体地，控制器可以配置为基于接通/断开控制信号和第一电阻两端的电压值来确定继电器是否故障。高压继电器系统可以进一步包括电压传感器，其配置为测量第一电阻两端的电压。当在通过电压施加单元施加恒定电压并且向继电器施加接通信号的状态下测量的第一电阻两端的电压值为“0”时，控制器可以配置为确定继电器正常。

当在通过电压施加单元施加恒定电压并且向继电器施加接通信号的状态下测量的第一电阻两端的电压值超过“0”并且为预定电压值(其小于或等于电压施加单元所施加的电压)时，控制器可以配置为确定继电器断路。另外，当在通过电压施加单元施加恒定电压并且向继电器施加断开信号的状态下测量的第一电阻两端的电压值超过“0”并且为预定电压值(其小于或等于电压施加单元所施加的电压)时，控制器可以配置为确定继电器正常。

当在通过电压施加单元施加恒定电压并且向继电器施加断开信号的状态下测量的第一电阻两端的电压值为“0”时，控制器可以配置为确定继电器短路熔接至第一接触部件。继电器可以连接到电池的正极端子和负极端子的至少一个。