本發(fā)明屬于直流充電技術(shù)領(lǐng)域，涉及直流充電繼電器的狀態(tài)檢測裝置及其方法、以及配置有該狀態(tài)檢測裝置的直流充電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

繼電器（又稱為“接觸器”）作為一種常見的可控開關(guān)元件在各種電路中廣泛應(yīng)用，例如，在電動汽車的直流充電模塊的高壓直流充電回路上應(yīng)用，用來控制高壓直流充電回路的導(dǎo)通與關(guān)斷，從而控制對高壓動力電池充電。

高壓繼電器主要由作為控制端的控制部件和作為執(zhí)行端的觸點(diǎn)開關(guān)組成，通過控制部件的小電流信號控制觸點(diǎn)開關(guān)是否接通大電流，從而實(shí)現(xiàn)用小電流去控制大電流的運(yùn)作。觸點(diǎn)開關(guān)通常是以機(jī)械動作的方式來打開或閉合的，容易存在機(jī)械故障等。

由于高壓繼電器存在發(fā)生故障的可能，例如，觸點(diǎn)開關(guān)發(fā)生“粘連”而不能被控制部件使能轉(zhuǎn)換至斷開狀態(tài)。因此，存在對高壓繼電器進(jìn)行狀態(tài)檢測的需求，以避免因高壓繼電器故障導(dǎo)致的各種風(fēng)險(xiǎn)。

目前對高壓繼電器狀態(tài)的診斷可以通過采用增加反饋觸點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)。但是，由于在高壓繼電器上增加的反饋觸點(diǎn)也是通過機(jī)械方式來實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢測，在某種程度上也增加了一個(gè)故障源，降低了系統(tǒng)的可靠性；并且，這種方式不是直接判斷繼電器執(zhí)行端的觸點(diǎn)開關(guān)的狀態(tài)，存在誤判斷或狀態(tài)無檢測的風(fēng)險(xiǎn)。

有鑒于此，有必要提出一種新的高壓繼電器的狀態(tài)檢測方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決以上技術(shù)問題的至少一方面，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。

按照本發(fā)明的一方面，提供一種直流充電繼電器的狀態(tài)檢測裝置，其中，所述直流充電繼電器被設(shè)置在直流充電回路上的第一高壓母線和/或第二高壓母線上；所述狀態(tài)檢測裝置包括：

橋接在第一高壓母線和第二高壓母線之間的第一線路，所述第一線路上串聯(lián)地設(shè)置有第一電阻單元和第三電阻單元；

橋接在第一高壓母線和第二高壓母線之間的第二線路，所述第二線路上串聯(lián)地設(shè)置有第二電阻單元和第四電阻單元；

開關(guān)部件，其第一端電連接于所述第一電阻單元與所述第三電阻單元之間的第一線路上，其第二端電連接于所述第二電阻單元和第四電阻單元之間的第二線路上；以及

狀態(tài)獲取部件，其用于讀取表示所述開關(guān)部件的第一端或第二端的電壓信息的信息以判斷所述直流充電繼電器所處的狀態(tài)；

其中，所述直流充電繼電器設(shè)置在所述第一線路與所述第二線路之間對應(yīng)的一段第一高壓母線和/或第二高壓母線上。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的狀態(tài)檢測裝置，其中，所述第一電阻單元、第二電阻單元、第三電阻單元和第四電阻單元為兆歐級或兆歐級以上的電阻。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的狀態(tài)檢測裝置，其中，所述第一電阻單元、第二電阻單元、第三電阻單元和第四電阻單元的電阻值基本相等。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的狀態(tài)檢測裝置，其中，在所述第一線路和所述第二線路上分別設(shè)置開關(guān)單元，在進(jìn)行狀態(tài)檢測時(shí)，所述開關(guān)單元閉合，在不進(jìn)行狀態(tài)檢測時(shí)，所述開關(guān)單元斷開。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的狀態(tài)檢測裝置，其中，所述狀態(tài)獲取部件包括：

電壓信息讀取電路，其用于讀取表示所述開關(guān)部件的第一端或第二端的電壓信息的輸出信息；和

狀態(tài)判斷模塊，其用于根據(jù)讀取的輸出信息與相應(yīng)的理想狀態(tài)系數(shù)進(jìn)行比對來判斷所述直流充電繼電器當(dāng)前是處于斷開狀態(tài)還是閉合狀態(tài)；

其中，所述理想狀態(tài)系數(shù)是基于在所述直流充電繼電器正常地處于斷開狀態(tài)下或正常處于閉合狀態(tài)下所述電壓信息讀取電路所讀取的輸出信息來預(yù)先地獲得。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的狀態(tài)檢測裝置，其中，所述電壓信息讀取電路包括：

分壓電路，其第一端電連接所述開關(guān)部件的第一端或第二端，其第二端接地，其中，所述分壓電路上串聯(lián)地設(shè)置有用于分壓的第五電阻單元和第六電阻單元；和

隔離運(yùn)算放大器，其一輸入端電連接于所述第五電阻單元和第六電阻單元之間的分壓電路上。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的狀態(tài)檢測裝置，其中，所述狀態(tài)獲取部件還包括：從所述隔離運(yùn)算放大器的輸出端采集信息并將采集的信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的狀態(tài)檢測裝置，其中，所述直流充電繼電器包括分別被設(shè)置在所述第一高壓母線和所述第二高壓母線上的第一直流充電繼電器和第二直流充電繼電器。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的狀態(tài)檢測裝置，其中，所述理想狀態(tài)系數(shù)包括第一理想狀態(tài)系數(shù)、第二理想狀態(tài)系數(shù)、第三理想狀態(tài)系數(shù)和第四理想狀態(tài)系數(shù)；

其中，在所述開關(guān)部件處于閉合狀態(tài)、所述第一直流充電繼電器和所述第二直流充電繼電器正常地處于斷開狀態(tài)下，相應(yīng)地獲得第一理想狀態(tài)系數(shù)；

其中，在所述開關(guān)部件處于閉合狀態(tài)、所述第二直流充電繼電器正常地處于閉合狀態(tài)、所述第一直流充電繼電器正常地處于斷開狀態(tài)下，相應(yīng)地獲得第二理想狀態(tài)系數(shù)；

其中，在所述開關(guān)部件處于閉合狀態(tài)、所述第一直流充電繼電器正常地處于閉合狀態(tài)、所述第二直流充電繼電器正常地處于斷開狀態(tài)下，相應(yīng)地獲得第三理想狀態(tài)系數(shù)；

其中，在所述開關(guān)部件處于閉合狀態(tài)、所述第一直流充電繼電器和所述第二直流充電繼電器正常地處于閉合狀態(tài)下，相應(yīng)地獲得第四理想狀態(tài)系數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的狀態(tài)檢測裝置，其中，所述狀態(tài)判斷模塊進(jìn)一步被配置為：

根據(jù)讀取的輸出信息來計(jì)算實(shí)際狀態(tài)系數(shù)，如果實(shí)際狀態(tài)系數(shù)與所述第一理想狀態(tài)系數(shù)、第二理想狀態(tài)系數(shù)、第三理想狀態(tài)系數(shù)和第四理想狀態(tài)系數(shù)中的其中一個(gè)對應(yīng)基本相等，那么獲得該理想狀態(tài)系數(shù)時(shí)所述第一直流充電繼電器和第二直流充電繼電器所對應(yīng)的狀態(tài)即為所述第一直流充電繼電器和第二直流充電繼電器的當(dāng)前狀態(tài)。

按照本發(fā)明的又一方面，提供一種使用本發(fā)明的狀態(tài)檢測裝置對直流充電繼電器的進(jìn)行狀態(tài)檢測的方法，包括步驟：

控制所述直流充電繼電器斷開/閉合，控制開關(guān)部件處于閉合狀態(tài)；

讀取表示所述開關(guān)部件的第一端或第二端的電壓信息的輸出信息；以及

根據(jù)讀取的輸出信息與相應(yīng)的理想狀態(tài)系數(shù)進(jìn)行比對來判斷所述直流充電繼電器當(dāng)前是否處于斷開狀態(tài)/閉合狀態(tài)；

其中，所述理想狀態(tài)系數(shù)是基于在所述直流充電繼電器正常地處于斷開狀態(tài)下/正常處于閉合狀態(tài)下所讀取的輸出信息來預(yù)先地獲得。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的狀態(tài)檢測方法，其中，所述直流充電繼電器包括分別被設(shè)置在所述第一高壓母線和所述第二高壓母線上的第一直流充電繼電器和第二直流充電繼電器；

其中，所述理想狀態(tài)系數(shù)包括第一理想狀態(tài)系數(shù)、第二理想狀態(tài)系數(shù)、第三理想狀態(tài)系數(shù)和第四理想狀態(tài)系數(shù)；

其中，在所述開關(guān)部件處于閉合狀態(tài)、所述第一直流充電繼電器和所述第二直流充電繼電器正常地處于斷開狀態(tài)下，相應(yīng)地獲得第一理想狀態(tài)系數(shù)；

其中，在所述開關(guān)部件處于閉合狀態(tài)、所述第二直流充電繼電器正常地處于閉合狀態(tài)、所述第一直流充電繼電器正常地處于斷開狀態(tài)下，相應(yīng)地獲得第二理想狀態(tài)系數(shù)；

其中，在所述開關(guān)部件處于閉合狀態(tài)、所述第一直流充電繼電器正常地處于閉合狀態(tài)、所述第二直流充電繼電器正常地處于斷開狀態(tài)下，相應(yīng)地獲得第三理想狀態(tài)系數(shù)；

其中，在所述開關(guān)部件處于閉合狀態(tài)、所述第一直流充電繼電器和所述第二直流充電繼電器正常地處于閉合狀態(tài)下，相應(yīng)地獲得第四理想狀態(tài)系數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的狀態(tài)檢測方法，其中，在所述比對和判斷步驟中，根據(jù)讀取的輸出信息來計(jì)算實(shí)際狀態(tài)系數(shù)，如果實(shí)際狀態(tài)系數(shù)與所述第一理想狀態(tài)系數(shù)、第二理想狀態(tài)系數(shù)、第三理想狀態(tài)系數(shù)和第四理想狀態(tài)系數(shù)中的其中一個(gè)對應(yīng)基本相等，那么獲得該理想狀態(tài)系數(shù)時(shí)所述第一直流充電繼電器和第二直流充電繼電器所對應(yīng)的狀態(tài)即為所述第一直流充電繼電器和第二直流充電繼電器的當(dāng)前狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的狀態(tài)檢測方法，其中，在獲得所述理想狀態(tài)系數(shù)的過程中，對所述輸出信息進(jìn)行包括除以施加在第一高壓母線和第二高壓母線之間的電壓的計(jì)算處理；那么在所述比對步驟中，對所述讀取的輸出信息進(jìn)行相同的計(jì)算處理，然后進(jìn)行所述比對。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的狀態(tài)檢測方法，其中，還包括步驟：

控制所述直流充電繼電器處于閉合狀態(tài)、所述開關(guān)部件處于斷開狀態(tài)；以及

讀取表示所述開關(guān)部件的第一端或第二端的電壓信息的輸出信息來計(jì)算施加在第一高壓母線和第二高壓母線之間的電壓。

按照本發(fā)明的還一方面，提供一種電動汽車的直流充電系統(tǒng)，其用于對高壓動力電池進(jìn)行直流充電，其包括：

直流充電接口；

將所述直流充電接口與所述高壓動力電池電連接的第一高壓母線和第二高壓母線；

第一高壓母線和/或第二高壓母線上的直流充電繼電器；以及

以上任一所述的狀態(tài)檢測裝置。

本發(fā)明的狀態(tài)檢測裝置和檢測方法基于非機(jī)械方式進(jìn)行狀態(tài)檢測，檢測可靠性好、準(zhǔn)確度高，且不會帶來新的機(jī)械故障，而且，易于自動實(shí)現(xiàn)對直流充電繼電器的狀態(tài)檢測、操作簡單。

附圖說明

從結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說明中，將會使本發(fā)明的上述和其他目的及優(yōu)點(diǎn)更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的標(biāo)號表示。

圖1是按照本發(fā)明一實(shí)施例的電動汽車的直流充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是直流充電繼電器S1和S2、開關(guān)部件S5在各種狀態(tài)組合下的局部等效電路圖。

圖3是按照本發(fā)明一實(shí)施例的直流充電繼電器的狀態(tài)檢測方法流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖更加完全地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。但是，本發(fā)明可按照很多不同的形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)該被理解為限制于這里闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得本公開變得徹底和完整，并將本發(fā)明的構(gòu)思完全傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。附圖中，相同的標(biāo)號指代相同的元件或部件，因此，將省略對它們的描述。

附圖中所示的一些方框圖是功能實(shí)體，不一定必須與物理或邏輯上獨(dú)立的實(shí)體相對應(yīng)?？梢圆捎密浖问絹韺?shí)現(xiàn)這些功能實(shí)體，或者在一個(gè)或多個(gè)硬件模塊或集成電路中實(shí)現(xiàn)這些功能實(shí)體，或者在不同網(wǎng)絡(luò)和/或處理器裝置和/或微控制器裝置中實(shí)現(xiàn)這些功能實(shí)體。

在本文中，電動汽車是指使用高壓動力電池來至少部分地提供驅(qū)動電動汽車行駛的能量，電動汽車包括例如純電動汽車和混合動力汽車。其中，低壓是指相對人體安全的電壓，例如小于或等于36V的電壓，高壓是指對人體危害的電壓，例如大于36V的電壓。在電動汽車中，用來驅(qū)動電動汽車的電機(jī)的電壓為高壓信號，其由高壓動力電池輸出。

圖1所示為按照本發(fā)明一實(shí)施例的電動汽車的直流充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。需要指出的是，圖1中同時(shí)示意給出了本發(fā)明一實(shí)施例的直流充電繼電器的狀態(tài)檢測裝置，也就是說，直流充電系統(tǒng)10使用本發(fā)明實(shí)施例的狀態(tài)檢測裝置。

如圖1所示，直流充電系統(tǒng)10是被安裝在電動汽車上，其用于對于電動汽車上的高壓電池包20中的高壓動力電池210進(jìn)行直流充電。高壓動力電池210可以由諸多的電池單元形成具有相應(yīng)的輸出電壓V_batt。直流充電系統(tǒng)10還具有直流充電接口120，其用于從外部接入直流電，例如，其可以在直流充電時(shí)連接外部的直流充電槍等。直流充電接口120與高壓動力電池210是通過高壓母線電連接并傳輸電力，其中，高壓母線110a將直流充電接口120的正極和高壓動力電池210的正極對應(yīng)電連接，高壓母線110b將直流充電接口120的負(fù)極和高壓動力電池210的負(fù)極對應(yīng)電連接。

一般地，對應(yīng)高壓動力電池210，在其上設(shè)置有高壓母線110a和高壓母線110b上還分別設(shè)置有主繼電器S3和主繼電器S4，主繼電器S3和主繼電器S4具體可以設(shè)置在高壓電池包20中。

為控制高壓直流充電過程，一般地，需要在高壓母線110a和/或高壓母線110b上設(shè)置直流充電繼電器；在直流充電繼電器處于閉合狀態(tài)時(shí)，從直流充電接口120接入的電力（例如電壓V_port）傳輸至高壓動力電池210并對其進(jìn)行充電；在直流充電繼電器處于斷開狀態(tài)時(shí)，停止傳輸電力至高壓動力電池210。具體地，在一實(shí)施例中，在高壓母線110a和高壓母線110b上分別設(shè)置有直流充電繼電器S1和S2；在正常情況下，在直流充電接口120被插上直流充電槍時(shí)，直流充電繼電器S1和S2閉合，開始充電；在直流充電槍從直流充電接口120上拔出時(shí)，直流充電繼電器S1和S2斷開，停止充電。

鑒于直流充電繼電器S1和S2的觸點(diǎn)開關(guān)可能發(fā)生“粘連”等故障，在此需要應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的狀態(tài)檢測裝置來檢測直流充電繼電器是否處于預(yù)定狀態(tài)，尤其是在充電結(jié)束時(shí)，判斷直流充電繼電器是否正常的斷開狀態(tài)。直流充電繼電器的狀態(tài)檢測裝置在一定意義上也可以稱為直流充電繼電器的“故障診斷裝置”。

繼續(xù)如圖1所示，狀態(tài)檢測裝置示例用來檢測直流充電繼電器S1和S2的狀態(tài)，其包括有以下部件：

橋接在高壓母線110a和高壓母線110b之間的第一線路120a，以及第一線路120a上串聯(lián)地設(shè)置的電阻單元R1和電阻單元R3；

橋接在高壓母線110a和高壓母線110b之間的第二線路120b，以及第二線路120b上串聯(lián)地設(shè)置的電阻單元R2和電阻單元R4；

開關(guān)部件S5，其第一端電連接于電阻單元R1與電阻單元R3之間的第一線路120a上（即點(diǎn)O1處），其第二端電連接于電阻單元R2和電阻單元R4之間的第二線路120a上（即點(diǎn)O2處）；以及

狀態(tài)獲取部件，其用于讀取表示開關(guān)部件S5的第二端（即點(diǎn)O2處）的電壓大小的信息以判斷直流充電繼電器S1和S2分別所處的狀態(tài)。

需要指出的是，第一線路120a、第二線路120b和開關(guān)部件S5是對應(yīng)于被檢測的直流充電繼電器S1和S2而設(shè)置的，也就是說，直流充電繼電器S1設(shè)置在第一線路120a與第二線路120b之間對應(yīng)的一段高壓母線110a上，直流充電繼電器S2設(shè)置在第一線路120a與第二線路120b之間對應(yīng)的一段高壓母線110b上。

具體地，電阻單元R1的第一端電連接于直流充電繼電器S1的靠近直流充電接口120的一端，電阻單元R2的第一端電連接于直流充電繼電器S1的靠近高壓動力電池210的一端；電阻單元R3的第一端電連接于直流充電繼電器S2的靠近直流充電接口120的一端，電阻單元R4的第一端電連接于直流充電繼電器S2的靠近高壓動力電池210的一端；電阻單元R1的第二端電連接于電阻單元R3的第二端，也電連接于開關(guān)部件S5的第一端，即電阻單元R1的第二端、電阻單元R3的第二端和開關(guān)部件S5的第一端均電連接于點(diǎn)O1；電阻單元R2的第二端電連接于電阻單元R4的第二端，也電連接于開關(guān)部件S5的第二端，即電阻單元R2的第二端、電阻單元R4的第二端和開關(guān)部件S5的第二端均電連接于點(diǎn)O2。

需要說明的是，電阻單元R1、電阻單元R2、電阻單元R3和電阻單元R4可以是一個(gè)電阻形成也可以是多個(gè)電阻形成，或者是具有等效阻值的其他元件形成。

具體而言，開關(guān)部件S5可以是繼電器、光耦開關(guān)、場效應(yīng)晶體管、三極管等各種可控的高壓開關(guān)，其具體類型不是限制性的。在對直流充電繼電器S1和S2進(jìn)行狀態(tài)檢測時(shí)，需要控制開關(guān)部件S5處于斷開狀態(tài)或閉合狀態(tài)，在一實(shí)施例中，開關(guān)部件S5的斷開與閉合的控制受控制器150的S5控制模塊151來實(shí)現(xiàn)。

繼續(xù)如圖1所示，在一實(shí)施例中，狀態(tài)檢測裝置的狀態(tài)獲取部件通過以下部件實(shí)現(xiàn)：分壓電路130以及其上串聯(lián)地設(shè)置的電阻單元R5和電阻單元R6、隔離運(yùn)算放大器140和控制器150。

具體而言，分壓電路130的一端電連接點(diǎn)O2、另一端接地GND，點(diǎn)O2的電壓輸出V_f，被串聯(lián)的電阻單元R5和電阻單元R6分壓，點(diǎn)O3對應(yīng)電阻單元R5和電阻單元R6之間的連接點(diǎn)，根據(jù)電阻分壓原理，點(diǎn)O3對應(yīng)的電壓V_f1=V_f×R6/(R5+R6)，其輸入至隔離運(yùn)算放大器140的一個(gè)輸入端，隔離運(yùn)算放大器140對電壓V_f1進(jìn)行處理得到輸出信號V_out；需要理解的是，該讀取的信息V_out實(shí)際上是對應(yīng)于開關(guān)部件S5的第二端的電壓大小的，也即，該讀取的信息反映V_f的大小，因此，該讀取的信息V_out是表示開關(guān)部件S5的第二端的電壓大小的信息。

隔離運(yùn)算放大器140的輸出信號V_out，輸入至控制器150的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊ADC 154，也即被ADC 154采集，并傳輸至控制器150的狀態(tài)判斷模塊155；狀態(tài)判斷模塊155可以對讀取的信息進(jìn)行計(jì)算處理，其具體計(jì)算處理方法將在下文的具體實(shí)施例中示例說明。

因此，將理解到，分壓電路130和隔離運(yùn)算放大器140主要地構(gòu)成了一實(shí)施例的讀取表示所述開關(guān)部件S5的第一端或第二端的電壓信息V_f的輸出信息V_out的電壓信息讀取電路。該電壓信息讀取電路是對應(yīng)于點(diǎn)O2而設(shè)置，需要說明的是，電壓信息讀取電路的具體電路結(jié)構(gòu)并不限于以上示例，例如，電壓信息讀取電路還可以對應(yīng)于點(diǎn)O1而設(shè)置。

需要說明的是，電阻單元R5和電阻單元R6可以是一個(gè)電阻形成也可以是多個(gè)電阻形成，或者是具有等效阻值的其他元件形成；隔離運(yùn)算放大器140具有將高壓隔離作用，防止高壓母線所處的高壓系統(tǒng)損壞控制器150等所處的低壓系統(tǒng)。對應(yīng)隔離運(yùn)算放大器140，還可以設(shè)置隔離電源141，其用于為隔離運(yùn)算放大器140等低壓元件提供低壓的工作電源V_cc。

繼續(xù)如圖1所示，控制器150中還設(shè)置有S1控制模塊152（即第一直流充電繼電器控制模塊）和S2控制模塊153（即第一直流充電繼電器控制模塊），S1控制模塊152和S2控制模塊153可以輸出小電流信號分別控制直流充電繼電器S1和S2的控制部件，從而使能控制它們的觸點(diǎn)開關(guān)的導(dǎo)通或關(guān)斷操作。當(dāng)然，在直流充電繼電器S1或S2發(fā)生粘連等故障的情形下，S1控制模塊152或S2很可能不能正常地驅(qū)動直流充電繼電器S1或S2的觸點(diǎn)開關(guān)進(jìn)行導(dǎo)通或關(guān)斷操作。

繼續(xù)如圖1所示，控制器150中還設(shè)置有狀態(tài)判斷模塊155，狀態(tài)判斷模塊155被配置為根據(jù)讀取的輸出信息V_out與相應(yīng)的理想狀態(tài)系數(shù)p進(jìn)行比對來判斷直流充電繼電器S1和S2當(dāng)前是處于斷開狀態(tài)還是閉合狀態(tài)。讀取的輸出信息的具體形式、理想狀態(tài)系數(shù)的具體形式以及具體比對方法將在其后結(jié)合本發(fā)明一實(shí)施例的狀態(tài)檢測方法進(jìn)行示例說明。

具體地，控制器150可以通過微處理器等實(shí)現(xiàn)，在一實(shí)施例中，其可以集成在整車控制單元VCU中或者通過整車控制單元VCU來實(shí)現(xiàn)，這樣，可以方便地將控制器150獲得的狀態(tài)信息反饋給整車控制單元VCU，以方便進(jìn)行下一步動作或者方便用戶快速獲知該狀態(tài)信息，尤其是在發(fā)現(xiàn)直流充電繼電器故障的情況下。

在一實(shí)施例中，以如下表一示例地設(shè)置狀態(tài)檢測裝置中的電阻單元R1至R6、隔離運(yùn)算放大器140的具體參數(shù)值。

表一

在以上實(shí)施例中，電阻單元R1-R4選擇設(shè)置為兆歐（Mohm）級的電阻，這樣，橋接在高壓母線110a和110b之間的第一線路120a或第二線路120b上產(chǎn)生的電流將非常小，盡可能地減小了對直流充電工作的影響。應(yīng)當(dāng)理解到，電阻單元R1-R4也可以選擇設(shè)置為更大級別的電阻，例如兆歐級以上的電阻。在又一實(shí)施例中，需要說明的是，為減小橋接在高壓母線110a和110b之間的第一線路120a或第二線路120b在非狀態(tài)檢測時(shí)對直流充電或高壓動力電池放電產(chǎn)生影響，可以在第一線路120a和第二線路120b上分別設(shè)置開關(guān)單元（圖中未示出），該開關(guān)單元也被配置為可以受控制器150控制；在狀態(tài)檢測時(shí)，該開關(guān)單元閉合，在非狀態(tài)檢測時(shí)，該開關(guān)單元斷開。開關(guān)單元具體例如可以是繼電器、光耦開關(guān)、場效應(yīng)晶體管、三極管等各種可控的高壓開關(guān)。

基于以上表1的具體參數(shù)設(shè)置，可以計(jì)算直流充電繼電器S1和S2、開關(guān)部件S5在各種正常狀態(tài)下ADC154對應(yīng)讀取的信息，其可以預(yù)先地獲得為以上所述的用來比對的理想狀態(tài)系數(shù)，如以下表二所示。

表二

其中，V_batt表示高壓動力電池210輸出的電壓，其對應(yīng)為在狀態(tài)檢測時(shí)施加在高壓母線110a和110b之間的電壓信號；V_out表示隔離運(yùn)算放大器140輸出的電壓信號，V_out/ V_batt和1000×V_out/ V_batt是狀態(tài)判斷模塊155中示例進(jìn)行的計(jì)算過程，其計(jì)算到用于比對判斷的理想狀態(tài)系數(shù)（例如5.97等）；在后續(xù)狀態(tài)檢測過程中，也可以根據(jù)讀取的輸出信息V_out、基于以上計(jì)算過程來計(jì)算實(shí)際狀態(tài)系數(shù)。

其中，“0”表示直流充電繼電器S1和S2、開關(guān)部件S5處于正常的斷開狀態(tài)，“1”表示直流充電繼電器S1和S2、開關(guān)部件S5處于正常的閉合狀態(tài)。

為方便理解，圖2示出了直流充電繼電器S1和S2、開關(guān)部件S5在各種狀態(tài)組合下的局部等效電路圖。

參見圖2和表二，圖2（a）對應(yīng)S5、S1和S2斷開時(shí)的局部等效電路，即對應(yīng)表二中的“000”，此時(shí)，點(diǎn)O2的為V1。

圖2（b）對應(yīng)S5和S1斷開、 S2閉合時(shí)的局部等效電路，即對應(yīng)表二中的“001”, 此時(shí)，點(diǎn)O2的為V2。

圖2（c）對應(yīng)S5和S2斷開、 S1閉合時(shí)的局部等效電路，即對應(yīng)表二中的“010”, 此時(shí)，點(diǎn)O2的為V3。

圖2（d）對應(yīng)S5斷開、S1和 S2閉合時(shí)的局部等效電路，即對應(yīng)表二中的“011”, 此時(shí)，點(diǎn)O2的為V4。

圖2（e）對應(yīng)S5閉合、S1和S2斷開時(shí)的局部等效電路，即對應(yīng)表二中的“100”, 此時(shí)，點(diǎn)O2的為V5。

圖2（f）對應(yīng)S5和S2閉合、S1斷開時(shí)的局部等效電路，即對應(yīng)表二中的“101”, 此時(shí)，點(diǎn)O2的為V6。

圖2（g）對應(yīng)S5和S1閉合、S2斷開時(shí)的局部等效電路，即對應(yīng)表二中的“110”, 此時(shí)，點(diǎn)O2的為V7。

圖2（h）對應(yīng)S5、S1和S2閉合時(shí)的局部等效電路，即對應(yīng)表二中的“111”, 此時(shí)，點(diǎn)O2的為V8。

基于以上等效電路可以確定，在S5斷開時(shí)，V1=V2=V3=V4，因此，作為讀取點(diǎn)O2的電壓信息讀取電路的隔離運(yùn)算放大器140的輸出電壓V_out都是相等的；在S5閉合時(shí)，V5≠V6≠V7≠V8，因此，作為讀取點(diǎn)O2的電壓信息讀取電路的隔離運(yùn)算放大器140的輸出電壓V_out都是不相同的。

從表二可以看到，這些不同的電壓信息可以與直流充電繼電器S1和S2的不同的狀態(tài)組合相對應(yīng)，可以基于這些電壓信息計(jì)算得到以上所述的理想狀態(tài)系數(shù)，用來后續(xù)狀態(tài)檢測過程進(jìn)行比對判斷。例如，用于檢測兩個(gè)直流充電繼電器S1和S2的狀態(tài)時(shí)，定義理想狀態(tài)系數(shù)包括四個(gè)，即，p1=5.97（其是基于V5計(jì)算獲得）、p2=4.53（其是基于V6計(jì)算獲得）、p3=9.06（其是基于V7計(jì)算獲得）和p4=7.29（其是基于V8計(jì)算獲得）。

需要說明的是，檢測的直流充電繼電器的個(gè)數(shù)不同時(shí)，需要預(yù)先獲得的理想狀態(tài)系數(shù)是不同的，例如，如果僅檢測直流充電繼電器S1的狀態(tài)，那么圖1中的直流充電繼電器S2可以視為始終導(dǎo)通，預(yù)先獲得以上理想狀態(tài)系數(shù)p2和p4即可。

結(jié)合以上圖2的等效電路圖將理解到，可以設(shè)置電阻單元R1至R4的電阻值，以至于直流充電繼電器S1和S2在不同狀態(tài)組合下對應(yīng)的多個(gè)理想狀態(tài)系數(shù)之間能夠相互地區(qū)分，有利于提高后續(xù)比對、判斷過程中的準(zhǔn)確性。

需要說明的是，本發(fā)明的“理想狀態(tài)系數(shù)”是基于本發(fā)明的狀態(tài)檢測裝置在被檢測的直流充電繼電器正常地（或未發(fā)生故障情況下）處于某一狀態(tài)下對應(yīng)地獲得，其有效地將直流充電繼電器的狀態(tài)區(qū)別對應(yīng)為數(shù)字上的區(qū)分，有利于后續(xù)的狀態(tài)檢測過程快速、準(zhǔn)確、方便地獲得直流充電繼電器的當(dāng)前狀態(tài)。

以下具體結(jié)合圖3來示例說明圖1中所示的狀態(tài)檢測裝置的狀態(tài)檢測方法過程。

在一實(shí)施例中，在狀態(tài)檢測之前，開始對高壓動力電池210直流充電，插直流充電槍于直流充電接口120，高壓主繼電器S3、S4閉合，同時(shí)，控制器150控制直流充電繼電器S1、S2閉合，直流充電回路形成，開始直流充電。

參見圖3步驟S310，直流充電結(jié)束，拔直流充電槍后，開始以下狀態(tài)檢測方法過程實(shí)現(xiàn)對直流充電繼電器S1、S2進(jìn)行狀態(tài)檢測，以檢測直流充電繼電器S1、S2是否發(fā)生粘連等故障。

進(jìn)一步，讀取施加在高壓母線110a和110b之間的電壓，該電壓用在后續(xù)的狀態(tài)檢測過程中；在一實(shí)施例中，直接以高壓動力電池的輸出電壓V_batt作為高壓母線110a和110b之間的電壓。

具體地，參見圖3的步驟S320，保持直流充電繼電器S1、S2處于閉合狀態(tài)，當(dāng)然，高壓主繼電器S3和S4也處于閉合狀態(tài)，此時(shí)，開關(guān)部件S5處于斷開狀態(tài)，讀取此時(shí)V_out的電壓值V_out1，基于表二可知， V _out1=0.00597Vbatt，因此，計(jì)算V_batt=V _out1/0.00597。以上直流充電繼電器S1、S2的閉合控制、開關(guān)部件S5的斷開控制可以通過控制器150完成。

進(jìn)一步，參見圖3的步驟S330，通過控制器150控制開關(guān)部件S3閉合、并且控制直流充電繼電器S1和S2斷開，讀取此時(shí)V_out的電壓值V_out2。將理解，如果直流充電繼電器S1和S2正常斷開的，那么期望的結(jié)果應(yīng)該是表二中“100”對應(yīng)的狀態(tài)判斷模塊155基于關(guān)系式1000*V_out/V_batt計(jì)算得到的系數(shù)5.97，即對應(yīng)的理想狀態(tài)系數(shù)為p1=5.97。

進(jìn)一步，參見圖3的步驟S340，按照兩次測得的V_out1和V_out2，基于關(guān)系式1000*V_out/V_batt計(jì)算實(shí)際狀態(tài)系數(shù)K，具體計(jì)算過程如下：

K=1000*V_out/V_batt=1000*V_out2/V_batt=5.97V _out2/V _out1。

以上計(jì)算過程可以通過控制器150中的狀態(tài)判斷模塊155完成。

進(jìn)一步，參見圖3的步驟S350，如上計(jì)算得到的實(shí)際狀態(tài)系數(shù)K與理想狀態(tài)系數(shù)p1=5.97進(jìn)行對比；如果相等（例如誤差在±0.5之間），進(jìn)入步驟S360，確定直流充電繼電器S1和S2處于斷開狀態(tài)，即沒有發(fā)生粘連等故障；如果不相等，表示發(fā)生故障（例如，S1和S2中的至少一個(gè)發(fā)生了粘連），進(jìn)入步驟S370，判斷實(shí)際狀態(tài)系數(shù)K是否等于其他理想狀態(tài)系數(shù)中的某一個(gè)，也即，與表二中的其他理想狀態(tài)系數(shù)（例如p2=4.53、p3=9.06、p4=7.29）進(jìn)行對比；如果判斷與某一理想狀態(tài)系數(shù)相等，進(jìn)入步驟S380，確定S1和S2處于該理想狀態(tài)系數(shù)對應(yīng)的正常狀態(tài)，例如，如果實(shí)際狀態(tài)系數(shù)K=p2，則表示S1和S2當(dāng)前分別處于斷開狀態(tài)和閉合狀態(tài)，直流充電繼電器S2存在粘連故障；如果實(shí)際狀態(tài)系數(shù)K=p3，則表示S2和S1當(dāng)前分別處于斷開狀態(tài)和閉合狀態(tài)，直流充電繼電器S1存在粘連故障；如果實(shí)際狀態(tài)系數(shù)K=p4，則表示S1和S2當(dāng)前都處于閉合狀態(tài)，直流充電繼電器S1和S2均存在粘連故障。

以上步驟S340至步驟S380通過控制器150中的狀態(tài)判斷模塊155完成。

因此，以上實(shí)施例的狀態(tài)檢測方法不但能檢測得到直流充電繼電器S1和S2的當(dāng)前狀態(tài)，而且可以進(jìn)行故障診斷。以上實(shí)施例的狀態(tài)檢測裝置和狀態(tài)檢測方法是基于非機(jī)械方式進(jìn)行狀態(tài)檢測，檢測可靠性好、準(zhǔn)確度高，且不會帶來新的機(jī)械故障。而且，易于自動實(shí)現(xiàn)對直流充電繼電器的狀態(tài)檢測、操作簡單。

需要指出的是，以上實(shí)施例的狀態(tài)檢測裝置和狀態(tài)檢測方法中，如圖1所示，是使用高壓動力電池的輸出電壓V_batt來施加在高壓母線110a和110b上進(jìn)行狀態(tài)檢測的；但應(yīng)當(dāng)理解到，在其他替換實(shí)施例中，也可以使用其他直流電源來施加在高壓母線110a和110b上進(jìn)行狀態(tài)檢測，例如，使用V_port，此時(shí)，主繼電器S3和主繼電器S4斷開，相應(yīng)地，狀態(tài)獲取部件可以讀取表示開關(guān)部件S5的第一端（即點(diǎn)O1處）的電壓大小的信息，例如，分壓電路130的一端電連接于點(diǎn)O1，其他部分作相同的布置，狀態(tài)檢測原理也基本相同，在此不再一一贅述。

需要說明的是，以上實(shí)施例的狀態(tài)檢測裝置并不限于應(yīng)用于本發(fā)明實(shí)施例的電動汽車的直流充電系統(tǒng)中，還可以應(yīng)用到汽車以外的用于對高壓動力電池進(jìn)行直流充電的直流充電系統(tǒng)中。

將理解，在上文中，當(dāng)據(jù)稱將部件“連接”到另一個(gè)部件時(shí)，它可以直接連接到另一個(gè)部件或可以存在中間部件。

以上例子主要說明了本發(fā)明的直流充電繼電器的狀態(tài)檢測裝置及其狀態(tài)檢測方法、包括該狀態(tài)檢測裝置直流充電系統(tǒng)。盡管只對其中一些本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，本發(fā)明可以在不偏離其主旨與范圍內(nèi)以許多其他的形式實(shí)施。因此，所展示的例子與實(shí)施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神及范圍的情況下，本發(fā)明可能涵蓋各種的修改與替換。