一种继电器状态检测电路及检测方法、电池管理系统与流程

本技术涉及汽车领域，尤其涉及电池管理系统，具体涉及一种继电器状态检测电路及检测方法、电池管理系统。

背景技术：

1、随着新能源技术的迭代与升级，电动汽车的发展越来越趋于成熟化的应用越来越广泛，如乘用车、物流车、通信车、特种车等已逐渐采用动力电池作为主电源系统进行供电。与之相对应的，动力电池的安全要求越来越高，电池管理系统(bms)作为动力电池能量输出的控制单元，必须检测动力电池高压继电器及相关高压器件的工作状态。

2、目前的动力电池高压继电器电路中，电池管理系统无法判断具体哪个高压继电器出故障，造成无法完成高压上电或者电池包损坏的问题，或者完成了高压上电流程，却无法识别高压继电器的当前情况，这些高压继电器和器件工作不正常的情况为车辆使用和维护带来不安全因素。同时，现有的检测电路使用的电子器件较多，成本较高，不利于进一步推广使用。

技术实现思路

1、本技术提供一种继电器状态检测电路及检测方法、电池管理系统，继电器状态检测电路电压采集模块和多个分压电路实时检测继电器的开断，同时降低了成本。本技术的技术方案如下：

2、第一方面，本技术提供一种继电器状态检测电路，继电器状态检测电路包括：动力电池组、多个继电器、电压采集模块、多个分压电路和控制器；多个继电器依次串联于动力电池组的正极和负极之间；继电器的两端分别设置有一个检测点；分压电路的第一电压端与电压采集模块的电压采集端电连接；分压电路的第二电压端与一个检测点电连接，分压电路的第三电压端与参考电压端电连接；电压采集模块被配置为采集分压电路的第一电压端的电压值。

3、控制器与电压采集模块电连接，控制器被配置为接收电压采集模块采集到的分压电路的第一电压端的电压值，并根据待测继电器的两端的检测点所连接的分压电路的第一电压端的电压值和参考电压端的电压值，得到待测继电器的两端的检测点的电压值，根据待测继电器的两端的检测点的电压值是否相等，判断待测继电器是否闭合；其中，待测继电器为多个继电器中的一个，待测继电器的两端的检测点中至少一个检测点处于上电状态。

4、根据上述技术手段，本技术一些实施例提供一种继电器状态检测电路，该检测电路通过多个分压电路和电压采集模块可以实时得到分压电路第一电压端的电压，控制器通过分压电路第一电压端的电压、分压电路的阻值以及参考电压端的电压可以计算得到每个检测点的电压，通过比较一个继电器两端检测点的电压是否相同来判断该继电器是否闭合，使用的分压电路和电压采集模块相对现有技术的检测电路，本专利申请的电路与现有技术相比，不需要隔离开关即可以实现电压检测，且每个测试点测试电压可以多次利用，将成本降低50％以上。同时，与现有技术采集每个继电器状态都需要对测试点采集一次电压相比，本专利采集每个测试点电压均可以多次利用，避免对单个测试点多次采集，大幅降低由电路对系统绝缘产生的影响。

5、在一种可能的实施方式中，多个继电器包括：第一继电器和/或第二继电器。

6、第一继电器的第一端与动力电池组的正极电连接；第一继电器的第一端设置有第一检测点，第一继电器的第二端设置有第二检测点；第二继电器的第一端与动力电池组的负极电连接；第二继电器的第一端设置有第三检测点，第二继电器的第二端设置有第四检测点。

7、参考电压端包括：第一参考电压端和第二参考电压端，第一参考电压端与电压采集模块的接地端电连接；第二参考电压端与电压采集模块的电源端电连接。

8、在一种可能的实施方式中，多个分压电路包括：第一分压电路、第三分压电路、第四分压电路和/或第二分压电路，第一分压电路的第一电压端与电压采集模块的第一电压采集端电连接，第一分压电路的第二电压端与第二检测点电连接，第一分压电路的第三电压端与第二参考电压端电连接。

9、第二分压电路的第一电压端与电压采集模块的第二电压采集端电连接；第二分压电路的第二电压端与第四检测点电连接，第二分压电路的第三电压端与第二参考电压端电连接。

10、第三分压电路的第一电压端与电压采集模块的第三电压采集端电连接；第三分压电路的第二电压端与第二检测点电连接，第三分压电路的第三电压端与第一参考电压端电连接，还与第三检测点电连接。

11、第四分压电路的第一电压端与电压采集模块的第四电压采集端电连接；第四分压电路的第二电压端与第一检测点电连接，第四分压电路的第三电压端与第一参考电压端电连接，还与第三检测点电连接。

12、在一种可能的实施方式中，第一分压电路包括：第一电阻和第二电阻，第一电阻的第一端与第二检测点电连接，第一电阻的第二端与电压采集模块的第一电压采集端电连接；第二电阻的第一端与第一电阻的第二端电连接，第二电阻的第二端与第二参考电压端电连接；

13、第二分压电路包括：第三电阻和第四电阻，第三电阻的第一端与第四检测点电连接，第三电阻的第二端与电压采集模块的第二电压采集端电连接；第四电阻的第一端与第三电阻的第二端电连接，第四电阻的第二端与第二参考电压端电连接。

14、第三分压电路包括：第五电阻和第六电阻，第五电阻的第一端与第二检测点电连接，第五电阻的第二端与电压采集模块的第三电压采集端电连接；第六电阻的第一端与第五电阻的第二端电连接，第六电阻的第二端与第一参考电压端电连接。

15、第四分压电路包括：第七电阻和第八电阻，第七电阻的第一端与第四检测点电连接，第七电阻的第二端与电压采集模块的第四电压采集端电连接；第八电阻的第一端与第七电阻的第二端电连接，第八电阻的第二端与第一参考电压端电连接。

16、在一种可能的实施方式中，多个继电器还包括：多个外侧继电器；多个分压电路还包括与外侧继电器连接的分压电路；多个外侧继电器依次串联，且连接于第一继电器和第二继电器之间；与外侧继电器连接的分压电路的第一电压端与电压采集模块的电压采集端电连接，与外侧继电器连接的分压电路的第二电压端与外侧继电器的检测点电连接，与外侧继电器连接的分压电路的第三电压端与第二参考电压端电连接。

17、在一种可能的实施方式中，多个外侧继电器包括：第四继电器；多个所述外侧继电器还包括：第三继电器和/或第五继电器；第三继电器的第一端与第一继电器的第二端电连接，第三继电器的第二端设置有第五检测点；第四继电器的第一端与第二继电器的第二端电连接，第四继电器的第二端设置有第六检测点；第五继电器的第一端与第三继电器的第二端电连接，第五继电器的第二端与第四继电器的第二端电连接。

18、在一种可能的实施方式中，多个分压电路还包括：第五分压电路和/或第六分压电路，第五分压电路的第一电压端与电压采集模块的第五电压采集端电连接；第五分压电路的第二电压端与第五检测点电连接，第五分压电路的第三电压端与第二参考电压端电连接；第六分压电路的第一电压端与电压采集模块的第六电压采集端电连接；第六分压电路的第二电压端与第六检测点电连接，第六分压电路的第三电压端与第二参考电压端电连接。

19、在一种可能的实施方式中，第五分压电路包括：第九电阻和第十电阻，第九电阻的第一端与第五检测点电连接，第九电阻的第二端与电压采集模块的第五电压采集端电连接；第十电阻的第一端与第九电阻的第二端电连接，第十电阻的第二端与第二参考电压端电连接。

20、第六分压电路包括：第十一电阻和第十二电阻，第十一电阻的第一端与第六检测点电连接，第十一电阻的第二端与电压采集模块的第六电压采集端电连接；第十二电阻的第一端与第十一电阻的第二端电连接，第十二电阻的第二端与第二参考电压端电连接。

21、在一种可能的实施方式中，继电器状态检测电路还包括：充电枪，充电枪的第一输出端与多个外侧继电器中的一个外侧继电器的一端电连接，充电枪的第二输出端与多个外侧继电器中的另一个外侧继电器的一端电连接；充电枪被配置为使得部分外侧继电器的检测点处于上电状态。

22、根据上述技术手段，本技术中充电枪主要是为部分外侧继电器的检测点上电，从而控制器可以通过电压采集模块和分压电路计算得到检测点的电压，检测继电器是否闭合。

23、在一种可能的实施方式中，继电器状态检测电路还包括：至少一个上电电路，上电电路的第一端与动力电池组的正极电连接，上电电路的第二端与相邻两个外侧继电器之间的检测点电连接；上电电路被配置为为外侧继电器的检测点上电。

24、根据上述技术手段，本技术中上电电路在上述充电枪不输出电压时，为部分外侧继电器的检测点上电，从而控制器可以通过电压采集模块和分压电路计算得到检测点的电压，检测继电器是否闭合。

25、在一种可能的实施方式中，多个外侧继电器还包括：第三继电器、第四继电器和第五继电器；至少一个上电电路包括：第一上电电路和第二上电电路，第一上电电路的第一端与动力电池组的正极电连接，第一上电电路的第二端与第三继电器的第二端电连接；第二上电电路的第一端与动力电池组的正极电连接，第一上电电路的第二端与第二继电器的第二端电连接。

26、第一上电电路包括：第十三电阻和第一开关，第十三电阻的第一端与动力电池组的正极电连接；第一开关的第一端与第十三电阻的第二端电连接，第一开关的第二端与第三继电器的第二端电连接；

27、第二上电电路包括：第十四电阻和第二开关，第十四电阻的第一端与动力电池组的正极电连接；第二开关的第一端与第十四电阻的第二端电连接，第二开关的第二端与第二继电器的第二端电连接。

28、控制器还被配置为，控制第一开关、第二开关的开断；第一开关闭合时，第一上电电路连接的检测点处于上电状态；第二开关闭合时，第二上电电路连接的检测点处于上电状态。

29、在一种可能的实施方式中，继电器状态检测电路设置有：电机，电机的第一端与第一继电器的第二端电连接，电机的第二端与第三继电器的第二端电连接，电机的第三端与第二继电器的第二端电连接。

30、根据上述技术手段，本技术中电机为该继电器状态检测电路的负载，在继电器闭合的情况下，动力电池组为电机供电。

31、第二方面，本技术提供一种继电器状态检测电路的检测方法，该检测方法应用于上述继电器状态检测电路。

32、接收电压采集模块采集到的分压电路的第一电压端的电压值；根据待测继电器的两端的检测点所连接的分压电路的第一电压端的电压值和参考电压端的电压值，得到待测继电器的两端的检测点的电压值；根据待测继电器的两端的检测点的电压值是否相等，判断待测继电器是否闭合其中，待测继电器为多个继电器中的一个，待测继电器的两端的检测点中至少一个检测点处于上电状态。

33、在一种可能的实施方式中，继电器状态检测电路的多个继电器包括第一继电器；待测继电器为第一继电器；继电器状态检测电路的多个分压电路包括第三分压电路和第四分压电路。

34、控制器接收电压采集模块采集到的第三分压电路的第一电压端的电压值和第四分压电路的第一电压端的电压值；根据第三分压电路的第一电压端的电压值和参考电压端的电压值，得到第一继电器的第二检测点的电压值；根据第四分压电路的第一电压端的电压值和参考电压端的电压值，得到第一继电器的第一检测点的电压值；根据第一继电器的两端的检测点的电压值是否相等，判断第一继电器是否闭合。

35、根据上述技术手段，本技术中通过控制器实时检测第一继电器是否闭合。

36、在一种可能的实施方式中，继电器状态检测电路的多个继电器包括第二继电器；待测继电器为第二继电器；继电器状态检测电路的多个分压电路包括第二分压电路。

37、接收电压采集模块采集到的第二分压电路的第一电压端的电压值；根据第二分压电路的第一电压端的电压值和第二参考电压端的电压值，得到第二继电器的第四检测点的电压值；根据预设公式得到第二继电器第二检测点的电压值；根据第二继电器的两端的检测点的电压值是否相等，判断第二继电器是否闭合。

38、根据上述技术手段，本技术中通过控制器实时检测第二继电器是否闭合。

39、在一种可能的实施方式中，继电器状态检测电路的多个继电器包括外侧继电器；待测继电器为外侧继电器；外侧继电器的一个检测点与一个分压电路电连接，外侧继电器的另一个检测点与另一个分压电路电连接。

40、接收电压采集模块采集到的分压电路的第一电压端的电压值；根据与外侧继电器的一个检测点电连接的一个分压电路的第一电压端的电压值和第二参考电压端的电压值，得到外侧继电器的一个检测点的电压值；根据与外侧继电器的另一个检测点电连接的一个分压电路的第一电压端的电压值和第二参考电压端的电压值，得到外侧继电器的一个检测点的电压值；根据外侧继电器的两端的检测点的电压值是否相等，判断外侧继电器是否闭合。

41、根据上述技术手段，本技术中通过控制器实时检测外侧继电器是否闭合。

42、第三方面，本技术提供一种电池管理系统，该电池管理系统包括：上述的继电器状态检测电路。

43、由此，本技术的上述技术特征具有以下有益效果：

44、(1)本技术中主要通过电压采集模块和分压电路来实时采集继电器两端检测点的电压，控制器接收该电压并计算判断继电器是否处于闭合状态。该电路相较于现有技术，不需要隔离开关，使用元器件少，成本大幅降低。

45、(2)本技术中的检测方法可以防止由检测继电器的状态引入检测状态带来的安全问题。

46、(3)可以大幅降低电路对系统绝缘性能的影响。

47、(4)本方案利用系统测试的必要性，采用多点数据判断第一继电器和第二继电器的状态，将系统安全性能大幅提高。

48、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。

技术特征：

1.一种继电器状态检测电路，其特征在于，所述继电器状态检测电路(100)包括：

2.根据权利要求1所述的继电器状态检测电路，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的继电器状态检测电路，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的继电器状态检测电路，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的继电器状态检测电路，其特征在于，多个所述继电器(2)还包括：多个外侧继电器(21)；多个分压电路(4)还包括与外侧继电器连接的分压电路；

6.根据权利要求5所述的继电器状态检测电路，其特征在于，多个所述外侧继电器(21)包括：第四继电器(s4)；多个所述外侧继电器(21)还包括：第三继电器(s3)和/或第五继电器(s5)；

7.根据权利要求6所述的继电器状态检测电路，其特征在于，所述多个分压电路(4)还包括：第五分压电路(45)和/或第六分压电路(46)；

8.根据权利要求7所述的继电器状态检测电路，其特征在于，

9.根据权利要求5所述的继电器状态检测电路，其特征在于，所述继电器状态检测电路(100)还包括：

10.根据权利要求1～9中任一项所述的继电器状态检测电路，其特征在于，所述继电器状态检测电路(100)还包括：

11.根据权利要求10所述的继电器状态检测电路，其特征在于，多个所述外侧继电器(21)还包括：第三继电器(s3)、第四继电器(s4)和第五继电器(s5)；

12.根据权利要求11所述的继电器状态检测电路，其特征在于，所述继电器状态检测电路(100)设置有：

13.一种继电器状态检测电路的检测方法，其特征在于，应用于上述权利要求1～12中任一项所述的继电器状态检测电路(100)；

14.根据权利要求13所述的继电器状态检测电路的检测方法，其特征在于，所述继电器状态检测电路(100)的多个继电器(2)包括第一继电器(s1)；所述待测继电器为所述第一继电器；所述继电器状态检测电路的多个分压电路包括第三分压电路(43)和第四分压电路(44)；

15.根据权利要求13所述的继电器状态检测电路的检测方法，其特征在于，所述继电器状态检测电路(100)的多个继电器(2)包括第二继电器(s2)；所述待测继电器为所述第二继电器(s2)；所述继电器状态检测电路的多个分压电路包括第二分压电路(42)；

16.根据权利要求13所述的继电器状态检测电路的检测方法，其特征在于，所述继电器状态检测电路(100)的多个继电器包括外侧继电器(21)；所述待测继电器为所述外侧继电器(21)；所述外侧继电器(21)的一个检测点与一个分压电路电连接，所述外侧继电器(21)的另一个检测点与另一个分压电路电连接；

17.一种电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统(200)包括：如权利要求1～12中任一项所述的继电器状态检测电路(100)。

技术总结
本申请涉及一种继电器状态检测电路及检测方法、电池管理系统，涉及汽车技术领域，该继电器状态检测电路通过电压采集模块和多个分压电路实时检测继电器的开断，同时降低了成本。继电器状态检测电路包括：动力电池组、多个继电器、电压采集模块、多个分压电路和控制器；多个继电器依次串联于动力电池组的正极和负极之间；继电器的两端分别设置有一个检测点；控制器与电压采集模块电连接，控制器被配置为接收电压采集模块采集到的分压电路的第一电压端的电压值，并根据待测继电器的两端的检测点所连接的分压电路的第一电压端的电压值和参考电压端的电压值，得到待测继电器的两端的检测点的电压值，根据待测继电器的两端的检测点的电压值是否相等，判断待测继电器是否闭合；待测继电器的两端的检测点中至少一个检测点处于上电状态。

技术研发人员：余桂全,孔寒霜,张学达,钟川
受保护的技术使用者：深蓝汽车科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23