[發明專利]用于車輛電池系統的繼電器模塊

有效

• 申請號: 201210520152.5
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN103515155B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 崔溶桓;金達;方俊鎬
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社
• 主分類號: H01H51/04
• 分類號: H01H51/04;H01H47/00;G01R31/327
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明一般涉及一種用于車輛電池系統的繼電器模塊，并且更特別地涉及與構成車輛中安裝的用于供應電力的電池系統中所設置的電力繼電器組合件的一部分的繼電器模塊相關的技術，所述電力被用于驅動諸如混合動力車或電動車之類的車輛（在本文中被稱為環境友好型車輛）。

背景技術

安裝在環境友好型車輛中的電池系統被配置成如圖1所示，其中虛線指示的部分表示電力繼電器組合件（PRA）500。這樣的PRA500用來保證各車輛系統之間的高度電氣絕緣和電氣安全，還用來防止事故發生時二次重大事故（諸如高電壓所導致的電擊、或可歸因于電氣故障的火災）的發生。PRA500還可以用來阻斷從高電壓電池流出的暗電流。

上述電力繼電器組合件500被配置成包括正（+）主繼電器502、負（-）主繼電器504、和初始充電繼電器506。繼電器接通控制序列按照以下方式實現：當車輛進入點火裝置接通狀態時，負主繼電器504被接通，此后初始充電繼電器506被接通，從而使電阻器引起的峰值電流能夠受到限制。當在電容器的充電已經完成時接通正主繼電器502后，初始充電繼電器506被關斷，從而完成繼電器接通控制序列。此后，實現繼電器關斷控制序列，使得當車輛進入點火裝置關斷狀態時，在初始充電繼電器506被關斷的狀態下，正主繼電器502和負主繼電器504被同時關斷。

在電池管理系統（BMS）中，為了診斷諸如如上所述工作的繼電器的熔焊之類的故障，利用以涉及如上所述工作的各繼電器的一系列操作為基礎的邏輯來間接進行診斷。基于這種邏輯的這種間接診斷的缺點在于，當車輛被啟動時，只能診斷出諸如繼電器熔焊、和初始充電繼電器506的開路失效之類的故障，使得當在繼電器接通序列被啟動時出現問題時，難以確定該問題是由繼電器自身所導致的、還是由BMS的內部控制電路的錯誤所導致的、還是由控制輸出線路的斷路或短路所導致的。此外，即使問題被確定為由繼電器自身導致，也無法精確地確定該問題是否由繼電器的觸點熔焊所導致、或者該問題是否由開路失效所導致、或者該問題出現在哪里（即正主繼電器502、負主繼電器504、和初始充電繼電器506）。

因此，存在著這樣的問題：當作為電力繼電器組合件500的一部分的繼電器中出現故障時，無法立即且精確地診斷出問題。此外，當基于對繼電器相關故障的判定而僅替換了特定繼電器時，存在著實際出故障的繼電器實際上尚未被替換的可能性，從而導致使車輛暴露于預料不到的危險處境。另外，當檢查車輛時，由于繼電器和BMS必須被分別單獨替換、并隨后進行有關故障檢測的檢查，所以故障修復的工作效率大大降低，從而帶來時間和經濟上的損失。

前述內容僅僅旨在幫助更好地理解本發明的背景，而并不意味著本發明落入本領域技術人員已知的相關技術的范圍內。

發明內容

因此，本發明是考慮到現有技術中出現的上述問題而做出的，并且本發明的目的是提供一種用于車輛電池系統的繼電器模塊，當在繼電器中出現故障/問題/失效時，能夠直接、精確、且迅速地檢測出構成電力繼電器組合件的一部分的相關繼電器中的故障，使得成本和時間由于故障修復的工作效率的改進而能夠極大減少。此外，由于故障修復的可靠性得到改進，所以可以防止車輛暴露于預料不到的危險處境中。本發明還可以實時地監測各個繼電器的狀態，使得故障診斷性能（即確定故障是由于各繼電器自身的失效、還是由于BMS中設置的繼電器控制電路、還是由于控制輸出線路的短路或斷路）得到改進，從而保證車輛系統的安全性。

為了實現上述目的，本發明提供了一種用于車輛電池系統的繼電器模塊，包括：可移動單元，其被配置成通過繼電器內的線圈的磁場和復位彈簧而被移動，并控制繼電器電極之間的電連接狀態；以及安裝在可移動單元和固定單元之間的微傳感器。該微傳感器被配置成相對于可移動單元保持固定位置，并取決于可移動單元相對于固定單元的位置變化而誘發電物理量的變化。

附圖說明

根據結合附圖給出的以下詳細說明，本發明的上述及其它目的、特征和優點將會更清楚地得到理解，在附圖中：

圖1是示出常規電力繼電器組合件的圖；

圖2是示出根據本發明的用于車輛電池系統的示例性繼電器模塊的圖；

圖3是示出圖2的微傳感器的示例性配置的圖；

圖4是示出與圖3相比，當繼電器模塊被接通時微傳感器的示例性狀態變化的圖；并且

圖5是示出使用根據本發明的繼電器模塊的故障診斷的示例性概念的圖。

具體實施方式

在下文中，將參考附圖詳細描述本發明的實施例。