一種直流接觸器觸點(diǎn)檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種充電粧直流輸出接觸器觸點(diǎn)檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]充電粧直流輸出接觸器是充電機(jī)對電動汽車充電的控制開關(guān)，根據(jù)充電機(jī)的輸出功率以及電動汽車動力電池的容量，目前直流輸出接觸器的觸點(diǎn)容量需求達(dá)到700V/250A。為保證充電操作安全可靠，每一次對直流輸出接觸器控制的同時還要實(shí)時檢測其觸點(diǎn)的響應(yīng)狀態(tài)是否正確。
[0003]目前，接觸器觸點(diǎn)檢測多采用接觸器自身所帶的輔助觸點(diǎn)進(jìn)行判斷，由于主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)是機(jī)械聯(lián)動的，通過判斷輔助觸點(diǎn)的連接狀態(tài)就可知道主觸點(diǎn)的連接狀態(tài)。這有兩個問題:一、大容量帶有輔助觸點(diǎn)的直流接觸器市場上并不多見，并且價格比同規(guī)格不帶輔助觸點(diǎn)的直流接觸器貴很多，如果選用不帶輔助觸點(diǎn)的直流接觸器，那么就無法采用上述方法進(jìn)行觸點(diǎn)檢測；二、當(dāng)主觸點(diǎn)出現(xiàn)粘連時，采用上述方法無法檢測。因此需要采用一定方案實(shí)現(xiàn)對接觸器觸點(diǎn)狀態(tài)的可靠檢測。
[0004]專利文獻(xiàn)《電動汽車用高壓繼電器的觸點(diǎn)檢測裝置》(授權(quán)公告號CN204215007U)就公開了這樣的一種技術(shù)方案:通過為被測觸點(diǎn)設(shè)有測試單元，從而可以以與被測觸點(diǎn)的電路適配的電流值來向被測觸點(diǎn)輸出測試電路，進(jìn)而可以檢測高壓繼電器觸點(diǎn)的狀態(tài)時，信號處理模塊通過采集檢流電阻的電壓來測定被測觸點(diǎn)是否正常。這種方法是通過采集檢流電阻的電壓值的方法，觸點(diǎn)檢測容易受到高壓直流輸出的影響，造成不良后果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種直流接觸器觸點(diǎn)檢測裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中對輸出觸點(diǎn)進(jìn)行檢測時，輸出觸點(diǎn)容易受到直流電壓影響的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括:
[0007]一種直流接觸器觸點(diǎn)檢測裝置，包括一個微處理器MCU、一個加載電路和一個采集電路，所述加載電路包括第一跟隨器和第一隔直電容，所述采集電路包括第二跟隨器、第二隔直電容和一個直流電源，所述微處理器MCU發(fā)出的脈沖信號通過第一隔離元器件(IC1)傳輸?shù)降谝桓S器，第一跟隨器的輸出端經(jīng)過第一隔直電容后連接接觸器的第一觸點(diǎn)接口(A)，第二觸點(diǎn)接口(B)經(jīng)過第二隔直電容后連接第二跟隨器的輸入端和所述直流電源，第二跟隨器輸出的信號經(jīng)第二隔離元件(IC2)后進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，最后傳入到微處理器MCU。
[0008]進(jìn)一步的，脈沖信號為PWM信號，所述MCU檢測PWM信號的峰值。
[0009]優(yōu)選的，第一跟隨器的輸出端連接有接地電阻。
[0010]進(jìn)一步的，第二跟隨器包括一個運(yùn)算放大器(U5)，運(yùn)算放大器(U5)的輸出端串有二極管，運(yùn)算放大器(U5)的輸出端連接二極管的陽極，二級管陰極連接所述第二跟隨器的輸出端；所述第二隔離元件(IC2)和第二跟隨器的輸出端的串接點(diǎn)連接有接地電容。
[0011]優(yōu)選的，第一隔離元件是高速光耦，所述第二隔離元件是線性光耦。
[0012]本發(fā)明提供的一種直流接觸器觸點(diǎn)檢測裝置，采用PWM交流電壓對接觸器觸點(diǎn)進(jìn)行檢測，在MCU和待檢測接觸器觸點(diǎn)之間通過跟隨器和隔直電容來隔離直流信號，避免高壓直流信號對檢測造成影響，能夠很好的保證接觸器觸點(diǎn)的檢測結(jié)果。
[0013]同時，MCU發(fā)出的測試信號是PWM電壓信號，最終檢測的也是PWM信號的峰值，檢測結(jié)果不易受環(huán)境影響，精度較高，同時PWM電壓信號還可以作為多個被測對象觸點(diǎn)的測試源，節(jié)省成本。
[0014]此外，從整體上來看，本裝置所用元器件少，體積小，成本較低。
【附圖說明】
[0015]圖1是測試裝置整體結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0017]如圖1所示，是本發(fā)明一種直流接觸器觸點(diǎn)檢測裝置的具體電路架構(gòu)圖。從圖中可以看出，電路包括一個MCU，即微處理器，還包括一個加載電路，一個采集電路，所述加載電路包括串聯(lián)的由高速運(yùn)算放大器U4形成的第一跟隨器和第一隔直電容C1，加載電路中第一隔直電容C1的另一端連接觸點(diǎn)接口 A，在第一隔直電容C1和觸點(diǎn)接口 A的串接點(diǎn)處還并聯(lián)有一個接地電阻；所述采集電路包括串聯(lián)的第二隔直電容C2、由運(yùn)算放大器U5形成的第二跟隨器、二極管D1以及接地電容C3，第二隔直電容C2與第二跟隨器的串接點(diǎn)通過電阻R2并聯(lián)有直流偏置電壓VRET，第二隔直電容C2的另一端連接觸點(diǎn)接口 B ;其中，二極管D1的陽極連接運(yùn)算放大器U5的輸出端，用于防止運(yùn)算放大器U5發(fā)生震蕩；第二跟隨器的輸出端還連接有一個接地電容C3。MCU通過高速光耦U2連接加載電路，采集電路將采集到的電壓信號通過線性光耦U3傳輸?shù)組CU的AD采樣引腳；其中觸點(diǎn)接口 A、B分別連接直流輸出接觸器的動、靜觸點(diǎn)。
[0018]從圖中可以看出，加載電路、觸點(diǎn)接口 A和B、采集電路中傳輸?shù)氖悄M信號，所以也稱加載電路、觸點(diǎn)接口 A和B、采集電路構(gòu)成的電路部分為模擬電路部分，而在MCU中傳輸?shù)亩际菙?shù)字信號，所以又稱MCU部分的電路為數(shù)字電路部分。
[0019]上述實(shí)施方式給出了數(shù)字電路部分和模擬電路部分之間采用的隔離元件是光耦隔離，作為其他實(shí)施方式，隔離元件也可以采用電磁隔離元件。
[0020]上述實(shí)施方式中，采集到的電壓信號經(jīng)過線性光耦后連接到的是MCU的AD引腳，作為其他實(shí)施方式，也可以先將電壓信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后再傳輸?shù)組CU中。
[0021]上述實(shí)施方式中，電阻R1、R2、接地電容C3以及二極管D1都是為了使得直流接觸器觸點(diǎn)檢測裝置檢測到的電壓信號更準(zhǔn)確穩(wěn)定而增加的控制元器件，作為其他實(shí)施方式，也可以不要這些元器件，或者只是增加部分這些元器件。
[0022]如圖1所示的接觸器觸點(diǎn)檢測裝置圖，所采用的隔直電容C1、C2的容值為0.lyF,其耐壓值為1000V ;而接地電容C3則是選用容值為4.7 μ F的電容。對于電阻R1，為了不影響PWM信號幅值的穩(wěn)定性，以及電路檢測的精度，在此選擇其阻值為10ΚΩ。
[0023]具體的，對充電粧直流輸出接觸器觸點(diǎn)狀態(tài)的檢測過程如下:
[0024]MCU (微程序處理器)U1發(fā)出交流PWM電壓信號，PWM信號通過高速光耦U2傳遞給加載電路，然后PWM信號經(jīng)過運(yùn)放U4跟隨后穿過高壓隔直電容C1，連接到直流輸出接觸器的動、靜觸點(diǎn)；PWM信號穿過直流輸出接觸器后則流經(jīng)高壓隔直電容C2，此時，由于PWM信號兩次經(jīng)過高壓隔直電容，信號中已經(jīng)沒有直流分量，為此直流電源VREF則為PWM信號提供一個直流信號。進(jìn)而通過二極管D1和電容C3實(shí)現(xiàn)對PWM脈沖信號電壓峰值的檢測，并將最終檢測得到的直流檢測電壓通過線性光耦U3傳遞到MCU的AD采樣引腳。
[0025]在MCU中，通過編寫的程序?qū)Σ蓸拥玫降腁D采樣值進(jìn)行分析判斷，具體的:
[0026]a.檢測采樣電路輸出到AD采樣引腳的檢測電壓值V，如果檢測到的電壓值V =VI，則表示此時接觸器觸點(diǎn)的狀態(tài)為斷開，其中VI的值等于直流偏置電壓VRET的電壓值。因?yàn)椋藭r圖1所示的觸點(diǎn)接口 A和觸點(diǎn)接口 B開路，檢測到的電壓值等于直流偏置電壓VRETo
[0027]b.檢測采樣電路輸出到AD采樣引腳的檢測電壓值V，如果檢測到的電壓值V =V2，則表示接觸器觸點(diǎn)狀態(tài)為閉合，其中V2的值等于PWM電壓波信號的峰值。因?yàn)?，此時圖1所示的觸點(diǎn)接口 A和觸點(diǎn)接口 B短路，檢測到的電壓值是PWM電壓波信號的峰值。
[0028]c.檢測采樣電路輸出到AD采樣引腳的檢測電壓值V，如果檢測到的電壓值V介于VI和V2之間，那么表示此時接觸器觸點(diǎn)狀態(tài)為粘連。因?yàn)?，如果動靜觸點(diǎn)處于粘連狀態(tài)，那么此時在圖1所示的觸點(diǎn)接口 A和觸點(diǎn)接口 B之間相當(dāng)于加了一個電阻，電阻值的大小由動、靜觸點(diǎn)的粘連度決定。
[0029]以上給出了本發(fā)明具體的實(shí)施方式，但本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施方式。在本發(fā)明給出的思路下，采用對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言容易想到的方式對上述實(shí)施例中的技術(shù)手段進(jìn)行變換、替換、修改，并且起到的作用與本發(fā)明中的相應(yīng)技術(shù)手段基本相同、實(shí)現(xiàn)的發(fā)明目的也基本相同，這樣形成的技術(shù)方案是對上述實(shí)施例進(jìn)行微調(diào)形成的，這種技術(shù)方案仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直流接觸器觸點(diǎn)檢測裝置，其特征在于，包括一個微處理器MCU、一個加載電路和一個采集電路，所述加載電路包括第一跟隨器和第一隔直電容，所述采集電路包括第二跟隨器、第二隔直電容和一個直流電源，所述微處理器MCU發(fā)出的脈沖信號通過第一隔離元器件(IC1)傳輸?shù)降谝桓S器，第一跟隨器的輸出端經(jīng)過第一隔直電容后連接接觸器的第一觸點(diǎn)接口(A)，第二觸點(diǎn)接口(B)經(jīng)過第二隔直電容后連接第二跟隨器的輸入端和所述直流電源，第二跟隨器輸出的信號經(jīng)第二隔離元件(IC2)后進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，最后傳入到微處理器MCU。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流接觸器觸點(diǎn)檢測裝置，其特征在于，所述脈沖信號為PWM信號，所述MCU檢測PWM信號的峰值。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流接觸器觸點(diǎn)檢測裝置，其特征在于，所述第一跟隨器的輸出端連接有接地電阻。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流接觸器觸點(diǎn)檢測裝置，其特征在于，所述第二跟隨器包括一個運(yùn)算放大器(U5)，運(yùn)算放大器(U5)的輸出端串有二極管，運(yùn)算放大器(U5)的輸出端連接二極管的陽極，二級管陰極連接所述第二跟隨器的輸出端；所述第二隔離元件(IC2)和第二跟隨器的輸出端的串接點(diǎn)連接有接地電容。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流接觸器觸點(diǎn)檢測裝置，其特征在于，所述第一隔離元件是高速光耦，所述第二隔離元件是線性光耦。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種直流接觸器觸點(diǎn)檢測裝置，包括一個微處理器MCU、一個加載電路和一個采集電路，所述微處理器MCU發(fā)出的脈沖信號通過第一隔離元器件傳輸?shù)降谝桓S器，第一跟隨器的輸出端經(jīng)過第一隔直電容后連接接觸器的第一觸點(diǎn)接口，第二觸點(diǎn)接口經(jīng)過第二隔直電容后連接第二跟隨器的輸入端和所述直流電源，第二跟隨器輸出的信號經(jīng)第二隔離元件后進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，最后傳入到微處理器MCU。本發(fā)明采用PWM交流電壓對接觸器觸點(diǎn)進(jìn)行檢測，在MCU和待檢測接觸器觸點(diǎn)之間通過跟隨器和隔直電容來隔離直流信號，避免高壓直流信號對檢測造成影響，能夠很好的保證接觸器觸點(diǎn)的檢測結(jié)果。
【IPC分類】G01R31/327
【公開號】CN105301489
【申請?zhí)枴緾N201510749229
【發(fā)明人】宋海飛, 曹亞, 喬海強(qiáng), 孟凡提, 吳效威, 李子久, 胡林
【申請人】許繼電源有限公司, 許繼電氣股份有限公司, 許繼集團(tuán)有限公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月6日