具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

当前针对新能源汽车，继电器作为动力驱动系统中不可或缺的开关器件，负责动力电池同驱动电机的动力连接开关，对整车供电安全以及整车高压安全起着重要的作用。

继电器包括低压控制回路和高压控制回路，随着继电器的服役时间的增长，继电器内部密封的腔体内的线圈、触点、弹簧等都会逐渐老化，但是当前继电器针对电气寿命仅有次数要求，且由于继电器本体内部密封的腔体结构无法获取继电器内部的信息，比如继电器的触点平整度信息、弹簧老化信息等，继电器的触点平整度信息、弹簧老化信息、低压线圈的阻抗大小等均能够反映继电器是否处于健康状态，触点平整度与燃弧发生的次数呈正比，即燃弧次数越高，触点的平整度越差，低压线圈的阻抗大小可以反映继电器低压回路是否处于健康状态。目前对于继电器内部针对上下电过程未作全程监控，且针对继电器的燃弧冲击缺乏检测手段。

由此可见，目前继电器的非健康状态一般表现为三种：第一种，继电器出现粘连/无法吸合状态，为功能失效状态；第二种，继电器的触点平整度变差、腔体混有杂质等非健康状态，第三种，继电器的低压线圈的状态异常(如短路或断路)，针对以上继电器的非健康状态，目前缺乏一种有效的检测手段。

为了实现对继电器的检测，本发明提供了一种继电器检测电路、检测方法、继电器、动力系统及汽车，能够实时的对继电器的线圈、触点以及继电器的上下电过程等进行监测，从而统计继电器的燃弧次数、流经继电器的上下电的驱动电流信号以及低压线圈出的电流信号和电压信号，以此来检测继电器的触点平整度以及低压线圈的状态，保证了汽车的安全稳定运行。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

下面结合图1(a)和图1(b)对本发明实施例公开的一种继电器检测电路进行说明，结合图2(a)、图2(b)对用于继电器检测电路的继电器检测方法进行说明，图1(a)为本发明实施例公开的一种继电器检测电路的结构示意图，图1(b)为本发明实施例公开的一种继电器检测电路的具体实现的电气原理示意图，图2(a)为本发明实施例公开的一种继电器检测方法的流程示意图，图2(b)为本发明实施例公开的另一种继电器检测方法的流程示意图。其中，图1(b)以运算放大器为第一采样电路11、运算放大器和采样电阻组成的电路为第二采样电路12和运算放大器和采样电阻组成的电路为第三采样电路13，但是并不代表第一采样电路11、第二采样电路12和第三采样电路13只能为如图1(b)所示的结构，其也可以为电压传感器或电流传感器等。

如图1(a)和图1(b)所示的，继电器检测电路包括：控制组件10，用于分别与电源(图中未示出)和继电器20的低压线圈连接，以向继电器20提供驱动电流。

第一采样电路11，第一采样电路11与控制组件10连接，用于采集控制组件10的输出电压信号。

第二采样电路12，第二采样电路12接入控制组件10与低压线圈的一端组成的电路回路中，用于将控制组件10的输出电流转换为第一电压信号。

第三采样电路13，第三采样电路13接入控制组件10与低压线圈的另一端组成的电路回路中，用于将流经低压线圈的电流转换为第二电压信号。

控制组件10还用于利用输出电压信号，第一电压信号和第二电压信号判断继电器是否故障。

具体的，以图1(b)所示的具体实现示意图，作为本发明可选的实施例，控制组件10包括：功率驱动器100，用于驱动继电器20；模数转换器101，用于将输出电压信号、第一电压信号和第二电压信号转换为数字信号；控制器102，控制器102分别与功率驱动器100和模数转换器101连接，用于控制功率驱动器100驱动继电器20并未继电器20提供驱动电流。控制器102还用于利用各数字信号计算低压线圈的阻抗，判断阻抗是否处于参考值范围，若是，则说明继电器的低压线圈正常，若否，则说明继电器的低压线圈故障。

值的注意的是，控制组件10可以为由电源管理系统(BATTERY MANAGEMENTSYSTEM，BMS)实现控制组件10的功能，对于完整的电源管理系统而言，其应该包含控制器102、功率驱动器100和模数转换器101，因此利用BMS作为本发明实施例中的控制组件10实现其功能作为本发明可选的一种实施例。

进一步，以图1(b)所示的具体实现示意图，作为本发明可选的实施例，第一采样电路11包括第一运算放大器OP1、第一运算放大器OP1的同相输入端与功率驱动器100的正极连接，第一运算放大器OP1的反相输入端与功率驱动器100的负极连接。

第二采样电路12包括：第一采样电阻R1和第二运算放大器OP2。

第一采样电阻R1的一端分别与第一运算放大器OP1的同相输入端、功率驱动器100的正极以及第二运算放大器OP2的同相输入端连接，第一采样电阻R1的另一端分别与第二运算放大器OP2的反相输入端和低压线圈的一端连接。

和第三采样电路13包括：第二采样电阻R2和第三运算放大器OP3。

第二采样电阻R2的一端分别与第一运算放大器OP1的反相输入端、功率驱动器100的负极以及第三运算放大器OP3的反相输入端连接，第二采样电阻R2的另一端分别与第三运算放大器OP3的同相输入端和低压线圈的另一端连接。

下面以图1(b)所示的具体实现示意图，结合图2(a)、图2(b)对本发明实施例公开的一种继电器检测电路的原理进行说明。

如图2(a)所示的，基于以上提到的继电器检测电路，继电器检测方法包括：

S20：分别获取第一采样电路、第二采样电路和第三采样电路采集的输出电压信号，第一电压信号和第二电压信号。

S21：利用输出电压信号、第一电压信号和第二电压信号判断继电器是否故障。

具体的，为了检测继电器的低压线圈是否出现断路或短路故障，作为本发明可选的实施例，S21包括：

将输出电压信号、第一电压信号和第二电压信号转换为数字信号。

计算输出电压信号与第一电压信号和第二电压信号的和的电压差。

计算所述电压差与驱动继电器的驱动电流的比值为低压线圈的阻抗。

判断阻抗是否处于参考值范围。

若是，则继电器的低压线圈正常。

若否，则继电器的低压线圈故障。

具体的，作为本发明可选的实施例，若阻抗处于以零为基准的参考值范围，则继电器的低压线圈短路，若阻抗处于以第一采样电阻R1为基准的参考值范围，即第二电压信号接近于零，则继电器的低压线圈断路，具体是，继电器的低压线圈短路时，第一电压信号与第二电压信号之间的差值接近于0，当继电器的低压线圈断路时，第二电压信号接近于零，以零为基准的参考值范围指的是，以零为基准，上下浮动可允许的误差百分比所形成的范围，如以零为基准，误差在零上下浮动10％，以第一采样电阻R1为基准的参考值范围同理，值得注意的是，阻抗可以分为交流阻抗和直流阻抗，本发明实施例在此不作限定。

进一步，为了检测继电器是否出现粘连或/无法吸合的故障，S21还包括：

分别计算第一电压信号与第一采样电阻R1的比值和第二电压信号与第二采样电阻R2的比值，以得到第一采样电流和第二采样电流。

分别根据第一采样电流、第二采样电流和时间的对应关系拟合电流曲线以分析第一采样电流和第二采样电流的变化规律。

判断变化规律是否符合继电器正常吸合与断开时的标准变化规律。

若是，则继电器处于正常状态。

若否，则继电器的低压线圈故障。

在继电器20进行吸合过程和断开过程时，继电器吸合过程和断开过程的驱动电流的变化时不同的，因此，可以根据驱动电流的变化体现继电器的运动过程，如果继电器的驱动电流长时间处于一个稳定状态值，则说明继电器20出现粘连或无法吸合的故障。

进一步，为了对继电器的触点平整度进行检测，以预估继电器的寿命，作为发明可选的实施例，S21还包括：

分别根据第一采样电流、第二采样电流和时间的对应关系拟合电流曲线。

对两个电流曲线作进行对比，并选取有效数据点。

利用有效数据点对继电器的燃弧次数进行统计，

利用燃弧次数预估继电器的触点平整度和使用寿命。

进一步，为了保证继电器的故障检测结果更为精准，如图2(b)所示的，在S21之前，还包括：

S22：筛除与输出电压信号、第一电压信号和第二电压信号中的无效数据点。

具体的，对于以上图1(a)和图1(b)所示的检测电路，图2(a)和图2(b)中所示的检测方法，控制器102通过功率驱动器100驱动继电器20工作，在继电器20的驱动回路中分别串联了第一采样电阻R1和第二采样电阻R2，流过第一采样电阻R1和第二采样电阻R2会产生压降，于此将第一采样电流和第二采样电流转换为第一低压信号和第二电压信号，并分别由第二运算放大器OP2和第三运算放大器OP3送至模数转换器进行采样，实现继电器驱动电流的采集，第三运算放大器OP3直接采集功率驱动器100的输出电压，如果低压线圈短路，则第一电压信号和第二电压信号的电压值的和与输出电压信号的电压值近似相等，在低压线圈上产生的压降近似为零。如果低压线圈断路，则第二电压信号接近于零。

继电器的触点平整度越差。继电器的使用寿命便越短，而继电器的触点平整度和继电器的内部燃弧次数存在直接的关系，燃弧次数越多，继电器的触点平整度损伤越大，继电器的使用寿命便越短，继电器的燃弧为电场能量的释放，对继电器的驱动回路中辐射的能量可以被第一采样电阻R1和第二采样电阻R2采样得到第一采样电流和第二采样电流，发生燃弧时，第一采样电流和第二采样电流会对应升高，根据第一采样电流和第二采样电流变化的次数来统计燃弧次数，以此来判断继电器的触点平整度和使用寿命。

此外，在本发明的一些实施例中，还提供了一种继电器，继电器包括继电器本体，还包括如以上提到的继电器检测电路，继电器检测电路中的控制组件分别与电源和继电器本体的低压线圈连接，继电器检测电路中的第二采样电路与低压线圈的一端连接，继电器检测电路中的第三采样电路与低压线圈的另一端连接。

进一步的，在本发明的一些实施例中，还提供了一种动力系统，包括：动力电源和驱动电机，还包括如以上提到的继电器，继电器接入动力电源和驱动电机的供电回路中。

更进一步的，在本发明的一些实施例中，还提供了一种汽车，包括以上提到的动力系统。

本发明实施例公开的一种继电器检测电路、检测方法、继电器、动力系统及汽车，具有以下有益效果：

通过设置第一采样电路采集控制组件的输出电压信号，第二采样电路采集低压线圈的一端与控制组件组成的电路回路中的第一电压信号，第三采样电路采集低压线圈的另一端与控制组件组成的电路回路中的第二电压信号。控制组件能够利用输出电压信号、第一电压信号和第二电压信号判断继电器是否故障。因此，采用本方案能够对继电器的低压线圈进行实时监测，并以此来判断继电器是否故障，从而在继电器故障时，能够及时的采取措施，保证了汽车的安全稳定运行。

在利用第一电压信号、第二电压信号和输出电压信号计算阻抗时，若阻抗处于以零为基准的参考值范围，则继电器的低压线圈短路，若阻抗处于以第一采样电阻为基准的参考值范围，即第二电压信号接近于零，则继电器的低压线圈断路，如此，便可以判断继电器的低压线圈是否出现了短路或断路故障。

继电器的触点平整度越差。继电器的使用寿命便越短，而继电器的触点平整度和继电器的内部燃弧次数存在直接的关系，燃弧次数越多，继电器的触点平整度损伤越大，继电器的使用寿命便越短，继电器的燃弧为电场能量的释放，对继电器的驱动回路中辐射的能量可以被第一采样电阻和第二采样电阻采样得到第一采样电流和第二采样电流，发生燃弧时，第一采样电流和第二采样电流会对应升高，根据第一采样电流和第二采样电流变化的次数来统计燃弧次数，以此对继电器的触点平整度进行了检测以及对使用寿命进行了预估。

在进行故障检测之前，筛除了无效数据点，保证了继电器的故障检测结果更为精准，

在继电器进行吸合过程和断开过程时，继电器吸合过程和断开过程的驱动电流的变化时不同的，如果继电器的驱动电流长时间处于一个稳定状态值，则说明继电器出现粘连或无法吸合的故障，因此，本发明实施例根据对继电器的上下电的驱动电流的检测，实现了对继电器是否出现粘连或吸和的故障检测。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。