CN107539149B - 控制电路、电池***与车辆 - Google Patents

控制电路、电池***与车辆 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种控制电路、电池***与车辆。控制电路包括：至少一个第一触点开关单元，每个第一触点开关单元的第一端均与一个正极触点连接；至少一个第二触点开关单元，每个第二触点开关单元的第一端均与一个负极触点连接；分压单元，连接于第一触点开关单元的第二端与第二触点开关单元的第二端之间；控制单元；电压传递单元，电压传递单元用于将分压单元的第一端与分压单元的第二端之间的电压向控制单元传递；至少两个接地开关单元。因此，本发明实施例提供的技术方案用以简化电池***中的电路结构并降低成本。

Description

控制电路、电池***与车辆
【技术领域】
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种控制电路、电池***与车辆。
【背景技术】
随着电动汽车领域的不断发展，对于电动汽车的电池及相关装置也有较高的安全性要求。例如，在电动汽车的电池***中，电池管理***(Battery Management System，BMS)需要实时采集高压回路中的电压，以便于根据采集到的电压进行高压***的预充电控制、诊断高压回路中的继电器的状态，以及进行电池包的荷电状态(State of Charge，SOC)等；又例如，在电动汽车的电池***中，BMS还需要对电池模组进行绝缘检测，通过获取电池模组的正极与负极分别相对于电动汽车车身的绝缘阻值，以便于根据该绝缘阻值对电动汽车的电池模组的安全性能进行评估等。
在现有的电动汽车领域，针对电动汽车中的电池模组的高压采样与绝缘检测一般是通过两套独立的电路来实现的。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
随着电动汽车的电池行业的发展，如何降低电动汽车的电池***的成本已经成为现阶段的重要课题。而现有技术中，电动汽车的电池***中电路各自独立并承担独立的功能，导致电路结构复杂，成本较高。
【发明内容】
有鉴于此，本发明实施例提供了一种控制电路、电池***与车辆，用以简化电池***中的电路结构并降低成本。
第一方面，本发明实施例提供了一种控制电路，包括：
至少一个第一触点开关单元，每个所述第一触点开关单元的第一端均与一个正极触点连接；
至少一个第二触点开关单元，每个所述第二触点开关单元的第一端均与一个负极触点连接；
分压单元，连接于所述第一触点开关单元的第二端与所述第二触点开关单元的第二端之间；
控制单元；
电压传递单元，所述电压传递单元与所述分压单元的第一端、所述分压单元的第二端、所述控制单元的第一端以及所述控制单元的第二端连接；所述电压传递单元用于将所述分压单元的第一端与所述分压单元的第二端之间的电压向所述控制单元传递；
至少两个接地开关单元，各所述接地开关单元的第一端均接地，至少一个所述接地开关单元的第二端连接于所述控制单元的第一端，以及，至少一个所述接地开关单元的第二端连接于所述控制单元的第二端。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电压传递单元包括：
第一开关，所述第一开关的第一端与所述分压单元的第一端连接；
第二开关，所述第二开关的第一端与所述分压单元的第二端连接；
第三开关，所述第三开关的第一端与所述控制单元的第一端连接；
第四开关，所述第四开关的第一端与所述控制单元的第二端连接；
跨接电容，所述第一开关的第二端与所述第三开关的第二端均与所述跨接电容的第一端连接，所述第二开关的第二端与所述第四开关的第二端均与所述跨接电容的第二端连接。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，每个所述接地开关单元包括：接地开关；
所述接地开关的第一端接地；
至少一个所述接地开关的第二端连接于所述控制单元的第一端与所述电压传递单元之间，以及，至少一个所述接地开关的第二端连接于所述控制单元的第二端与所述电压传递单元之间。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述接地开关单元还包括：
恒压源，所述恒压源的第一端接地；
恒压源分压电阻，连接于所述恒压源的第二端与所述接地开关的第一端之间。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述分压单元由单个电阻组成。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述分压单元由相互连接的多个电阻组成。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述分压单元包括：
第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述至少一个第一触点开关单元连接；
第二电阻，所述第二电阻的第一端、所述第一电阻的第二端与所述跨接电容的第一端连接；
第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述至少一个第二触点开关单元连接，所述第三电阻的第二端、所述第二电阻的第二端均与所述跨接电容的第二端连接。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，每个所述第一触点开关单元包括：
第一触点开关，所述第一触点开关的第一端与一个所述正极触点连接，所述第一触点开关的第二端与所述分压单元连接。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，每个所述第一触点开关单元还包括：
第一触点电阻，连接于所述正极触点与所述第一触点开关的第一端之间。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述正极触点的数目为至少一个；
所述正极触点包括：所述电池模组的正极触点、主正继电器的外侧触点和充电正继电器的外侧触点中的至少一个。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，每个所述第二触点开关单元包括：
第二触点开关，所述第二触点开关的第一端与所述负极触点连接，所述第二触点开关的第二端与所述分压单元连接。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，每个所述第二触点开关单元还包括：
第二触点电阻，连接于所述负极触点与所述第二触点开关的第一端之间。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述负极触点的数目为至少一个；
所述负极触点包括：所述电池模组的负极触点。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述控制电路还包括：
第一电压跟随器，连接于所述电压传递单元与所述控制单元的第一端之间；和/或，
第二电压跟随器，连接于所述电压传递单元与所述控制单元的第二端之间。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述控制单元为单片机。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关与所述第四开关的类型均为光耦开关。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一触点开关单元中各开关的类型为光耦开关。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第二触点开关单元中各开关的类型均为光耦开关。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述接地开关单元中各开关的类型包括：开关管、光耦开关或者机械开关。
第二方面，本发明实施例提供了一种电池***，包括：
电池模组；
上述任一种实现方式得到的控制电路。
第三方面，本发明实施例提供了一种车辆，包括：上述的电池***。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：
本发明实施例中，一方面，控制电路中的第一触点开关单元与正极触点连接，第二触点开关单元与负极触点连接，第一触点开关单元与第二触点开关单元之间通过分压单元连接，并且，分压单元的第一端与第二端之间的电压信号可以通过电压传递单元传递至控制单元，如此，通过电压传递单元传递的电压信号，位于低压回路中的控制单元能够采集到分压单元的第一端与第二端之间的电压值，从而，基于分压单元的分压原理，可以获取到当前连接的正极触点与负极触点之间的电压值；另一方面，控制该控制电路中的一个第一触点开关单元与一个第二触点开关单元依次闭合，并在此过程中控制一个接地开关单元闭合，如此，控制单元可以采集到分压单元的第一端与第二端的电压值，那么，基于这些端点的流入电流与流出电流一致的原理，可以根据求解方程式的方式获取到电池模组的绝缘阻值；也就是说，相较于现有技术中利用两个独立电路来实现采样与检测的方式，本发明实施例所提供的技术方案利用一个上述的控制电路就能够实现高压采样与绝缘检测，极大的简化了电池***中的电路结构，也降低了控制电路的整体体积，并且，基于电路结构的简化，降低了电路成本，从而，也降低了整个电池***的成本。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例所提供的控制电路的实施例一的结构示意图；
图2是本发明实施例中的电池模组的电气原理图；
图3是本发明实施例所提供的控制电路的实施例二的结构示意图；
图4是本发明实施例所提供的控制电路的实施例三的结构示意图；
图5是本发明实施例所提供的控制电路的实施例四的结构示意图；
图6是本发明实施例所提供的控制方法的流程示意图；
图7是如图5所示的控制电路用以实现高压采样时的等效电路图；
图8是本发明实施例所提供的控制电路用以实现高压采样时的工作流程示意图；
图9是如图5所示的控制电路用以实现绝缘检测时的等效电路图；
图10是本发明实施例所提供的控制电路用以实现绝缘检测时的工作流程示意图；
图11是本发明实施例所提供的电路板的结构示意图；
图12是本发明实施例所提供的电池管理***的结构示意图；
图13是本发明实施例所提供的电池***的结构示意图；
图14是本发明实施例所提供的车辆的结构示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述开关等，但这些开关不应限于这些术语。这些术语仅用来将开关彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一开关也可以被称为第二开关，类似地，第二开关也可以被称为第一开关。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
针对现有技术中的电动汽车的电池***存在电路结构复杂且成本较高的问题，本发明实施例提供了如下解决思路：提供一种控制电路，并利用该控制电路实现高压采样和绝缘检测两种功能，从而，降低电路的复杂程度，节约成本。
在该思路的引导下，本方案实施例提供了以下可行的实施方案。
本发明实施例给出一种控制电路、电池***与车辆，用以简化电池***中的电路结构并降低成本。
具体的，请参考图1，其为本发明实施例所提供的控制电路的实施例一的结构示意图，如图1所示，该控制电路包括：
至少一个第一触点开关单元11，每个第一触点开关单元11的第一端均与一个正极触点连接；
至少一个第二触点开关单元12，每个第二触点开关单元12的第一端均与一个负极触点连接；
分压单元13，连接于第一触点开关单元11的第二端与第二触点开关单元12的第二端之间；
控制单元14；
电压传递单元15，电压传递单元15与分压单元13的第一端、分压单元13的第二端、控制单元14的第一端以及控制单元14的第二端连接；电压传递单元15用于将分压单元13的第一端与分压单元13的第二端之间的电压向控制单元14传递；
至少两个接地开关单元16，各接地开关单元16(包括图1中的第一接地开关单元161与第二接地开关单元162)的第一端均接地，至少一个接地开关单元161的第二端连接于控制单元14的第一端，以及，至少一个接地开关单元162的第二端连接于控制单元14的第二端。
当如图1所示的控制电路工作时，该方法可以执行于图1所示的控制电路中的控制单元14中。本发明实施例对于控制单元14具体指代的器件无特别限定。
在一个具体的应用场景中，图1所示的控制单元14可以为微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，也就是单片机。
或者，在另一个具体的应用场景中，若将该控制电路设置于BMS中，则图1所示的控制单元14可以为整个BMS的控制部分。例如，当BMS的控制部分为控制芯片时，用于控制该控制电路的控制方法执行于控制芯片中。
本发明实施例中，控制单元的第一端和第二端均用于采集电压信号。在具体的实现过程中，可以在控制单元中设置或集成用于采集电压信号的采样装置。例如，可以在控制单元中设置两个模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)，此时，控制单元的第一端为第一ADC采样端，控制单元的第二端为第二ADC采样端。
本发明实施例中，考虑到在执行高压采样步骤时，一般需要采集多个不同待测触点相对于负极触点的电压值，因此，本发明实施例中，可以设置至少一个第一触点开关单元以及至少一个第二触点开关单元。
具体的，本发明实施例中，正极触点的数目可以为至少一个。本发明实施例所涉及的正极触点可以包括但不限于：电池模组的正极触点、主正继电器的外侧触点和充电正继电器的外侧触点中的至少一个。
本发明实施例中，负极触点的数目可以为至少一个。本发明实施例所涉及的负极触点可以包括但不限于：电池模组的负极触点。
为了更具体的说明上述正极触点与负极触点的位置关系，请参考图2，其为本发明实施例中的电池模组的电气原理图。如图2所示，电池模组的电气原理图中包括：电池模组21、主正继电器22、预充继电器23、预充电阻24、主负继电器25、充电正继电器26、电机27与充电机(charger)28。
如图2所示，主正继电器22的一端与电池模组21的正极连接，主正继电器22的另一端与电机27的一端连接，电机27的另一端还与主负继电器25的第一端连接，主负继电器25的第二端与电池模组21的负极连接；充电正继电器26的一端与电池模组21的正极连接，充电正继电器26的另一端与充电机28的一端连接，充电机28的另一端与还与主负继电器25的第一端连接；预充电阻24与预充继电器23串联构成预充控制电路，该预充控制电路并联于主正继电器22的两端。
基于如图2所示的电池模组的电气结构，电池模组的负极触点为图2中电池模组21的负极触点，该触点在图2中标识为B-；电池模组的正极触点为图2中电池模组21的正极触点，同时，也是主正继电器22的内侧触点，该触点在图2中标识为B+；主正继电器22的外侧触点在图2中标识为P+；充电正继电器26的外侧触点在图2中标识为Charge+。
本发明实施例所提供的控制电路中，第一触点开关单元的数目为至少一个。每个第一触点开关单元均包括：第一触点开关，第一触点开关的第一端与一个正极触点连接，第一触点开关的第二端与分压单元连接。
在一个具体的应用场景中，还可以在第一触点开关单元中设置第一触点电阻，由第一触点电阻承担部分分压作用，以减小分压单元的分压压力。
此时，第一触点开关单元还包括：第一触点电阻，连接于正极触点与第一触点开关的第一端之间。
需要说明的是，第一触点电阻在第一触点开关单元中可以根据实际需要添加或删减，本发明实施例对于第一触点电阻的数目及连接方式无特别限定。
此时，请参考图1所示的控制电路，该控制电路中包括3个第一触点开关单元：
第一触点开关单元111，包括：第一触点开关111-1和第一触点电阻111-2，其中，第一触点开关111-1的第一端与电池模组的正极触点(B+)连接，第一触点开关111-1的第二端与第一触点电阻111-2的一端连接，第一触点电阻111-2的另一端与分压单元13连接；
第一触点开关单元112，包括：第一触点开关112-1和第一触点电阻112-2，其中，第一触点开关112-1的第一端与主正继电器的外侧触点(P+)连接，第一触点开关112-1的第二端与第一触点电阻112-2的一端连接，第一触点电阻112-2的另一端与分压单元13连接；
第一触点开关单元113，包括：第一触点开关113-1和第一触点电阻113-2，其中，第一触点开关113-1的第一端与充电正继电器的外侧触点(Charge+)连接，第一触点开关113-1的第二端与第一触点电阻113-2的一端连接，第一触点电阻113-2的另一端与分压单元13连接。
本发明实施例所提供的控制电路中，第一触点开关单元的数目为至少一个。每个第一触点开关单元均包括：第一触点开关，第一触点开关的第一端与一个正极触点连接，第一触点开关的第二端与分压单元连接。
本发明实施例中，第一触点开关单元连接于整个电池***的高压部分，因此，为了保证该控制电路的安全性能，可以选用具备较高的耐高压能力的开关作为第一触点开关。在一个具体的实现过程中，第一触点开关单元中各开关的类型可以为光耦开关。
在一个具体的应用场景中，第一触点开关单元还可以包括：第一触点电阻，连接于正极触点与第一触点开关的第一端之间。如此，通过第一触点开关单元中设置第一触点电阻，由第一触点电阻承担部分分压作用，能够减小分压单元的分压压力。
需要说明的是，第一触点电阻在第一触点开关单元中可以根据实际需要添加或删减，本发明实施例对于第一触点电阻的数目及连接方式无特别限定。
本发明实施例所提供的控制电路中，第二触点开关单元的数目为至少一个。每个第二触点开关单元均包括：第二触点开关，第二触点开关的第一端与一个负极触点连接，第二触点开关的第二端与分压单元连接。
本发明实施例中，第二触点开关单元连接于整个电池***的高压部分，因此，为了保证该控制电路的安全性能，可以选用具备较高的耐高压能力的开关作为第二触点开关。在一个具体的实现过程中，第二触点开关单元中各开关的类型可以为光耦开关。
在一个具体的应用场景中，第二触点开关单元还可以包括：第二触点电阻，连接于负极触点与第二触点开关的第一端之间。如此，通过在第二触点开关单元中设置第二触点电阻，由第二触点电阻承担部分分压作用，能够减小分压单元的分压压力。
需要说明的是，第二触点电阻在第二触点开关单元中可以根据实际需要添加或删减，本发明实施例对于第二触点电阻的数目及连接方式无特别限定。
此时，请参考图1所示的控制电路，该控制电路中包括1个第二触点开关单元12，该第二触点开关单元包括：第二触点开关12-1，第二触点开关12-1的第一端与电池模组的负极触点(B-)连接，第二触点开关12-1的第二端与第二触点电阻12-2的一端连接，第二触点电阻12-2的另一端与分压单元13连接。
可以理解的是，基于电池模组的电气结构的不同以及选取的待测触点的不同，还可以根据需要对图1所示的控制电路中的第一触点开关单元11与第二触点开关单元12连接的待测触点及其连接的触点电阻的结构进行适应性调整，本发明实施例对此无特别限定。
以下，基于图1所示的控制电路，对于通过该电路实现高压采样和绝缘检测的控制原理进行说明。
第一种，如图1所示，当该控制电路用于执行高压采样时，可以闭合当前需要采集电压的目标正极触点对应的第一触点开关单元11，并闭合当前需要采集电压的目标负极触点对应的第二触点开关单元12，如此，第一触点开关单元11与第二触点开关单元12之间通过分压单元13连接，也就是说，第一触点开关单元11、分压单元13与第二触点开关单元12之间构成一个串联的回路，并且，分压单元13的第一端与第二端之间的电压信号可以通过电压传递单元15传递至控制单元14，如此，通过电压传递单元15传递的电压信号，位于低压回路中的控制单元14能够采集到分压单元13的第一端与第二端之间的电压值，从而，基于分压单元13的分压原理，可以获取到当前连接的目标正极触点与目标负极触点之间的电压值。
第二种，如图1所示，当该控制电路用于执行绝缘检测时，可以先闭合电池模组的正极触点对应的第一触点开关单元，同时，闭合电压传递单元与一个接地单元，如此，控制单元可以采集到分压单元与电压传递单元之间连接的端点(以分压单元的第一端为例)处的电压值，那么，基于分压单元的第一端处流入的电流与流出的电流一致，那么，可以得到包括电池模组的绝缘阻值在内的第一关系等式；同理，闭合电池模组的负极触点对应的第二触点开关单元，同时，闭合电压传递单元与另一个接地单元，如此，控制单元可以采集到分压单元与电压传递单元之间连接的端点(以分压单元的第二端为例)处的电压值，那么，基于分压单元的第二端处流入的电流与流出的电流一致，那么，可以得到包括电池模组的绝缘阻值在内的第二关系等式；从而，根据第一关系等式与第二关系等式，求解方程组即可得到电池模组的绝缘阻值。
基于以上步骤，本发明实施例所提供的控制电路能够利用一个控制电路实现高压采样与绝缘检测，相对于现有技术中利用两个独立电路来实现采样与检测的方式，本发明实施例所提供的技术方案极大的简化了电池***中的电路结构，也降低了控制电路的整体体积，并且，基于电路结构的简化，降低了电路成本，从而，也降低了整个电池***的成本。
以下，对于本发明实施例中各单元的具体组成结构进行具体说明。
首先，请参考图3，其为本发明实施例所提供的控制电路的实施例二的结构示意图，如图3所示，该控制电路中的电压传递单元15包括：
第一开关151，第一开关151的第一端与分压单元13的第一端连接；
第二开关152，第二开关152的第一端与分压单元13的第二端连接；
第三开关153，第三开关153的第一端与控制单元14的第一端连接；
第四开关154，第四开关154的第一端与控制单元14的第二端连接；
跨接电容155，第一开关151的第二端与第三开关153的第二端均与跨接电容155的第一端连接，第二开关152的第二端与第四开关154的第二端均与跨接电容155的第二端连接。
如图3所示的控制电路中，其余单元、器件的连接关系如图1所示，不再赘述。
基于如图3所示的控制电路的电压传递单元15的结构，电压传递单元15实际实现电压传递功能的步骤可以包括：
首先，可以闭合第一开关151与第二开关152，如此，跨接电容155相当于并联于分压单元13的第一端与第二端之间，那么，当第一触点开关单元11与第二触点开关单元12均闭合时，当前连接的正极触点与负极触点通过分压单元13以及并联于分压单元13的第一端与第二端之间的跨接电容155连接，此时，当前连接的正极触点与负极触点为跨接电容155充电。
如此，当第一开关151与第二开关152闭合一段时间后，也就是，当为跨接电容155充电一段时间后，跨接电容155的电压达到稳定；此时，分压单元13的第一端与第二端之间所占的分压等于跨接电容155的分压。
断开第一开关151与第二开关152。
之后，闭合第三开关153与第四开关154，从而，跨接电容155与控制单元14连接，控制单元14可以采集到跨接电容155两端的电压，如此，控制单元14也就获得了分压单元13的第一端与第二端之间的电压。
在实际实现上述步骤时，考虑到车辆的电池模组的电压较大，而控制单元14中电流可以较小，图3中电压传递单元15左侧为高压部分，右侧包含控制单元14的一侧为低压部分。
一方面，如图3所示，考虑到电压传递单元15连接于高压部分与低压部分之间，为了保证电压传递单元15可以承受高压，并起到良好的传递电压作用，因此，在实际的应用过程中，第一开关151、第二开关152、第三开关153与第四开关154的类型均为光耦开关。光耦开关具备良好的隔离高压和低压的作用，采用光耦开关，能够进一步提高该控制电路的安全性能。
另一方面，为了进一步保证高压到低压切换时的安全性，可以在断开第一开关151和第二开关152之后，间隔指定时间之后，再闭合第三开关153和第四开关154，以防止切换开关的速度过快导致高压和低压连接使得低压部分的瞬时电流过大导致的器件烧毁。
本发明实施例中，每个接地开关单元都包括：接地开关；
接地开关的第一端接地；
至少一个接地开关的第二端连接于控制单元的第一端与所述电压传递单元之间，以及，至少一个，接地开关的第二端连接于控制单元的第二端与所述电压传递单元之间。
本发明实施例中，接地开关单元均连接在低压部分，因此，对各接地开关单元中的各接地开关的开关类型无特别限定。在实际实现过程中，各接地开关单元中各接地开关的开关类型可以包括：开关管、光耦开关或者机械开关。
在实际实现过程中，考虑到当进行绝缘检测时，若闭合第二触点开关单元时，整个连通的回路连接于电池模组的负极，因此，控制单元采集到的电压为负值，这可能会对控制单元的检测准确率有所影响，因此，在实际实现过程中，还可以在接地单元中增加恒压源。
因此，在一个可行的实现场景中，接地开关单元还可以包括：
恒压源，恒压源的第一端接地；
恒压源分压电阻，连接于恒压源的第二端与接地开关的第一端之间。
需要说明的是，本发明实施例中，接地开关单元的数目为至少两个，无需所有的接地开关单元都连接恒压源和恒压源分压电阻。
此时，可以参考图4，其为本发明实施例所提供的控制电路的实施例三的结构示意图，如图4所示，该控制电路中的接地开关单元16包括：
第一接地开关单元161，包括第一接地开关161-1，第一接地开关161-1的第一端接地，第一接地开关161-1的第二端连接于控制单元14的第一端与第三开关153的第一端之间；
第二接地开关单元162，包括第二接地开关162-1，第二接地开关162-1的第一端接地，第二接地开关162-1的第二端连接于控制单元14的第二端与第四开关154的第一端之间；
第三接地开关单元163，包括：
第三接地开关163-1，第三接地开关163-1的第二端连接于控制单元14的第二端与第四开关154的第一端之间；
恒压源163-2，恒压源163-2的第一端接地；
恒压源分压电阻163-3，连接于恒压源163-2的第二端与第三接地开关163-1的第一端之间。
如图4所示的控制电路中，其余单元、器件的连接关系如图3所示，不再赘述。
本发明实施例中，分压单元用于对高压部分进行分压，以使得控制单元采集到的电压在可采集范围内，提高采集到的数据的可靠性和准确率。
为了便于实现，在具体的应用场景中，可以采用电阻组成分压单元。可以理解的是，在该控制电路中的分压单元的部分，只需要采用阻值一定的电器件均可实现该功能，本发明实施例对此无特别限定。
在一个具体的实现过程中，分压单元可以由单个电阻组成，此时，该电阻的第一端与电压传递单元的第一端、第一触点开关单元的第二端连接，该电阻的第二端与电压传递单元的第二端、第二触点开关单元的第二端连接。
当采用单个电阻实现分压单元的分压功能时，有利于降低整个控制电路的复杂程度，成本较低。
需要说明的是，本发明实施例中所涉及的各电阻的类型可以包括但不限于：柱型电阻、贴片电阻、柱型电阻阵列和贴片电阻阵列中的至少一个。
以及，在另一个具体的实现过程中，分压单元还可以由相互连接的多个电阻组成。本发明实施例对于多个电阻的连接方式无特别限定，可以为串联和/或并联等。
当采用相互连接的多个电阻实现分压单元的分压功能时，电路的可扩展性较大，由于连接方式的多样化，灵活性较大，并且，在一定的连接关系下，即使单个电阻发生故障，也不会导致整个分压单元的瘫痪，在一定程度上能够提高控制电路的安全性能。
具体的，请参考图5，其为本发明实施例所提供的控制电路的实施例四的结构示意图，如图5所示，该控制电路中的分压单元13包括：
第一电阻131，第一电阻131的第一端与至少一个第一触点开关单元11连接；
第二电阻132，第二电阻132的第一端、第一电阻131的第二端与跨接电容155的第一端连接；
第三电阻133，第三电阻133的第一端与至少一个第二触点开关单元12连接，第三电阻133的第二端、第二电阻132的第二端均与跨接电容155的第二端连接。
可以理解的是，在实际实现本方案的过程中，可以在如图5所示的分压单元13中的各部分进行适应的调整，包括：增加或删减电阻等。例如，可以将图5中的第一电阻131的位置添加一个电阻，此时，第一电阻131的位置连接两个电阻；或者，又例如，还可以在图5中第三电阻133的位置删减电阻，此时，第三电阻133的位置无电阻连接。
本发明实施例中，为了进一步的提高采样精度，还可以在电压传递单元与控制单元之间连接电压跟随器。具体的，该控制电路还可以包括：
第一电压跟随器，连接于电压传递单元与控制单元的第一端之间；和/或，
第二电压跟随器，连接于电压传递单元与控制单元的第二端之间。
在实际实现本方案时，电压跟随器可以由放大器实现。电压跟随器用于平衡电流，滤波，提高控制单元的输入阻抗，在一定程度上能够提高控制单元的采样精度，从而，提高最终的高压采样结果的准确度，以及，提高最终的绝缘检测结果的精确度。
此时，请参考图5，如图5所示的控制电路还包括：
第一电压跟随器171，第一电压跟随器171的第一端(输入端)与第三开关153的第一端连接，第二端(输出端)与控制单元14的第一端连接，第三端(另一输入端)与第二端(输出端)连接，第四端连接电源VDD，第五端接地；
第二电压跟随器172，第二电压跟随器172的第一端(输入端)与第四开关154的第一端连接，第二端(输出端)与控制单元14的第二端连接，第三端(另一输入端)与第二端(输出端)连接，第四端连接电源VDD，第五端接地。
以下，基于上述如图1所示的控制电路，对于本发明实施例所提供的控制方法进行具体说明。
请参考图6，其为本发明实施例所提供的控制方法的流程示意图，如图6所示，该方法可以包括以下步骤：
S601，响应于接收到工作指令，在待测触点中确定工作指令所指示的目标负极触点与目标正极触点。
S602，获取与工作指令对应的控制时序。
S603，按照控制时序，调整各开关单元中开关的工作状态。
具体的，本发明实施例所涉及的工作指令可以包括但不限于：高压采样指令或者绝缘检测指令。
具体的，基于工作指令的数目可以为一个或多个，因此，在实际实现过程中，可以在控制单元中预设工作指令与控制时序之间的对应关系，从而，当接收到任意一种工作指令时，可以根据预设的对应关系确定控制时序。
为了更具体的说明本方案，以图5所示的控制电路为例，具体说明本发明实施例所提供的控制电路的工作步骤。以下，基于接收到的工作指令，分别进行说明。
第一种，工作指令为高压采样指令。
请参考图7和图8，其中，图7为如图5所示的控制电路用以实现高压采样时的等效电路图，图8为本发明实施例所提供的控制电路用以实现高压采样时的工作流程示意图。
基于如图7所示的等效电路，为了便于表述，以获取电池模组的正极触点(B+)与电池模组的负极触点(B-)之间的电压为例，如图8所示，该工作流程可以包括：
S801，闭合第一触点开关111-1与第二触点开关12-1。
S802，闭合第一开关151与第二开关152。
S803，当跨接电容155的电压稳定时，断开第一开关151与第二开关152。
在一个具体的实现S803时，可以在执行S802的时刻开始计时，当计时的第一累计时长达到第一时长t1时，确认跨接电容155的电压稳定，才执行S803。
S804，闭合第三开关153与第四开关154。
在具体的实现S804时，出于安全性考虑，第一开关151、第二开关152、第三开关153与第四开关154不能同时闭合，因此，可以在执行S803的时刻开始计时，当计时的第二累计时长达到第二时长t2时，才执行S804。
S805，采集当前联通的回路的第一电压V1。
通过如上步骤，控制单元14采集到第一电压V1之后，就可以根据图7所示的电路中各电阻的阻值获取到电池模组的正极触点(B+)与电池模组的负极触点(B-)之间的电压。
具体的，如图7所示，基于电压传递单元15的电压传递功能，控制单元14采集到的第一电压V1与分压单元13中的第二电阻132的分压相等，基于此，当第一触点开关111-1与第二触点开关12-1闭合时，第一触点开关单元111、分压单元13与第二触点开关单元12串联，基于电流相等的原则，可以得到如下表达式：
Figure BDA0001391955670000201
其中，V表示电池模组的正极触点(B+)与电池模组的负极触点(B-)之间的电压，V1表示控制单元采集到的第一电压，R132为分压单元13中的第二电阻132的阻值，R131为分压单元13中的第一电阻131的阻值，R133为分压单元13中的第三电阻133的阻值，R111-2为第一触点开关单元111中的第一触点电阻111-2的阻值，R12-2为第二触点开关单元12中的第二触点电阻12-2的阻值。
基于此，可以通过如上公式获取到电池模组的正极触点(B+)与电池模组的负极触点(B-)之间的电压V。
在实际实现本方案时，如图7所示，考虑到跨接电容155在使用之前未泄放掉电荷，可能会导致采集到的第一电压与第三电阻133的电压不同，因此，在执行S801之前，还可以包括：
S800a，闭合第三开关153和第四开关154，同时，闭合第一接地开关161与第二接地开关162。
S800b，采集当前联通的回路的第二电压V2。
如此，在使得跨接电容155的电荷被完全泄放掉的同时，还可以利用第二电压V2实现对采集到的第一电压V1的校零和补偿，从而，根据校零和补偿后得到的第三电压带入上述公式，得到更为准确的电压V。
可以理解的是，采集其他待测触点的方法与图8所示方法相同，在此不再赘述。
第二种，工作指令为绝缘检测指令。
请参考图9和图10，其中，图9为如图5所示的控制电路用以实现绝缘检测时的等效电路图，图10为本发明实施例所提供的控制电路用以实现绝缘检测时的工作流程示意图。
如图9所示，该控制电路中将电池模组21等效为两个绝缘电阻：第一绝缘电阻RP和第二绝缘电阻RN，第一绝缘电阻RP的第一端等效为电池模组的正极触点，第二绝缘电阻RN的第一端等效为电池模组的负极触点，第一绝缘电阻RP的第二端与第二绝缘电阻RN的第二端均接地。
基于如图9所示的等效电路，如图10所示，进行绝缘检测时的工作流程可以包括：
S1001，闭合第一触点开关111-1、第一开关151、第二开关152、第三开关153、第四开关154与第二接地开关162-1。
S1002，利用控制单元14的第一端采集当前连接的回路的第三电压V3。
如图9所示，此时，采集到的第三电压V3为分压单元13的第一端(A点)的电压值。
此时，基于A点流入和流出的电流相等的原理，可以得到如下表达式：
V＝VP1-VN1
其中，V3表示当前采集到的第三电压，VP1表示当前连接的回路中第一绝缘电阻RP的分压，VN1表示当前连接的回路中第二绝缘电阻RN的分压，V表示电池模组的正极触点(B+)与电池模组的负极触点(B-)之间的电压，RP表示第一绝缘电阻RP的绝缘阻值，RN表示第二绝缘电阻RN的的绝缘阻值，R132为分压单元13中的第二电阻132的阻值，R131为分压单元13中的第一电阻131的阻值，R111-2为第一触点开关单元111中的第一触点电阻111-2的阻值，//表示求并联关系。
S1003，断开第一触点开关111-1、第一开关151、第二开关152、第三开关153、第四开关154与第二接地开关162-1。
S1004，闭合第二触点开关12-1、第一开关151、第二开关152、第三开关153、第四开关154、第一接地开关161-1与第三接地开关163-1。
S1005，利用控制单元14的第二端采集当前连接的回路的第四电压V4。
如图9所示，此时，采集到的第四电压V4为分压单元13的第二端(B点)的电压值。
此时，根据基尔霍夫第一定律，所有进入B节点的电流的总和等于所有离开B节点的电流的总和，可以得到如下表达式：
Figure BDA0001391955670000222
V＝VP2-VN2
其中，V4表示当前采集到的第四电压，V163-2表示恒压源163-2提供的电压，VP2表示当前连接的回路中第一绝缘电阻RP的分压，VN2表示当前连接的回路中第二绝缘电阻RN的分压，V表示电池模组的正极触点(B+)与电池模组的负极触点(B-)之间的电压，RP表示第一绝缘电阻RP的的绝缘阻值，RN表示第二绝缘电阻RN的绝缘阻值，R132为分压单元13中的第二电阻132的阻值，R133为分压单元13中的第三电阻133的阻值，R12-2为第二触点开关单元12中的第二触点电阻12-2的阻值，R163-3表示恒压源分压电阻163-3的阻值。
那么，基于上述得到的六个公式，求解方程组，即可得到第一绝缘电阻RP相对于车身的第一绝缘阻值RP与第二绝缘电阻RN相对于车身的第二绝缘阻值RN。
根据上述公式，求解方程组得到的电池模组相对于车身的第一绝缘阻值RP可以表示为在：
根据上述公式，求解方程组得到的电池模组相对于车身的第二绝缘阻值RN可以表示为在：
Figure BDA0001391955670000232
其中，
Figure BDA0001391955670000234
Figure BDA0001391955670000235
基于以上公式，根据采集到的第三电压V3、第四电压V4、恒压源的电压V163-2、电池模组的正负极之间的电压V、以及该控制电路中各电阻的阻值(R131、R132、R133、R111-2、R12-2)，即可得到该电池模组相对于车身的绝缘阻值第一绝缘阻值RP与第二绝缘阻值RN。
基于上述控制方法，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质用于存储计算机指令，计算机指令被运行时执行以下步骤：
获取与工作指令对应的控制时序；
按照控制时序，调整各开关单元中开关的工作状态。
具体的，本发明实施例所涉及的工作指令可以包括但不限于：高压采样指令或者绝缘检测指令。
基于上述控制电路及其控制方法，本发明实施例还提供了一种电路板、电池管理***、电池***与车辆。
具体的，请参考图11，其为本发明实施例所提供的电路板的结构示意图，如图11所示，该电路板包括：上述任一种实现方式的控制电路。
具体的，请参考图12，其为本发明实施例所提供的电池管理***的结构示意图，如图12所示，该电池管理***，包括：上述任一种实现方式的控制电路。
具体的，请参考图13，其为本发明实施例所提供的电池***的结构示意图，如图13所示，该电池***，包括：
电池模组1301；
上述任一种实现方式的控制电路1302。
具体的，请参考图14，其为本发明实施例所提供的车辆的结构示意图，如图14所示，该车辆包括：如图13所示的电池***。
本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
本发明实施例中，一方面，控制电路中的第一触点开关单元与正极触点连接，第二触点开关单元与负极触点连接，第一触点开关单元与第二触点开关单元之间通过分压单元连接，并且，分压单元的第一端与第二端之间的电压信号可以通过电压传递单元传递至控制单元，如此，通过电压传递单元传递的电压信号，位于低压回路中的控制单元能够采集到分压单元的第一端与第二端之间的电压值，从而，基于分压单元的分压原理，可以获取到当前连接的正极触点与负极触点之间的电压值；另一方面，控制该控制电路中的一个第一触点开关单元与一个第二触点开关单元依次闭合，并在此过程中控制一个接地开关单元闭合，如此，控制单元可以采集到分压单元的第一端与第二端的电压值，那么，基于这些端点的流入电流与流出电流一致的原理，可以根据求解方程式的方式获取到电池模组的绝缘阻值；也就是说，相较于现有技术中利用两个独立电路来实现采样与检测的方式，本发明实施例所提供的技术方案利用一个上述的控制电路就能够实现高压采样与绝缘检测，极大的简化了电池***中的电路结构，也降低了控制电路的整体体积，并且，基于电路结构的简化，降低了电路成本，从而，也降低了整个电池***的成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：
至少一个第一触点开关单元，每个所述第一触点开关单元的第一端均与一个正极触点连接；
至少一个第二触点开关单元，每个所述第二触点开关单元的第一端均与一个负极触点连接；
分压单元，连接于所述第一触点开关单元的第二端与所述第二触点开关单元的第二端之间；
控制单元；
电压传递单元，所述电压传递单元与所述分压单元的第一端、所述分压单元的第二端、所述控制单元的第一端以及所述控制单元的第二端连接；所述电压传递单元用于将所述分压单元的第一端与所述分压单元的第二端之间的电压向所述控制单元传递；
至少两个接地开关单元，各所述接地开关单元的第一端均接地，至少一个所述接地开关单元的第二端连接于所述控制单元的第一端，以及，至少一个所述接地开关单元的第二端连接于所述控制单元的第二端。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述电压传递单元包括：
第一开关，所述第一开关的第一端与所述分压单元的第一端连接；
第二开关，所述第二开关的第一端与所述分压单元的第二端连接；
第三开关，所述第三开关的第一端与所述控制单元的第一端连接；
第四开关，所述第四开关的第一端与所述控制单元的第二端连接；
跨接电容，所述第一开关的第二端与所述第三开关的第二端均与所述跨接电容的第一端连接，所述第二开关的第二端与所述第四开关的第二端均与所述跨接电容的第二端连接。
3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，每个所述接地开关单元包括：接地开关；
所述接地开关的第一端接地；
至少一个所述接地开关的第二端连接于所述控制单元的第一端与所述电压传递单元之间，以及，至少一个所述接地开关的第二端连接于所述控制单元的第二端与所述电压传递单元之间。
4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述接地开关单元还包括：
恒压源，所述恒压源的第一端接地；
恒压源分压电阻，连接于所述恒压源的第二端与所述接地开关的第一端之间。
5.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述分压单元由单个电阻组成；或者，所述分压单元由相互连接的多个电阻组成。
6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述分压单元包括：
第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述至少一个第一触点开关单元连接；
第二电阻，所述第二电阻的第一端、所述第一电阻的第二端与所述跨接电容的第一端连接；
第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述至少一个第二触点开关单元连接，所述第三电阻的第二端、所述第二电阻的第二端均与所述跨接电容的第二端连接。
7.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，每个所述第一触点开关单元包括：
第一触点开关，所述第一触点开关的第一端与一个所述正极触点连接，所述第一触点开关的第二端与所述分压单元连接；
第一触点电阻，连接于所述正极触点与所述第一触点开关的第一端之间。
8.根据权利要求1或7所述的控制电路，其特征在于，所述正极触点的数目为至少一个；
所述正极触点包括：电池模组的正极触点、主正继电器的外侧触点和充电正继电器的外侧触点中的至少一个。
9.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，每个所述第二触点开关单元包括：
第二触点开关，所述第二触点开关的第一端与所述负极触点连接，所述第二触点开关的第二端与所述分压单元连接；
第二触点电阻，连接于所述负极触点与所述第二触点开关的第一端之间。
10.根据权利要求1或9所述的控制电路，其特征在于，所述负极触点的数目为至少一个；
所述负极触点包括：电池模组的负极触点。
11.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：
第一电压跟随器，连接于所述电压传递单元与所述控制单元的第一端之间；和/或，
第二电压跟随器，连接于所述电压传递单元与所述控制单元的第二端之间。
12.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述电压传递单元中各开关的类型均为光耦开关；
所述第一触点开关单元中各开关的类型为光耦开关；
所述第二触点开关单元中各开关的类型均为光耦开关；
所述接地开关单元中各开关的类型包括：开关管、光耦开关或者机械开关。
13.一种电池***，其特征在于，包括：
电池模组；
如权利要求1至12任一项所述的控制电路。
14.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求13所述的电池***。
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