CN108732458A - 一种连接器连接状态的检测电路及新能源汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连接器连接状态的检测电路，利用分压电路对电源电路提供的测试电压进行分压，由于分压电路与目标连接器串接，所以目标连接器处于不同连接状态时，会使分压电路的回路处于不同的连通状态或断路状态，从而产生不同的目标电压，再通过比较电路对目标电压与基准电压进行比较，可以得到与分压电路的回路状态对应的比较结果，最终由逻辑电路对比较结果进行诊断，确定目标连接器的连接状态，以此完成对目标连接器连接状态的检测。此外，本发明还公开了一种新能源汽车，效果如上。

Description

一种连接器连接状态的检测电路及新能源汽车

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，特别涉及一种连接器连接状态的检测电路及新能源汽车。

背景技术

为了减小汽车对传统能源的依赖，中国积极开展新能源汽车的研究，已经使得中国新能源汽车进入了高速发展阶段。

新能源汽车有别于传统汽车，在新能源汽车上存在动力电池、电机控制器等大量的高压零部件，它们之间均采用线束连接，需要用到大量的连接器。一旦连接器的连接状态发生异常，高压零部件之间的连接便会中断，进而导致整车故障。并且，如果不能及时发现连接器的异常连接状态以采取对应补救措施，甚至会使车辆失控，如此，不仅会给汽车的故障诊断带来困难，而且还威胁着乘务人员的人身安全。所以，检测连接器的连接状态对驾乘人员的人身安全及汽车故障诊断效率都具有非常重要的意义。

因此，如何实现连接器连接状态的检测是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种连接器连接状态的检测电路及新能源汽车，能够实现连接器连接状态的检测。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种连接器连接状态的检测电路，包括：

用于提供测试电压的电源电路；

与所述电源电路连接且与目标连接器串接，用于对所述测试电压进行分压以得到目标电压的分压电路；

与所述分压电路连接且接入基准电压，用于比较所述目标电压和所述基准电压的比较电路；

与所述比较电路连接，用于依据比较结果诊断所述目标连接器连接状态的逻辑电路。

优选地，所述电源电路具体包括：

用于产生PWM信号的信号发生单元；

与所述信号发生单元连接，用于将所述PWM信号推挽放大的信号放大单元。

优选地，所述信号放大单元具体包括：控制端与所述信号发生单元连接的第一开关管、第二开关管和第三开关管；控制端均与所述第一开关管的第一端连接的第四开关管和第五开关管；控制端与所述第四开关管的第一端连接的第六开关管；控制端与所述第二开关管连接的第七开关管；

所述第一开关管的第一端通过电阻接入电源电压；所述第一开关管的第二端、所述第二开关的第二端和所述第四开关管的第二端均通过电阻与自身的控制端连接；所述第三开关管的第一端、所述第六开关管的第一端和所述分压电路的第一端连接；所述第五开关管的第一端、所述第七开关管的第一端和所述分压电路的第二端连接；所述第六开关管的控制端和第七开关管的控制端均通过电阻与自身的第二端连接；所述第一开关管的第二端、所述第二开关的第二端、所述第三开关管的第二端、所述第四开关管的第二端和所述第五开关管的第二端均接地；所述第六开关管的第二端和所述第七开关的第二端均接入所述电源电压。

优选地，所述第一开关管至所述第五开关管均具体为NPN型三极管，所述第六开关管和所述第七开关管具体为PNP型三极管；

则对应的，所述第一开关管至所述第七开关管的控制端、第一端和第二端分别具体为基极、集电极和发射极。

优选地，所述分压电路具体包括：第一端作为所述分压电路的第一端的第一分压电阻、第二分压电阻和第二端作为所述分压电路的第二端的第三分压电阻；

所述第一分压电阻的第二端与所述比较电路连接；所述第二分压电阻串接于所述第一分压电阻的第二端和所述第三分压电阻的第一端之间；所述目标连接器串接于所述第二分压电阻与所述第三分压电阻之间。

优选地，所述比较电路具体包括：第一比较器和第二比较器；

所述第一比较器的第一输入端和所述第二比较器的第一输入端均与所述第一分压电阻的第二端连接；所述第一比较器的第二输入端接入第一基准电压，所述第二比较器的第二输入端接入第二基准电压；所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输出端均与所述逻辑电路连接。

优选地，还包括：与所述逻辑电路连接，当所述目标连接器的连接状态异常时进行报警提示的报警电路。

优选地，所述报警电路具体包括指示灯和/或蜂鸣器。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种新能源汽车，包括新能源汽车本体，还包括如上述任一种连接器连接状态的检测电路。

本发明提供的连接器连接状态的检测电路，利用分压电路对电源电路提供的测试电压进行分压，由于分压电路与目标连接器串接，所以目标连接器处于不同连接状态时，会使分压电路的回路处于不同的连通状态或断路状态，从而产生不同的目标电压，再通过比较电路对目标电压与基准电压进行比较，可以得到与分压电路的回路状态对应的比较结果，最终由逻辑电路对比较结果进行诊断，确定目标连接器的连接状态，以此完成对目标连接器连接状态的检测。此外，本发明还提供了一种新能源汽车，效果如上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，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他附图。

图1为本发明实施例提供的一种连接器连接状态的检测电路的组成示意图；

图2为本发明实施例提供的一种连接器连接状态的检测电路的电路原理图；

图3为本发明实施例提供的一种新能源汽车的组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明的目的是提供一种连接器连接状态的检测电路及新能源汽车，能够实现连接器连接状态的检测。

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种连接器连接状态的检测电路的组成示意图。如图1所示，本实施例提供的连接器连接状态的检测电路，包括：

用于提供测试电压的电源电路10；

与电源电路10连接且与目标连接器11串接，用于对测试电压进行分压以得到目标电压的分压电路12；

与分压电路12连接且接入基准电压，用于比较目标电压和基准电压的比较电路13；

与比较电路13连接，用于依据比较结果诊断目标连接器11连接状态的逻辑电路14。

电源电路10用于提供测试电压，可以选用PWM信号的发生电路配合信号放大电路实现，也可以选用单片机配合信号放大电路实现，还可以选用单片机配合符合要求的现有电源或其它方式实现，本发明对此电源电路10的具体实现方式不作限定。

分压电路12与电源电路10连接，且与目标连接器11串接，用于对测试电压进行分压以得到目标电压。其中，目标连接器11指被检测的连接器。在具体实施中，目标连接器11可以为一个也可以为多个，如果目标连接器11为一个，则直接将目标连接器11的互锁回路串接于分压电路12即可，而如果目标连接器11为多个，则将多个目标连接器11的互锁回路首尾连接串联起来之后，再将串联起来的互锁回路串接于分压电路12即可。目标连接器11的连接状态有四种，分别是正常、开路、短电源和短地，其中，目标连接器11的连接状态正常时，目标连接器11的互锁回路为短路状态；目标连接器11的连接状态开路时，目标连接器11的互锁回路为开路状态，会使分压电路12随之断路；目标连接器11的连接状态为短电源时，目标连接器11的互锁回路直接接入电源电压，会使目标连接11串接于分压电路12的串接点的电压维持在电源电压；目标连接器11的连接状态为短地时，目标连接器11的互锁回路直接接地，会使目标连接器11串接于分压电路12的串接点的电压维持在0V。分压电路12一般由分压电阻串联组成，分压电阻的个数至少应为两个。当分压电阻的个数为两个时，由两个分压电阻的公共端输出目标电压，并作为目标连接器11串接入分压电路12的串接点；当分压电阻的个数大于两个时，只要保证分压电路12输出目标电压的输出端和目标连接器11串接入分压电路12的串接点介于任意两个分压电阻之间即可。如此，可以使得分压电路12输出的目标电压随目标连接器11的连接状态对应变化。

下面以由三个分压电阻组成分压电路12为例进行详细说明。

作为一种优选的实施方式，分压电路12具体包括：第一端作为分压电路12的第一端的第一分压电阻、第二分压电阻和第二端作为分压电路12的第二端的第三分压电阻；

第一分压电阻的第二端与比较电路13连接；第二分压电阻串接于第一分压电阻的第二端和第三分压电阻的第一端之间；目标连接器11串接于第二分压电阻与第三分压电阻之间。

比较电路13与分压电路12连接且接入基准电压，用于比较目标电压和基准电压。在具体实施中，比较电路13可以由两个或两个以上的比较器组成或选用合适的单片机等，并且，可以理解的是，当选用单片机比较目标电压和基准电压时，优选采用具有模数转换功能的单片机，并且，当选用的单片机不具备模数转换功能时，还应为单片机配置对应的模数转换电路，将目标电压和基准电压转化为数字量之后，再由单片机进行比较。

逻辑电路14与比较电路13连接，用于依据比较结果诊断目标连接器11连接状态。在具体实施中，逻辑电路14可以选用合适的单片机实现，具体地，可以将比较结果与目标连接器11连接状态的对应关系预先存储至单片机中，在得到比较结果时，依据对应关系确定与比较结果对应的目标连接器11的连接状态；逻辑电路14也可以选用门电路组成，具体地，需要预先根据比较结果与目标连接器11连接状态的对应关系确定真值表，再依据真值表设计合适门电路作为逻辑电路14。

综上所述，本实施例提供的连接器连接状态的检测电路，利用分压电路对电源电路提供的测试电压进行分压，由于分压电路与目标连接器串接，所以目标连接器处于不同连接状态时，会使分压电路的回路处于不同的连通状态或断路状态，从而产生不同的目标电压，再通过比较电路对目标电压与基准电压进行比较，可以得到与分压电路的回路状态对应的比较结果，最终由逻辑电路对比较结果进行诊断，确定目标连接器的连接状态，以此完成对目标连接器连接状态的检测。

相对于其它实现电源电路10的技术方案而言，选用PWM信号的发生电路配合信号放大电路实现电源电路10，成本更低。下面以选用PWM信号的发生电路配合信号放大电路实现电源电路10为例进行介绍：

基于上述实施例，作为一种优选的实施方式，电源电路10具体包括：

用于产生PWM信号的信号发生单元；

与信号发生单元连接，用于将PWM信号推挽放大的信号放大单元。

在本优选实施方式中，信号发生单元可以参考现有技术，选用由普通电子元件构成的PWM发生器电路或合适的单片机或合适的可编程逻辑器件或发生PWM信号的专用芯片。信号放大单元可以选用现有的放大器组成，也可以由多个开关管和电阻组成。

相对于需要的单片机才能组成信号放大单元的方案而言，由多个开关管和电阻组成的信号放大单元，成本更低。下面以由多个开关管和电阻组成的信号放大单元为例进行详细说明：

基于上述实施例，作为一种优选的实施方式，信号放大单元具体包括：控制端与信号发生单元连接的第一开关管、第二开关管和第三开关管；控制端均与第一开关管的第一端连接的第四开关管和第五开关管；控制端与第四开关管的第一端连接的第六开关管；控制端与第二开关管连接的第七开关管；

第一开关管的第一端通过电阻接入电源电压；第一开关管的第二端、第二开关的第二端和第四开关管的第二端均通过电阻与自身的控制端连接；第三开关管的第一端、第六开关管的第一端和分压电路的第一端连接；第五开关管的第一端、第七开关管的第一端和分压电路的第二端连接；第六开关管的控制端和第七开关管的控制端均通过电阻与自身的第二端连接；第一开关管的第二端、第二开关的第二端、第三开关管的第二端、第四开关管的第二端和第五开关管的第二端均接地；第六开关管的第二端和第七开关的第二端均接入电源电压。

在本优选实施方式中，第一开关至第七开关管均可以选用三极管或MOS管，如果第一开关至第七开关管均选用三极管，则第一开关至第七开关管的控制端、第一端和第二端分别为基极、集电极和发射极；而如果第一开关至第七开关管均选用MOS管，则第一开关至第七开关管的控制端、第一端和第二端分别为栅极、漏极和源极。

优选地，第一开关管至第五开关管均具体为NPN型三极管，第六开关管和第七开关管具体为PNP型三极管；则对应的，第一开关管至第七开关管的控制端、第一端和第二端分别具体为基极、集电极和发射极。

相对于其它实现比较电路13的技术方案而言，选用比较器组成比较电路13，成本更低。下面以由第一比较器和第二比较器组成比较电路13为例进行详细说明。

基于上述实施例，作为一种优选的实施方式，比较电路13具体包括：第一比较器和第二比较器；

第一比较器的第一输入端和第二比较器的第一输入端均与第一分压电阻的第二端连接；第一比较器的第二输入端接入第一基准电压，第二比较器的第二输入端接入第二基准电压；第一比较器的输出端和第二比较器的输出端均与逻辑电路14连接。

在本优选实施方式中，基准电压包括第一基准电压和第二基准电压，且第一基准电压和第二基准电压不同。在具体实施中，第一基准电压和第二基准电压的具体数值根据测试电压和分压电路12中分压电阻的具体阻值设定，以能够区分目标电压所对应的分压电路12的回路状态为准。例如，基于上述由三个分压电阻组成分压电路12的实施方式，假设分压电路12的第一端的输入电压为VCC，分压电路12的第二端的输入电压为0V，第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻的阻值分别为r1、r2和r3，且目标电压均与第一比较器和第二比较器的正向输入端输入，第一基准电压和第二基准电压分别从第一比较器的负向输入端和第二比较器的负向输入端输入，则第一基准电压可以设置在和之间，第二基准电压可以设置在与VCC之间。

基于上述实施例，作为一种优选的实施方式，还包括：与逻辑电路14连接，当目标连接器11的连接状态异常时进行报警提示的报警电路。

在本实施例中，增设了报警电路，与逻辑电路14连接，当确定目标连接器11的连接状态异常时进行报警提示，可以使得乘务人员能够及时发现目标连接器11的连接状态异常，以采取对应的补救措施，防止发生危险。

优选地，报警电路具体包括指示灯和/或蜂鸣器。

为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明提供的技术方案，下面结合附图，对应用本发明提供的检测电路检测连接器的连接状态的原理进行详细说明。

图2为本发明实施例提供的一种连接器连接状态的检测电路的电路原理图。如图2所示，本实施例提供的连接器连接状态的检测电路包括信号发生单元20、信号放大单元21、分压电路12、比较电路13和逻辑电路14。

信号发生单元20用于产生PWM信号，记作PWM1。信号放大单元21由5个NPN型三极管、2个PNP型三极管和若干电阻组成，其中，5个NPN型三极管分别记作Q1至Q5，2个PNP型三极管分别记作Q6和Q7。Q1至Q3的基极均通过电阻与信号发生单元20连接，Q4和Q5的基极均通过电阻与Q1的集电极连接，Q6的基极通过电阻与Q4的集电极连接，Q7的基极通过电阻与Q2的集电极连接；Q1至Q3的基极均通过电阻与自身的发射极连接；Q6和Q7的基极、Q1的集电极均通过电阻接入电源电压VCC；Q1至Q5的发射极均接地，Q6和Q7的发射极接入电源电压VCC。分压电路12由3个分压电阻串联组成，分别记作R1、R2和R3，R1的一端与Q6的集电极连接，R3的一端与Q7的集电极连接。目标连接器11为N个，分别记作DUT1至DUTN，各目标连接器11的互锁回路首尾连接串联起来，最后将DUT1的互锁回路的第一端(记作A)和DUTN互锁回路的第二端(记作B)串接在R2和R3之间。比较电路13由2个比较器组成，分别记作U1和U2，U1和U2的正向输入端均与R1和R2的公共端(目标电压Vref的输出端)连接，U1和U2的负向输入端分别接入第一基准电压Vref1和第二基准电压Vref2，U1和U2的输出端的输出信号分别记作PWM2和PWM3。其中， 当PWM1信号为高电平时，Q1、Q2、Q3、Q7导通，Q4、Q5、Q6断开，目标电压当PWM1信号为低电平时，Q4、Q5、Q6导通，Q1、Q2、Q3、Q7断开，目标电压

当目标连接器11的连接状态正常时，图2所示的A点与B点为短路状态，此时：当PWM1信号为高电平时，比较电路13的输出信号PWM2和PWM3均为低电平；当PWM1信号为低电平时，比较电路13的输出信号PWM2为高电平，PWM3为低电平。

当目标连接器11的连接状态为开路时，图2所示A点与B点为开路状态，此时：当PWM1信号为高电平时，Vref＝0，比较电路13的输出信号PWM2为低电平，PWM3为低电平；当PWM1信号为低电平时，Vref＝Vcc，比较电路13的输出信号PWM2为高电平，PWM3为高电平。

当目标连接器11的连接状态为短电源时，图2所示A点与B点为开路状态，此时：当PWM1信号为高电平时，Vref＝Vcc，比较电路13的输出信号PWM2为高电平，PWM3为高电平；当PWM1信号为低电平时，Vref＝Vcc，比较电路13的输出信号PWM2为高电平，PWM3为高电平。

当目标连接器11的连接状态为短地时，图2所示A点与B点为开路状态，此时：当PWM1信号为高电平时，Vref＝0，比较电路13的输出信号PWM2为低电平，PWM3为低电平；当PWM1信号为低电平时，Vref＝0，比较电路13的输出信号PWM2为低电平，PWM3为低电平。

逻辑电路14的诊断真值表如表1所示：

表1

可见，逻辑电路14根据比较电路13的比较结果，再结合诊断真值表就可以对目标连接器11的连接状态进行诊断，使连接器连接状态的检测电路实现对目标连接器11的连接状态是否为正常或开路或短电源或短地的诊断功能。

上文对于本发明提供的一种连接器连接状态的检测电路的实施例进行了详细的描述，本发明还提供了一种包括上述任一种连接器连接状态的检测电路的新能源汽车，由于新能源汽车部分的实施例与连接器连接状态的检测电路的实施例相互照应，因此新能源汽车部分的实施例请参见检测电路部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

图3为本发明实施例提供的一种新能源汽车的组成示意图。如图3所示，本实施例提供的新能源汽车包括新能源汽车本体30，还包括上述任一种连接器连接状态的检测电路300。

本实施例提供的新能源汽车，由于包括上述实施例提供的连接器连接状态的检测电路，所以本新能源汽车具有同上述连接器连接状态的检测电路同样的实际效果。

以上对本发明所提供的一种连接器连接状态的检测电路及新能源汽车进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列的要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (9)

1.一种连接器连接状态的检测电路，其特征在于，包括：

用于提供测试电压的电源电路；

与所述电源电路连接且与目标连接器串接，用于对所述测试电压进行分压以得到目标电压的分压电路；

与所述分压电路连接且接入基准电压，用于比较所述目标电压和所述基准电压的比较电路；

与所述比较电路连接，用于依据比较结果诊断所述目标连接器连接状态的逻辑电路。

2.根据权利要求1所述的连接器连接状态的检测电路，其特征在于，所述电源电路具体包括：

用于产生PWM信号的信号发生单元；

与所述信号发生单元连接，用于将所述PWM信号推挽放大的信号放大单元。

3.根据权利要求2所述的连接器连接状态的检测电路，其特征在于，所述信号放大单元具体包括：控制端与所述信号发生单元连接的第一开关管、第二开关管和第三开关管；控制端均与所述第一开关管的第一端连接的第四开关管和第五开关管；控制端与所述第四开关管的第一端连接的第六开关管；控制端与所述第二开关管连接的第七开关管；

所述第一开关管的第一端通过电阻接入电源电压；所述第一开关管的第二端、所述第二开关的第二端和所述第四开关管的第二端均通过电阻与自身的控制端连接；所述第三开关管的第一端、所述第六开关管的第一端和所述分压电路的第一端连接；所述第五开关管的第一端、所述第七开关管的第一端和所述分压电路的第二端连接；所述第六开关管的控制端和第七开关管的控制端均通过电阻与自身的第二端连接；所述第一开关管的第二端、所述第二开关的第二端、所述第三开关管的第二端、所述第四开关管的第二端和所述第五开关管的第二端均接地；所述第六开关管的第二端和所述第七开关的第二端均接入所述电源电压。

4.根据权利要求3所述的连接器连接状态的检测电路，其特征在于，所述第一开关管至所述第五开关管均具体为NPN型三极管，所述第六开关管和所述第七开关管具体为PNP型三极管；

则对应的，所述第一开关管至所述第七开关管的控制端、第一端和第二端分别具体为基极、集电极和发射极。

5.根据权利要求1-4任一项所述的连接器连接状态的检测电路，其特征在于，所述分压电路具体包括：第一端作为所述分压电路的第一端的第一分压电阻、第二分压电阻和第二端作为所述分压电路的第二端的第三分压电阻；

所述第一分压电阻的第二端与所述比较电路连接；所述第二分压电阻串接于所述第一分压电阻的第二端和所述第三分压电阻的第一端之间；所述目标连接器串接于所述第二分压电阻与所述第三分压电阻之间。

6.根据权利要求5所述的连接器连接状态的检测电路，其特征在于，所述比较电路具体包括：第一比较器和第二比较器；

所述第一比较器的第一输入端和所述第二比较器的第一输入端均与所述第一分压电阻的第二端连接；所述第一比较器的第二输入端接入第一基准电压，所述第二比较器的第二输入端接入第二基准电压；所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输出端均与所述逻辑电路连接。

7.根据权利要求6所述的连接器连接状态的检测电路，其特征在于，还包括：与所述逻辑电路连接，当所述目标连接器的连接状态异常时进行报警提示的报警电路。

8.根据权利要求7所述的连接器连接状态的检测电路，其特征在于，所述报警电路具体包括指示灯和/或蜂鸣器。

9.一种新能源汽车，包括新能源汽车本体，其特征在于，还包括如权利要求1-8任一项所述的连接器连接状态的检测电路。