CN208539051U - 一种具有诊断功能的高边驱动电路及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子电器领域，提出了一种具有诊断功能的高边驱动电路及电池包，所述电路包括：单片机、高边驱动芯片、高压继电器、分压电路和反馈电路。所述单片机连接高边驱动芯片，所述高边驱动芯片连接高压继电器，所述高压继电器的另一端接地。所述分压电路的一端连接在高边驱动芯片和高压继电器之间。所述反馈电路的一端连接分压电路，所述反馈电路的另一端连接单片机。所述单片机具有电压检测点，所述反馈电路的输出端连接电压检测点。电压检测点上能够检测到的是分压电路上的分压，可以通过检测该点的电压判断电路是否出现故障。所述高边驱动电路具有诊断功能，提高了安全性能。

Description

一种具有诊断功能的高边驱动电路及电池包

技术领域

本实用新型涉及电子电器领域，尤其涉及一种具有诊断功能的高边驱动电路及电池包。

背景技术

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车中的电动汽车以其节能和清洁的优点，成为了目前汽车工业着重研究的一个方向。

在电动汽车中，其动力装置电池包是重要的组成部件之一。电池包是新能源汽车核心能量源,为整车提供驱动电能。电池包除了要给电动汽车提供动力外，也需要执行高压电源分配的工作。在电池包进行高压电源分配的工作时，是通过高压继电器来具体进行的。

高压继电器与高边驱动电路连接，高边驱动电路是用来调试功率的，以驱动负载的。高边驱动电路与高压继电器靠近电源的一侧连接。高边驱动电路指的是通过直接在用电器，或者驱动装置前通过在电源线闭合开关来实现驱动装置的使能的一种电路。

现有技术中，高边驱动电路不具有诊断功能，而高压继电器进行闭合或断开时，可能发生在执行高压继电器闭合指令前，高压继电器意外闭合，或者发生短路故障等，而由于高边驱动电路不具有诊断功能，无法诊断此种故障的发生，导致高边驱动电路上存在安全隐患，对电池包及整车的安全性有影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是继电器驱动电路故障检测的问题。为了解决上述的问题，本实用新型提出了一种具有诊断功能的高边驱动电路及电池包，本实用新型具体是以如下技术方案实现的：

本实用新型的第一个方面提出了一种具有诊断功能的高边驱动电路，所述电路包括：单片机、高边驱动芯片、高压继电器、分压电路和反馈电路；

所述单片机连接高边驱动芯片，所述高边驱动芯片连接高压继电器，所述高压继电器的另一端接地；

所述分压电路的一端连接高边驱动芯片和高压继电器；

所述反馈电路的一端连接分压电路，所述反馈电路的另一端连接单片机。

所述单片机为控制模块，所述单片机通过对高边驱动芯片的控制来实现整个高边控制，所述高压继电器起到了高压回路的连接导通作用。

所述反馈电路由电压跟随器组成，所述电压跟随器由运算放大器构成，所述电压跟随器可以提高整个反馈信号的传输能力。

进一步地所述分压电路包括第一电阻和第二电阻。

进一步地，所述第一电阻的一端连接高边驱动芯片和高压继电器，所述第一电阻的另一端连接第二电阻，所述第二电阻的另一端接地。

进一步地，所述反馈电路包括电压跟随器，所述电压跟随器具有输入端和输出端。

进一步地，所述电压跟随器的输入端连接分压电路，所述电压跟随器的输入端连接在第一电阻和第二电阻之间。

所述单片机具有电压检测点，所述电压跟随器的输出端连接电压检测点。电压检测点上能够检测到的是分压电路上的分压，可以通过检测该点的电压判断电路是否出现故障。

当在低压上电后，未闭合高压继电器之前，在电压检测点检测到的电压为0,则表示该高边驱动输出端口没有意外的闭合问题。

当在低压上电后，未闭合高压继电器之前，此时检测到的电压高于某一个数值，表明高边驱动电路存在短路的故障，

进一步地，所述单片机具有片选接口、主出从入接口、主入从出接口和时钟接口。

进一步地，所述片选接口、主出从入接口、主入从出接口和时钟接口连接高边驱动芯片。

本实用新型的第二个方面提出了一种电池包，所述电池包包括上述的具有诊断功能的高边驱动电路。所述电池包能够进行高压电源分配，所述电池包通过高压继电器来实现高压电源的分配，对高压继电器进行控制。

所述高边驱动电路在低压上电后，未闭合高压继电器之前，对电压检测点进行检测，通过电压检测点是否检测到电压，可以判断高压继电器是否正常闭合，及判断高边驱动电路是否存在短路的故障。

采用上述技术方案，本实用新型所述的一种具有诊断功能的高边驱动电路及电池包，具有如下有益效果：

1)本实用新型提出了一种具有诊断功能的高边驱动电路，所述高边驱动电路通过分压电路和反馈电路，可以实现自我诊断，通过检测单片机上电压检测点的电压，能够对高压继电器是否正常闭合及短路故障进行检测，因此提高了高边驱动电路的安全性，使得高边驱动电路更为可靠；

2)本实用新型提出了一种电池包，所述电池包具有高边驱动电路，所述高边驱动电路具有诊断功能，使得电池包在通过继电器进行高压电源分配时，能够获得继电器是否正常闭合及短路故障的提醒，因此提高了安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种具有诊断功能的高边驱动电路的电路图；

图2为本实用新型实施例提供的单片机与高边驱动芯片的信号传输示意图。

以下对附图作补充说明：

1-单片机，2-高边驱动芯片，3-高压继电器，4-第一电阻，5-第二电阻，6-运算放大器，7-电压检测点；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

实施例1：

本实用新型实施例中提供了一种高边驱动电路，所述高边驱动电路具有诊断功能，如图1所示，所述电路包括：单片机1、高边驱动芯片2、高压继电器3、分压电路和反馈电路。

所述单片机1连接高边驱动芯片2，所述高边驱动芯片2连接高压继电器3，所述高压继电器3的另一端接地。所述分压电路的一端连接高边驱动芯片2和高压继电器3，所述分压电路还连接反馈电路，所述反馈电路连接单片机1。所述单片机1为控制模块，所述单片机1通过对高边驱动芯片2的控制来实现整个高边控制，所述高压继电器3起到了高压回路的连接导通作用。

所述反馈电路由电压跟随器组成，所述电压跟随器由运算放大器6构成，电压跟随器是由运算放大器构成的，所述电压跟随器可以提高整个反馈信号的传输能力。

所述分压电路由分压电阻组成，所述分压电阻包括第一电阻4和第二电阻5，如图1所示。所述第一电阻4的一端连接高边驱动芯片2和继电器，所述第一电阻4的另一端连接第二电阻5，所述第二电阻5接地，所述电压跟随器连接在第一电阻4和第二电阻5之间。所述电压跟随器反馈分压电阻上的电压，所述电压跟随器的输入端口连接在第一电阻4和第二电阻5之间，所述电压跟随器的输出端口与单片机1连接。

所述单片机1上具有电压检测点7，所述电压检测点7连接电压跟随器的输出端口，电压检测点7上能够检测到的是分压电路上的分压，可以通过检测该点的电压判断高边驱动电路上是否出现故障。

如图2所示，所述单片机1上还具有片选接口、主出从入接口、主入从出接口和时钟接口，所述片选接口、所述主出从入接口、所述主入从出接口和所述时钟接口连接高边驱动芯片2。所述主出从入接口为主设备输出数据，从设备输入数据的接口，所述主入从出接口为主设备输入数据，从设备输出数据的接口。

当在低压上电后，未闭合高压继电器3之前，由于所述高边驱动芯片2连接高压继电器3的靠近电源的一端，正常情况下，由于高压继电器3没有闭合，此时分压电路上不存在分压，因此电压检测点7上检测不到电压，在电压检测点7检测到的电压为0,则表示该高边驱动输出端口没有意外的闭合问题。

当在低压上电后，未闭合高压继电器3之前，由于所述高边驱动芯片2连接高压继电器3的靠近电源的一端，在高压继电器3未闭合时，电压检测点7上应该检测到的电压为0。若此时检测到电压检测点7上有电压，代表分压电路上存在分压，那么有可能是存在高压继电器3意外闭合的问题。此时，高压继电器3已经发生异常，这种情况下控制器发出的指令为断开，实际检测到的为闭合状态，此时将错误状态进行上报，上报高压继电器3发生故障。

若检测到的电压高于某一个数值，代表分压电路上存在分压，在电压检测点7处就能检测到该分压，还可能是高边驱动电路存在短路的故障，在高边驱动电路存在短路的情况下，高压继电器3可能并没有出现故障。高边驱动电路由于短路，将近电源一侧的电压传导到了分压电路上，使得分压电路在高压继电器3闭合前出现了电压分压。

本实用新型实施例提出了一种高边驱动电路，所述电路通过在高边驱动芯片2和高压继电器3之间设置了一个分压电路和一个反馈电路，所述反馈电路连接在单片机1上的电压检测点7。在低压上电后，未闭合高压继电器3之前，对电压检测点7进行检测，通过电压检测点7是否检测到电压，可以判断高压继电器3是否存在意外闭合的问题，及判断高边驱动电路是否存在短路的故障，从而使得继电器驱动电路更为安全和可靠。

实施例2：

本实施例提出了一种电池包，所述电池包包括上述的高边驱动电路，所述高边驱动电路具有自我诊断功能。

所述电池包能够进行高压电源分配，所述电池包通过高压继电器3来实现高压电源的分配，对高压继电器3进行控制。

所述高边驱动电路在低压上电后，未闭合高压继电器3之前，对电压检测点7进行检测，通过电压检测点7是否检测到电压，可以判断高压继电器3是否存在意外闭合的问题，及判断高边驱动电路是否存在短路的故障，使得高压继电器3能够运行良好，且在安全的条件下运行，因此减少了电池包进行高压电源分配时的风险，使得电池包进行高压电源分配时更为安全。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有诊断功能的高边驱动电路，其特征在于，所述电路包括：单片机(1)、高边驱动芯片(2)、高压继电器(3)、分压电路和反馈电路；

所述单片机(1)连接高边驱动芯片(2)，所述高边驱动芯片(2)连接高压继电器(3)，所述高压继电器(3)的另一端接地；

所述分压电路的一端连接在高边驱动芯片(2)和高压继电器(3)；

所述反馈电路的一端连接分压电路，所述反馈电路的另一端连接单片机(1)。

2.根据权利要求1所述的一种具有诊断功能的高边驱动电路，其特征在于，所述分压电路包括第一电阻(4)和第二电阻(5)。

3.根据权利要求2所述的一种具有诊断功能的高边驱动电路，其特征在于，所述第一电阻(4)的一端连接高边驱动芯片(2)和高压继电器(3)，所述第一电阻(4)的另一端连接第二电阻(5)，所述第二电阻(5)的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的一种具有诊断功能的高边驱动电路，其特征在于，所述反馈电路包括电压跟随器，所述电压跟随器具有输入端和输出端。

5.根据权利要求4所述的一种具有诊断功能的高边驱动电路，其特征在于，所述电压跟随器的输入端连接分压电路；

所述单片机(1)具有电压检测点(7)，所述电压跟随器的输出端连接电压检测点(7)。

6.根据权利要求1所述的一种具有诊断功能的高边驱动电路，其特征在于，所述单片机(1)具有片选接口、主出从入接口、主入从出接口和时钟接口。

7.根据权利要求6所述的一种具有诊断功能的高边驱动电路，其特征在于，所述片选接口、主出从入接口、主入从出接口和时钟接口连接高边驱动芯片(2)。

8.一种电池包，其特征在于，所述电池包具有权利要求1到7任意一项所述的具有诊断功能的高边驱动电路。