CN209417199U - 检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种检测电路，其用于检测电动汽车高压配电***中接触器的状态，该检测电路包括：供电电路，用于为检测电路提供供电电压；分压电路，用于与接触器串联连接以形成待检测支路，其一端作为待检测支路的第一端，另一端用于与接触器的一端连接，接触器的另一端作为待检测支路的第二端；以及差分隔离电路，其正负输入端分别连接至待检测支路的第一端和第二端而形成检测回路；其中，接触器断开时，差分隔离电路的输入电压为供电电压，接触器闭合时，差分隔离电路的输入电压为分压电路两端的电压。本实用新型的检测电路无需借助高压配电***中的高压供电，安全可靠性较高，且避免使用光耦隔离器件，可大大降低成本。

Description

检测电路

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，更具体地涉及一种检测电路。

背景技术

随着新能源汽车的普及，新能源汽车电池配电***属于高电压平台，供电回路电流强、电压高，为了保证汽车高压配电***的安全，在非用电时需切断主线供电回路，因此通常在汽车高压配电***的电池负极前设置有一高压接触器。考虑到接触器存在烧结故障，为保证整车安全，高压接触器的诊断是必不可少的，但是目前可靠的检测负极接触器异常的方法却不多见，目前方案通常都是利用较高成本的光耦器件对检测电路进行设计，包括：

(1)如图1所示，当接触器K1吸合时，光耦PC1能够输出一个电压值，以判断其状态。但当接触器K1未吸合时，一旦K1左端电压高于右端电压，则会导致电阻R1上产生电压尖峰，使得电阻R1损坏，甚至光耦PC1被击穿，该方案可靠性低；

(2)如图2所示，光耦器件PC1并联于高压配电***的电池正负两极，当接触器K1吸合，光耦器件PC1有输出电压；当接触器K1未吸合，则不输出电压；以判断接触器K1是否吸合的状态。该方案的缺点是：必须接入电池，使得整个配电***处于高压状态才能够进行检测，该方案局限性高。

上述两个现有方案，均用到造价较高的光耦器件，一旦损坏，其维修成本高。因此针对带高压配电***中的主负接触器的状态检测电路，需要有新的电路方案提供以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种检测电路，用于检测电动汽车高压配电***中接触器的状态，旨在解决现有检测电路安全可靠性不足且成本较高的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的检测电路包括：供电电路，用于为所述检测电路提供供电电压；分压电路，用于与所述接触器串联连接以形成待检测支路，其中所述分压电路的一端作为所述待检测支路的第一端，所述分压电路的另一端用于与所述接触器的一端连接，所述接触器的另一端作为所述待检测支路的第二端；以及差分隔离电路，其正负输入端分别连接至所述待检测支路的第一端和第二端而形成检测回路；其中，所述接触器断开时，所述差分隔离电路的输入电压为所述供电电压而输出高电平，所述接触器闭合时，所述差分隔离电路的输入电压为所述分压电路两端的电压而输出低电平。

进一步地，所述供电电路包括直流电源和上拉电阻，所述待检测支路的第一端通过所述上拉电阻连接至所述直流电源的正极，所述待检测支路的第二端用于连接至所述直流电源的负极。

进一步地，所述直流电源的负极连接至所述电动汽车高压配电***中的电源负极。

进一步地，所述供电电路还包括第二单向导通器件，所述第二单向导通器件的正极与所述上拉电阻相连，所述第二单向导通器件的负极与所述待检测支路的第一端相连。

进一步地，所述第二单向导通器件为二极管。

进一步地，所述分压电路包括分压电阻，所述分压电阻的第一端用于与所述接触器连接，所述分压电阻的第二端作为所述待检测支路的第一端。

进一步地，所述分压电路还包括第一单向导通器件，所述第一单向导通器件的负极与所述分压电阻的第二端连接，所述第一单向导通器件的正极作为所述待检测支路的第一端。

进一步地，所述检测电路还包括保护电路，所述保护电路包括第三单向导通器件，所述第三单向导通器件的负极与所述待检测支路的第一端相连，所述第三单向导通器件的正极与所述待检测支路的第二端相连。

进一步地，所述第一单向导通器件和所述第三单向导通器件均为二极管。

进一步地，所述差分隔离电路包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻；所述第一电阻一端与所述运算放大器的反相输入端连接，另一端作为所述差分隔离电路的负输入端；所述第二电阻一端与所述运算放大器的同相输入端连接，另一端作为所述差分隔离电路的正输入端；所述第三电阻一端与所述运算放大器的同相输入端连接，另一端接地，用于作为下拉电阻；所述第四电阻一端与所述运算放大器的反相输入端连接，另一端与所述运算放大器的输出端连接，其中，所述运算放大器的输出端作为所述差分隔离电路的输出端。

本实用新型所提供的检测电路以差分隔离电路替代了原有方案的光耦器件隔离；通过设置低压供电电路使得本检测电路能够在汽车高压配电***未接入高压电源的情况下能够正确输出电压值以判断所检测的接触器是否连通，且免去高电压电源接入高压配电***后对其中的器件造成损坏；本实用新型还通过设置分压电路，即便高压配电***接入了高电压电源，本方案所提供的检测电路也能够正确输出准确电压值，以判断所检测的接触器是否连通。本实用新型具有结构简单、安全可靠且成本较低等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例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为现有技术中一种检测电路的电路图；

图2为现有技术中另一种检测电路的电路图；

图3为本实用新型提供的检测电路的一实施例的具体电路图；

图4为本实用新型提供的检测电路的另一实施例的具体电路图。

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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参考图3，其为本实用新型所提供的检测电路一实施例，该检测电路用于检测电动汽车高压配电***中接触器的状态。如图所示，所述检测电路包括：供电电路10、分压电路20以及差分隔离电路30。其中，所述供电电路10用于为检测电路提供供电电压；所述分压电路20用于与所述接触器K1串联连接以形成待检测支路，其中所述分压电路20的一端作为所述待检测支路的第一端N1，所述分压电路20的另一端用于与所述接触器K1的一端连接，所述接触器K1的另一端作为所述待检测支路的第二端N2；所述差分隔离电路30的正负输入端分别连接至所述待检测支路的第一端N1和第二端N2而形成检测回路。其中，所述接触器K1断开时，所述差分隔离电路30的输入电压为所述供电电压而输出高电平，所述接触器K1闭合时，所述差分隔离电路30的输入电压为所述分压电路20两端的电压而输出低电平，从而可根据差分隔离电路30的输出电平的不同来判断电动汽车高压配电***中接触器的状态变化，以实现接触器的粘连检测。

在一实施例，例如本实施例中，所述分压电路20包括分压电阻R6，所述分压电阻R6的第一端用于与所述接触器K1连接，所述分压电阻R6的第二端作为所述待检测支路的第一端N1。

在一实施例，例如本实施例中，所述供电电路10包括直流电源和上拉电阻R5，所述待检测支路的第一端N1通过所述上拉电阻R5连接至所述直流电源的正极V_cc，所述待检测支路的第二端N2用于连接至所述直流电源的负极COM。

在一实施例，例如本实施例中，所述直流电源的负极COM连接至所述电动汽车高压配电***中的电源负极U_-，使得本实施例中所提供的检测电路以电源负极U_-作为其参考地。

在一实施例，例如本实施例中，所述差分隔离电路30包括运算放大器、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4；所述第一电阻R1一端与所述运算放大器的反相输入端连接，另一端作为所述差分隔离电路30的负输入端；所述第二电阻R2一端与所述运算放大器的同相输入端连接，另一端作为所述差分隔离电路30的正输入端；所述第三电阻R3一端与所述运算放大器的同相输入端连接，另一端接地，用于作为下拉电阻；所述第四电阻R4一端与所述运算放大器的反相输入端连接，另一端与所述运算放大器的输出端连接，其中，所述运算放大器的输出端作为所述差分隔离电路30的输出端。其中，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4均选用高阻值电阻以实现高阻抗隔离。

请参考图4，其为本实用新型所提供的检测电路另一实施例，在本实施例中，主要通过在上述实施例的基础上增设保护器件以改善电路的可靠性。

具体地，在本实施例中，所述供电电路10还包括第二单向导通器件D2，所述第二单向导通器件D2的正极与所述上拉电阻R5相连，所述第二单向导通器件D2的负极与所述待检测支路的第一端N1相连。第二单向导通器件D2的设置，有效防止高压电流击穿直流电源正极V_cc，损坏直流电源。优选地，所述第二单向导通器件D2为二极管以简化电路结构，降低成本。

在本实施例中，所述分压电路20还包括第一单向导通器件D1，所述第一单向导通器件D1的负极与所述分压电阻R6的第二端连接，所述第一单向导通器件D1的正极作为所述待检测支路的第一端N1。当接触器K1闭合时，分压电路20通过设置高阻值电阻，配合以单向导通器件，防止接触器K1的高压经过分压电路20到达第一端N1处。优选地，所述第一单向导通器件D1为二极管，以简化电路结构，降低成本。

在一实施例，例如本实施例中，所述检测电路还包括保护电路40，所述保护电路40包括第三单向导通器件D3，所述第三单向导通器件D3的负极与所述待检测支路的第一端N1相连，所述第三单向导通器件D3的正极与所述待检测支路的第二端N2相连。所述保护电路40将第一端N1与第二端N2相连，使得第二端N2形成单向通路通往第一端N1，从而传递同等电势到第一端N1。优选地，所述第三单向导通器件D3为二极管以简化电路结构，降低成本。

特殊地，当接触器K1左端电压高于右端电压，在所述第一单向导通器件D1和所述第三单向导通器件D3共同作用下，使得高压能够通过利用分压电阻R6进行消耗，以防止该情况下对本实施例所提供的检测电路中的差分隔离电路30的损害。

当接触器K1断开时，第一端N1处的电压值由直流电源的正极V_cc所提供的电压，第二端N2处因与电池负相连接，因此其位置处的电压为0V；第一端N1及第二端N2分别输入到差分隔离电路后，输出电压U_out应为第一端N1处的电压值与第二端N2处的电压值之差，即输出电压U_out应为一高电平电压。

当接触器K1连接时，由于保护电路40与第一端N1和第二端N2连接，使得第一端N1及第二端N2两端电压几乎一致，因此分别输入到差分隔离电路30后，输出电压U_out应为一低电平电压。

本实施例通过设置保护电路、直流电源，对接触器两端的电压进行采集，并经差分隔离电路处理后，最终输出一电压值，通过判断该输出电压值获取接触器K1的连接状态，具体为：通过检测判断输出电压若为高电平，则接触器K1为断开状态；若为低电平，则接触器K1为连接状态。本实用新型用运算放大器构建差分隔离电路，所述差分隔离电路高输入阻抗，抗冲击能力强，能够提高检测电路的可靠性，并且能够替代现有方案用光耦器件进行高低压隔离，以降低成本；还通过设置有直流电源，使得检测电路能够在汽车配电***在未上高压电之前就可以进行检测，相当于只上低压电就对配电***完成自检，以提高整个配电***可靠性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种检测电路，用于检测电动汽车高压配电***中接触器的状态，其特征在于，所述检测电路包括：

供电电路，用于为所述检测电路提供供电电压；

分压电路，用于与所述接触器串联连接以形成待检测支路，其中所述分压电路的一端作为所述待检测支路的第一端，所述分压电路的另一端用于与所述接触器的一端连接，所述接触器的另一端作为所述待检测支路的第二端；以及

差分隔离电路，其正负输入端分别连接至所述待检测支路的第一端和第二端而形成检测回路；

其中，所述接触器断开时，所述差分隔离电路的输入电压为所述供电电压而输出高电平，所述接触器闭合时，所述差分隔离电路的输入电压为所述分压电路两端的电压而输出低电平。

2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述供电电路包括直流电源和上拉电阻，所述待检测支路的第一端通过所述上拉电阻连接至所述直流电源的正极，所述待检测支路的第二端用于连接至所述直流电源的负极。

3.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述直流电源的负极连接至所述电动汽车高压配电***中的电源负极。

4.根据权利要求3所述的检测电路，其特征在于，所述供电电路还包括第二单向导通器件，所述第二单向导通器件的正极与所述上拉电阻相连，所述第二单向导通器件的负极与所述待检测支路的第一端相连。

5.根据权利要求4所述的检测电路，其特征在于，所述第二单向导通器件为二极管。

6.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述分压电路包括分压电阻，所述分压电阻的第一端用于与所述接触器连接，所述分压电阻的第二端作为所述待检测支路的第一端。

7.根据权利要求6所述的检测电路，其特征在于，所述分压电路还包括第一单向导通器件，所述第一单向导通器件的负极与所述分压电阻的第二端连接，所述第一单向导通器件的正极作为所述待检测支路的第一端。

8.根据权利要求7所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括保护电路，所述保护电路包括第三单向导通器件，所述第三单向导通器件的负极与所述待检测支路的第一端相连，所述第三单向导通器件的正极与所述待检测支路的第二端相连。

9.根据权利要求8所述的检测电路，其特征在于，所述第一单向导通器件和所述第三单向导通器件均为二极管。

10.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述差分隔离电路包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻；

所述第一电阻一端与所述运算放大器的反相输入端连接，另一端作为所述差分隔离电路的负输入端；

所述第二电阻一端与所述运算放大器的同相输入端连接，另一端作为所述差分隔离电路的正输入端；

所述第三电阻一端与所述运算放大器的同相输入端连接，另一端接地，用于作为下拉电阻；

所述第四电阻一端与所述运算放大器的反相输入端连接，另一端与所述运算放大器的输出端连接，

其中，所述运算放大器的输出端作为所述差分隔离电路的输出端。