CN210416480U - 开路检测电路及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种开路检测电路及车辆，该电路包括第一电压传感器、第二电压传感器、电流传感器、直流变换器、电池和报警装置。直流变换器的正极与电池的正极连接，直流变换器的负极与电池的负极连接，直流变换器与报警装置连接，第一电压传感器，与直流变换器连接，用于检测直流变换器输出的第一电压，并将第一电压发送至直流变换器，第二电压传感器，分别与电池和直流变换器连接，用于检测电池的电池电压，并将电池电压发送给直流变换器，电流传感器，与直流变换器连接，用于检测直流变换器输出的电流，并将电流发送至直流变换器，直流变换器，用于根据电池电压与第一电压的差值以及电流控制报警装置进行报警，可以及时提醒车辆上的人员。

Description

开路检测电路及车辆

技术领域

本实用新型实施例涉及车辆技术领域，尤其涉及一种开路检测电路及车辆。

背景技术

对于纯电动新能源车辆，车辆所有的低压用电器件的供电包括对低压蓄电池的充电均由直流变换器(Direct Current/Direct Current，DC/DC)完成。为了保护供电线路，在DC/DC直流输出侧经常会设有低压保险器件。但在行车过程中，在保险器件因自身质量较差等问题导致保险断开时，供电线路开路，DC/DC无法为低压蓄电池及车辆的用电器件进行供电，由低压蓄电池继续为用电器件进行供电，当低压蓄电池的电压小于9V时，车辆会出现突然掉电、失去动力等问题，容易发生事故。

现有技术中，为了防止由于供电线路开路导致由低压蓄电池在进行供电时，出现自身电压小于9V的问题，一般是通过整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)检测低压蓄电池的电压，当检测到低压蓄电池的电压低于10V 时，确定供电线路存在开路的问题，触发报警来提示驾驶人员以使驾驶人员采取相应的处理措施。

然而，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：当低压蓄电池电压低于10V时，才触发报警提示驾驶人员，但低压蓄电池电压低于10V时已经达到亏电的边缘，当低压蓄电池继续给其它用电器件供电时，其电压在较短时间内便被拉低到9V以下，驾驶人员可能由于时间较短无法采取合适的处理措施，车辆仍会出现突然掉电、失去动力等问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种开路检测电路及车辆，以解决提示驾驶人员不及时的问题。

本实用新型实施例提供一种开路检测电路，包括：第一电压传感器、第二电压传感器、电流传感器、直流变换器、电池和报警装置；

所述直流变换器的正极与所述电池的正极连接，所述直流变换器的负极与所述电池的负极连接，所述直流变换器与所述报警装置连接；

所述第一电压传感器，与所述直流变换器连接，用于检测所述直流变换器输出的第一电压，并将所述第一电压发送至所述直流变换器；

所述第二电压传感器，分别与所述电池和所述直流变换器连接，用于检测所述电池的电池电压，并将所述电池电压发送给所述直流变换器；

所述电流传感器，与所述直流变换器连接，用于检测所述直流变换器输出的电流，并将所述电流发送至所述直流变换器；

所述直流变换器，用于根据所述电池电压与所述第一电压的差值以及所述电流控制所述报警装置进行报警。

在一种可能的设计中，所述电路还包括整车控制器，所述整车控制器与所述直流变换器连接；

所述直流变换器，还用于获取电路故障代码信息，并将所述电路故障代码信息发送给所述整车控制器；

所述整车控制器，用于接收所述直流变换器发送的电路故障代码信息。

在一种可能的设计中，所述电路还包括过流检测装置；

所述直流变换器的正极通过所述过流检测装置与所述电池的正极连接。

在一种可能的设计中，所述过流检测装置包括保险丝。

在一种可能的设计中，所述报警装置包括故障指示灯。

在一种可能的设计中，所述故障指示灯为车辆仪表上的电池故障灯。

在一种可能的设计中，所述报警装置包括语音播放器。

在一种可能的设计中，所述电池为低压蓄电池。

在一种可能的设计中，所述的开路检测电路和用电设备；

所述开路检测电路中的电池的正极与所述用电设备的正极连接，所述开路检测电路中的电池的负极与所述用电设备的负极连接。

在一种可能的设计中，所述用电设备包括以下中的至少一种：电机控制器、整车控制器、电池管理设备。

本实用新型实施例提供了一种开路检测电路及车辆，该电路中的直流变换器获取第一电压传感器采集直流变换器输出的第一电压，电流传感器采集直流变换器输出的电流以及第二电压传感器采集的电池的电池电压，直流变换器根据电池电压与第一电压的差值以及电流确定供电线路是否存在开路故障，即确定直流变换器与电池之间的线路是否存在开路故障，若确定供电线路存在故障，则控制报警装置进行报警，以提示车辆上的人员供电线路存在故障，需及时采取相应的处理措施，无需等到电池的电池电压低于10V时，整车控制器才触发报警，可以在电池电压低于10V之前便进行预警，及时提醒车辆上的人员，使其有足够的反应时间来采取相应的处理措施，避免出现突然掉电、失去动力等问题，从而避免交通事故的发生。

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性的前提下，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开路检测电路的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的开路检测电路的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的开路检测电路的结构示意图三；

图4为本实用新型实施例提供的车辆的结构示意图；

附图标记说明：

100：开路检测电路；

110：第一电压传感器；

120：第二电压传感器；

130：电流传感器；

140：直流变换器；

150：电池；

160：报警装置；

170：整车控制器；

180：过流检测装置；

200：车辆；

300：用电设备。

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。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

对于纯电动车辆，车辆上的电源端会通过直流变换器给用电器件进行供电以及给低压蓄电池进行充电，为了保护供电线路，在直流变换器直流输出侧经常会设有低压保险器件。但在行车过程中，在保险器件因自身质量较差等问题导致保险断开时，供电线路开路，直流变换器无法为低压蓄电池及车辆的用电器件进行供电，此时，由低压蓄电池利用自身存储的电量继续为用电器件进行供电，但当低压蓄电池的电压小于9V时，车辆会出现突然掉电、失去动力等问题，容易发生事故。

因此，现有技术中，为了防止由于供电线路开路导致由低压蓄电池在进行供电时，出现自身电压小于9V的问题，一般是通过整车控制器获取低压蓄电池的电压，当整车控制器确定低压蓄电池的电压小于10V时，才进行报警来提示车辆上的人员，以使车辆上的人员可以采取相应的处理措施，避免发生事故。但是当低压蓄电池的电压小于10V时，低压蓄电池的已经处于亏电的边缘，此时，才进行报警来提示车辆上的人员，车辆上的人员没有足够的反应时间来采取相应的处理措施，低压蓄电池可能便会被其它用电器件拉低到9V以下，车辆仍会出现突然掉电、失去动力等问题，可能会发生事故。

本申请针对现有技术存在的问题，提出一种开路检测电路及车辆，该电路包括第一电压传感器、第二电压传感器、电流传感器、直流变换器、电池和报警装置。直流变换器根据自身输出的电压与电池的电池电压的差值以及自身输出的电压确定供电线路是否存在开路故障，若确定供电线路存在故障，则控制报警装置进行报警，以提示车辆上的人员供电线路存在故障，需及时采取相应的处理措施，无需等到电池的电池电压低于10V时，整车控制器才触发报警，可以在电池电压低于10V之前便进行预警，及时提醒车辆上的人员，使其有足够的反应时间来采取相应的处理措施，避免出现突然掉电、失去动力等问题，从而避免交通事故的发生。下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。

图1为本实用新型实施例提供的开路检测电路100的结构示意图一，如图1所示，本实施例提供的开路检测电路100包括第一电压传感器110、第二电压传感器120、电流传感器130、直流变换器140、电池150和报警装置 160。

直流变换器140的正极与电池150的正极连接，直流变换器140的负极与电池150的负极连接，直流变换器140与报警装置160连接。

第一电压传感器110，与直流变换器140连接，用于检测直流变换器140 输出的第一电压，并将第一电压发送至直流变换器140。

第二电压传感器120，分别与电池150和直流变换器140连接，用于检测电池150的电池电压，并将电池电压发送给直流变换器140。

电流传感器130，与直流变换器140连接，用于检测直流变换器140输出的电流，并将电流发送至直流变换器140。

直流变换器140，用于根据电池电压与第一电压的差值以及电流控制报警装置160进行报警。

在本实施例中，开路检测电路100还包括电源端，当车辆200处于Buck 状态，即处于低压状态时，表示车辆在行车过程中，电源端会通过直流变换器140给电池150进行充电，因此，在检测直流变换器140与电池150之间的线路是否存在开路故障时，需先检测车辆200是否处于Buck状态，即确定车辆是否在行车过程中。

在检测车辆200是否处于Buck状态时，可以通过直流变换器140输出的电流和/或电压确定车辆200的状态，当直流变换器140输出的电压为预设工作电压和/或直流变换器140输出的电流为预设工作电流时，确定车辆200处于Buck状态。

其中，电源端可以为动力电池。当电源端通过直流变换器140给电池150 充电时，直流变换器将电源端输出的电压转换为预设低电压(例如，14V)，然后利用转换后的电压给电池150进行充电。

在本实施例中，直流变换器140接收第一电压传感器110发送的直流变换器140输出的第一电压、电流传感器130发送的直流变换器140输出的电流和第二电压传感器120发送的电池电压，根据第一电压或电流确定车辆200 是否处于Buck状态，当确定车辆200处于Buck状态时，根据电池电压与第一电压的差值以及电流确定直流变换器140与电池150之间的供电线路是否存在开路故障，若存在开路故障，则控制报警装置160进行报警，若不存在开路故障，则无需控制报警装置160进行报警。

当确定车辆200未处于Buck状态时，无需检测直流变换器140与电池 150之间的线路是否存在开路故障。

在根据电池电压与第一电压的差值以及电流确定直流变换器140与电池 150之间的供电线路是否存在开路故障时，判断电池电压与第一电压的差值在第一预设时间内是否持续大于或等于预设电压以及判断直流变换器140输出的电流在第一预设时间内是否持续大于预设电流，当电池电压与第一电压的差值在第一预设时间内持续大于或等于预设电压时以及当电流在第一预设时间内持续小于预设电流时，确定直流变换器140与电池150之间的线路存在开路故障。

为了提高开路故障检测效率，当电池电压与第一电压的差值在第一预设时间内持续大于或等于预设电压时或当电流在第一预设时间内持续小于预设电流时，便可以确定直流变换器140与电池150之间的线路存在开路故障。

当直流变换器140与电池150之间的线路存在开路故障时，直流变换器 140输出的电流会降低，以及无法给电池150以及车辆200上的其它用电设备进行供电，而是由电池150继续给其它用电设备进行供电，因此，当电池电压与第一电压的差值较大时，表示电池150可能未在充电，而是在供电。

为了降低成本，也可以直接使用可以直接检测自身输出的电流、电压以及电池150的电压的直流变换器140对自身输出的电流、电压以及电池150 的电压进行检测。

在一种可能的设计中，电池150为低压蓄电池。

在本实施例中，当车辆200处于Buck状态时，电源端通过直流变换器 140给低压蓄电池进行供电，且直流变换器140检测自身与低压蓄电池之间的线路是否存在开路故障。

其中，低压蓄电池为额定电压小于预设电压的蓄电池。

在本实施例中，先根据直流变换器140输出的第一电压和/或直流变换器 140输出的电流判断车辆200是否处于Buck状态，若确定车辆200不处于 Buck状态，则无需检测直流变换器140与电池150之间的线路是否存在开路故障，若确定车辆200处于Buck状态，则判断电池150的电池电压与直流变换器140输出的第一电压的差值在第一预设时间内是否一直大于预设差值，以及判断直流变换器140输出的电流在第一预设时间内是否一直大于预设电流，若电池电压与第一电压的差值在第一预设时间内一直大于预设差值以及直流变换器140输出的电流在第一预设时间内一直大于预设电流，则确定直流变换器140与电池150之间的线路存在开路故障，当前是电池150在给其它用电设备进行供电，从而控制报警装置160进行报警，及时提示驾驶人员，以使驾驶人员及时采取相应的故障处理措施。

在一种可能的设计中，报警装置160包括故障指示灯。

为了可以使用户及时获知直流变换器140与电池150之间的线路存在开路故障，可以通过灯光进行报警，即通过控制故障指示灯进行报警，在控制故障指示灯进行报警时，可以通过控制故障指示灯改变自身的颜色或者进行闪烁来进行报警，便于用户直接观察到故障指示灯在进行报警。

可选的，故障指示灯为车辆200仪表上的电池150故障灯。

在本实施例中，当车辆200仪表上存在蓄电池150模样的故障灯时，即存在电池150故障灯时，可以在确定直流变换器140与电池150之间的线路存在开路故障时，直接通过点亮电池150故障灯，将电池150故障灯的颜色变为预设颜色(例如，红色)来进行报警，提示车辆200上的人员线路存在开路故障。

在一种可能的设计中，报警装置160包括语音播放器。

为了防止车辆200上的人员未看见故障指示灯进行的灯光报警，还可以在需要进行报警时，进行语音报警，即控制报警装置160中的语音播放器语音播放预设报警内容，从而及时提醒车辆200上的人员。

从上述描述可知，开路检测电路中的直流变换器获取第一电压传感器采集直流变换器输出的第一电压，电流传感器采集直流变换器输出的电流以及第二电压传感器采集的电池的电池电压，直流变换器根据电池电压与第一电压的差值以及电流确定供电线路是否存在开路故障，即确定直流变换器与电池之间的线路是否存在开路故障，若确定供电线路存在故障，则控制报警装置进行报警，以提示车辆上的人员供电线路存在故障，需及时采取相应的处理措施，无需等到电池的电池电压低于10V时，整车控制器才触发报警，可以在电池电压低于10V之前便进行预警，及时提醒车辆上的人员，使其有足够的反应时间来采取相应的处理措施，避免出现突然掉电、失去动力等问题，从而避免交通事故的发生。

图2为本实用新型实施例提供的开路检测电路100的结构示意图二，开路检测电路100还包括整车控制器170，整车控制器170与直流变换器140 连接。

直流变换器140，还用于获取电路故障代码信息，并将电路故障代码信息发送给整车控制器170。

整车控制器170，用于接收直流变换器140发送的电路故障代码信息。

在本实施例中，直流变换器140还可以在确定直流变换器140与电池150 之间的线路存在开路故障时，获取相应的电路故障代码信息，然后将该电路故障代码信息发送至整车控制器170，整车控制器170接收直流变换器140 发送的电路故障代码信息，并进行保存，提高故障上报速度，并且便于后续维修人员在对车辆200进行维修检测时，可以根据电路故障代码信息快速锁定线路存在的问题，并采取相应的措施进行维修处理，提高维修的效率。

可选的，直流变换器140在获取到电路故障代码信息后，也可以对电路故障代码信息进行保存。

图3为本实用新型实施例提供的开路检测电路100的结构示意图三，如图3所示，开路检测电路100还包括过流检测装置180。

直流变换器140的正极通过过流检测装置180与电池150的正极连接。

在一种可能的设计中，过流检测装置180包括保险丝。

为了保护供电线路，防止直流变换器与电池150之间的供电线路出现短路大电流，造成线路起火失效，在直流变换器与电池150之间的供电线路经常会设有保险丝。

在本实施例中，在行车过程中，保险丝可能会因为自身质量问题或车辆 200振动导致保险丝断开或载流能力变弱而提前失效，致使直流变换器与电池150之间的供电线路存在开路故障，因此，在行车过程中，即车辆200处于Buck状态时，需要检测直流变换器与电池150之间的供电线路是否存在开路故障。

图4为本实用新型实施例提供的车辆200的结构示意图，如图3所示，车辆200包括如上述实施例所述的开路检测电路100和用电设备300。

开路检测电路100中的电池150的正极与用电设备300的正极连接，开路检测电路100中的电池150的负极与用电设备300的负极连接。

在本实施例中，用电设备的正极与电池150的正极连接，用电设备的负极与电池150的负极连接，在行车过程中，当直流变换器与电池150之间的线路不存在开路故障时，电源端通过直流转化器给用电设备进行供电，以及给电池150进行充电，当直流变换器与电池150之间的线路存在开路故障时，电源端无法通过直流变换器给用电设备供电，也无法给电池150进行充电，此时，由电池150利用自身存储的电量给用电设备进行供电。

在一种可能的设计中，用电设备300包括以下中的至少一种：电机控制器、整车控制器170、电池管理设备。

其中，电机控制器(Motor Control Unit，MCU)、整车控制器170和电池管理设备(Battery Management System，BMS)均为低压用电设备。

可选的，用电设备还可以包括车辆200上的其它低压用电设备。

可选的，该车辆200可以为纯电动汽车，即以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的车辆200。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种开路检测电路，其特征在于，包括：第一电压传感器、第二电压传感器、电流传感器、直流变换器、电池和报警装置；

所述直流变换器的正极与所述电池的正极连接，所述直流变换器的负极与所述电池的负极连接，所述直流变换器与所述报警装置连接；

所述第一电压传感器，与所述直流变换器连接，用于检测所述直流变换器输出的第一电压，并将所述第一电压发送至所述直流变换器；

所述第二电压传感器，分别与所述电池和所述直流变换器连接，用于检测所述电池的电池电压，并将所述电池电压发送给所述直流变换器；

所述电流传感器，与所述直流变换器连接，用于检测所述直流变换器输出的电流，并将所述电流发送至所述直流变换器；

所述直流变换器，用于根据所述电池电压与所述第一电压的差值以及所述电流控制所述报警装置进行报警。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括整车控制器，所述整车控制器与所述直流变换器连接；

所述直流变换器，还用于获取电路故障代码信息，并将所述电路故障代码信息发送给所述整车控制器；

所述整车控制器，用于接收所述直流变换器发送的电路故障代码信息。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括过流检测装置；

所述直流变换器的正极通过所述过流检测装置与所述电池的正极连接。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述过流检测装置包括保险丝。

5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述报警装置包括故障指示灯。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述故障指示灯为车辆仪表上的电池故障灯。

7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述报警装置包括语音播放器。

8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电池为低压蓄电池。

9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的开路检测电路和用电设备；

所述开路检测电路中的电池的正极与所述用电设备的正极连接，所述开路检测电路中的电池的负极与所述用电设备的负极连接。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述用电设备包括以下中的至少一种：电机控制器、整车控制器、电池管理设备。

Images