CN212667129U - 碰撞检测电路、电池管理***及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及电路技术领域，公开了一种碰撞检测电路、电池管理***及车辆。碰撞检测电路包括：自检电路，用于在接收到控制器发出的自检指令时，输出自检控制信号；差分运算放大电路，用于将自检控制信号进行处理并输出第一信号；比较电路，用于根据第一信号和比较电路的参考电压输出第二信号到控制器，以供控制器根据第二信号判断碰撞检测电路是否存在故障。本实用新型中，提供一种具有自检功能的碰撞检测电路，提高了碰撞检测电路的可靠性。

Description

碰撞检测电路、电池管理***及车辆

技术领域

本实用新型实施例涉及电路技术领域，特别涉及一种碰撞检测电路、电池管理***及车辆。

背景技术

随着电池技术的发展，电动汽车替代燃油汽车已经成为了汽车行业的发展趋势。对于电动汽车来说，安全问题是非常重要的因素。尤其在电动汽车发生碰撞时，高能量的动力电池***与高压用电器在碰撞过程中挤压受损，存在高压回路短路而导致起火***风险。

目前，电动汽车中的碰撞检测电路，在接收到碰撞传感器发送的碰撞信号时，可以将碰撞信号发送的控制器，从而控制器能够在接收到碰撞信号后断开高压回路，避免出现危险。

实用新型内容

本实用新型实施方式的目的在于提供一种碰撞检测电路、电池管理***及车辆，提供一种具有自检功能的碰撞检测电路，提高了碰撞检测电路的可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种碰撞检测电路，包括：自检电路，用于在接收到控制器发出的自检指令时，输出自检控制信号；差分运算放大电路，用于将自检控制信号进行处理并输出第一信号；比较电路，用于根据第一信号和比较电路的参考电压输出第二信号到控制器，以供控制器根据第二信号判断碰撞检测电路是否存在故障。

本实用新型的实施方式还提供了一种电池管理***，包括上述的碰撞检测电路、以及连接于碰撞检测电路的控制器。

本实用新型的实施方式还提供了一种车辆，包括上述的电池管理***。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，提供一种具有自检功能碰撞检测电路，自检电路能够在接收到控制器发送的自检指令时，输出自检控制信号，差分运算放大电路则能够对自检控制信号进行处理并输出第一信号，比较电路再根据第一信号和比较电路的参考电压输出第二信号到控制器，从而控制器根据第二信号判断碰撞检测电路是否存在故障，提高了碰撞检测电路的可靠性。

另外，碰撞检测电路还包括分压电路；分压电路用于对第一信号进行分压；差分运算放大电路还用于将经过分压的第一信号输出到控制器，以供控制器根据第一信号判断碰撞检测电路是否存在故障。

另外，自检电路包括第一电阻、第一二极管以及第一开关；第一电阻的第一端连接于差分运算放大电路，第一电阻的第二端连接于第一二极管的负极，第一二极管的正极通过第一开关连接于第一电源，第一开关的控制端连接于控制器；第一开关用于在接收到控制器发出的自检指令时导通，以通过第一电阻的第一端输出自检控制信号到差分运算放大电路。

另外，控制器在第二信号为恒定电平时，判定碰撞检测电路存在故障。

另外，差分运算放大电路包括：第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻以及运算放大器；第二电阻的第一端连接于运算放大器的第一输入端，第二电阻的第二端连通过第三电阻连接于第四电阻的第一端，第四电阻的第二端通过第六电阻连接于运算放大器的第二输入端，第三电阻与第四电阻的连接处连接于参考电势端，运算放大器的第一输入端与输出端之间并联有第五电阻，运算放大器的第二输入端还通过第七电阻连接于参考电势端，第四电阻与第六电阻的连接处连接于自检电路。

另外，比较电路包括：第八电阻、第九电阻、比较器以及第十电阻；比较器的第一输入端连接于差分运算放大电路，比较器的第二输入端连接于第八电阻的第一端，第八电阻的第二端连接于第二电源，第八电阻的第一端还通过第九电阻连接于参考电势端，比较器的输出端通过第十电阻连接于第三电源，比较器的输出端连接于控制器。

另外，分压电路电路包括第十一电阻与第二开关；第十一电阻的第一端连接于差分运算放大电路与比较电路的连接处，第十一电阻的第二端通过第二开关连接于参考电势端，第二开关的控制端连接于控制器；第二开关用于在接收到控制器发出的自检指令时导通。

另外，比较电路用于根据分压后的第一信号与参考电压，输出第三信号到高压供电回路，第三信号用于控制高压供电回路导通。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本实用新型第一实施方式的碰撞检测电路应用的电池管理***的示意图；

图2是根据本实用新型第一实施方式的碰撞检测电路的示意图；

图3是根据本实用新型第二实施方式的碰撞检测电路的示意图；

图4是根据本实用新型第三实施方式的碰撞检测电路的电路图；

图5是根据本实用新型第四实施方式的碰撞检测电路的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的碰撞检测电路仅能够针对变频或变占空比信号进行检测，并且无法进行自检。

本实用新型的第一实施方式涉及一种碰撞检测电路，应用于电动车辆的电池管理***(Battery Management System，简称BMS)，电池管理***包括控制器(可以为MCU)。本实施例中，请参考图1，碰撞检测电路1连接于电池管理***的控制器2，电池组3的正极和负极分别连接于高压供电回路4，电池组3通过高压供电回路4连接于负载电路(图中未示出)，高压供电回路4可以为开关元器件(例如继电器、保险丝等)，控制器2通过两个高压控制单元5分别连接于两个高压供电回路4，各高压控制单元5通过开关单元6连接于电源7，碰撞检测电路1还分别连接于两个开关单元6。其中电池组3为电动车辆中高压器件的供电电源，例如为由锂电池或铅酸电池等单体组成的电池组。

本领域技术人员可以理解，电动车辆还包括碰撞传感单元8，碰撞传感单元8包括碰撞传感器81与端子82，端子82可以为安全气囊***或电动机控制单元等；碰撞检测电路1连接于碰撞传感单元8中的端子82；电池管理***还包括用于对电池组3进行的监控的采样监控单元9，采样监控单元9连接于电池组3与控制器2，采样监控单元9用于采集电池组3的电池参数并监控电池状态，电池参数包括电压、温度等。

请参考图2，碰撞检测电路包括：自检电路11、差分运算放大电路12与比较电路13。

自检电路11用于在接收到控制器2发出的自检指令时，输出自检控制信号。

差分运算放大电路12用于将自检控制信号进行处理并输出第一信号。

比较电路13用于根据第一信号和比较电路13的参考电压输出第二信号到控制器2，以供控制器2根据第二信号判断碰撞检测电路是否存在故障。其中，控制器2在第二信号为恒定电平时，判定碰撞检测电路存在故障。

本实施例中，在对碰撞检测电路进行自检时，控制器2发出的自检指令到自检电路11，自检电路11在接收到控制器2发出的自检指令时，输出自检控制信号到差分运算放大电路12，差分运算放大电路12则能够将自检控制信号进行处理并输出第一信号到比较电路13，比较电路13再根据第一信号和比较电路13的参考电压输出第二信号到控制器2，以供控制器2根据第二信号判断碰撞检测电路是否存在故障。其中，控制器2可以在车辆刚刚开始工作时发出自检指令，然不限于此，控制器2也可以在车辆正常工作时，按照预设周期发出自检指令。

本实施方式提供了一种具有自检功能的碰撞检测电路，其同样具有碰撞检测的功能，该碰撞检测电路还包括：信号采集器14、整流电路15。信号采集器14的第一端连接于参考电势端GND，信号采集器14的第二端连接于碰撞传感单元7(图中未示出)。

信号采集器14用于采集车辆的碰撞信号，并发送到整流电路15；其中信号采集器14可以为采样电阻R0，即信号采集器14通过采样电阻R0采集碰撞信号，其能测量碰撞信号的幅值，当碰撞信号为电压型的信号时，可以直接测量；当碰撞信号为电流型的信号时，可以将该碰撞信号转换为电压信号。其中，A、B点表示外部线束的连接点，可以通过接插件、焊接等方式连接。

整流电路15用于对信号采集器14采集的碰撞信号进行整流，将信号采集器14采集的碰撞信号转换为单一方向的直流信号，从而能够在碰撞信号为交流信号或存在正负的直流信号时，将其转换为单一方向的直流信号，实现了碰撞信号的双向检测。其中，整流电路15可以为半波整流电流、全波整流电路或桥式整流电路等。

差分运算放大电路12用于将整流后的碰撞信号进行处理并输出第四信号。具体的，以K表示差分运算放大电路12的放大倍数，则差分运算放大电路12将整流后的碰撞信号放大K倍得到第四信号。

比较电路13还用于根据第四信号和比较电路13的参考电压输出第五信号；其中，第五信号用于控制断开高压供电回路，参考电压基于碰撞信号的幅值和差分运算放大电路的放大倍数来配置。

具体的，比较电路13中预设有参考电压，当第一信号最大值大于该参考电压时，输出第二信号到各开关单元6，开关单元6在接收到第二信号时断开，此时电源7停止为高压控制单元5供电，高压控制单元5控制高压供电回路4断开。其中，比较电路13的参考电压基于碰撞信号的幅值和差分运算放大电路12的放大倍数来配置；若碰撞信号为电流型，参考电压满足以下公式：

K丨I1*R0丨＜V_F＜K丨I2*R0丨；

其中，V_F表示参考电压，K表示差分运算放大电路的放大倍数，I1表示碰撞信号的高电平幅值，I2表示碰撞信号的低电平幅值，R0表示采样电阻的阻值。

本实施例中的碰撞检测电路能够进行碰撞检测以及对碰撞检测电路的自检。

本实施方式相对于现有技术而言，提供一种具有自检功能碰撞检测电路，自检电路能够在接收到控制器发送的自检指令时，输出自检控制信号，差分运算放大电路则能够对自检控制信号进行处理并输出第一信号，比较电路再根据第一信号和比较电路的参考电压输出第二信号到控制器，从而控制器根据第二信号判断碰撞检测电路是否存在故障，提高了碰撞检测电路的可靠性。

本实用新型的第二实施方式涉及一种碰撞检测电路，第二实施方式相对于第一实施方式而言，主要区别之处在于：提供碰撞检测电路的另一种自检方式。

请参考图3，碰撞检测电路还包括分压电路16。

分压电路16用于对第一信号进行分压。

差分运算放大电路12还用于将经过分压的第一信号输出到控制器2，以供控制器2根据第一信号判断碰撞检测电路是否存在故障。

本实施方式中，利用分压电路16对运算放大电路12输出的第一信号进行分压，从而使得输入到比较电路13的第一信号相对于比较电路13位低电平，此时比较电路13根据分压后的第一信号与参考电压，输出第三信号到高压供电回路，第三信号用于控制高压供电回路导通，从而在自检时不影响高压供电回路的控制。同时，碰撞检测电路能够直接控制高压供电回路的通断，提升了高压供电回路的通断响应速度，碰撞检测的可靠性较高；在碰撞检测时无需控制器2的参与，减小了控制器2的负担。

本实施方式的碰撞检测电路的碰撞检测方式与第一实施方式类似，在此不再赘述。

本实施方式相对于第一实施方式而言，提供了碰撞检测电路的另一种自检方式，并且在自检时不影响碰撞检测电路的碰撞检测功能。

本实用新型的第三实施方式涉及一种碰撞检测电路，第三实施方式相对于第一实施方式而言，主要细化之处在于：请参考图4，提供了碰撞检测电路中各电路的具体结构。

自检电路2为由开关控制的上拉电源，自检控制电路2包括第一电阻R1、第一二极管D1以及第一开关K1。

信号采集器14为电阻R0。

差分运算放大电路12包括：第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7以及运算放大器U1。

比较电路13包括：第八电阻R8、第九电阻R9、比较器U2以及第十电阻R10。

整流电路15包括第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5以及第十二电阻R12。

第一电阻R1的第一端连接于第六电阻R6的第一端，第六电阻R6的第二端连接于运算放大器U1的正相输入端，第一电阻R1的第二端连接于第一二极管D1的负极，第一二极管D1的正极通过第一开关K1连接于第一电源V1，第一开关K1的控制端连接于控制器2(图中未示出)。

第二二极管D2的负极连接于电阻R0的第一端，第二二极管D2的正极连接于第三二极管D3的正极，第三二极管D3的负极连接于电阻R0的第二端，第二二极管D2与电阻R0的连接处连接于第四二极管D4的正极，第三二极管D3与电阻R0的连接处连接于第五二极管D5的正极，第四二极管D4的负极连接于第五二极管D5的负极，第二二极管D2与第三二极管D3的连接处连接于差分放大运算电路12的一个输入端(即第二电阻R2与第三电阻R3的连接处)，第四二极管D4与第五二极管D5的连接处连接于差分放大运算电路12的另一个输入端(即第四电阻R4与第六电阻R6的连接处)，第十二电阻R12并联在差分放大运算电路12的两个输入端之间。

第二电阻R2的第一端连接于运算放大器U1的负相输入端，第二电阻R2的第二端通过第三电阻R3连接于第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端连接于第六电阻R6的第一端，第三电阻R3与第四电阻R4的连接处连接于参考电势端GND，运算放大器U1的负相输入端与输出端之间并联有第五电阻R5，运算放大器U1的正相输入端还通过第七电阻R7连接于参考电势端GND，运算放大器U1的输出端通过限流电阻Rx连接于比较器U2的正相输入端。

比较器U2的负相输入端连接于第八电阻R8的第一端，第八电阻R8的第二端形连接于第二电源V2，第八电阻R8的第一端通过第九电阻R9连接于参考电势端GND，比较器U2的输出端通过第十电阻R10连接于第三电源V3，比较器U2的输出端连接于控制器2。

在一个例子中，碰撞检测电路中还包括有第一电容C1与第二电容C2组成的ESD防护电路，用于静电防护，串联的第一电容C1与第二电容C2并联于电阻R0，第一电容C1与第二电容C2的连接处连接于参考电势端GND。

需要说明的是，本实施例中，运算放大器U1与比较器U2均连接于对应的供电电源V_X，且连接于参考电势端GND。

本实施例中，在对碰撞信号进行检测时，控制器2发出低电平信号到第一开关K1，以控制第一开关K1关断，碰撞信号经过整流电路15进行整流，而整流电路15中的各二极管的导通压降很低(约等于0)，此时可以忽略，则输入到差分运算放大电路12的电压信号V_CD＝V_C-V_D＝丨V_BA丨；若输入的碰撞信号为电压型的信号V_IN，电阻R0两端的电压V_BA＝丨V_IN丨；若输入的碰撞信号为电流型的信号I_IN，电阻R0两端的电压V_BA＝丨I_IN丨*R0。

运算放大器U1输出E点的电压V_E的表达式为：

若配置，R2＝R6、R5＝R7，则上式可以化简为：

因此，在差分运算放大电路12中，可以通过配置第二电阻R2、第五电阻R5、第六电阻R6以及第七电阻R7的阻值，来配置差分运算放大电路12的放大倍数，差分运算放大电路12的放大倍数K＝R5/R2。

比较器U2的参考电压V_F的表达式为：

比较器U2输出的碰撞检测信号V_G的表达式为：

本实施例中，在对碰撞检测电路进行自检时，控制器2发出自检指令到第一开关K1，以控制第一开关K1闭合，第一电源V1通过第一电阻R1输出自检控制信号到运算放大电路12，在图4中，D点的电压为第二二极管D2或第三二极管D3的导通压降，因此V_D≈0；而第一二极管D1的导通压降很低(约等于0)，若忽略不计，则C点的电压V_C的表达式为：

在自检时，比较器U2的参考电压值V_F需远小于第一电源V1；在自检过程中，若比较器U2输出的第二信号是电平为V3的高电平信号，则控制器2判定碰撞检测电路无故障。

本实例中，在进行碰撞检测时，第一开关K1处于关断状态，下面针对不同的碰撞信号对本实施例的碰撞检测方法进行说明。

变频型的碰撞信号：当车辆发生碰撞时，碰撞信号的频率发生变化。以Vmax表示碰撞信号的高电平幅值，Vmin表示碰撞信号的低电平幅值，则比较器U2的参考电压值V_F需满足不等式：KVmin＜V_F＜Kvmax。比较电路13输出的碰撞检测信号的频率、占空比与碰撞信号保持一致，因此，在碰撞信号的频率发生变化时，输出的碰撞检测信号同样能够反映出该变化，并将产生的变化发送到控制器2，从而控制器2可以通过开关单元6来断开高压回路。

变占空比型的碰撞信号：当车辆发生碰撞时，碰撞信号的占空比发生变化。以Vmax表示碰撞信号的高电平幅值，Vmin表示碰撞信号的低电平幅值，则比较器U2的参考电压值V_F需满足不等式：KVmin＜V_F＜Kvmax。比较电路13输出的碰撞检测信号的频率、占空比与碰撞信号保持一致，因此，在碰撞信号的占空比发生变化时，输出的碰撞检测信号同样能够反映出该变化，并将产生的变化发送到控制器2，从而控制器2可以通过开关单元6来断开高压供电回路。

脉冲触发型的碰撞信号：当车辆发生碰撞时，碰撞信号的脉冲幅值发生变化。以碰撞信号为电流型的脉冲触发信号为例，车辆正常工作未发生碰撞时碰撞信号的高电平幅度为I1，车辆发生碰撞时碰撞信号的低电平幅度为I2，且丨I2丨＞丨I1丨；此时比较器U2的参考电压需满足不等式K丨I1*R0丨＜V_F＜K丨I2*R0丨，比较器U2输出的碰撞检测信号的频率、占空比与电阻R0检测到的碰撞信号保持一致；在车辆正常工作未发生碰撞时，碰撞检测信号一直保持低电平状态，当车辆发生碰撞时，碰撞信号的脉冲幅值发生变化，此时输出的碰撞检测信号为脉冲信号，该信号的高低电平时间与碰撞信号保持一致，控制器2在接收到该信号后，可以通过开关单元6来断开高压供电回路。

本实施方式相对于第一实施方式而言，提供了碰撞检测电路中各电路的具体结构。

本实用新型的第四实施方式涉及一种碰撞检测电路，第四实施方式相对于第二施方式而言，主要区别之处在于：请参考图5，提供了第二实施例中碰撞检测电路中各电路的具体结构。

自检电路2为由开关控制的上拉电源，自检控制电路2包括第一电阻R1、第一二极管D1以及第一开关K1。

信号采集器14为电阻R0。

差分运算放大电路12包括：第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7以及运算放大器U1。

比较电路13包括：第八电阻R8、第九电阻R9、比较器U2以及第十电阻R10。

分压电路14包括：第十一电阻R11与第二开关K2。

整流电路15包括第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5以及第十二电阻R12。

第一电阻R1的第一端连接于碰撞检测电路1中差分运算放大电路12的第一输入端，即连接于第三电阻R3与第五电阻R5的连接处，第一电阻R1的第二端连接于第一二极管D1的负极，第一二极管D1的正极通过第一开关K1连接于第一电源V1，第一开关K1的控制端连接于控制器2(图中未示出)。

第一电阻R1的第一端连接于第六电阻R6的第一端，第六电阻R6的第二端连接于运算放大器U1的正相输入端，第一电阻R1的第二端连接于第一二极管D1的负极，第一二极管D1的正极通过第一开关K1连接于第一电源V1，第一开关K1的控制端连接于控制器2(图中未示出)。

第二二极管D2的负极连接于电阻R0的第一端，第二二极管D2的正极连接于第三二极管D3的正极，第三二极管D3的负极连接于电阻R0的第二端，第二二极管D2与电阻R0的连接处连接于第四二极管D4的正极，第三二极管D3与电阻R0的连接处连接于第五二极管D5的正极，第四二极管D4的负极连接于第五二极管D5的负极，第二二极管D2与第三二极管D3的连接处连接于差分放大运算电路12的一个输入端(即第二电阻R2与第三电阻R3的连接处)，第四二极管D4与第五二极管D5的连接处连接于差分放大运算电路12的另一个输入端(即第四电阻R4与第六电阻R6的连接处)，第十二电阻R12并联在差分放大运算电路12的两个输入端之间。

第二电阻R2的第一端连接于运算放大器U1的负相输入端，第二电阻R2的第二端通过第三电阻R3连接于第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端连接于第六电阻R6的第一端，第三电阻R3与第四电阻R4的连接处连接于参考电势端GND，运算放大器U1的负相输入端与输出端之间并联有第五电阻R5，运算放大器U1的正相输入端还通过第七电阻R7连接于参考电势端GND，运算放大器U1的输出端通过限流电阻Rx连接于比较器U2的正相输入端，运算放大器U1的输出端连接于控制器2。

比较器U2的负相输入端连接于第八电阻R8的第一端，第八电阻R8的第二端形连接于第二电源V2，第八电阻R8的第一端通过第九电阻R9连接于参考电势端GND，比较器U2的输出端通过第十电阻R10连接于第三电源V3，比较器U2的输出端连接于开关单元6。

第十一电阻R11的第一端连接于比较器U2的正相输入端，第十一电阻R11的第二端通过第二开关K2连接于参考电势端GND。

在一个例子中，碰撞检测电路中还包括有第一电容C1与第二电容C2组成的ESD防护电路，用于静电防护，串联的第一电容C1与第二电容C2并联于电阻R0，第一电容C1与第二电容C2的连接处连接于参考电势端GND。

需要说明的是，本实施例中，运算放大器U1与比较器U2均连接于对应的供电电源V_X，且连接于参考电势端GND。

本实施例中，在对碰撞信号进行检测时，控制器2发出低电平信号到第一开关K1与第二开关K2，以控制第一开关K1以及第二开关K2关断，碰撞信号经过整流电路15进行整流，而整流电路15中的各二极管的导通压降很低(约等于0)，此时可以忽略，则输入到差分运算放大电路12的电压信号V_CD＝V_C-V_D＝丨V_BA丨；若输入的碰撞信号为电压型的信号V_IN，电阻R0两端的电压V_BA＝丨V_IN丨；若输入的碰撞信号为电流型的信号I_IN，电阻R0两端的电压V_BA＝丨I_IN丨*R0。

运算放大器U1输出E点的电压V_E的表达式为：

若配置，R2＝R6、R5＝R7，则上式可以化简为：

因此，在差分运算放大电路12中，可以通过配置第二电阻R2、第五电阻R5、第六电阻R6以及第七电阻R7的阻值，来配置差分运算放大电路12的放大倍数，差分运算放大电路12的放大倍数K＝R5/R2。

比较器U2的参考电压V_F的表达式为：

比较器U2输出的碰撞检测信号V_G的表达式为：

本实施例中，在对碰撞检测电路进行自检时，控制器2发出自检指令到第一开关K1与第二开关K2，控制第一开关K1与第二开关K2闭合，在图5中，D点的电压为第二二极管D2或第三二极管D3的导通压降，因此V_D≈0；而第一二极管D1的导通压降很低(约等于0)，若忽略不计，则C点的电压V_C的表达式为：

在自检时，比较器U2的参考电压值V_F需远小于第一电源V1；在自检过程中，运算放大器U1输出的第一信号到控制器2，若第一信号为恒定电平V3的高电平信号，则控制器2判定碰撞检测电路无故障。其中，设定限流电阻Rx的阻值远大于第十二电阻R12的阻值，使得输入到比较器U2第一输入端的H点的电压V_H远小于输入到比较器U2的第二输入端的F点的电压V_F，从而能够避免比较器U2输出的第五信号对开关单元6起作用，以在自检时不会对高压供电回路进行控制。

本实例中，在车辆正常工作未发生碰撞时，碰撞检测信号为低电平信号；在进行碰撞检测时，第一开关K1与第二开关K2处于关断状态，对于脉冲触发型的碰撞信号而言，当车辆发生碰撞时，碰撞信号的脉冲幅值发生变化。以碰撞信号为电流型的脉冲触发信号为例，车辆正常工作未发生碰撞时碰撞信号的高电平幅度为I1，车辆发生碰撞时碰撞信号的低电平幅度为I2，且丨I2丨＞丨I1丨；此时比较器U2的参考电压需满足不等式K丨I1*R0丨＜V_F＜K丨I2*R0丨，比较器U2输出的第五信号的频率、占空比与电阻R0检测到的碰撞信号保持一致；在车辆正常工作未发生碰撞时，第五信号一直保持低电平状态，当车辆发生碰撞时，碰撞信号的脉冲幅值发生变化，第五信号为脉冲信号，脉冲信号能够表征幅值变化，该脉冲信号被发送到开关单元6后，能够通过开关单元6控制断开高压供电回路。

本实施方式相对于第三实施方式而言，提供了碰撞检测电路中各电路的具体结构。

本实用新型的第五实施方式涉及一种电池管理***，应用于电动车辆，电池管理***包括第一至第四实施例中任一项的碰撞检测电路，连接于碰撞检测电路的控制器，具体参见前述的实施例，在此不再赘述。

本实用新型的第六实施方式涉及一种车辆，包括第五实施例中的电池管理***，车辆以便还包括电池组。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种碰撞检测电路，其特征在于，包括：

自检电路，用于在接收到控制器发出的自检指令时，输出自检控制信号；

差分运算放大电路，用于将所述自检控制信号进行处理并输出第一信号；

比较电路，用于根据所述第一信号和所述比较电路的参考电压输出第二信号到所述控制器，以供所述控制器根据所述第二信号判断所述碰撞检测电路是否存在故障。

2.根据权利要求1所述的碰撞检测电路，其特征在于，所述碰撞检测电路还包括分压电路；

所述分压电路用于对所述第一信号进行分压；

所述差分运算放大电路还用于将经过分压的所述第一信号输出到所述控制器，以供所述控制器根据所述第一信号判断所述碰撞检测电路是否存在故障。

3.根据权利要求1所述的碰撞检测电路，其特征在于，所述自检电路包括第一电阻、第一二极管以及第一开关；

所述第一电阻的第一端连接于所述差分运算放大电路，所述第一电阻的第二端连接于所述第一二极管的负极，所述第一二极管的正极通过所述第一开关连接于第一电源，所述第一开关的控制端连接于所述控制器；

所述第一开关用于在接收到所述控制器发出的自检指令时导通，以通过所述第一电阻的第一端输出所述自检控制信号到所述差分运算放大电路。

4.根据权利要求1所述的碰撞检测电路，其特征在于，所述控制器在所述第二信号为恒定电平时，判定所述碰撞检测电路存在故障。

5.根据权利要求1或2所述的碰撞检测电路，其特征在于，所述差分运算放大电路包括：第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻以及运算放大器；

所述第二电阻的第一端连接于所述运算放大器的第一输入端，所述第二电阻的第二端连通过所述第三电阻连接于所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端通过所述第六电阻连接于所述运算放大器的第二输入端，所述第三电阻与所述第四电阻的连接处连接于参考电势端，所述运算放大器的第一输入端与输出端之间并联有所述第五电阻，所述运算放大器的第二输入端还通过所述第七电阻连接于所述参考电势端，所述第四电阻与所述第六电阻的连接处连接于所述自检电路。

6.根据权利要求1或2所述的碰撞检测电路，其特征在于，所述比较电路包括：第八电阻、第九电阻、比较器以及第十电阻；

所述比较器的第一输入端连接于所述差分运算放大电路，所述比较器的第二输入端连接于所述第八电阻的第一端，所述第八电阻的第二端连接于第二电源，所述第八电阻的第一端还通过所述第九电阻连接于参考电势端，所述比较器的输出端通过所述第十电阻连接于第三电源，所述比较器的输出端连接于所述控制器。

7.根据权利要求2所述的碰撞检测电路，其特征在于，所述分压电路电路包括第十一电阻与第二开关；所述第十一电阻的第一端连接于所述差分运算放大电路与所述比较电路的连接处，所述第十一电阻的第二端通过所述第二开关连接于参考电势端，所述第二开关的控制端连接于所述控制器；

所述第二开关用于在接收到所述控制器发出的自检指令时导通。

8.根据权利要求2所述的碰撞检测电路，其特征在于，所述比较电路用于根据分压后的所述第一信号与所述参考电压，输出第三信号到高压供电回路，所述第三信号用于控制所述高压供电回路导通。

9.一种电池管理***，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的碰撞检测电路，以及连接于所述碰撞检测电路的控制器。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的电池管理***。

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