一种开路检测系统的制作方法

本发明属于电池管理技术领域，具体地说，涉及一种开路检测系统。

背景技术：

随着电池pack在新能源汽车领域中的应用越来越多，bms(电池管理系统，batterymanagementsystem)在应用的过程中采集输入端保险丝随时可能会出现损坏，当出现损坏后，将难以进行定位，从而给售后人员带来诸多的不方便。为了能够解决该问题，只能拆开bms，实际测量输入保险丝，检查其是否有损坏。但是该过程耗时太久，工作效率过低，不利于长期使用。

中国专利公布号：cn102209903a；公开日：2011年10月05日，公开了一种用于在诸如印刷电路板(pcb)的电路组件上的并联连接中识别开路的系统和方法。在公知的良好电路组件上实施的获知阶段中，用第一信号激励一组并联连接的引脚。第二信号与第一信号异相，该第二信号施加到第二组引脚，该第二组引脚与元件相关联。第二信号的振幅和/或相位和第二组引脚中的数量和/或特定引脚经过选择，使得耦合到最接近元件的检测器极板的第一信号和第二信号明显偏移。在制造测试期间，将可比较的振幅和相位的信号施加到待测电路组件的相似元件上的相似引脚。如果耦合到相似检测器极板的响应信号小于阈值，则可以确定并联连接的引脚的组中的每个引脚都连接上。如果响应的振幅大于阈值，则确定一个或者多个并联引脚为开路。可以实施附加测试来确定哪个并联引脚可能开路。但是该发明的不足之处在于：该发明虽然能够识别开路信号，找出开路引脚，但若是开路的是多个并联引脚，则还需要进行进一步的检测确认，从而工作效率不够高，不能够满足实际应用中的需求，不利于长期使用。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对现有的电池管理系统中开路检测过程繁琐，从而工作效率低的问题，本发明提供一种开路检测系统。本发明能够快速的得出检测结果，缩短检测时间，从而能够提高检测的工作效率。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种开路检测系统，包括开关矩阵和adc模数转换器，所述adc模数转换器与开关矩阵电性连接，同时所述开关矩阵通过adc模数转换器电性连接有mcu控制器。

更进一步地，还包括显示模块，所述mcu控制器电性连接显示模块，同时所述mcu控制器还电性连接有电池电源。

更进一步地，所述显示模块包括led显示器，所述led显示器电性连接mcu控制器。

更进一步地，所述开关矩阵通过信号输入检测调理模块电性连接adc模数转换器。

更进一步地，所述信号输入检测调理模块包括二极管和放大器，所述放大器包括放大器a1和放大器a2，所述放大器a1的输入端和放大器a2的输出端均电性连接二极管，同时所述放大器a1的输出端电性连接放大器a2的p端，所述放大器a2的n端电性连接放大器a2的输出端。

更进一步地，所述放大器a1的输出端还电性连接有电感l1，所述电感l1并联有电容c3和电容c4，其中电容c3和电容c4相互并联。

更进一步地，所述二极管包括二极管d1、二极管d2和二极管d3，其中二极管d1和二极管d2之间相互并联，同时所述并联电路电性连接放大器a1的输入端，所述二极管d3的阳极通过电阻r8电性连接放大器a2的输出端，所述二极管d3的阴极电性连接电源正极。

更进一步地，所述开关矩阵包括光耦合器，所述光耦合器包括光耦合器oc1、光耦合器oc2、光耦合器oc3、光耦合器oc4、光耦合器oc5和光耦合器oc6，其中光敏电阻光耦合器oc1、光耦合器oc2、光耦合器oc3、光耦合器oc4、光耦合器oc5和光耦合器oc6的1端口和3端口均通过电阻电性连接电源的正极、2端口和4端口电性连接被测系统、6端口和8端口均通过电阻电性连接电源的正极、5端口和7端口直接电性连接mcu控制器。

更进一步地，所述光耦合器还包括光耦合器oc8和光耦合器oc9，所述光耦合器oc8和光耦合器oc9的1端口均通过电阻电性连接电源的正极，所述光耦合器oc8和光耦合器oc9的2端口均直接电性连接3端口，所述光耦合器oc8和光耦合器oc9的4端口电性连接被测系统、5端口和7端口直接电性连接信号输入检测调理模块、6端口和8端口均通过电阻电性连接电源的正极。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的开路检测系统包括开关矩阵和adc模数转换器，adc模数转换器与开关矩阵直接电性连接，同时开关矩阵通过adc模数转换器还电性连接有mcu控制器，其中开关矩阵电性连接被测系统，mcu控制器可以监测开关矩阵的运行状态，从而本开路检测系统在检测的过程中，能够更加快速的得出检测结果，缩短检测时间，进而能够提高检测的工作效率；

(2)本发明的开路检测系统还包括有显示模块，该显示模块电性连接mcu控制器，同时mcu控制器还电性连接有电池电源，其中电池电源能够为开路检测系统提供工作电源，以保证开路检测系统的正常运行，而其中的显示模块则能够更加快速的检测出被测系统的检测结果，从而简化了检测人员的检测步骤，缩短了检测时间，避免了不必要的时间浪费，进而提高了工作效率；

(3)本发明的显示模块包括led显示器，同时led显示器电性连接mcu控制器，其中led显示器的工作状态由mcu控制器所决定，其主要用于显示被测系统的检测结果，简化检测人员的检测工作；

(4)本发明的开关矩阵通过信号输入检测调理模块电性连接adc模数转换器，这是为了mcu控制器接收到的开关矩阵能够得到进一步的处理，提高mcu控制器处理结果的准确性；

(5)本发明的信号输入检测调理模块包括二极管和放大器，其中放大器包括放大器a1和放大器a2，二极管包括二极管d1、二极管d2和二极管d3，这是为了能够对从开关矩阵中传输过来的信号做具体的处理，之后再传输至adc模数转换器中，进而保证开路检测系统整体的准确性；

(6)本发明的开关矩阵包括光耦合器，其中光耦合器与被测系统、信号输入检测调理模块和mcu控制器均存在电性连接关系，从而保证了开路检测系统整体的正常运行，也为被测系统与开路检测系统之间建立了沟通的桥梁。

附图说明

图1为本发明的开路检测系统系统图；

图2为本发明的信号输入检测调理模块的电路图；

图3为本发明的开关矩阵的电路图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。其中，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件所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发明的限制。

此外，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。

应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。

参考图1，本实施例提供了一种开路检测系统，主要用于检测各种系统的开路状态，找出开路部件。在本实施例中，开路检测系统包括开关矩阵和adc模数转换器，其中开关矩阵与adc模数转换器两者电性连接，同时开关矩阵通过adc模数转换器还电性连接有mcu控制器，其中开关矩阵电性连接被测系统，mcu控制器可以监测开关矩阵的运行状态，从而本开路检测系统在检测的过程中，能够更加快速的得出检测结果，缩短检测时间，进而能够提高检测的工作效率。

更进一步地讲，开路检测系统还包括有显示模块，其中显示器与mcu控制器之间电性连接，同时mcu控制器还电性连接有电池电源，其中电池电源能够为开路检测系统提供工作电源，以保证开路检测系统的正常运行，而其中的显示模块则能够更加快速的检测出被测系统的检测结果，从而简化了检测人员的检测步骤，缩短了检测时间，避免了不必要的时间浪费，进而提高了工作效率。

更进一步地讲，开路检测系统还包括有信号输入检测调理模块，具体地讲，开关矩阵通过信号输入检测调理模块电性连接adc模数转换器，这是为了mcu控制器接收到的开关矩阵能够得到进一步的处理，提高mcu控制器处理结果的准确性。

在本实施例中，被测系统通过线束接插件接入开路检测系统中，经过开关矩阵切换后进入adc模数转换器。其中被测系统在本实施例中选择为bms电池管理系统。具体地讲，开关矩阵将将电阻r1和电阻r2的偏置电压逐个加在bms电池管理系统采集的每个通道上。值得注意的是，此处的电阻r1和电阻r2位于开关矩阵和adc模数转换器的中间，同时电阻r1和电阻r2均电性连接开关矩阵和adc模数转换器，其中电阻r1和电阻r2之间相互并联。

当bms电池管理系统的采集通道断路时，此时的偏置电压最大，输入到adc模数转换器中的电压为5v左右，当bms电池管理系统的采集通道正常时，偏置电压通过bms电池管理系统内部的二极管，此时输入到adc模数转换器中的电压为0.6v左右，同时mcu控制器将将采集到的电压做出判断后在显示模块中进行显示。

实施例1开关矩阵

参考图3，本实施例提供了一种开关矩阵，包括有光耦合器oc1、光耦合器oc2、光耦合器oc3、光耦合器oc4、光耦合器oc5、光耦合器oc6、光耦合器oc7、光耦合器oc8和光耦合器oc9。其中光耦合器与被测系统、信号输入检测调理模块和mcu控制器均存在电性连接关系，从而保证了开路检测系统整体的正常运行，也为被测系统与开路检测系统之间建立了沟通的桥梁。

更进一步地讲，光敏电阻光耦合器oc1、光耦合器oc2、光耦合器oc3、光耦合器oc4、光耦合器oc5和光耦合器oc6的1端口和3端口均通过电阻电性连接电源的正极；光敏电阻光耦合器oc1、光耦合器oc2、光耦合器oc3、光耦合器oc4、光耦合器oc5和光耦合器oc6的2端口和4端口均电性连接被测系统；光敏电阻光耦合器oc1、光耦合器oc2、光耦合器oc3、光耦合器oc4、光耦合器oc5和光耦合器oc6的6端口和8端口均通过电阻电性连接电源的正极；光敏电阻光耦合器oc1、光耦合器oc2、光耦合器oc3、光耦合器oc4、光耦合器oc5和光耦合器oc6的5端口和7端口直接电性连接mcu控制器。

光耦合器oc8和光耦合器oc9的1端口均通过电阻电性连接电源的正极；光耦合器oc8和光耦合器oc9的2端口均直接电性连接3端口；光耦合器oc8和光耦合器oc9的4端口均电性连接被测系统；光耦合器oc8和光耦合器oc9的5端口和7端口均直接电性连接信号输入检测调理模块；光耦合器oc8和光耦合器oc9的6端口和8端口均通过电阻电性连接电源的正极。值得注意的是，在本实施例中，由于被测系统采用的是bms电池管理系统，所以光耦合器oc7在本实施例中并没有具体的电性连接连接。

在本实施例中，具体地讲，光耦合器oc1的1端口电性连接有电阻r9；3端口电性连接有电阻r10；6端口电性连接有电阻r15；8端口电性连接有电阻r14。

光耦合器oc2的1端口电性连接有电阻r19；3端口电性连接有电阻r20；6端口电性连接有电阻r25、8端口电性连接有电阻r24。

光耦合器oc3的1端口电性连接有电阻r30；3端口电性连接有电阻r31；6端口电性连接有电阻r36、8端口电性连接有电阻r35。

光耦合器oc4的1端口电性连接有电阻r11；3端口电性连接有电阻r12；6端口电性连接有电阻r17、8端口电性连接有电阻r16。

光耦合器oc5的1端口电性连接有电阻r21；3端口电性连接有电阻r22；6端口电性连接有电阻r27、8端口电性连接有电阻r26。

光耦合器oc6的1端口电性连接有电阻r32；3端口电性连接有电阻r33；6端口电性连接有电阻r38、8端口电性连接有电阻r37。

光耦合器oc7的1端口电性连接有电阻r13；8端口电性连接有电阻r18。

光耦合器oc8的1端口电性连接有电阻r23；6端口电性连接有电阻r29；8端口电性连接有电阻r28。

光耦合器oc9的1端口电性连接有电阻r34；6端口电性连接有电阻r40；8端口电性连接有电阻r39。

实施例2信号输入检测调理模块

参考图2，本实施例提供了一种信号输入检测调理模块，包括二极管和放大器，这是为了能够对从开关矩阵中传输过来的信号做具体的处理，之后再传输至adc模数转换器中，进而保证开路检测系统整体的准确性。

其中，放大器包括放大器a1和放大器a2，二极管包括二极管d1、二极管d2和二极管d3，更进一步地讲，二极管d1和二极管d2之间相互并联，在本实施例中，具体地讲，二极管d1的阴极电性连接二极管d2的阳极，二极管d1的阳极电性连接二极管d2的阴极。同时该并联电路电性连接放大器a1的输入端，具体地讲，二极管d2的阴极电性连接放大器a1的p端，二极管d2的阳极电性连接放大器a1的n端，同时二极管d2的阳极还通过电阻r7电性连接放大器a1的输出端。

其中，放大器a1的输出端电性连接放大器a2的p端，放大器a2的n端电性连接放大器a2的输出端。同时放大器a2的输出端还通过电阻r8电性连接二极管d3的阳极，而二极管d3的阴极则电性连接电源正极，二极管d3还并联有电容c5。且放大器a2的输出端还通过电阻r8电性连接adc模数转换器的输入端。

在本实施例中，具体地讲，二极管d1的阴极通过电阻r4电性连接电阻r1，同时还通过电阻r4电性连接光耦合器oc8的5端口和光耦合器oc9的5端口。二极管d1的阳极通过电阻r5电性连接电阻r2，同时还通过电阻r5电性连接光耦合器oc8的7端口和光耦合器oc9的7端口。

更进一步地讲，放大器a1的p端电性连接有电阻r6，放大器a1的输出端还电性连接有电感l1，其中电感l1并联有电容c3和电容c4，同时电容c3和电容c4之间通过并联进行连接。

值得注意的是，二极管d1和二极管d2组成的并联电路还并联有电阻r3，同时电阻r3还电性连接有电容c1和电容c2，其中电容c1和电容c2之间相互并联。

实施例3显示模块

本实施例提供了一种显示模块，包括led显示器，其中led显示器电性连接mcu控制器。在本实施例中led显示器可以为显示屏，也可以为单纯的led灯，显然地，此处的led显示器只是一种能够达到显示结果的作用的器件，并没有一种固定的器件要求，能够达到本实施例中显示mcu控制器做出判断的结果即可。

在本实施例中，led显示器为一种显示屏，当mcu控制器接收到adc模数转换器中的电压并作出判断后，mcu控制器将将判断结果信号发送至显示屏中，此时显示屏可以根据预先的设计进行结果显示，值得注意的是，此处的设计，可以根据用户的实际需求进行设置。譬如：显示屏只单纯的显示出adc模数转换器中的电压值，也可以是显示屏显示出开关矩阵中的光耦合器oc的编号，还可以是显示屏显示出bms电池管理系统中内部开路的部件或位置等，该处的设置并不具有一定的限制，可以自由进行选择，本实施例中只是给出了几种表示方式，并不具有代表性。

同样地，显示模块还可以包括警报器，其中警报器电性连接mcu控制器。在本实施例中，警报器可以根据mcu控制器的判断结果信号做出不同的提醒结果。具体地讲，警报器的提醒结果可以根据用户的实际需求进行设计。譬如：警报器仅根据adc模数转换器中的电压值发出两种不同的警报声，此处的adc模数转换器中的电压值的划分仅仅为bms电池管理系统正常运行时mcu控制器中接收到的信号，和bms电池管理系统不正常运行时mcu控制器中接收到的信号。显然地，也可以对警报器的警报声对开关矩阵中不同的光耦合器oc进行匹配，可以根据开关矩阵中不同的光耦合器oc的不正常反应做出警报。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。