一种隔离开关的检测诊断电路及车载电源的制作方法

本发明涉及新能源汽车零部件，特别是一种隔离开关的检测诊断电路及车载电源。

背景技术：

1、随着新能源汽车的日益精进和普及，整车为实现行车模式下的安全功能对电源网络的安全也提出了更高的要求。为了避免当电源网络故障时，造成车辆系统出现电池系统短路而无法正常工作而引发的事故，整车电源架构需要增加隔离开关，它为电源网络失效条件下能够使得驾驶部件、汽车安全部件仍能按照既定的设计要求完成其功能提供了必要的保障。

2、由此可见，如何对电源的输出隔离开关进行高效检测对整车安全尤为重要。

技术实现思路

1、针对现有技术中，如何对对车载电源的输出隔离开关进行诊断的问题，本发明提出了一种隔离开关的检测诊断电路及车载电源。

2、本发明的技术方案为，提出了一种隔离开关的检测诊断电路，包括一侧与高压电池连接的功率转换电路，所述功率转换电路的另一侧串联一隔离开关后连接到低压电池，还包括：连接到所述隔离开关与所述功率转换电路之间的第一采样电路、连接到所述隔离开关与所述低压电池之间的第二采样电路、以及与所述第一采样电路和所述第二采样电路连接的控制单元；

3、所述控制单元用于根据所述第一采样电路和所述第二采样电路采集的电压参数、所述功率转换电路的工作状态、以及所述隔离开关的工作状态，诊断所述隔离开关的运行状态。

4、进一步，在所述功率转换电路未工作，且所述隔离开关处于断开的状态下；

5、当所述第一采样电路采样的电压参数为零，且所述第二采样电路采样的电压参数等于所述低压电池上的电压时，所述隔离开关处于正常状态。

6、进一步，在所述功率转换电路未工作，且所述隔离开关处于导通的状态下；

7、当所述第一采样电路和所述第二采样电路采样的电压参数均等于所述低压电池上的电压时，所述隔离开关处于正常状态。

8、进一步，在所述功率转换电路工作，且所述隔离开关处于断开的状态下；

9、当所述第一采样电路采样的电压参数不为零，所述第二采样电路采样的电压参数等于所述低压电池上的电压，且所述第一采样电路采样的电压参数与所述第二采样电路采样的电压参数之间的电压差不小于第一阈值电压时，所述隔离开关处于正常状态；

10、其中，所述第一阈值电压为所述隔离开关上寄生二极管的导通压降。

11、进一步，在所述功率转换电路工作，且所述隔离开关处于导通的状态下；

12、当所述第一采样电路采样的电压参数不为零，所述第二采样电路采样的电压参数等于所述低压电池上的电压，且所述第一采样电路采样的电压参数与所述第二采样电路采样的电压参数之间的电压差不大于第二阈值电压时，所述隔离开关处于正常状态；

13、其中，所述第二阈值电压为所述隔离开关正常导通时的导通压降。

14、进一步，在所述功率转换电路由工作状态切换到关机状态，且所述隔离开关处于断开的状态下；

15、当所述第一采样电路采样的电压参数不为零，所述第二采样电路采样的电压参数等于所述低压电池上的电压，且所述第一采样电路采样的电压参数与所述第二采样电路采样的电压参数之间的电压差的绝对值不小于第三阈值电压时，所述隔离开关处于正常状态；

16、其中，所述第三阈值电压为所述功率转换电路的输出残压与所述低压电池的电压之间的电压差的绝对值

17、进一步，所述功率转换电路包括：开关管q1、电感l2、二极管d3、电容c7，所述隔离开关为开关管q2；

18、其中，所述开关管q1的第一端连接到所述高压电池的第一输出端，所述开关管q1的第二端串联所述电感l2后连接到所述开关管q2的第一端，所述开关管q2的第二端连接到所述低压电池的第一输入端；

19、所述高压电池的第二输出端连接到所述低压电池的第二输入端，所述二极管d3的负极连接到所述开关管q1与所述电感l2之间，所述二极管d3的正极连接到所述高压电池的第二输出端与所述低压电池的第二输入端之间，所述电容c7的第一端连接到所述电感l2与所述开关管q2之间，所述电容c7的第二端连接到所述高压电池的第二输出端与所述低压电池的第二输入端之间；

20、所述控制单元还分别连接到所述开关管q1的第三端和所述开关管q2的第三端，并可通过所述控制单元向所述开关管q1和所述开关管q3发出驱动电平，控制所述功率转换电路和所述隔离开关的工作状态。

21、进一步，还包括与所述控制单元连接的辅助供电电路，所述辅助供电电路包括：二极管d4、二极管d5、二极管d6、aux转换器；

22、其中，所述aux转换器的第一端连接到所述控制单元，并可为所述控制单元供电，所述aux转换器的第二端分别连接到所述二极管d4的负极和所述二极管d6的负极，所述二极管d4的正极连接到所述电感l2与所述开关管q2之间，所述二极管d6的正极连接到所述二极管d5的负极，所述二极管d5的正极连接到所述开关管q2与所述低压电池的第一输入端之间。

23、进一步，还包括与所述开关管q1连接的使能模块；

24、所述使能模块的一端连接到所述功率转换电路与所述开关管q2之间，以用于检测所述功率转换电路的运行状态，所述使能模块的另一端分别连接到所述控制单元与所述开关管q1，以同步传递给所述控制单元所述功率转换电路的运行状态，并控制所述开关管q1和所述开关管q2的通断状态。

25、本发明还提出了一种车载电源，所述车载电源具有上述检测诊断电路。

26、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

27、1、本发明只用通过第一采样电路和第二采样电路采样的电压参数，无需增加额外的复杂电路，即可准确、高效的诊断处隔离开关的运行状态，满足车载电源的安全性需求；

28、2、本发明在隔离开关处于关断状态时，本发明还可以通过辅助供电电路消耗隔离开关管前端的残压，从而提高隔离开关的检测诊断时间，通过减少了残压对隔离开关诊断造成的影响，提高了诊断的准确性；

29、3、本发明的辅助供电电路采用二极管进行连接，能够在隔离开关闭合，且功率转换电路处于工作状态时，利用二极管对顶的特性，切断从车载lv电池的取电路径，从而减小供电路径上的损耗，提高充电效率；

30、4、本发明通过使能模块的设置，能够在检测到隔离开关或功率转换电路异常时，快速切断功率转换电路，保证整车电源网络与其他整车零部件之间的联系，从而保证整车的行车安全。

技术特征：

1.一种隔离开关的检测诊断电路，包括一侧与高压电池连接的功率转换电路，所述功率转换电路的另一侧串联一隔离开关后连接到低压电池，其特征在于，还包括：连接到所述隔离开关与所述功率转换电路之间的第一采样电路、连接到所述隔离开关与所述低压电池之间的第二采样电路、以及与所述第一采样电路和所述第二采样电路连接的控制单元；

2.根据权利要求1所述的检测诊断电路，其特征在于，在所述功率转换电路未工作，且所述隔离开关处于断开的状态下；

3.根据权利要求1所述的检测诊断电路，其特征在于，在所述功率转换电路未工作，且所述隔离开关处于导通的状态下；

4.根据权利要求1所述的检测诊断电路，其特征在于，在所述功率转换电路工作，且所述隔离开关处于断开的状态下；

5.根据权利要求1所述的检测诊断电路，其特征在于，在所述功率转换电路工作，且所述隔离开关处于导通的状态下；

6.根据权利要求1所述的检测诊断电路，其特征在于，在所述功率转换电路由工作状态切换到关机状态，且所述隔离开关处于断开的状态下；

7.根据权利要求1所述的检测诊断电路，其特征在于，所述功率转换电路包括：开关管(q1)、电感(l2)、二极管(d3)、电容(c7)，所述隔离开关为开关管(q2)；

8.根据权利要求7所述的检测诊断电路，其特征在于，还包括与所述控制单元连接的辅助供电电路，所述辅助供电电路包括：二极管(d4)、二极管(d5)、二极管(d6)、aux转换器；

9.根据权利要求7所述的检测诊断电路，其特征在于，还包括与所述开关管(q1)连接的使能模块；

10.车载电源，其特征在于，所述车载电源具有如权利要求1至9任意一项权利要求所述的检测诊断电路。

技术总结
本发明公开了一种隔离开关的检测诊断电路及车载电源，所述检测诊断电路包括一侧与高压电池连接的功率转换电路，所述功率转换电路的另一侧串联一隔离开关后连接到低压电池，还包括：连接到所述隔离开关与所述功率转换电路之间的第一采样电路、连接到所述隔离开关与所述低压电池之间的第二采样电路、以及与所述第一采样电路和所述第二采样电路连接的控制单元；所述控制单元用于根据所述第一采样电路和所述第二采样电路采集的电压参数、所述功率转换电路的工作状态、以及所述隔离开关的工作状态，诊断所述隔离开关的运行状态。与现有技术相比，本发明无需增加额外的复杂电路，即可准确高效的诊断出隔离开关的状态。

技术研发人员：冯颖盈,刘骥,高春华
受保护的技术使用者：深圳威迈斯新能源股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13