爆炸式主动保险电路和诊断方法与流程

1.本发明涉及电动车技术领域，特别涉及一种爆炸式主动保险电路和诊断方法。


背景技术：

2.传统的新能源车高压回路短路保护采用的是熔断器，熔断器存在熔断电流大，熔断时间长，熔断时刻不可控，其熔断过程仅跟电流相关，从而导致新能源车在回路需要得到保护并切断时，熔断器由于自身存在上述局限性而无法有效的保护高压回路，从而导致回路过流甚至引发安全事故。随着新能源领域电动汽车的蓬勃发展，一种切断快速并可控的爆炸式主动保险克服了熔断器的缺点，在新能源车上受到越来越多的青睐，并得到越来越普及的应用。
3.然而现有技术中，爆炸式主动保险的驱动方式沿用车辆安全气囊的点爆方式，爆炸式主动保险的驱动电路较为复杂，此外，若要检验驱动电路功能是否正常，则需要闭合驱动电路，但闭合驱动电路会将爆炸式主动保险点爆，爆炸式主动保险无法二次使用，因此，无法对驱动电路进行诊断。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种爆炸式主动保险电路和诊断方法，能够解决现有的爆炸式主动保险电路较为复杂并且无法对电路进行诊断的问题。
5.根据本发明第一方面实施例的爆炸式主动保险电路，包括：控制模块；第一开关电路，所述控制模块的输出端连接所述第一开关电路的控制端以用于控制第一开关电路的通断；驱动电源模块，所述驱动电源模块的输出端连接所述第一开关电路的输入端；爆炸保险模块，所述第一开关电路的输出端连接所述爆炸保险模块的输入端；第二开关电路，所述爆炸保险模块的输出端连接所述第二开关电路的输入端，所述第二开关电路的输出端接地，所述控制模块的输出端连接所述第二开关电路的控制端以用于控制第二开关电路的通断，所述控制模块控制所述第一开关电路和所述第二开关电路同时闭合点爆所述爆炸保险模块；第一检测电路，所述第一检测电路的输入端连接所述爆炸保险模块的输入端以用于检测所述爆炸保险模块的输入端电压，所述第一检测电路的输出端连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接所述第一检测电路的控制端以用于控制所述第一检测电路的通断；第二检测电路，所述第二检测电路的输入端连接所述爆炸保险模块的输出端以用于检测所述爆炸保险模块的输出端电压，所述第二检测电路的输出端连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接所述第二检测电路的控制端以用于控制所述第二检测电路的通断。
6.根据本发明第一方面实施例的爆炸式主动保险电路，至少具有如下有益效果：
7.通过控制模块控制第一检测电路和第二开关电路闭合，控制模块控制第二检测电路和第一开关电路断开，第一检测电路检测第一电压，第二检测电路检测第二电压，第一电
压为爆炸保险模块的输入端电压，第二电压为爆炸保险模块的输出端电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第二预设值，则确认第一检测电路和第二开关电路功能正常，控制模块控制第一检测电路和第二检测电路闭合，控制模块控制第一开关电路和第二开关电路断开，第一检测电路检测第一电压，第二检测电路检测第二电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第三预设值，则确认第二检测电路和第二开关电路功能正常，控制模块控制第二检测电路和第一开关电路闭合，控制模块控制第一检测电路和第二开关电路断开，第一检测电路检测第一电压，第二检测电路检测第二电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第三预设值，则确认第一开关电路功能正常，通过切换第一检测电路、第二检测电路、第一开关电路和第二开关电路的通断状态，形成不同的回路，检测爆炸保险模块的输入端和输出端在相应情况下的电压值，根据第一预设值、第二预设值和第三预设值判断一检测电路、第二检测电路、第一开关电路和第二开关电路的功能是否正常，实现电路诊断功能，当控制模块控制第一开关电路和第二开关电路同时闭合，爆炸保险模块被点爆，驱动方式简单。
8.根据本发明的一些实施例，所述第一检测电路包括第一三极管、二极管、第一电阻和第二电阻，所述控制模块的输出端连接所述第一三级管的基极，所述第一三极管的集电极连接所述二极管的正极，所述二极管的负极连接所述爆炸保险模块的输入端，所述二极管的负极连接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接所述控制模块的输入端，所述第一电阻的所述另一端通过所述第二电阻接地。
9.根据本发明的一些实施例，所述第一检测电路还包括第二三极管，所述第一三极管的集电极连接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的集电极连接所述二极管的正极。
10.根据本发明的一些实施例，所述第二检测电路包括第三电阻和第四电阻，所述爆炸保险模块的输出端连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述控制模块的输入端，所述第三电阻的所述另一端通过所述第四电阻接地。
11.根据本发明的一些实施例，所述第一开关电路包括智能高边开关，所述控制模块的输出端连接所述智能高边开关的控制端。
12.根据本发明第二方面实施例的爆炸式主动保险电路诊断方法，包括以下步骤：闭合第一检测电路和第二开关电路，断开第二检测电路和第一开关电路，获取第一电压和第二电压，所述第一电压为爆炸保险模块的输入端电压，所述第二电压为所述爆炸保险模块的输出端电压，若所述第一电压为第一预设值且所述第二电压为第二预设值，则确认所述第一检测电路和所述第二开关电路功能正常；闭合所述第一检测电路和所述第二检测电路，断开所述第一开关电路和所述第二开关电路，获取所述第一电压和所述第二电压，若所述第一电压为所述第一预设值且所述第二电压为第三预设值，则确认所述第二检测电路和所述第二开关电路功能正常；闭合所述第二检测电路和所述第一开关电路，断开所述第一检测电路和所述第二开关电路，获取所述第一电压和所述第二电压，若所述第一电压为所述第一预设值且所述第二电压为所述第三预设值，则确认所述第一开关电路功能正常。
13.根据本发明第二方面实施例的爆炸式主动保险电路诊断方法，至少具有如下有益效果：
14.通过控制模块控制第一检测电路和第二开关电路闭合，控制模块控制第二检测电
路和第一开关电路断开，第一检测电路检测第一电压，第二检测电路检测第二电压，第一电压为爆炸保险模块的输入端电压，第二电压为爆炸保险模块的输出端电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第二预设值，则确认第一检测电路和第二开关电路功能正常，控制模块控制第一检测电路和第二检测电路闭合，控制模块控制第一开关电路和第二开关电路断开，第一检测电路检测第一电压，第二检测电路检测第二电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第三预设值，则确认第二检测电路和第二开关电路功能正常，控制模块控制第二检测电路和第一开关电路闭合，控制模块控制第一检测电路和第二开关电路断开，第一检测电路检测第一电压，第二检测电路检测第二电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第三预设值，则确认第一开关电路功能正常，通过切换第一检测电路、第二检测电路、第一开关电路和第二开关电路的通断状态，形成不同的回路，检测爆炸保险模块的输入端和输出端在相应情况下的电压值，根据第一预设值、第二预设值和第三预设值判断一检测电路、第二检测电路、第一开关电路和第二开关电路的功能是否正常，实现电路诊断功能，当控制模块控制第一开关电路和第二开关电路同时闭合，爆炸保险模块被点爆，驱动方式简单。
15.根据本发明的一些实施例，所述第一预设值为驱动电源的输出电压。
16.根据本发明的一些实施例，所述第二预设值为0v。
17.根据本发明的一些实施例，所述第三预设值的计算公式为：w2＝v1*rb/(rb+r)，其中，w2为所述第三预设值，v1为驱动电源的输出电压、rb为所述第二检测电路的内阻，r为所述爆炸保险模块的内阻。
18.根据本发明的一些实施例，所述闭合第一检测电路和第二开关电路，断开第二检测电路和第一开关电路之前还包括：断开所述第一检测电路、所述第二检测电路、所述第一开关电路和所述第二开关电路，获取所述第一电压和所述第二电压，若所述第一电压和所述第二电压均为第二预设值，则初步确认电路整体功能正常。
19.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
20.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
21.图1为本发明的爆炸式主动保险电路的结构示意图；
22.图2为本发明的控制模块和第一检测电路的连接示意图；
23.图3为本发明的控制模块和第二检测电路的连接示意图；
24.图4为本发明的控制模块、第一开关电路、第二开关电路和爆炸保险模块的连接示意图；
25.图5为本发明的第一检测电路的电路原理图；
26.图6为本发明的第二检测电路的电路原理图；
27.图7为本发明的爆炸式主动保险电路诊断方法的流程图。
28.附图标记：
29.控制模块100、
30.第一开关电路200、
31.驱动电源模块300、
32.爆炸保险模块400、
33.第二开关电路500、
34.第一检测电路600、
35.第二检测电路700。
具体实施方式
36.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下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，而不是指示或暗示所指的装置或元件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。
38.在本发明的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
39.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
40.下面参照图1至图7描述据本发明实施例的爆炸式主动保险电路和诊断方法。
41.如图1所示，根据本发明第一方面实施例的爆炸式主动保险电路，包括：控制模块100、第一开关电路200、驱动电源模块300、爆炸保险模块400、第二开关电路500、第一检测电路600和第二检测电路700，如图4所示，控制模块100的输出端连接第一开关电路200的控制端，控制模块100发送控制信号ctl3控制第一开关电路200的通断，驱动电源模块300的输出端连接第一开关电路200的输入端，第一开关电路200的输出端连接爆炸保险模块400的输入端，爆炸保险模块400的输出端连接第二开关电路500的输入端，第二开关电路500的输出端接地，如图4所示，控制模块100连接第二开关电路500的控制端，控制模块100发送控制信号ctl4控制第二开关电路500的通断，如图2所示，第一检测电路600的输入端连接爆炸保险模块400的输入端以用于检测爆炸保险模块400的输入端电压，第一检测电路600反馈电压信号adc1给控制模块100，第一检测电路600的输出端连接控制模块100的输入端，控制模块100的输出端连接第一检测电路600的控制端，控制模块100发送控制信号ctl1控制第一检测电路600的通断，第二检测电路700的输入端连接爆炸保险模块400的输出端以用于检测爆炸保险模块400的输出端电压，第二检测电路700反馈电压信号adc2给控制模块100，如图3所示，第二检测电路700的输出端连接控制模块100的输入端，控制模块100的输出端连接第二检测电路700的控制端，控制模块100发送控制信号ctl2控制第二检测电路700的通断。控制模块100为mcu，还可采用plc替代。
42.控制模块采用爆炸式主动保险电路诊断方法对进行电路诊断，爆炸式主动保险电路诊断方法包括以下步骤：
43.s100、闭合第一检测电路600和第二开关电路500，断开第二检测电路700和第一开关电路200，驱动电源模块300、第一检测电路600、爆炸保险模块400和第二开关电路500形成回路，获取第一电压和第二电压，第一电压为爆炸保险模块400的输入端电压，第二电压为爆炸保险模块400的输出端电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第二预设值，则确认第一检测电路600和第二开关电路500功能正常；
44.s200、闭合第一检测电路600和第二检测电路700，断开第一开关电路200和第二开关电路500，驱动电源模块300、第一检测电路600、爆炸保险模块400和第二检测电路700形成回路、获取第一电压和第二电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第三预设值，则确认第二检测电路700和第二开关电路500功能正常；
45.s300、闭合第二检测电路700和第一开关电路200，断开第一检测电路600和第二开关电路500，驱动电源模块300、第一开关电路200、爆炸保险模块400和第二检测电路700形成回路，获取第一电压和第二电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第三预设值，则确认第一开关电路200功能正常。
46.通过控制模块100控制第一检测电路600和第二开关电路500闭合，控制模块100控制第二检测电路700和第一开关电路200断开，第一检测电路600检测第一电压，第二检测电路700检测第二电压，第一电压为爆炸保险模块400的输入端电压，第二电压为爆炸保险模块400的输出端电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第二预设值，则确认第一检测电路600和第二开关电路500功能正常，控制模块100控制第一检测电路600和第二检测电路700闭合，控制模块100控制第一开关电路200和第二开关电路500断开，第一检测电路600检测第一电压，第二检测电路700检测第二电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第三预设值，则确认第二检测电路700和第二开关电路500功能正常，控制模块100控制第二检测电路700和第一开关电路200闭合，控制模块100控制第一检测电路600和第二开关电路500断开，第一检测电路600检测第一电压，第二检测电路700检测第二电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第三预设值，则确认第一开关电路200功能正常，通过切换第一检测电路600、第二检测电路700、第一开关电路200和第二开关电路500的通断状态，形成不同的回路，检测爆炸保险模块400的输入端和输出端在相应情况下的电压值，根据第一预设值、第二预设值和第三预设值判断一检测电路600、第二检测电路700、第一开关电路200和第二开关电路500的功能是否正常，实现电路诊断功能，当控制模块100控制第一开关电路200和第二开关电路500同时闭合，爆炸保险模块400被点爆，驱动方式简单，采用第一开关电路200和第二开关电路500的双路驱动方式，保证爆炸保险模块400不会被误点爆，安全性高。
47.如图5所示，第一检测电路600包括第一三极管q1、第二三极管q2、二极管q3、第一电阻r4和第二电阻r5，控制模块100的输出端连接第一三级管的基极，第一三极管q1的集电极连接第二三极管q2的基极，第二三极管q2的集电极连接二极管q3的正极，二极管q3的负极连接爆炸保险模块400的输入端，二极管q3的负极连接第一电阻r4的一端，第一电阻r4的另一端连接控制模块100的输入端，反馈第一电压给控制模块100，第一电阻r4的另一端通过第二电阻r5接地。控制模块100发出控制信号ctl1控制第一三级管和第二三级管的导通和截至。第一三极管q1和第二三极管q2起到过流保护作用。
48.如图6所示，第二检测电路700包括第三电阻r6和第四电阻r7，爆炸保险模块400的输出端连接第三电阻r6的一端，第三电阻r6的另一端连接控制模块100的输入端，反馈第二
电压给控制模块100，第三电阻r6的另一端通过第四电阻r7接地。
49.第一开关电路200采用智能高边开关，第二开关电路500采用智能低边开关，控制模块100的输出端连接智能高边开关的控制端,控制模块100的输出端连接智能低边开关的控制端。智能高边开关具有过流/过温保护功能。智能高边开关的型号为bts7200，智能高边开关还可以采用其他型号。第一开关电路200和第二开关电路500还可以采用其他类型的开关，如mos管等。
50.如图7所示，根据本发明第二方面实施例的爆炸式主动保险电路诊断方法，包括以下步骤：
51.s100、断开第一检测电路600、第二检测电路700、第一开关电路200和第二开关电路500，获取第一电压和第二电压，若第一电压和第二电压均为第二预设值，则初步确认电路整体功能正常。
52.s200、闭合第一检测电路600和第二开关电路500，断开第二检测电路700和第一开关电路200，驱动电源模块300、第一检测电路600、爆炸保险模块400和第二开关电路500形成回路，获取第一电压和第二电压，第一电压为爆炸保险模块400的输入端电压，第二电压为爆炸保险模块400的输出端电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第二预设值，则确认第一检测电路600和第二开关电路500功能正常；
53.s300、闭合第一检测电路600和第二检测电路700，断开第一开关电路200和第二开关电路500，驱动电源模块300、第一检测电路600、爆炸保险模块400和第二检测电路700形成回路、获取第一电压和第二电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第三预设值，则确认第二检测电路700和第二开关电路500功能正常；
54.s400、闭合第二检测电路700和第一开关电路200，断开第一检测电路600和第二开关电路500，驱动电源模块300、第一开关电路200、爆炸保险模块400和第二检测电路700形成回路，获取第一电压和第二电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第三预设值，则确认第一开关电路200功能正常。
55.通过控制模块100控制第一检测电路600和第二开关电路500闭合，控制模块100控制第二检测电路700和第一开关电路200断开，第一检测电路600检测第一电压，第二检测电路700检测第二电压，第一电压为爆炸保险模块400的输入端电压，第二电压为爆炸保险模块400的输出端电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第二预设值，则确认第一检测电路600和第二开关电路500功能正常，控制模块100控制第一检测电路600和第二检测电路700闭合，控制模块100控制第一开关电路200和第二开关电路500断开，第一检测电路600检测第一电压，第二检测电路700检测第二电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第三预设值，则确认第二检测电路700和第二开关电路500功能正常，控制模块100控制第二检测电路700和第一开关电路200闭合，控制模块100控制第一检测电路600和第二开关电路500断开，第一检测电路600检测第一电压，第二检测电路700检测第二电压，若第一电压为第一预设值且第二电压为第三预设值，则确认第一开关电路200功能正常，通过切换第一检测电路600、第二检测电路700、第一开关电路200和第二开关电路500的通断状态，形成不同的回路，检测爆炸保险模块400的输入端和输出端在相应情况下的电压值，根据第一预设值、第二预设值和第三预设值判断一检测电路600、第二检测电路700、第一开关电路200和第二开关电路500的功能是否正常，实现电路诊断功能，当控制模块100控制第一开关电路200和第
二开关电路500同时闭合，爆炸保险模块400被点爆，驱动方式简单。
56.第一预设值为驱动电源的输出电压，第二预设值为0v，第三预设值的计算公式为：
57.w2＝v1*rb/(rb+r)
58.其中，w2为第三预设值，v1为驱动电源的输出电压、rb为第二检测电路700的内阻，r为爆炸保险模块400的内阻。
59.需要说明的是，由于第一电压和第二电压的检测精度问题，第一预设值、第二预设值和第三预设值可以为范围值。
60.可以理解的是，当对第一检测电路600、第二检测电路700、第一开关电路200和/或第二开关电路500作出改动时，第一预设值、第二预设值和第三预设值相应变化。
61.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。