[发明专利]继电器驱动电路和电气系统

说明书

本发明提供了一种继电器驱动电路和电气系统，所述继电器驱动电路包括电源模块、控制模块、高边驱动模块和低边驱动模块，且通过使得高边驱动模块和低边驱动模块串联且分别受控于控制模块，实现了对继电器的高低边串联驱动的方式，由此可以避免现有的使用单个高边开关或者低边开关进行驱动的单边继电器驱动电路的输出端发生短路或开路故障的时候造成继电器误动作的问题。

技术领域

本发明涉及电动汽车控制技术领域，特别涉及一种继电器驱动电路和电气系统。

背景技术

继电器是具有隔离功能的自动开关元件，其广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。例如，随着汽车能源朝着新能源方向的发展，电动汽车逐渐成为汽车技术发展的重要方向，在电动汽车中，汽车的能量来源主要来自电池包，整车高压零部件的供电是通过高压继电器作为高压连接设备实现了电池包与高压负载的连接；在已有的电池系统中，电池包通过对高压继电器的单边控制实现对高压负载供电，具体地，高压继电器作为新能源汽车的重要组件，主要被用作电池包的主正和主副继电器、充电回路的正、副继电器以及控制预充电的预充继电器等，其功能和安全性能需满足严格的要求。

当前主要的继电器驱动电路使用单个高边开关或者低边开关进行驱动，即目前的继电器驱动电路通常为单边继电器驱动电路，这样的单边驱动电路结构，在发生高边开关的输出端(即高边输出管脚)短路到电源或者低边开关的输出端(即低边输出管脚)短路到地故障的时候，容易造成高压继电器误动作。另外，目前的这种单边驱动电路应用于驱动汽车中的高压继电器时，没有考虑高边开关的输出端短路到电源、低边开关的输出端短路到地以及高边开关或者低边开关的输出端开路的故障，不能满足汽车控制器的诊断要求。此外，在使用过程中，目前的这种单边驱动电路没有考虑正常断开瞬间和故障情况下对汽车控制器内部电路以及负载的保护，长期工作下该单边驱动电路容易发生失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的继电器驱动电路及电气系统，以避免现有的单边继电器驱动电路的输出端发生短路或开路故障的时候造成继电器误动作的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种继电器驱动电路，连接在一继电器的控制线圈的正端和负端，用以驱动所述继电器吸合或断开，所述继电器驱动电路包括电源模块以及与所述电源模块分别连接的控制模块、高边驱动模块以及低边驱动模块，其中，

所述控制模块，还连接所述高边驱动模块以及所述低边驱动模块，用于向所述高边驱动模块提供第一控制信号以及向所述低边驱动模块提供第二控制信号；

所述高边驱动模块，一个输入端连接所述控制模块，另一个输入端连接所述电源模块，输出端连接所述继电器的控制线圈的正端，用于在所述控制模块提供的第一控制信号的控制下，将从所述电源模块获取的电压提供给所述继电器，以驱动所述继电器吸合或断开；以及，

所述低边驱动模块，与所述高边驱动模块串联，且一个输入端连接所述控制模块，输出端连接所述继电器的控制线圈的负端，用于在所述控制模块提供的第二控制信号的控制下，直接输出电源模块的电压给所述继电器供电，以驱动所述继电器吸合或断开，或者，以设定的频率和占空比来导通或关闭与所述继电器的控制线圈的负端之间的通路，以调节驱动所述继电器的控制线圈的等效电压，驱动所述继电器吸合或断开。

可选地，所述高边驱动模块包括：高边驱动开关电路，所述高边驱动开关电路的控制端作为所述高边驱动模块的一个输入端，连接所述控制模块的一端，所述高边驱动开关电路的开关通路的一端作为所述高边驱动模块的另一输入端，连接所述电源模块以及所述低边驱动模块的一端，所述高边驱动开关电路的开关通路的另一端作为所述高边驱动模块的输出端，连接所述继电器的控制线圈的正端；以及，钳位电路，所述钳位电路的输出端连接所述高边驱动开关电路的开关通路的另一端和所述继电器的控制线圈的正端，所述钳位电路的输入端接地并连接所述低边驱动模块的另一端，所述钳位电路用于在所述继电器断开瞬间，将所述继电器的控制线圈上的感应电动势嵌位在一固定电压上，以提高所述继电器的关断速度。