[发明专利]一种高压互锁检测电路及应用其检测互锁回路状态的方法

说明书

本发明提出一种高压互锁检测电路及应用其检测互锁回路状态的方法，包括控制器，控制器包括输出端和输入端，控制器的输出端被配置成可输出一方波信号且能自检输出端的信号状态，控制器的输入端连接互锁回路的第一端，被配置成用于接收一信号且能自检输入端的信号状态；二极管，二极管的阳极连接控制器的输出端，二极管的阴极连接互锁回路的第二端，其中控制器的输出端输出一方波信号，通过自检得到的控制器的输出端的信号状态和控制器的输入端的信号状态，而判断互锁回路的状态，满足了同时检测互锁回路断开、连通、短路到电压源和短路到地四种状态，且电路简单，可靠性高。

技术领域

本发明涉及电源领域，尤其是一种通过高压互锁检测电路检测互锁回路状态的方法。

背景技术

目前，新能源汽车的应用越来越普遍，相应的对其安全性能的要求也越来越高。请参阅图1所示的新能源汽车的内部电路结构示意图，如图1所示，新能源汽车的动力来源是高压电池包11，高压电池包11通过高压线束31把电能传递到各用电设备，如第一高压模块12，第一高压模块12也可通过高压线束32把电能传递到其它用电设备，如第二高压模块13，如上构成新能源汽车的高压系统10的至少一部分。其中，各用电设备和高压线束之间通过接插件连接，如第一接插件21、第二接插件22和第三接插件23，且各用电设备本身有电气盖板的防护。电动汽车正常工作时，高压线束与接插件需要正确连接，电气盖板需要正确闭合。由于新能源汽车高压系统的电压普遍在300V～600V，且该电压区间远远超出了人体的安全电压范围，基于保护驾驶员、乘客和维修人员人身安全的考虑，当接插件松动或接插件意外拔掉的时候，或当盖板被意外打开的时候，整车需要能够检测到这些异常状态并控制高压电池包11快速断电，也即控制使得如图1中的开关管14关断。

高压互锁(High Voltage Interlock Loop，HVIL)检测被广泛应用于新能源汽车高压安全检测。高压互锁检测装置通过使用互锁线，将高压系统中的高压组件(包括接插件、盖板等)串联起来形成闭环环路，即互锁回路40，通过采用高压互锁检测电路50检测互锁回路40的状态而对应检测高压系统的状态。如当检测到互锁回路40断开时，则认为高压系统断开，而电池管理系统触发安全保护策略，控制使得如图1中的开关管14关断，从而保护车辆人员免受电击伤害。

为了追求更高的安全性能，整车要求高压互锁检测电路不但要能够识别互锁回路断开和连通，还要求能够识别互锁回路短路到一电压源和短路到地的故障状态。然目前的高压互锁检测电路均存在诸多问题，如结构复杂或可靠性差。

因此，设计一种结构简单且可靠性高的高压互锁检测电路以实现互锁回路多种状态的监测，成为业界研究的重点。

发明内容

本发明提出一种高压互锁检测电路，其特征在于，包括：控制器，控制器包括输出端和输入端，控制器的输出端被配置成可输出一方波信号且能自检输出端的信号状态，控制器的输入端连接互锁回路的第一端，被配置成用于接收一信号且能自检输入端的信号状态；二极管，二极管的阳极连接控制器的输出端，二极管的阴极连接互锁回路的第二端，其中控制器的输出端输出一方波信号，通过自检得到的控制器的输出端的信号状态和控制器的输入端的信号状态，而判断互锁回路的状态。

更进一步的，控制器的输出端被配置成开漏输出。

更进一步的，控制器的输出端包括第一自检单元、上拉电阻和开关管，上拉电阻的一端连接第一电压源，另一端连接控制器的输出端，开关管的第一端连接控制器的输出端，开关管的第二端接地，开关管的控制端接收一用于控制其导通或关断的控制信号。

更进一步的，高压互锁检测电路还包括：第一电阻和第二电压源，第一电阻的一端连接第二电压源，另一端连接控制器的输出端，控制器的输出端包括第一自检单元和开关管，开关管的第一端连接控制器的输出端，开关管的第二端接地，开关管的控制端接收一用于控制其导通或关断的控制信号。

更进一步的，控制器的输入端包括第二自检单元和下拉电阻，下拉电阻的一端连接控制器的输入端，另一端接地。