一种继电器控制装置、电池管理系统及电动汽车的制作方法

1.本发明涉及电子电路技术领域，尤其是涉及一种继电器控制装置、电池管理系统及电动汽车。


背景技术：

2.随着新能源技术的不断发展，电动汽车以其起步快、零排放、噪声小、能耗低等诸多优点，逐渐受到市场的认可与消费者的青睐。
3.电动汽车的动力输出是通过继电器的打开闭合来控制电压及功率的输出，如果控制器的软件发生异常复位，继电器的正常控制指令将会无法输出，此时继电器立即由闭合变成断开状态，动力电池系统无法输出电压，整车的功率立即被切断，导致车辆将处于不可控的状态，容易引发一系列的交通安全事故。


技术实现要素：

4.本发明提供一种继电器控制装置、电池管理系统及电动汽车，以解决现有的继电器在异常状态下会立即断开导致动力系统瘫痪的技术问题，通过增设延时模块，在正常控制的基础上引入延时控制，使得继电器在异常状态下能够保持闭合，保证动力系统的正常输出，为驾驶员提供了可操作空间，推进了继电器控制的智能化进程。
5.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种继电器控制装置，包括微控制器、延时模块、逻辑电路和继电器模块；
6.所述微控制器与所述逻辑电路连接；所述微控制器还通过所述延时模块与所述逻辑电路连接；所述逻辑电路与所述继电器模块的控制端连接；
7.所述微控制器被配置为：
8.在正常工作模式下，向所述逻辑电路发出继电器控制信号，以实现对所述继电器模块的控制；
9.在异常复位模式下，向所述延时模块发出延时使能信号，以实现对所述继电器模块的延时控制。
10.作为其中一种优选方案，若检测到ecu控制器发生异常软件复位，控制所述微控制器进入所述异常复位模式，否则，控制所述微控制器进入所述正常工作模式。
11.作为其中一种优选方案，所述延时模块包括使能单元和受控于所述使能单元的第一延时单元；所述继电器模块包括第一继电器；
12.所述逻辑电路包括第一与门和第一或门；
13.所述第一延时单元与所述第一与门的第一输入端连接；
14.所述使能单元，其与所述第一与门的第二输入端连接，且所述使能单元用于接收所述延时使能信号；
15.所述第一与门的输出端与所述第一或门的第一输入端连接；
16.所述第一或门的第二输入端，其与所述微控制器连接，且所述第一或门的第二输
入端用于接收所述继电器控制信号，以实现对所述第一继电器的控制。
17.作为其中一种优选方案，所述继电器模块还包括第二继电器；所述逻辑电路还包括第二或门；
18.所述第一与门的输出端还与所述第二或门的第一输入端连接；
19.所述第二或门的第二输入端，其与所述微控制器连接，且所述第二或门的第二输入端用于接收所述继电器控制信号，以实现对所述第二继电器的控制。
20.作为其中一种优选方案，所述延时模块还包括受控于所述使能单元的第二延时单元；
21.所述逻辑电路还包括第二与门、第三或门和第四或门；
22.所述第二延时单元与所述第二与门的第一输入端连接；所述使能单元还与所述第二与门的第二输入端连接；
23.所述第二与门的输出端与所述第三或门的第一输入端连接；
24.所述第三或门的第二输入端，其与所述微控制器连接，且所述第三或门的第二输入端用于接收所述继电器控制信号，以实现对所述第一继电器的控制；
25.所述第二与门的输出端还与所述第四或门的第一输入端连接；
26.所述第四或门的第二输入端，其与所述微控制器连接，且所述第四或门的第二输入端用于接收所述继电器控制信号，以实现对所述第二继电器的控制。
27.作为其中一种优选方案，所述第一继电器和所述第二继电器均为高压继电器。
28.作为其中一种优选方案，所述微控制器还通过使能芯片与所述延时模块连接。
29.作为其中一种优选方案，所述微控制器为基板管理控制器。
30.本发明另一实施例提供了一种电池管理系统，包括如上所述的继电器控制装置。
31.本发明又一实施例提供了一种电动汽车，包括如上所述的电池管理系统。
32.相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于以下所述中的至少一点：通过增设延时模块，在微控制器的控制下，不仅能够在正常工作模式实现对继电器的控制，而且当异常复位，导致继电器接收不到正常的控制信号时，由微控制器控制延时模块动作，生成延时控制指令发送至继电器的控制端，使得继电器高低边驱动不发送闭合指令时，依然可以通过指令控制继电器保持闭合，从而保障了动力系统的持续供能。整个继电器控制装置完善了对继电器模块的控制过程，在软件异常复位的情况下，能够继续保持继电器闭合保证动力正常输出，直至控制器软件能够回到正常状态，或者让车辆保持一段时间的正常动力输出以保证驾驶员能够让车辆保持可控状态(靠边停车等操作)，从而提高了驾驶的稳定性，推进了电动汽车的智能化控制进程。
附图说明
33.图1是本发明其中一种实施例中的继电器控制装置的结构框架示意图；
34.图2是本发明其中一种实施例中的继电器控制装置的相关结构示意图；
35.图3是本发明其中一种实施例中的使能芯片的相关连接示意图；
36.图4是本发明其中一种实施例中的基板管理控制器bmc的功能接口示意图；
37.附图标记：
38.其中，1、微控制器mcu；2、延时模块；3、逻辑电路；4、继电器模块；21、使能单元；22、
hsd延时单元；23、lsd延时单元；31、第一与门；32、第一或门；33、第二或门；34、第二与门；35、第三或门；36、第四或门；41、第一继电器；42、第二继电器。
具体实施方式
39.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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.在本技术描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
41.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
42.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
43.本发明一实施例提供了一种继电器控制装置，具体的，请参见图1，图1示出为本发明其中一种实施例中的继电器控制装置的结构框架示意图，其中包括微控制器mcu1、延时模块2、逻辑电路3和继电器模块4；
44.所述微控制器mcu1与所述逻辑电路3连接；所述微控制器mcu1还通过所述延时模块2与所述逻辑电路3连接；所述逻辑电路3与所述继电器模块4的控制端连接；
45.所述微控制器mcu1被配置为：
46.在正常工作模式下，向所述逻辑电路3发出继电器控制信号，以实现对所述继电器模块4的控制；
47.在异常复位模式下，向所述延时模块2发出延时使能信号，以实现对所述继电器模块4的延时控制。
48.应当说明的是，本发明实施例中，控制继电器都是通过继电器高低边驱动指令进行控制。如果控制器的软件发生异常复位，继电器的高低边启动指令则会无法输出，导致继电器由闭合变成断开状态，则动力系统无法输出电压，整车功率会立即切断，导致车辆处于一个不可控的状态。为了应对这一情况，本发明设计了上述继电器控制装置，通过对相关部件进行控制，例如通过充电、放电等指令控制延时模块是否使能，实现对继电器高低边的控制，进而通过控制继电器高低边控制继电器的开闭合，使得继电器在异常状态下能够继续保持闭合，保证动力系统的正常输出，为驾驶员提供了可操作空间，推进了继电器控制的智能化进程。
49.进一步地，在本发明实施例中，若检测到ecu控制器发生异常软件复位，控制所述微控制器mcu1进入所述异常复位模式，否则，控制所述微控制器mcu1进入所述正常工作模式。由此可见，本发明实施例通过设计继电器控制装置以及相对应的控制策略，当ecu控制器发生异常软件复位，依然可以保持继电器闭合一段时间，不会立马导致动力中断，直至软件正常启动。
50.具体的，请参见图2，图2示出为本发明其中一种实施例中的继电器控制装置的相关结构示意图，请参见图2的部分所示，在本发明第一实施例中，延时模块2称为delay off模块，delay off模块包括使能单元21和受控于所述使能单元21的第一延时单元22，第一延时单元称为hsd延时单元22，使能单元21用于接收所述延时使能信号。继电器模块包括第一继电器41。
51.为了实现对第一继电器41的延时控制，本实施例中的逻辑电路被配置为包括第一与门31和第一或门32。
52.所述hsd延时单元22与所述第一与门31的第一输入端连接；
53.所述使能单元21，其与所述第一与门31的第二输入端连接，且所述使能单元21用于接收所述延时使能信号；
54.所述第一与门31的输出端与所述第一或门32的第一输入端连接；
55.所述第一或门32的第二输入端，其与所述微控制器mcu1连接，且所述第一或门32的第二输入端用于接收所述继电器控制信号，在本实施例中即为mcu-hsd1驱动信号，以实现对所述第一继电器41的控制。
56.由此可见，在正常工作模式下，使能单元21没有接收到使能信号，不会相应动作，第一与门31不会输出对应的高电平。此时，微控制器mcu1通过向第一或门32的第二输入端下发控制信号(即mcu-hsd1驱动信号)，通过第一或门32实现对第一继电器41的控制。
57.在异常复位模式下，delay off模块上电发出使能信号，使能单元21相应动作，此时hsd延时单元22与使能单元21共同配合，第一与门31输出对应的高电平，进而经过第一或门32的第一输入端，实现对第一继电器41的控制。
58.考虑到现如今的继电器控制模块都为双继电器的控制结构，在本发明第二实施例中，针对双继电器的控制设计了对应的逻辑电路，请继续参见图2，逻辑电路与上述相比还包括第二或门33。继电器模块还包括第二继电器42。
59.所述第一与门31的输出端还与所述第二或门33的第一输入端连接；
60.所述第二或门33的第二输入端，其与所述微控制器mcu1连接，且所述第二或门33的第二输入端用于接收所述继电器控制信号(即mcu-hsd2驱动信号)，以实现对所述第二继电器42的控制。
61.进一步地，在上述实施例中，delay off模块包括使能单元21、hsd延时单元22和lsd延时单元23，通过在整个delay off模块的上下电过程中，控制高压继电器的控制端，使得当软件异常导致mcu驱动信号异常时，继电器的控制端能够在延时模块的逻辑门的保持下，继续保持闭合或断开的状态，从而为驾驶员的操作提供空间。
62.具体的，请继续参见图2，所述延时模块还包括受控于所述使能单元21的第二延时单元，称为lsd延时单元23，所述逻辑电路还包括第二与门34、第三或门35和第四或门36。
63.所述lsd延时单,23与所述第二与门34的第一输入端连接；所述使能单元21还与所
述第二与门34的第二输入端连接。
64.所述第二与门34的输出端与所述第三或门35的第一输入端连接；
65.所述第三或门35的第二输入端，其与所述微控制器mcu1连接，且所述第三或门35的第二输入端用于接收所述继电器控制信号(即mcu-hsd2驱动信号)，以实现对所述第二继电器42的控制；
66.所述第二与门34的输出端还与所述第四或门36的第一输入端连接；
67.所述第四或门36的第二输入端，其与所述微控制器mcu1连接，且所述第四或门36的第二输入端用于接收所述继电器控制信号(即mcu-hsd1驱动信号)，以实现对所述第一继电器41的控制。
68.在本发明实施例中，所述第一继电器41和所述第二继电器42均为高压继电器。
69.具体的，请参见图3，图3示出为本发明其中一种实施例中的使能芯片的相关连接示意图，为了进一步地优化微控制器mcu1对延时模块的控制，所述微控制器还通过使能芯片uchip与所述延时模块delay off连接，以实现对延时模块delay off的充电和放电。
70.具体的，请参见图4，图4示出为本发明其中一种实施例中的基板管理控制器bmc的功能接口示意图，在本发明实施例中，所述微控制器mcu1为基板管理控制器bmc。通过asw发送指令到bsw从而达到控制延时模块；延时模块直接控制继电器的开闭合；延时模块与继电器驱动指令共同控制继电器开闭合。
71.本发明另一实施例提供了一种电池管理系统，包括如上所述的继电器控制装置。
72.本发明又一实施例提供了一种电动汽车，包括如上所述的电池管理系统。
73.本发明实施例提供的继电器控制装置、电池管理系统及电动汽车，有益效果在于以下所述中的至少一点：
74.通过增设延时模块，在微控制器的控制下，不仅能够在正常工作模式实现对继电器的控制，而且当异常复位，导致继电器接收不到正常的控制信号时，由微控制器控制延时模块动作，生成延时控制指令发送至继电器的控制端，使得继电器高低边驱动不发送闭合指令时，依然可以通过指令控制继电器保持闭合，从而保障了动力系统的持续供能。整个继电器控制装置完善了对继电器模块的控制过程，在软件异常复位的情况下，能够继续保持继电器闭合保证动力正常输出，直至控制器软件能够回到正常状态，或者让车辆保持一段时间的正常动力输出以保证驾驶员能够让车辆保持可控状态(靠边停车等操作)，从而提高了驾驶的稳定性，推进了电动汽车的智能化控制进程。
75.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。