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短路保护电路、动力电池包以及车辆的制作方法

2022-10-13 07:52:38 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及电力电子技术领域,更具体地,涉及一种短路保护电路、动力电池包以及车辆。


背景技术:

2.随着锂电池技术的不断发展,新能源汽车中的动力电池对应的充电功率逐步提高,但也增加了动力电池热失控的风险。
3.为了保证动力电池的使用安全,动力电池系统的短路保护方案不断趋向于将动力电池主路中串联的传统热熔式熔断器替换为断路器(例如,烟火式断路器)。其中,断路器是一种通过外部驱动器驱动点爆,进而切断动力电池主路的器件。和传统热熔式熔断器相比,断路器将电路切断后不会出现电弧,可以避免电弧对外部设备造成损害的情况发生。
4.但是,通过外部驱动器控制断路器的方案对外部控制器的短路电流判断能力、软件诊断决策能力和系统可靠性提出了极高的要求。一旦外部驱动器出现故障,在动力电池出现故障时,外部驱动器无法及时控制断路器将动力电池和外部设备之间的支路进行切断,从而导致外部设备出现难以修复的损害。


技术实现要素:

5.本技术实施例提供一种短路保护电路、动力电池包以及车辆。
6.本技术一些实施例提供了一种短路保护电路,其中,短路保护电路具有用于连接外部负载电路的第一连接端和第二连接端,短路保护电路包括:第一驱动模块、断路模块以及第二驱动模块。具体地,第一驱动模块包括熔断电路和检测电路,熔断电路串联在第一连接端和第二连接端之间;检测电路并联在熔断电路的两端,以用于获取熔断电路两端的检测电压。断路模块包括响应器和断路器,断路器与熔断电路串联在第一连接端和第二连接端之间;响应器接入检测电路,并与断路器相连接,响应器用于在检测电压大于指定电压的情况下,触发断路器切断第一连接端和第二连接端之间的电路。第二驱动模块电性连接于响应器,并被配置为在外部负载电路发生短路的情况下,产生触发电流以通过响应器触发断路器切断第一连接端和第二连接端之间的电路。
7.本技术一些实施例还提供了一种动力电池包,动力电池包包括:电池组以及上述的短路保护电路,其中,短路保护电路的第一连接端和第二连接端分别连接于电池组的正极和负极。
8.本技术一些实施例还提供了一种车辆,车辆包括:壳体以及上述的动力电池包,其中,动力电池包设置在壳体内。
9.本技术公开了一种短路保护电路、动力电池包以及车辆。短路保护电路通过第一连接端和第二连接端与外部负载电路相连接,在第一连接端和第二连接端之间串联有熔断电路和断路器,断路器与响应器相连接。在一方面,响应器连接于并联在熔断电路两端的检测电路,当熔断电路处于熔断状态时,熔断电路两端的检测电压的大于指定电压,此时响应
器触发断路器切断第一连接端和第二连接端之间的电路。在另一方面,响应器电性连接于第二驱动模块,第二驱动模块与外部负载电性连接,并在外部负载电路处于短路的情况下,产生触发电流通过响应器触发断路器切断第一连接端和第二连接端之间的电路。因此,本技术中的短路保护电路设置有双重保护措施(也即,熔断电路保护和第二驱动模块保护),使得短路保护更加安全可靠。即使在第二驱动模块出现故障的情况下,通过熔断短路触发响应器的方式,也能够将外部负载电路所在的支路进行切断,避免了外部负载电路由于出现短路失控进而造成损毁的情况发生。
附图说明
10.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
11.图1是本技术提供的短路保护电路的应用环境示意图。
12.图2是图1所示的短路保护电路的第一种可能的实施方式的结构示意图。
13.图3是图1所示的短路保护电路的第二种可能的实施方式的结构示意图。
14.图4是图1所示的短路保护电路的第三种可能的实施方式的结构示意图。
15.图5是图1所示的短路保护电路的第四种可能的实施方式的结构示意图。
16.图6是图1所示的短路保护电路的第五种可能的实施方式的结构示意图。
17.图7是图1所示的短路保护电路的第六种可能的实施方式的结构示意图。
18.图8是图1所示的短路保护电路的第七种可能的实施方式的结构示意图。
19.图9是本技术提供的抑制单元的结构示意图。
20.图10是图1所示的短路保护电路的第八种可能的实施方式的结构示意图。
21.图11是本技术提供的电路检测方法的流程框图。
具体实施方式
22.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
23.请参阅图1,本技术实施方式提供一种短路保护电路100以及配置有该短路保护电路100的车辆200。其中,车辆200包括壳体210以及动力电池包230,动力电池包230设置在壳体210内,用于为车辆200提供动能。以车辆200为新能源汽车为例,动力电池包230能够为新能源汽车提供驱动力,并通过传动系统进而带动行驶系统(例如,车桥和车轮)进行工作。
24.本技术实施例中的动力电池包230包括电池组2310和上述的短路保护电路100,其中,短路保护电路100具有用于连接电池组2310的第一连接端10和第二连接端20。本实施例中,电池组2310作为短路保护电路100的外部负载电路,短路保护电路100用于对该外部负载电路也即电池组2310进行短路保护,以提高动力电池包230的安全性能。具体而言,短路保护电路100的第一连接端10和第二连接端20可以分别连接在电池组2310的正极和负极,
并在电池组2310发生短路的情况下,将第一连接端10和第二连接端20之间的电路进行切断,避免了电池组2310发生短路失控进而造成外部供电设备出现损毁的情况发生。具体地,电池组2310可以包括多个电芯,其中,电芯可以是锂电池电芯、镍氢电池电芯等等。这里需要说明的是,本技术实施例所提供的短路保护电路100的应用环境实施例仅是示意性的,短路保护电路100还可以应用于其他设有高压回路的交通工具、电器设备、电气控制系统等等,本技术实施例不作具体限制。
25.下面结合图2至图4对本技术所提供的短路保护电路100的第一实施例进行介绍。
26.短路保护电路100包括第一驱动模块30、断路模块50和第二驱动模块70。其中,第一驱动模块30和第二驱动模块70分别连接于断路模块50,第一驱动模块30的部分结构通过第一连接端10和第二连接端20连接在外部负载电路(如电池组2310)的两端,断路模块50的部分结构接入第一连接端10和第二连接端20之间的电路中。在外部负载电路(如电池组2310)发生短路的情况下,第一驱动模块30和第二驱动模块70可以分别控制断路模块50对第一连接端10和第二连接端20之间的电路进行切断,进而避免了外部负载电路由于出现短路失控进而造成损毁的情况发生。
27.请参阅图3,第一驱动模块30包括熔断电路320和检测电路340,熔断电路320串联在第一连接端10和第二连接端20之间,检测电路340并联在熔断电路320的两端,以用于获取熔断电路320两端的检测电压。断路模块50包括响应器520和断路器540,断路器540与熔断电路320串联在第一连接端10和第二连接端20之间,响应器520接入检测电路340,并与断路器540相连接。因此,本技术中的响应器520和熔断电路320之间形成第一检测回路,当熔断电路320处于熔断状态时,熔断电路320两端的检测电压的大于指定电压,此时响应器520触发断路器540切断第一连接端10和第二连接端20之间的电路。第二驱动模块70电性连接于响应器520,也即,响应器520和第二驱动模块70之间形成第二检测回路,其中,第二驱动模块70与外部负载电路电性连接,并在外部负载电路发生短路的情况下,第二驱动模块70产生触发电流以通过响应器520触发断路器540切断第一连接端10和第二连接端20之间的电路。
28.本技术中的短路保护电路100设置有双重保护措施(也即,熔断电路保护和第二驱动模块保护),使得短路保护更加安全可靠。即使在第二驱动模块70出现故障的情况下,通过熔断短路320触发响应器520的方式,也能够将外部负载电路所在的支路(也即,第一连接端10和第二连接端20之间的电路)进行切断,避免了外部负载电路由于出现短路失控进而造成损毁的情况发生。
29.在本技术实施例中,第一驱动模块30包括熔断电路320和检测电路340。其中,熔断电路320串联在外部负载电路所在的支路中,当外部负载电路发生短路时,所在支路的电流超过规定值,使得熔断电路320发生熔断。具体地,熔断电路320可以是热熔式熔断器(例如,保险丝)。检测电路340并联在熔断电路320的两端,用于获取熔断电路320两端的检测电压。
30.在本技术实施例中,检测电路340中连接有断路模块50中的响应器520,具体地,响应器520和熔断电路320相并联,也即,响应器520两端的电压等于检测电压。当熔断电路320处于正常状态时,检测电压小于或等于指定电压,响应器520同样处于正常状态。当熔断电路320处于熔断状态时,检测电压大于指定电压,响应器520处于触发状态,进而控制与响应器520相连接的断路器540进行工作。在一些实施例中,断路模块50为烟火式断路器,响应器
520为烟火式断路器中的点火桥丝,当点火桥丝处于触发状态时,点火桥丝点爆进而触发断路器540进行工作。
31.断路模块50中的断路器540连接在第一连接端10和第二连接端20之间,当响应器520触发断路器540进行工作时,断路器540将第一连接端10和第二连接端20之间的电路切断。在断路模块50为烟火式断路器的情况下,断路器540为闸刀。
32.请参阅图4,第二驱动模块70电性连接于响应器520,其中,第二驱动模块70包括连接器720和驱动控制器740,连接器720连接于响应器520和驱动控制器740之间。驱动控制器740可以是驱动控制芯片、集成电路板等结构。在一方面,驱动控制器740与外部负载电路中的信号检测装置(例如,电压检测装置)电性连接,用于获取信号检测装置发送的检测信号。在另一方面,驱动控制器740用于在检测信号异常的情况下,也即,基于检测信号确定外部负载电路发生短路的情况下,通过连接器720向响应器520发送触发电流。其中,触发电流是指能使响应器520进入触发状态的电流,具体地,触发电流的大小由断路模块50的具体型号确定,示例性地,触发电流为1.75a。
33.连接器720连接在响应器520和驱动控制器740之间,起到信号传递的作用。在一些实施例中,驱动控制器740设有第一输出端7410和第二输出端7420,连接器720可以为双绞线束,双绞线束的一端并联在响应器520的两端,另一端分别连接于驱动控制器740的第一输出端7410和第二输出端7420,也即,驱动控制器740的第一输出端7410和第二输出端7420通过连接器720连接于响应器520。其中,每绞线束均可以视为线感和线阻串联而成。具体地,在图4所示的实施例中,第一线感l1和第一线阻r1相串联后的一端连接于响应器520的一端,另一端连接于第一输出端7410。同样地,第二线感l2和第二线阻r2相串联后的一端连接于响应器520的另一端,另一端连接于第二输出端7420。在本技术实施例中,连接器720分别与响应器520和驱动控制器740可拆卸地连接,因此,当连接器720或者驱动控制器740发生故障时,维修人员能够轻松将连接器720和驱动控制器740进行拆卸、维修和更换。
34.在一些实施例中,连接器720的长度大于或等于4米。因此,位于连接器720两端的驱动控制器740和检测电路340可以分别设置在不同的位置,使得短路保护电路100的整体线路布局更加灵活。
35.在一些实施例中,第二驱动模块70还包括第一滤波电容c1和第二滤波电容c2,其中,第一输出端7410通过第一滤波电容c1接地,第二输出端7420通过第二滤波电容c2接地,第一滤波电容c1和第二滤波电容c2提高了驱动控制器740在工作时的稳定性。
36.在图4所示的实施例中,短路保护电路100还包括第一检测电阻r3和第二检测电阻r4,其中,第一检测电阻r3并联在响应器520的两端,且通过连接器720并联在第一输出端7410和第二输出端7420。第二检测电阻r4并联在驱动控制器740的第一输出端7410和第二输出端7420,且位于连接器720与驱动控制器740之间。因此,本技术实施例中的第一检测电阻r3、第二检测电阻r4、连接器720、响应器520及驱动控制器740形成检测回路。驱动控制器740用于根据检测回路的电压或/及电阻确定检测回路的通断状态。具体地,驱动控制器740能够检测其所在的驱动电路是否发生故障以及响应器520是否处于触发状态,具体而言,在本实施例中,驱动控制器740还被配置为:基于检测指令,获取目标参数;进而基于目标参数,确定短路保护电路100的电路状态。其中,目标参数包括回路电阻和回路电压中的至少一项,其中,回路电压为驱动控制器740中第一输出端7410和第二输出端7420之间的电压
值,回路电阻为第一输出端7410和第二输出端7420之间的电阻值。在一些实施例中,短路保护电路100还包括报警模块(图中未示出),报警模块与驱动控制器740电性连接,用于在短路保护电路100的电路状态出现异常的情况下,发出报警信号。其中,报警模块可以是指示灯、扬声器等,本技术不作具体限制。在一些实施例中,短路保护电路100还包括通讯模块(图中未示出),通讯模块与驱动控制器740电性连接,并与外部通讯设备(例如,移动终端,车载中控台)通讯连接,用于在短路保护电路100的电路状态出现异常的情况下,发出通知信息。其中,驱动控制器740还被配置为:若电路状态表征短路保护电路100处于异常状态,则发送报警指令。
37.本技术实施例中驱动控制器740通过获取目标参数,进而确定短路保护电路100的电路状态。例如,在短路保护电路100的电路状态为第二驱动模块70发生短路或断路的情况下,可以及时通知维修人员对第二驱动模块70进行检修和更换。又如,在短路保护电路100的电路状态为断路器540处于触发状态的情况下,可以及时通知维修人员对断路器540进行更换,以保证短路保护电路100能够正常工作。具体地,为便于阐述,短路保护电路100的电路状态的具体确定方法在下文方法实施例中进行介绍。
38.下面结合图5至图9对本技术中一些实施例所提供的短路保护电路100中检测电路340的具体结构进行介绍。
39.请参阅图5,在一些实施例中,检测电路340还可以包括整流单元3410,整流单元3410的输入端连接于熔断电路320的两端,整流单元3410的输出端连接于第二驱动模块70的两端。由于熔断电路320和第二驱动模块70均并联在响应器520的两端,因此,在熔断电路320处于熔断状态时会向第二驱动模块70输出脉冲电压信号,该脉冲电压信号的极性由外部负载电路所在支路中的电流方向确定,在正常情况下,脉冲电压信号的极性和第二驱动模块70的输出电压的极性相一致。但是,一旦外部负载电路反接在第一连接端10和第二连接端20之间,熔断电路320则对第二驱动模块70输出的电压信号为反向脉冲电压信号,若是将该反向脉冲电压信号直接作用在第二驱动模块70,则可能导致第二驱动模块70出现损毁的情况发生。本技术实施例通过在熔断电路320和第二驱动模块70之间连接有整流单元3410,整流单元3410能够起到对反向脉冲电压信号的极性的校正作用,使得校正后的反向脉冲电压信号的极性和第二驱动模块70输出的电压信号的极性相一致,避免了反向脉冲电压信号损毁第二驱动模块70的情况发生。具体地,整流单元3410可以是整流桥。
40.在本技术实施例中,检测电路340还可以包括隔离变压单元3420,隔离变压单元3420的原边电性连接于熔断电路320的两端,隔离变压模块3420的副边电性连接于响应器320的两端。由于第二驱动模块70同样并联在响应器320的两端,因此,隔离变压模块3420的副边同时也并联在第二驱动模块70的第一输出端7410和第二输出端7420,隔离变压模块3420用于提高第二驱动模块70的抗干扰性能,也即,抑制短路保护电路100中的电磁干扰。此外,外部负载电路通常为高压回路,而驱动控制器740为低压控制器,在外部负载电路和驱动控制器740之间连接隔离变压单元3420,可以起到高低压隔离的效果,保证了驱动控制器740的使用安全。具体地,隔离变压模块3420可以为隔离变压器,本技术实施例对隔离变压器的型号以及硬件参数不作限制。
41.在一些实施例中,检测电路340可以同时包括整流单元3410和隔离变压单元3420,其中,隔离变压单元3420的原边电性连接于熔断电路320的两端,隔离变压模块3420的副边
电性连接于整流单元3410的输入端,整流单元3410的输出端连接于第二驱动模块70的两端。整流单元3410和隔离变压单元3420的具体实现方式请参阅上述实施例。
42.在一些实施例中,第一输出端7410和第二输出端7420分别连接于整流单元3410的输出端。其中,响应器520的一端连接于整流单元3410的正极输出端和第一输出端7410的公共端,响应器520的另一端连接于整流单元3410的负极输出端和第二输出端7420的公共端。
43.请参阅图6和图7,在一些实施例中,检测电路340还可以包括保护单元3430,保护单元3430连接于整流单元3410的正极输出端和第一输出端7410所在的支路上。保护单元3430用于在驱动控制器740通过连接器720向响应器520发送触发电流时,避免连接器720出现反接导致触发电流被整流单元3410分流的问题发生。以连接器720为双绞线束为例,在双绞线束的制作过程中,可能会出现针脚反接的问题。这里需要说明的是,在本技术实施例中,第一输出端7410为正极端,也即,触发电流流出端。在连接器720未出现反接的情况下,第一输出端7410流出的触发电流经过整流单元3410的正极输出端时,整流单元3410反向截止,触发电流流向响应器520,使得响应器520处于触发状态。但是,在连接器720出现反接的情况下,第一输出端7410流出的触发电流流向整流单元3410的负极输出端,此时整流单元3410正向导通,使得触发电流未流向响应器520,也即,驱动控制器740无法控制响应器520进入触发状态。
44.具体地,在图6和图7所示的实施例中,保护单元3430可以包括稳压管3431,稳压管3431的正极端连接于第一输出端7410,稳压管3431的负极端连接于整流模块3410的正极输出端。这里需要说明的是,熔断电路320熔断时产生的检测电压加载到稳压管3431的两端时,稳压管3431处于反向击穿状态。因此,当连接器720出现反接时,从整流单元3410流出的触发电流经过稳压管3431时,稳压管3431两端的电压小于临界值,此时,稳压管3431处于反向截止状态。此时,触发电流流向响应器520,使得响应器520处于触发状态,保证了响应器520的正常工作。在一些实施例中,稳压管3431的额定电压为3.9v,额定功率为1w,本技术实施例对稳压管3431的型号以及硬件参数不作限制。
45.请参阅图8,在另一些实施例中,保护单元3430可以包括保护电阻3433和场效应晶体管3435。场效应晶体管3435的栅极通过保护电阻3433连接于整流模块3410的正极输出端,场效应晶体管3435的源极连接于整流模块3410的负极输出端,场效应晶体管3435的漏极连接于第二输出端7420。其中,保护电阻3433为栅极电阻,起到降低场效应晶体管3435的整体功率损耗的作用。当连接器720出现反接时,触发电流流向场效应晶体管3435的源极时,由于源极的电压大于栅极的电压,因此场效应晶体管3435无法导通。此时,触发电流流向响应器520,使得响应器520处于触发状态,保证了响应器520的正常工作。具体地,场效应晶体管3435可以是pnp型,也可以是npn型,本技术不作具体限制。
46.在本技术实施例中,检测电路340还可以包括抑制单元3440,抑制单元3440并联于第一输出端7410和第二输出端7420。抑制单元3440用于抑制响应器520处于触发状态时产生的尖峰电压信号,避免了尖峰电压信号的数值过大造成驱动控制器740损毁的情况发生。请参阅图9,在一些实施例中,抑制单元3440包括瞬态抑制器3442和抑制电容3444,瞬态抑制器3442和抑制电容3444分别并联于第一输出端7410和第二输出端7420。示例性地,瞬态抑制器3442的额定电压为24v,额定功率为200w,本技术实施例对瞬态抑制器3442以及抑制电容3444的型号以及硬件参数不作限制。此外,抑制电容3444还可以滤除第一输出端7410
和第二输出端7420之间的高频冲击,保证了驱动控制器740的使用寿命。在另一些实施例中,抑制单元3440可以仅包括瞬态抑制器3442,或者可以仅包括抑制电容3444。
47.请再次参阅图6和图7,在本实施例中,检测电路340还可以包括限流抑制单元3450,限流抑制单元3450串联在隔离变压单元3420的原边和熔断电路320之间的支路中,用于对熔断电路320产生的检测电压进行抑制,使得抑制后的检测电压能够与响应器520处于触发状态时的触发电压相匹配。也即,通过设置限流抑制单元3450能够对响应器520的触发电压进行调整,使得响应器520的触发条件更加灵活。具体地,限流抑制单元3450可以为瞬态抑制器。
48.本实施例公开了一种短路保护电路,上述的短路保护电路通过第一连接端和第二连接端与外部负载电路相连接,在第一连接端和第二连接端之间串联有熔断电路和断路器,断路器与响应器相连接。在一方面,响应器连接于并联在熔断电路两端的检测电路,当熔断电路处于熔断状态时,熔断电路两端的检测电压的大于指定电压,此时响应器触发断路器切断第一连接端和第二连接端之间的电路。在另一方面,响应器电性连接于第二驱动模块,第二驱动模块与外部负载电性连接,并在外部负载电路处于短路的情况下,产生触发电流通过响应器触发断路器切断第一连接端和第二连接端之间的电路。因此,本技术中的短路保护电路设置有双重保护措施(也即,熔断电路保护和第二驱动模块保护),即使在第二驱动模块出现故障的情况下,通过熔断短路触发响应器的方式,也能够将外部负载电路所在的支路进行切断,避免了外部负载电路由于出现短路失控进而造成损毁的情况发生。
49.下面结合图10对本技术中短路保护电路300的第二实施例进行介绍。
50.第二实施例提供的短路保护电路300和第一实施例提供的短路保护电路100大致相同,其同样可以包括第一驱动模块30、断路模块50和第二驱动模块70。其中,第一驱动模块30包括熔断电路320和检测电路340,熔断电路320串联在第一连接端10和第二连接端20之间,检测电路340并联在熔断电路320的两端,以用于获取熔断电路320两端的检测电压。断路模块50包括响应器520和断路器540,断路器540与熔断电路320串联在第一连接端10和第二连接端20之间,响应器520接入检测电路340,并与断路器540相连接,第二驱动模块70电性连接于响应器520。在不冲突的情况下,短路保护电路300可以具备上述实施例所提供的短路保护电路100的特征,例如,短路保护电路100还可以包括第一检测电阻r3和第二检测电阻r4。第二驱动模块70可以包括连接器720、驱动控制器740、第一滤波电容c1和第二滤波电容c2。检测电路340可以包括隔离变压单元3420、抑制单元3440和限流抑制单元3450,其中,抑制单元3440可以包括瞬态抑制器3442或/及抑制电容3444,本实施例不再一一赘述。
51.其中,第二实施例提供的短路保护电路300和第一实施例提供的短路保护电路100的不同之处在于:响应器520包括第一响应段5210和第二响应段5220,以及短路保护电路300中可以省略整流单元3410和保护单元3430,下文对短路保护电路300的具体结构进行详细阐述。
52.在本实施例中,响应器520包括第一响应段5210和第二响应段5220。其中,第一响应段5210和第二响应段5220分别与断路器540相连接。也即,第一响应段5210和第二响应段5220可以分别单独触发断路器540切断第一连接端10和第二连接端20之间的电路。具体地,第一响应段5210接入检测电路340,并和熔断电路320之间形成第一检测回路,当熔断电路
320处于熔断状态时,熔断电路320两端的检测电压的大于指定电压,此时第一响应段5210触发断路器540切断第一连接端10和第二连接端20之间的电路。第二响应段5220与第二驱动模块70电性连接,也即,第二响应段5220和第二驱动模块70之间形成第二检测回路,其中,第二驱动模块70与外部负载电路电性连接,并在外部负载电路发生短路的情况下,第二驱动模块70产生触发电流以通过第二响应段5220触发断路器540切断第一连接端10和第二连接端20之间的电路。因此,本技术实施例中的第一检测回路和第二检测回路之间并未直接相连,也即,第一检测回路和第二检测回路分别独立进行工作,熔断电路320在熔断时产生的脉冲电压信号不会向第二驱动模块70输出,因此,在短路保护电路300中无需连接整流单元3410和保护单元3430,使得短路保护电路300的整体结构更加简单紧凑,节约了短路保护电路300的硬件成本。
53.在本实施例中,检测电路340的隔离变压单元3420的原边电性连接于熔断电路320的两端,隔离变压模块3420的副边电性连接于第一响应段5210的两端。在一些实施例中,外部负载电路为高压回路,而第二驱动模块70中的驱动控制器740为低压控制器。因此,第一响应段5210所在的第一检测回路为高压回路,第二响应段5220所在的第二检测回路为低压回路,通过在熔断电路320和第一响应段5210之间连接隔离变压单元3420,可以提高第一响应段5210和第二响应段5220之间的绝缘耐压防护的能力。具体地,隔离变压模块3420可以为隔离变压器。
54.同样地,在图10所示的实施例中,检测电路340的限流抑制单元3450串联在隔离变压单元3420的原边和熔断电路320之间的支路中,用于对熔断电路320产生的检测电压进行抑制,使得抑制后的检测电压能够与响应器520处于触发状态时的触发电压相匹配。具体地,限流抑制单元3450可以为瞬态抑制器。
55.本实施例公开了一种短路保护电路,其中,响应器包括第一响应段和第二响应段,第一响应段接入检测电路,并和熔断电路之间形成第一检测回路,当熔断电路处于熔断状态时,熔断电路两端的检测电压的大于指定电压,此时第一响应段触发断路器切断第一连接端和第二连接端之间的电路。第二响应段和第二驱动模块之间形成第二检测回路,第二驱动模块与外部负载电路电性连接,并在外部负载电路发生短路的情况下,第二驱动模块产生触发电流以通过第二响应段触发断路器切断第一连接端和第二连接端之间的电路。因此,本技术实施例中的第一检测回路和第二检测回路之间并未直接相连,也即,第一检测回路和第二检测回路分别独立进行工作,熔断电路在熔断时产生的脉冲电压信号不会向第二驱动模块输出,因此,在短路保护电路中无需连接整流单元和保护单元,使得短路保护电路的整体结构更加简单紧凑,节约了短路保护电路的硬件成本。
56.请参阅图11,基于上述第一实施例所提供的短路保护电路100和第二实施例提供的短路保护电路300,驱动控制器740可以用于检测其所在的驱动电路是否发生故障以及响应器520是否处于触发状态。因此,本技术实施例还提供一种电路检测方法,该方法应用于上述的短路保护电路,该方法中的驱动控制器在接收到检测指令的情况下,通过获取短路保护电路中的目标参数,进而确定短路保护电路的电路状态。具体地,该方法包括步骤s110至步骤s120。
57.步骤s110,基于检测指令,获取目标参数。
58.在一些实施例中,驱动控制器与外界的中控台电性连接,中控台上设有多个功能
按键,当对应的功能按键(例如,检测电路状态的按键)被触发时,中控台生成检测指令并向驱动控制器发送。在另一些实施例中,当驱动控制器处于上电状态时,每隔预设时间自动触发检测指令,进而基于检测指令,获取目标参数。
59.本技术实施例中的目标参数包括回路电压以及回路电阻中的至少一项。其中,回路电压为驱动控制器中第一输出端和第二输出端之间的电压值,回路电阻为驱动控制器中第一输出端和第二输出端之间的电阻值。当驱动控制器接收到检测指令时,通过第一输出端向响应器发送检测电流,进而获取第一输出端和第二输出端之间的目标参数。其中,检测电流为恒定值,因此,回路电压和回路电阻呈正相关关系。具体地,本技术实施例中的检测电流为40ma。
60.步骤s120,基于目标参数,确定短路保护电路的电路状态。
61.在本技术实施例中,驱动控制器的存储器中设置有状态映射表,其中,状态映射表表征目标参数和短路保护电路的电路状态之间的对应关系。在本技术实施例中,电路状态包括断路器未触发状态、断路器已触发状态、第二驱动模块短路状态和第二驱动模块断路状态。驱动控制器在获取到目标参数的情况下,通过查找状态映射表即可确定短路保护电路的电路状态。由于本技术实施例中的回路电压和回路电阻呈正相关关系,下面示例性地提供一种表征回路电压和短路保护电路的电路状态之间对应关系的状态映射表。
62.回路电压/v短路保护电路的电路状态0.072v-0.112v断路器未触发状态10v断路器已触发状态《0.0184v第二驱动模块短路状态20v第二驱动模块断路状态
63.示例性地,当回路电压为0.1v时,驱动控制器基于上述状态映射表可以确定短路保护电路的电路状态为断路器未触发状态。
64.在一些实施例中,驱动控制器在确定出短路保护电路的电路状态的情况下,进而确定短路保护电路是否处于异常状态,并在处于异常状态的情况下,发送报警指令,以提醒驾驶员或维修人员及时进行处理,以保证短路保护电路能够处于正常工作状态。具体地,在步骤s120之后还包括步骤s130。
65.步骤s130,若电路状态表征短路保护电路处于异常状态,则发送报警指令。
66.在一些实施例中,驱动控制器的存储器中设置有异常状态映射表,其中,异常状态映射表表征电路状态与电路状态是否处于异常状态的对应关系。下面示例性地提供一种异常状态映射表。
67.短路保护电路的电路状态是否处于异常状态断路器未触发状态否断路器已触发状态是第二驱动模块短路状态是第二驱动模块断路状态是
68.示例性地,当短路保护电路的电路状态为第二驱动模块短路状态时,驱动控制器基于上述异常状态映射表确定该状态为异常状态,此时,驱动控制器发送报警指令。
69.在一些实施例中,驱动控制器与报警模块电性连接,当报警模块接收到报警指令
的情况下,发出报警信号。示例性地,报警模块可以是指示灯,则对应的报警信号可以是指示灯闪烁;报警模块还可以是扬声器,则对应的报警信号可以是扬声器发出的报警提示音,例如:报警提示音为“驱动控制器发生短路,请尽快维修”。
70.在一些实施例中,驱动控制器与通讯模块电性连接,当通讯模块接收到报警指令的情况下,发出通知信息。示例性地,通知信息可以是“驱动控制器发生短路,请尽快维修”。上述通知信息可以在移动终端或者车载中控台上的显示屏进行显示,以提醒驾驶员或维修人员及时对故障进行处理。
71.下面结合图4对上述四种电路状态进行介绍。
72.断路器未触发状态是指短路保护电路中响应器处于正常状态。以响应器为点火桥丝为例,此时,点火桥丝未点爆。在本技术实施例中,点火桥丝未点爆时的阻值范围在1.7ω至2.3ω之间,考虑到驱动控制器和检测电路的铜箔走线电阻、连接器的线束电阻的情况下,断路器未触发状态时的回路电阻的阻值范围在1.8ω至2.8ω之间,由于检测电流为40ma,因此,回路电压的取值范围在0.072v至0.112v之间。
73.断路器已触发状态是指短路保护电路中响应器处于触发状态。以响应器为点火桥丝为例,此时,点火桥丝已点爆。也即,点火桥丝的两端开路,点火桥丝的阻值可以达到数百千欧以上。由于响应器的两端并联有第一检测电阻r3,驱动控制器的第一输出端和第二输出端之间并联有第二检测电阻r4,因此,断路器已触发状态时的检测电阻为第一检测电阻r3和第二检测电阻r4并联后的电阻值。本技术实施例中的第一检测电阻r3和第二检测电阻r4均为500ω,因此,回路电阻为250ω,回路电压为10v。
74.第二驱动模块短路状态是指第一输出端和第二输出端之间发生短路或者连接器连接于响应器的一端发生短路。
75.当第一输出端和第二输出端之间发生短路时,回路电阻为驱动控制器的铜箔走线电阻,其中,驱动控制器的铜箔走线电阻的阻值范围在40mω至50mω之间,此时,回路电压的取值范围在0.0016v至0.002v之间。
76.当连接器连接于响应器的一端发生短路,回路电阻为驱动控制器的铜箔走线电阻与连接器的线束电阻的阻值之和。其中,连接器的线束电阻的阻值范围在400mω至410mω之间,因此,回路电阻的阻值范围在440mω至460mω之间,此时,回路电压的取值范围在0.0024v至0.0184v之间。
77.因此,当短路保护电路处于第二驱动模块短路状态时,回路电阻的最大值为460mω,回路电压的最大值为0.0184v。
78.第二驱动模块断路状态是指线束电阻发生断裂的情况,此时,回路电阻的阻值也即第二检测电阻r4的阻值500ω,此时,回路电压为20v。
79.本实施例提供了一种电路检测方法,该方法应用于上述的短路保护电路,该方法中的驱动控制器在接收到检测指令的情况下,通过获取短路保护电路中的目标参数,进而确定短路保护电路的电路状态。因此,在短路保护电路中发生故障(例如,第二驱动模块发生短路或断路)时,基于目标参数能够准确地判断出故障的具体类型,方便后续人员的及时检修。
80.在本技术说明书中,如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一组件。说明书及权
利要求并不以名称的差异作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”;“大致”是指本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题,基本达到技术效果。
81.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“里”等指示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技术而简化描述,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技术的限制。
82.在本技术中,除非另有明确的规定或限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接相连,也可以是两个元件内部的连通,也可以是仅为表面接触。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
83.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
84.此外,术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
85.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。
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