一种汽车动力系统安全电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车动力系统技术领域，具体是一种汽车动力系统安全电路。
【背景技术】
[0002]电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)是电池与用户之间的纽带，电池管理系统可以采集电池的温度、电压、电流等参数。电池管理系统(BMS)主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状
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[0003]现有的新能源汽车的动力系统开关由BMS直接控制，BMS的CPU直接控制被控开关。在实际应用中存在一些问题，BMS的核心CPU失效后(例如复位)可能导致开关状态的变化，高速行车中异常断开开关将使高速行驶的汽车突然失去动力，导致发生事故。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提出一种汽车动力系统安全电路，解决了现有技术中BMS的核心CPU失效后易导致发生事故的问题。
[0005]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0006]—种汽车动力系统安全电路，包括主控器电路、驱动电路和与所述驱动电路相连的被控开关，所述主控器电路连接有锁存电路，所述锁存电路连接有异或逻辑电路，所述异或逻辑电路与所述驱动电路连接。
[0007]进一步地，所述锁存电路包括移位寄存器。
[0008]进一步地，所述移位寄存器的型号为SN74HC5%DR，所述移位寄存器的0E端、STCP端、MR端、SHCP端和DS端分别与所述主控器电路连接。
[0009]进一步地，所述异或逻辑电路包括第一异或门、第二异或门和第三异或门；
[0010]所述第一异或门的两个输入端分别与所述移位寄存器的Q0端、Q1端连接；
[0011]所述第二异或门的两个输入端分别与所述移位寄存器的Q2端、Q3端连接；
[0012]所述第三异或门的两个输入端分别与所述移位寄存器的Q4端、Q5端连接。
[0013]进一步地，所述驱动电路包括型号为BTS716GB的驱动芯片。
[0014]进一步地，
[0015]所述驱动芯片的IN1端和IN2端与所述第一异或门的输出端相连；
[0016]所述驱动芯片的IN3端与所述第二异或门的输出端相连；
[0017]所述驱动芯片的IN4端与所述第三异或门的输出端相连。
[0018]进一步地，所述驱动芯片的ST1/2端和ST3/4端与所述主控器电路相连。
[0019]进一步地，所述驱动芯片的0UT1端、0UT2端、0UT3端和0UT4端与所述被控开关相连。
[0020]本实用新型的有益效果为:
[0021 ] 1、防止CPU失控后对被控开关的异常控制；
[0022]2、解决上电瞬间由于各芯片上电顺序问题导致的被控开关瞬间开闭。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0024]图1是本实用新型一个实施例的原理框图；
[0025]图2是锁存电路和异或逻辑电路的电路图；
[0026]图3是驱动电路的电路图。
[0027]其中:
[0028]U7、移位寄存器；U16C、第一异或门；U16B、第二异或门；U16D、第三异或门；U13、驱动芯片。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]如图1-图3所示，本实施例中的汽车动力系统安全电路，包括主控器电路、驱动电路和与驱动电路相连的被控开关，主控器电路连接有锁存电路，锁存电路连接有异或逻辑电路，异或逻辑电路与驱动电路连接。
[0031]本实施例中，锁存电路包括型号为SN74HC5%DR的移位寄存器U7。其中，移位寄存器U7的0E端、STCP端、MR端、SHCP端和DS端分别与主控器电路连接，即与BMS系统的CPU连接。
[0032]其中，异或逻辑电路包括第一异或门U16C、第二异或门U16B和第三异或门U16D。第一异或门U16C的两个输入端分别与移位寄存器U7的Q0端、Q1端连接；第二异或门U16B的两个输入端分别与移位寄存器U7的Q2端、Q3端连接；第三异或门U16D的两个输入端分别与移位寄存器U7的Q4端、Q5端连接。
[0033]其中，驱动电路包括型号为BTS716GB的驱动芯片U13。驱动芯片U13的IN1端和IN2端与第一异或门U16C的输出端相连；驱动芯片U13的IN3端与第二异或门U16B的输出端相连；驱动芯片U13的IN4端与第三异或门U16D的输出端相连。驱动芯片U13的0UT1端、0UT2端、0UT3端和0UT4端与被控开关相连，即与汽车动力系统的继电器的控制端相连。驱动芯片U13的ST1/2端和ST3/4端与主控器电路相连，即与BMS系统的CPU连接，CPU通过检测这两根线判断0UT1端、0UT2端、0UT3端和0UT4端是否可靠连接到了继电器的控制端，可判断连接线的断短路。
[0034]本实施例在主控器电路与被控开关之间增加了三级控制，依次为锁存电路、异或逻辑电路和驱动电路。当BMS系统的CPU掉电或复位时，由于锁存电路锁存住了之前CPU发出的指令，所以被控开关的状态保持不变。本实施例的具体工作原理如下:
[0035]由于移位寄存器U7、异或逻辑电路和驱动芯片U13上电瞬间的输出逻辑状态不确定，采用异或逻辑电路的设计，可以保证移位寄存器U7上电未完成时，无论高低电平都可以保证各异或门的输出端输出低电平，进而使0UT1端、0UT2端、0UT3端和0UT4端锁定在低电平。保证上电时，车辆的被控开关不会异常动作。
[0036]正常上电后，采用锁存电路对汽车的被控开关进行控制，可以防止由于BMS系统的CPU复位或程序异常导致的开关异常动作。
[0037]正常工作时，BMS系统的CPU先检测ST1/2端和ST3/4端的逻辑电平，判断0UT1端、0UT2端、0UT3端和0UT4端到车辆的被控开关的连接是否可靠，如果可靠连接则BMS系统的CPU通过移位寄存器U7的5个控制信号，通过控制逻辑，控制移位寄存器U7的Q0-Q5引脚的输出电平状态，然后通过异或逻辑电路到达驱动芯片U13的控制端，进而控制0UT1端、0UT2端、0UT3端和0UT4端。在工作过程中，BMS系统的CPU还可检测ST1/2，ST3/4两根线的逻辑电平，判断驱动芯片U13本身是否有过电流或过热的情况，判断控制回路的可靠性。
[0038]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种汽车动力系统安全电路，包括主控器电路、驱动电路和与所述驱动电路相连的被控开关，其特征在于，所述主控器电路连接有锁存电路，所述锁存电路连接有异或逻辑电路，所述异或逻辑电路与所述驱动电路连接。2.如权利要求1所述的一种汽车动力系统安全电路，其特征在于，所述锁存电路包括移位寄存器。3.如权利要求2所述的一种汽车动力系统安全电路，其特征在于，所述移位寄存器的型号为SN74HC5%DR，所述移位寄存器的0E端、STCP端、MR端、SHCP端和DS端分别与所述主控器电路连接。4.如权利要求3所述的一种汽车动力系统安全电路，其特征在于，所述异或逻辑电路包括第一异或门、第二异或门和第三异或门； 所述第一异或门的两个输入端分别与所述移位寄存器的Q0端、Q1端连接； 所述第二异或门的两个输入端分别与所述移位寄存器的Q2端、Q3端连接； 所述第三异或门的两个输入端分别与所述移位寄存器的Q4端、Q5端连接。5.如权利要求4所述的一种汽车动力系统安全电路，其特征在于，所述驱动电路包括型号为BTS716GB的驱动芯片。6.如权利要求5所述的一种汽车动力系统安全电路，其特征在于， 所述驱动芯片的IN1端和IN2端与所述第一异或门的输出端相连； 所述驱动芯片的IN3端与所述第二异或门的输出端相连； 所述驱动芯片的IN4端与所述第三异或门的输出端相连。7.如权利要求6所述的一种汽车动力系统安全电路，其特征在于，所述驱动芯片的ST1/2端和ST3/4端与所述主控器电路相连。8.如权利要求7所述的一种汽车动力系统安全电路，其特征在于，所述驱动芯片的0UT1端、0UT2端、0UT3端和0UT4端与所述被控开关相连。
【专利摘要】本实用新型提出一种汽车动力系统安全电路，包括主控器电路、驱动电路和与所述驱动电路相连的被控开关，所述主控器电路连接有锁存电路，所述锁存电路连接有异或逻辑电路，所述异或逻辑电路与所述驱动电路连接。本实用新型防止CPU失控后对被控开关的异常控制；解决上电瞬间由于各芯片上电顺序问题导致的被控开关瞬间开闭。
【IPC分类】B60L3/00
【公开号】CN205149545
【申请号】CN201520803519
【发明人】陈斌斌
【申请人】北京波士顿动力电池有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年10月13日