一种具有诊断功能的双边驱动电路及电池包的制作方法

本实用新型涉及电子电器领域，尤其涉及一种具有诊断功能的双边驱动电路及电池包。

背景技术：

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车中的电动汽车以其节能和清洁的优点，成为了目前汽车工业着重研究的一个方向。

在电动汽车中，其动力装置电池包是重要的组成部件之一。电池包是新能源汽车核心能量源,为整车提供驱动电能。电池包除了要给电动汽车提供动力外，也需要执行高压电源分配的工作。在电池包进行高压电源分配的工作时，是通过高压继电器来具体进行的。

高压继电器与高边驱动电路以及低边驱动电路连接，高边驱动电路和低边驱动电路是用来调试功率的，以驱动负载的。高边驱动电路与高压继电器靠近电源的一侧连接，低边驱动电路与高压继电器靠近地的一侧连接。高边驱动电路指的是通过直接在用电器，或者驱动装置前通过在电源线闭合开关来实现驱动装置的使能的一种电路。低边驱动电路则是通过在用电器或者驱动装置后，通过闭合地线来实现驱动装置使能的一种电路。

现有技术中，高边驱动电路和低边驱动建立都不具有诊断功能，而高压继电器进行闭合或断开时，可能发生在执行高压继电器闭合指令前，高压继电器意外闭合，或者发生短路故障等，而由于高边驱动电路和低边驱动电路不具有诊断功能，无法诊断此种故障的发生，导致高边驱动电路及低边驱动电路上存在安全隐患，对电池包及整车的安全性有影响。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是继电器驱动电路故障检测的问题。为了解决上述问题，本实用新型提出了一种具有诊断功能的双边驱动电路及电池包，本实用新型具体是以如下技术方案实现的：

本实用新型的第一个方面提出了一种具有诊断功能的双边驱动电路，所述电路包括：单片机、高边驱动芯片、低边驱动芯片、第一分压电路、第二分压电路和高压继电器；

所述单片机、高边驱动芯片、第一分压电路和高压继电器组成高边驱动电路，所述单片机连接高边驱动芯片，所述高边驱动芯片连接高压继电器连接的一端，所述第一分压电路连接高压继电器和高边驱动芯片，所述第一分压电路还连接单片机；

所述单片机、低边驱动芯片、第二分压电路和高压继电器组成低边驱动电路，所述单片机还连接低边驱动芯片，所述低边驱动芯片连接高压继电器的一端，所述第二分压电路连接高压继电器和低压驱动芯片，所述第二分压电路还连接单片机。

进一步地，所述第一分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和第二电阻串联。

进一步地，所述第一电阻的一端连接高边驱动芯片和高压继电器，所述第一电阻的另一端连接第二电阻，所述第二电阻的另一端接地。

进一步地，所述单片机具有第一电压检测点，所述第一电阻和第二电阻之间设有一条连接线，所述连接线连接第一电压检测点。

进一步地，所述第二分压电路包括第三电阻、第四电阻和参考电源，所述第三电阻和第四电阻并联。

进一步地，所述第三电阻的一端连接单片机、低边驱动芯片和高压继电器，所述第三电阻的另一端连接参考电源；

所述第四电阻的一端连接单片机、低边驱动芯片和高压继电器，所述第四电阻的另一端接地。

进一步地，所述单片机具有第二电压检测点，所述第三电阻连接第二电压检测点，所述第四电阻连接第二电压检测点。

进一步地，所述单片机上还具有片选接口、主出从入接口、主入从出接口和时钟接口。

进一步地，所述片选接口、所述主出从入接口、所述主入从出接口和所述时钟接口均连接高边驱动芯片和低边驱动芯片。

具体地，对于高边驱动电路，在进行检测时，当在低压上电后，未闭合高压继电器之前，在第一电压检测点检测到的电压为0,则表示该高边驱动输出端口没有意外的闭合问题。

当在低压上电后，未闭合高压继电器之前，若此时检测到第一电压检测点上有电压，代表分压电路上存在分压，那么有可能是存在高压继电器意外闭合的问题，或者表明高边驱动电路存在短路的故障。

对于低边驱动电路，在进行检测时，在高压继电器未闭合之前，对第二电压检测点的电压进行检测，当第二电压检测点检测到电压时，说明高压继电器没有发生意外闭合。在高压继电器已经闭合时，两个电阻对参考电源没有分压，此时第二电压检测点检测到的电压为0。

在高压继电器未闭合之前，对第二电压检测点的电压进行检测，当第二电压检测点没有检测到电压时，说明低边驱动电路发生短路故障。

本实用新型的第二个方面提出了一种电池包，所述电池包具有上述的具有诊断功能的双边驱动电路。

所述电池包能够进行高压电源分配，所述电池包通过高压继电器来实现高压电源的分配，对高压继电器进行控制。

所述双边驱动电路在低压上电后，未闭合高压继电器之前，对第一电压检测点和第二电源检测点进行检测，通过第一电压检测点和第二电压检测点是否检测到电压，可以判断高压继电器是否存在意外闭合的问题，及判断双边驱动电路是否存在短路的故障，使得高压继电器能够运行良好，且在安全的条件下运行，因此减少了电池包进行高压电源分配时的风险，使得电池包进行高压电源分配时更为安全。

采用上述技术方案，本实用新型所述的一种具有诊断功能的双边驱动电路及电池包，具有如下有益效果：

1)本实用新型提出了一种具有诊断功能的双边驱动电路，所述双边驱动电路包括高边驱动电路和低边驱动电路，所述高边驱动电路和低边驱动电路通过分压电路和反馈电路，可以实现自我诊断，通过检测单片机上电压检测点的电压，能够对高压继电器是否正常闭合及短路故障进行检测，因此提高了双边驱动电路的安全性，使得双边驱动电路更为可靠；

2)本实用新型提出了一种电池包，所述电池包具有高边驱动电路和低边驱动电路，所述高边驱动电路和低边驱动电路具有诊断功能，使得电池包在通过继电器进行高压电源分配时，能够获得继电器是否正常闭合及短路故障的提醒，因此提高了安全性能。

附图说明

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。

图1为本实用新型实施例提供的一种具有诊断功能的双边驱动电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的单片机与高边驱动芯片和低边驱动芯片连接的示意图。

以下对附图做进一步补充说明：

1-单片机，2-高边驱动芯片，3-低边驱动芯片，4-高压继电器，5-第一电阻，6-第二电阻，7-第三电阻，8-第四电阻，9-第一电压检测点，10-第二电压检测点。

具体实施方式

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的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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

实施例1：

本实用新型实施例中提供了一种具有诊断功能的双边驱动电路，如图1所示，所述电路包括：单片机1、高边驱动芯片2、低边驱动芯片3、第一分压电路、第二分压电路和高压继电器4。

所述单片机1、高边驱动芯片2、第一分压电路和高压继电器4组成高边驱动电路，所述单片机1连接高边驱动芯片2，所述高边驱动芯片2连接高压继电器4连接的一端。所述第一分压电路连接高压继电器4和高边驱动芯片2，所述第一分压电路还连接单片机1。

所述单片机1、低边驱动芯片3、第二分压电路和高压继电器4组成低边驱动电路，所述单片机1还连接低边驱动芯片3，所述低边驱动芯片3连接高压继电器4的一端。所述第二分压电路连接高压继电器4和低压驱动芯片3，所述第二分压电路还连接单片机1。

所述单片机1为控制模块，所述单片机1通过对高边驱动芯片2以及低边驱动芯片3的控制来实现整个高边控制和整个底边控制，所述高压继电器4起到了高压回路的连接导通作用。

如图1所示，所述第一分压电路包括第一电阻5和第二电阻6。所述第一电阻5与第二电阻6串联，所述第一电阻5与高压继电器4和低压驱动芯片连接，所述第一电阻5连接第二电阻6，所述第二电阻6的另一端接地。所述第一电阻5和第二电阻6之间设有一条连接线，所述连接线连接在单片机1上。

所述第二分压电路包括第三电阻7、第四电阻8和参考电源。所述第三电阻7与第四电阻8并联，所述第三电阻7的一端连接单片机1、高压继电器4和低压驱动芯片，所述第三电阻7的另一端连接参考电源。所述第四电阻8的一端连接单片机1、高压继电器4和低压驱动芯片，所述第四电阻8的另一端接地。

所述单片机1上设有第一电压检测点9和第二电压检测点10，所述第一分压电路连接第一电压检测点9，即所述第一分压电路中的第一电阻5和第二电阻6之间的连接线连接在第一电压检测点9上，电压检测点上能够检测到的是第一分压电路上的分压，可以通过检测该点的电压判断高边驱动电路上是否出现故障。

所述第二分压电路连接第二电压检测点10，即第二分压电路的第三电阻7与第四电阻8连接在第二电压检测点10上，电压检测点上能够检测到的是第二分压电路上的分压，可以通过检测该点的电压判断低边驱动电路上是否出现故障。

如图2所示，所述单片机1上还具有片选接口、主出从入接口、主入从出接口和时钟接口，所述片选接口、所述主出从入接口、所述主入从出接口和所述时钟接口连接高边驱动芯片2以及低边驱动芯片3。所述主出从入接口为主设备输出数据，从设备输入数据的接口，所述主入从出接口为主设备输入数据，从设备输出数据的接口。

对于高边驱动电路，在进行检测时，当在低压上电后，未闭合高压继电器4之前，由于所述高边驱动芯片2连接高压继电器4的靠近电源的一端，正常情况下，由于高压继电器4没有闭合，此时分压电路上不存在分压，因此第一电压检测点9上检测不到电压，在第一电压检测点9检测到的电压为0,则表示该高边驱动输出端口没有意外的闭合问题。

当在低压上电后，未闭合高压继电器4之前，由于所述高边驱动芯片2连接高压继电器4的靠近电源的一端，在高压继电器4未闭合时，第一电压检测点9上应该检测到的电压为0。若此时检测到电压检测点上有电压，代表分压电路上存在分压，那么有可能是存在高压继电器4意外闭合的问题。此时，高压继电器4已经发生异常，这种情况下控制器发出的指令为断开，实际检测到的为闭合状态，此时将错误状态进行上报，上报高压继电器4发生故障。

若在第一检测点检测到的电压高于某一个数值，代表分压电路上存在分压，在第一电压检测点9处就能检测到该分压，还可能是高边驱动电路存在短路的故障，在高边驱动电路存在短路的情况下，高压继电器4可能并没有出现故障。高边驱动电路由于短路，将近电源一侧的电压传导到了分压电路上，使得分压电路在高压继电器4闭合前出现了电压分压。

对于低边驱动电路，在进行检测时，在高压继电器4未闭合之前，对第二电压检测点10的电压进行检测，当第二电压检测点10检测到电压时，说明第三电阻7和第四电阻8连接处存在电压值，所述电压值为这两个电阻对参考电源的分压，说明低边驱动电路处于正常的断开状态，即高压继电器4没有发生意外闭合。在高压继电器4已经闭合时，两个电阻对参考电源没有分压，此时第二电压检测点10检测到的电压为0。

在高压继电器4未闭合之前，对第二电压检测点10的电压进行检测，当第二电压检测点10没有检测到电压时，即电压为0时，说明第三电阻7和第四电阻8连接处不存在电压值，即两个电阻对参考电源的分压为0，说明低边驱动电路发生短路故障。

当低边驱动电路中存在断路失效时，在高压继电器4未闭合之前，对第二电压检测点10的电压进行检测，此时在第二电压检测点10上也能够检测到一个为0的电压，因此会出现误认为短路的问题，此时需要上报驱动电路故障，在进行故障排查时，判断是短路故障造成检测到的电压为0，还是断路故障造成检测到的电压为0。

本实用新型实施例所述的一种具有诊断功能的双边驱动电路，所述电路通过在高边驱动芯片2和高压继电器4之间设置了第一分压电路，且在低边驱动芯片3和高压继电器4之间同样设置了第二分压电路，所述第一分压电路和第二分压电路连接在单片机1上的电压检测点。在低压上电后，未闭合高压继电器4之前，对电压检测点进行检测，通过电压检测点是否检测到电压，可以判断高压继电器4是否存在意外闭合的问题，及判断双边驱动电路是否存在短路的故障，从而使得继电器驱动电路更为安全和可靠。

实施例2：

本实用新型实施例中提供了一种电池包，所述电池包具有上述的双边驱动电路，所述双边驱动电路具有诊断功能。

所述电池包能够进行高压电源分配，所述电池包通过高压继电器4来实现高压电源的分配，对高压继电器4进行控制。

所述双边驱动电路在低压上电后，未闭合高压继电器4之前，对第一电压检测点9和第二电源检测点进行检测，通过第一电压检测点9和第二电压检测点10是否检测到电压，可以判断高压继电器4是否存在意外闭合的问题，及判断双边驱动电路是否存在短路的故障，使得高压继电器4能够运行良好，且在安全的条件下运行，因此减少了电池包进行高压电源分配时的风险，使得电池包进行高压电源分配时更为安全。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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。