一种低成本的高压系统总压检测电路的制作方法

本公开属于电动汽车领域，具体涉及一种低成本的高压系统总压检测电路。

背景技术：

为了响应国家2025计划，新能源汽车产业正在快速的发展，整个行业里对电池的使用量也越来越大，同时对bms电池管理系统的需求量也越来越大。

为了保证电池的顺利工作，需要检测正负极继电器的黏连状态、电池总压等指标；但是目前的电动汽车总压检测电路结构复杂成本较高，因此能有一个低成本的电动汽车总压检测电路方案，对电池管理系统来说意义非凡。

技术实现要素：

本公开提供了一种低成本的高压系统总压检测电路，旨在解决现有技术中电动汽车总压检测电路结构复杂成本较高的问题。

为了解决上述技术问题，本公开所采用的技术方案为：

一方面，本公开提供了一种低成本的高压系统总压检测电路，包括电池、主负继电器s1、一号支路、二号支路和三号支路。主负继电器s1与电池的负极相连；一号支路、二号支路和三号支路并联设置在主负继电器s1与电池的正极之间。一号支路包括串联在一起的电阻r4和电阻r5；电阻r4与电池正极相连，电阻r5与主负继电器s1相连；电阻r4和电阻r5之间设有测试点v_gpv。二号支路包括依次串联在一起的电阻r1、继电器s2和电阻r2；电阻r1与电池正极相连，电阻r2与主负继电器s1相连；继电器s2和电阻r5之间设有测试点v_rtn1。三号支路包括依次串联在一起的主正继电器、电阻r6和电阻r7；主正继电器与电池的正极相连，电阻r6和电阻r7的串联支路与整车并联后，连接在主正继电器与主负继电器s1之间；电阻r6和电阻r7之间设有测试点rtpn。主负继电器s1上并联有电阻r3。

进一步改进的方案：低成本的电动汽车总压检测电路，还包括与主负继电器s1并联的主负预充支路，主负预充支路包括依次串联在一起的继电器s3和电阻r8。利用主负预充支路可以检测出预充是否完成。

进一步改进的方案：所述主负继电器s1与整车之间设有分流器。用于检测主负继电器s1与整车之间的电流。

另一方面，本公开还提供了一种低成本的高压系统总压检测电路，包括电池、一号支路、二号支路、三号支路和四号支路。一号支路、二号支路和三号支路并联设置在主负继电器s1与电池的正极之间。一号支路包括串联在一起的电阻r6和电阻r5；电阻r6与电池正极相连，电阻r5与电池负极相连；电阻r6和电阻r5之间设有测试点v_gpv。二号支路包括依次串联在一起的电阻r1、电阻r2和电阻r3；电阻r1与电池正极相连，电阻r3与电池负极相连；电阻r2和电阻r3之间设有测试点v_rtn1。三号支路包括主正继电器rtp和两条支路，两条支路并联且连接在主正继电器rtp和电池负极之间；其中一条支路包括主负继电器s1和电容，电容与整车并联后，连接在主正继电器rtp和主负继电器s1之间，主负继电器s1与电池负极相连；另一支路包括串联的电阻r7和电阻r8，电阻r7与电池负极相连，电阻r8与主正继电器rtp相连，电阻r7与电阻r8之间设有测试点v_rtpn。四号支路包括电阻r4，电阻r4一端连接在电阻r1和电阻r2之间，电阻r4的另一端连接在主负继电器s1的正极。

进一步改进的方案：低成本的电动汽车总压检测电路，还包括与主负继电器s1并联的主负预充支路，主负预充支路包括依次串联在一起的继电器s3和电阻r9。利用主负预充支路可以检测出预充是否完成。

进一步改进的方案：所述主负继电器s1与电池负极之间设有分流器。用于检测主负继电器s1与整车之间的电流。

本公开的有益效果为：

本公开设有若干支路和测试点，在继电器状态发生变化时，通过测试点的检测和简单的电阻分压计算，可准确的检测出电池总压，并判断出各个继电器的黏连情况。

采用电阻分压电路设计的优点在于，其成本很低，同时可以通过电阻分压，基尔霍夫定律准确算出各个位置的电压，做出精准判断。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关附图。

图1是本公开中实施例一中电动汽车总压检测电路的结构示意图。

图2是本公开中实施例二中电动汽车总压检测电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本公开，并不用于限定本公开。基于本公开的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开的保护范围。

实施例一：

如图1所示，本实施例的低成本的电动汽车总压检测电路，包括电池、主负继电器s1、一号支路、二号支路和三号支路。主负继电器s1与电池的负极相连；一号支路、二号支路和三号支路并联设置在主负继电器s1与电池的正极之间。

一号支路包括串联在一起的电阻r4和电阻r5；电阻r4与电池正极相连，电阻r5与主负继电器s1相连；电阻r4和电阻r5之间设有测试点v_gpv。

二号支路包括依次串联在一起的电阻r1、继电器s2和电阻r2；电阻r1与电池正极相连，电阻r2与主负继电器s1相连；继电器s2和电阻r5之间设有测试点v_rtn1。

三号支路包括依次串联在一起的主正继电器、电阻r6和电阻r7；主正继电器与电池的正极相连，电阻r6和电阻r7的串联支路与整车并联后，连接在主正继电器与主负继电器s1之间；电阻r6和电阻r7之间设有测试点rtpn。

主负继电器s1上并联有电阻r3。

在上述方案的基础上，低成本的电动汽车总压检测电路，还包括与主负继电器s1并联的主负预充支路，主负预充支路包括依次串联在一起的继电器s3和电阻r8。

在上述任一方案的基础上，所述主负继电器s1与整车之间设有分流器。

电池总压和各继电器黏连状态的检测如下：

对电池总压检测：

当s1处于闭合状态时：通过测试点v_gpv测出r5两端的电压值，通过电阻分压，可以计算出电池总压的值。

当s1处于断开状态时：将s2断开，r4、r5、r3和电池形成一个回路，可以得到一个方程式(本领域技术人员根据电阻分压可以获得该方程，这里不再赘述，下面方程式同样也不再列举)；将s2闭合，r4和r5串联成一个支路，r1和r2串联成一个支路，两个支路并联后，再与r3和电池串联，可以得到另外的方程式；上面的方程式中只有v1(图1中r5下端电压值)和电池总压是未知数，故可以计算出电池总压的值。

主正继电器黏连状态检测：若测试点rtpn电压为0，则主正继电器处于断开状态；反之，主正继电器处于闭合状态。

主负继电器黏连状态检测：电池正极gpv与v1处的电压差会发生变化，因此判断主负继电器s1黏连情况。

主负预充状态诊断(前提条件：已经判断出主正继电器和主负继电器s1处于断开状态)：由于电阻r8远小于电阻r3，在继电器s3闭合时，r3处可以看做无电流通过；通过r1，r2，r3电阻分压计算出电池正极gpv与v1压差a。比较压差a和电池总压，可判断预充是否完成。

实施例二：

参阅图2，一种低成本的高压系统总压检测电路，包括电池、一号支路、二号支路、三号支路和四号支路。一号支路、二号支路和三号支路并联设置在主负继电器s1与电池的正极之间。

一号支路包括串联在一起的电阻r6和电阻r5；电阻r6与电池正极相连，电阻r5与电池负极相连；电阻r6和电阻r5之间设有测试点v_gpv。

二号支路包括依次串联在一起的电阻r1、电阻r2和电阻r3；电阻r1与电池正极相连，电阻r3与电池负极相连；电阻r2和电阻r3之间设有测试点v_rtn1。

三号支路包括主正继电器rtp和两条支路，两条支路并联且连接在主正继电器rtp和电池负极之间；其中一条支路包括主负继电器s1和电容，电容与整车并联后，连接在主正继电器rtp和主负继电器s1之间，主负继电器s1与电池负极相连；另一支路包括串联的电阻r7和电阻r8，电阻r7与电池负极相连，电阻r8与主正继电器rtp相连，电阻r7与电阻r8之间设有测试点v_rtpn。

四号支路包括电阻r4，电阻r4一端连接在电阻r1和电阻r2之间，电阻r4的另一端连接在主负继电器s1的正极。

在上述方案的基础上，低成本的电动汽车总压检测电路，还包括与主负继电器s1并联的主负预充支路，主负预充支路包括依次串联在一起的继电器s3和电阻r9。

在上述方案的基础上，所述主负继电器s1与电池负极之间设有分流器。

电池总压和各继电器黏连状态的检测如下：

电池总压检测：通过测试点v_gpv测出r5两端电压，通过电阻分压计算，可以得出电池总压。

主正继电器黏连状态检测：通过测试点rtpn电压为0，则主正继电器处于断开状态，反之，主正继电器处于闭合状态。

主负继电器黏连状态检测：若主负继电器s1处于闭合状态，则r1，r2，r3三个电阻串联到电池正极gpv与电池负极gnv之间，于是通过电阻分压可采样到v_rtn1，然后可计算出v1(r1下端的电压值)电压；若主负继电器s1处于断开状态，此时r2+r3和r4形成并联，然后和r1串联，于是通过电阻分压可采样到v_rtn1，然后可计算出v1电压。通过对比两次v1电压，判断主负继电器是否黏连。

主负预充状态诊断：通过r1，r2，r3，r4电阻分压计算出gpv对rtn1之间的电压vrtn；通过比较电压vrtn和电池总压，可判断预充是否完成。

上述方案中所涉及的电阻分压的计算过程，本领域技术人员可以根据本申请的方案直接进行计算，这里不再详细赘述。

本公开不局限于上述可选实施方式，任何人在本公开的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本公开权利要求界定范围内的技术方案，均落在本公开的保护范围之内。