一种带开路诊断的电池阀控制电路的制作方法

本实用新型涉及电路开路诊断的技术领域，尤其涉及一种带开路诊断的电池阀控制电路。

背景技术：

随着汽车行业的发展，电池阀控制电路的应用越来越广泛。而由于电池阀高边驱动芯片本身不带有开路诊断功能，并且厂商对高边集成ic内部的电路往往展示不完全，设计人员不能根据ic内部的电路搭配合适的外部电路，导致运用这些集成ic设计的驱动电路用于电池阀电路时常常出现电路不匹配问题。如果采用比较器诊断的话，成本较高，因此，如何更好完成电池阀控制电路的开端诊断已成为汽车行业的一个重要问题。

技术实现要素：

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种带开路诊断的电池阀控制电路。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种带开路诊断的电池阀控制电路，包括

驱动控制模块，与处理器的控制端连接，用于控制驱动信号的输出；

外接阀模块，输入端与所述驱动控制电路的输出端连接；以及

诊断关断模块，输入端与处理器的诊断控制端连接，用于控制开路诊断的关断与开启；

开路诊断模块，输入端连接诊断关断模块的控制输出端，输出端与处理器连接，且诊断端与外接阀模块的输入端连接，用于对外接阀电路进行开路诊断，并将诊断结果反馈给处理器。

进一步的，所述诊断关断模块包括第一三极管q1和第二三极管q2；所述第一三极管q1的基级连接处理器的诊断控制端，发射极接地，且所述第一三极管q1的集电极与所述第二三极管q2的基级连接，所述第二三极管q2的发射极连接电源bat的输入端，且所述第二三极管q2集电极为诊断关断模块的控制输出端，与所述开路诊断模块的输入端连接。

进一步的，所述第一三极管q1为npn三极管；所述第二三极管q2为pnp三极管。

进一步的，所述开路诊断模块包括

诊断模块，输入端与诊断关断模块的输出端连接，且诊断端与所述外接阀模块的输入端连接，用于诊断外接阀模块是否开路；及

输出模块，输入端连接诊断模块的测量端，且输出端与处理器连接。

进一步的，所述诊断模块包括第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3；所述第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3依次串联，且所述第一电阻r1的一端连接诊断关断模块的输出端，所述第三电阻r3的一端接地；所述诊断端设置在所述第一电阻r1和第二电阻r2之间的节点上，所述测量端设置在所述第二电阻r2和第三电阻r3之间的节点上。

进一步的，所述输出模块设置有限流电阻r4，所述限流电阻r4一端连接所述诊断模块的测量端，另一端与处理器连接。

进一步的，所述开路诊断模块还包括嵌压模块，所述嵌压模块的正极端接地，负极端连接电源vcc，且所述嵌压端与所述诊断模块的测量端连接。

进一步的，所述驱动控制模块包括驱动芯片u1，所述驱动芯片u1的控制使能端与处理器的控制端连接，所述驱动芯片u1的电源输入端与电源bat输入端连接，输出端与所述外接阀模块的输入端连接。

进一步的，所述驱动芯片u1的控制使能端处还设置下拉电阻r5，所述下拉电阻r5一端连接驱动芯片u1的控制使能端，另一端接地。

本实用新型通过诊断关断模块和开路诊断模块对电池阀进行开路诊断，解决了集成ic设计的驱动电路应用于电池阀电路时容易出现的不匹配问题；不需要利用外部比较器进行诊断，大大的节约了电池阀的生产成本；并且开路诊断后直接将结果可以反馈给处理器，简单高效，能准确有效完成电池阀电路的开路诊断。

附图说明

图1为本实用新型实施例电池阀控制电路的电路结构图。

图2为本实用新型实施例开路诊断模块的电路结构图。

其中：1驱动控制模块、2外接阀模块、3诊断关断模块、4开路诊断模块、41诊断模块、42输出模块、43嵌压模块。

具体实施方式

实施例

一种带开路诊断的电池阀控制电路，包括驱动控制模块1、外接阀模块2、诊断关断模块3和开路诊断模块4；驱动控制模块1与处理器的控制端连接，外接阀模块2的输入端和驱动控制模块1的输出端连接且输出端接地，驱动控制模块1根据处理器控制端输出的使能信号，控制输出端的输出与关断，从而实现对输出到外接阀模块2的驱动信号的控制。诊断关断模块3的输入端与处理器的诊断控制端连接，诊断关断模块3的输出端和开路诊断模块4的输入端连接，用于控制开路诊断模块4的开启与关断。

另外，开路诊断模块4的诊断端与外接阀模块2的输入端连接，且输出端与处理器连接，当处理器发出开启诊断的信号时，诊断关断模块3控制开路诊断模块4开启诊断，开路诊断模块4对外接阀模块2进行开路诊断，并将诊断的结果通过输出端反馈给处理器。值得说明的是，本实施例中的处理器mcu为可编程的控制系统，其可以向电路输出相应的输出信号，或者接受电路反馈的信号。

在一些实施例中，诊断关断模块3包括第一三极管q1和第二三极管q2，第一三极管q1的基级连接处理器的诊断控制端，发射极接地，且第一三极管q1的的集电极与第二三极管q2的基级连接，第二三极管q2的发射极连接电源bat的输入端，第二三极管q2的集电极为诊断关断模块3的控制输出端，且第二三极管q2的集电极与开路诊断模块4的输入端连接。具体的，诊断关断模块3通过控制第一三极管q1第二三极管q2的关断与导通，控制开路诊断模块4与电源bat之间的开路与连接，从而控制开路诊断模块4诊断的关闭与开启。

值得说明的是，本实施例提供的带开路诊断的电池阀控制电路能够应用在车载系统中，且电源bat可以为汽车电池的供电电压。在本实施例中，电源bat为汽车电池的供电电压，且电源bat的电压大小为9~16v。

在一些实施例中，第一三极管q1和第二三极管q2可以分别为npn型三极管和pnp型三极管，当然，根据不同的电路结构，第一三极管q1和第二三极管q2也可以是其他合适的三极管类型。在本实施例中，第一三极管q1为npn三极管，第二三极管q2为pnp型三极管。且第一三极管q1的基级处设置有下拉电阻，下拉电阻一端连接第一三极管q1的基级，另一端接地，保证在处理器的诊断控制端输出低电平时，第一三极管q1的基级处于低电位。

该结构的具体使用步骤为，当不进行开路诊断时，处理器mcu的诊断控制端输出低电平，此时，第一三极管q1的基级为低电平，第二三极管q2为高电平，第一三极管q1和均不导通，开路诊断模块4与电源bat之间为开路，因此开路诊断处于关闭状态。当需要进行开路诊断时，处理器mcu的诊断控制端输出高电平，此时，第一三极管q1导通，并将第二三极管q2的基级拉低至低电平，第二三极管q2导通，开路诊断模块4与电源bat之间为导通，电源bat输出电压至开路诊断模块4，从而开启电池阀控制电路的开路诊断。

在一些实施例中，开路诊断模块4包括诊断模块41和输出模块42，诊断模块41的输入端与诊断关断模块3的输出端连接，且开路诊断模块4的诊断端与外接阀模块2的输入端连接，用于对外接阀模块2进行开路诊断。输出模块42的输入端连接诊断模块41的测量端，输出端与处理器连接，用于将诊断模块41的诊断结果输出反馈给处理器。

在一些实施例中，诊断模块41包括第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3，第一电阻r1一端连接第二三极管q2的集电极，另一端与第二电阻r2连接，第二电阻r2的另一端通过第三电阻r3接地。诊断模块41的诊断端设置在第一电阻r1和第二电阻r2之间的节点上，且诊断端连接外接阀模块2的输入端；诊断模块41的测量端设置在第二电阻r2和第三电阻r3之间的节点上。具体的，外接阀电路的电阻通常较小，通常仅有15ω，第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3的阻值远大于外接阀模块2的电阻，第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3的具体阻值可以根据实际电路选用。在本实施例中，第一电阻r1的阻值为100kω，第二电阻r2的阻值为100kω，第三电阻r3的阻值为47kω。

该结构具体的开路诊断原理为，在开路诊断时，第一三极管q1和第二三极管q2导通，电源bat与开路诊断模块4导通，且bat电源为9v~16v。当外接阀模块2没有开路时，在电路中，第二电阻r2与第三电阻r3的串联电路与外接阀模块2并联，第一电阻r1与第二电阻r2、第三电阻r3和外接阀模块2形成的并联电路相串联，通过分压，此时测量点，即第三电阻r3两端的电压几乎为0，可以设定为±0.2v，电压信息通过输出模块42反馈给处理器mcu，处理器mcu判断电池阀正常连接。当外接阀模块2处于开路状态时，在电路中，第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3串联连接，测试端的电压为1.71v~3v之间，处理器mcu判断为外接阀模块2开路。当然，具体测试端的电压根据电阻阻值的选用变化。

在一些实施例中，输出模块42设置有限流电阻r4，限流电阻r4一端连接诊断模块41的测量端，另一端与处理器连接，用于对输出到处理器的电压信号进行限流，防止损坏处理器。

在一些实施例中，开路诊断模块4还包括嵌压模块43，嵌压模块43的正极端接地，负极端连接电源vcc，且嵌压端与诊断模块41的测量端连接。嵌压模块43由两个同向串接二极管组成，二极管的正极为嵌压模块43的正极端，二极管的负极为嵌压模块43的负极端，且两个二极管之间的节点为嵌压端。具体的电源vcc为5v，嵌压模块43可以将诊断模块41的测量端进行稳压，将测量端的电压控制在5v以下，防止测量端电压过大，对处理器造成损伤。

在一些实施例中，驱动控制模块1包括驱动芯片u1，驱动芯片u1的控制使能端与处理器的控制端连接，处理器通过控制端输出的使能信号控制驱动信号的输出。驱动芯片u1的电源输入端与电源bat的输入端连接，且输出端与外接阀模块2的输入端连接。当驱动控制模块1输出端开启时，输出的驱动信号的电压大小约为电源电压，当驱动控制模块1输出端关闭时，驱动信号的电压大小为0。

在一些实施例中，驱动芯片u1的控制使能端处还设置有下拉电阻r5，下拉电阻r5一端连接控制使能端，另一端接地，保证在处理器的控制端输出低电平时，控制使能端处于低电位。

为了更好的操作体验，提供本实施例带开路诊断的电池阀控制电路的使用流程，在使用时，处理器mcu的控制端输入1，驱动控制模块1的控制使能端接收处理器mcu使能信号，开启驱动输出端，输出驱动信号输出到外接阀模块2。当要对外接阀模块2进行开路诊断时。处理器mcu的诊断控制端输出高电平，诊断关断模块3的第一三极管q1和第二三极管q2导通，导通电源bat和开路诊断模块4，从而开启开路诊断模块4对外接阀模块2的诊断。且开路诊断模块4将输出诊断的ad值输出给处理器mcu，由mcu判断是否开路，完成电池阀控制电路的开路诊断。当不需要对外接阀模块2的诊断进行诊断时，处理器mcu的诊断控制端输出低电平，第一三极管q1和第二三极管q2不导通，使电源bat和开路诊断模块4形成断路，从而关闭开路诊断模块4对外接阀模块2的诊断。当处理器mcu的控制端输入0，驱动控制模块1的控制使能端接收处理器mcu使能信号，关闭驱动输出端，从而关断驱动信号的输出。

该结构的好处在于，本结构能够对电池阀进行开路诊断，解决了集成ic设计的驱动电路应用于电池阀电路时容易出现的不匹配问题；不需要利用外部比较器进行诊断，大大的节约了电池阀的生产成本；并且开路诊断后直接将结果可以反馈给处理器，简单高效，能准确有效完成电池阀电路的诊断。

显然，本实用新型的上述实施例仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。