CN107891756B - 开关驱动电路及方法、驱动器、电池装置、运载工具和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种开关驱动电路及方法、驱动器、电池装置、运载工具和计算机可读存储介质，其中，开关驱动电路包括：控制器，包括第一信号输出端；驱动装置，包括开关管，所述开关管包括电源输入端、信号输入端和第二信号输出端，所述信号输入端连接至所述控制器的所述第一信号输出端，所述第二信号输出端连接在高边驱动组件与待驱动开关之间，其中，在所述信号输入端和所述第二信号输出端之间的电压满足预定条件的情况下，所述电源输入端和所述第二信号输出端处于导通状态。通过本发明的技术方案，避免了行进中的车辆因动力电池高压回路断开或无法正常工作而突然失去牵引力造成的减速或骤停，提升了动力电池乃至整车的安全性。

Description

开关驱动电路及方法、驱动器、电池装置、运载工具和计算机 可读存储介质

【技术领域】

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种开关驱动电路及方法、驱动器、电池装置、运载工具和计算机可读存储介质。

【背景技术】

目前，随着国内新能源产业的快速发展，越来越多的新能源车辆投入使用。这些新能源车辆往往使用有动力电池，在车辆的动力电池高压回路里往往设置有多种继电器，这些继电器的断开和闭合会影响到动力电池高压回路的工作情况，进而影响电动车辆的使用。

在相关技术中，一般采用单边驱动的方式来驱动动力电池高压回路中的继电器进行断开或闭合，以实现对动力电池高压回路的有效控制。然而，一旦单边驱动失效，继电器就会出现非预期断开的情况，动力电池高压回路断开或无法正常工作，此时，行进中的车辆会因突然失去牵引力而减速或骤停，非常容易出现追尾等交通事故。

因此，如何进一步提升车辆的动力电池高压回路的安全性，成为目前亟待解决的技术问题。

【发明内容】

本发明实施例提供了一种开关驱动电路及方法、驱动器、电池装置、运载工具和计算机可读存储介质，旨在解决相关技术中因单边驱动失效而带来车辆安全隐患的技术问题，能够为车辆的动力电池高压回路提供一种保护机制，来提升动力电池高压回路的安全性，从而使得整车安全性提升。

第一方面，本发明实施例提供了一种开关驱动电路，包括：控制器，包括第一信号输出端；驱动装置，包括开关管，所述开关管包括电源输入端、信号输入端和第二信号输出端，所述信号输入端连接至所述控制器的所述第一信号输出端，所述第二信号输出端连接在高边驱动组件与待驱动开关之间，其中，在所述信号输入端和所述第二信号输出端之间的电压满足预定条件的情况下，所述电源输入端和所述第二信号输出端处于导通状态。

在本发明上述实施例中，可选地，所述驱动装置还包括：分压电阻，所述分压电阻的第一端连接至所述开关管的电源输入端，所述分压电阻的第二端连接至供电设备。

在本发明上述实施例中，可选地，所述驱动装置还包括：防反流组件，所述防反流组件的输入端连接至所述开关管的所述第二信号输出端，所述防反流组件的输出端连接在所述高边驱动组件与所述待驱动开关之间。

在本发明上述实施例中，可选地，还包括：高边驱动组件，所述高边驱动组件的第一端连接至供电设备，所述高边驱动组件的第二端连接至所述控制器的所述第一信号输出端，所述高边驱动组件的第三端连接至所述待驱动开关。

在本发明上述实施例中，可选地，所述开关管为三极管或场效应管。

在本发明上述实施例中，可选地，所述控制器包括电池管理系统、电池管理单元或开关驱动控制组件。

在本发明上述实施例中，可选地，所述控制器的所述第一信号输出端输出电信号，所述电信号包括脉冲调制信号和/或电平信号。

第二方面，本发明实施例提供了一种开关驱动电路，包括：控制器，包括第一信号输出端；驱动装置，包括开关管，所述开关管包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管包括电源输入端、第一信号输入端和第二信号输出端，所述第一信号输入端连接至所述控制器的所述第一信号输出端，所述第二信号输出端连接至所述第二开关管的第二信号输入端，所述第二开关管包括第二信号输入端、接地端和第三信号输出端，所述第三信号输出端连接在低边驱动组件与待驱动开关之间，其中，在所述第一信号输入端和所述第二信号输出端之间的电压满足第一预定条件且所述第二信号输入端和所述第三信号输出端之间的电压满足第二预定条件的情况下，所述电源输入端和所述第三信号输出端处于导通状态。

在本发明上述实施例中，可选地，所述驱动装置还包括：第一电阻，所述第一电阻的第一端连接至所述接地端，所述第一电阻的第二端接地；第二电阻，所述第二电阻的第一端连接在所述第二信号输出端和第三电阻的第一端之间，所述第二电阻的第二端连接至所述第二信号输入端；第三电阻，所述第三电阻的第二端接地。

在本发明上述实施例中，可选地，还包括：低边驱动组件，所述低边驱动组件的第一端连接至供电设备，所述低边驱动组件的第二端连接至所述控制器的所述第一信号输出端，所述低边驱动组件的第三端连接至所述待驱动开关。

在本发明上述实施例中，可选地，所述开关管为三极管或场效应管。

在本发明上述实施例中，可选地，所述控制器包括电池管理系统、电池管理单元或开关驱动控制组件。

在本发明上述实施例中，可选地，所述控制器的所述第一信号输出端输出电信号，所述电信号包括脉冲调制信号和/或电平信号。

第三方面，本发明实施例提供了一种开关驱动电路，包括：控制器，用于向驱动装置输出电信号；驱动装置，用于根据所述电信号进行关断或导通，其中，在所述驱动装置导通的情况下，所述驱动装置用于驱动待驱动开关。

第四方面，本发明实施例提供了一种驱动器，包括上述第一方面、第二方面和第三方面中至少一项所述的开关驱动电路。

第五方面，本发明实施例提供了一种电池装置，包括上述第一方面、第二方面和第三方面中至少一项所述的开关驱动电路。

第六方面，本发明实施例提供了一种运载工具，包括上述第一方面、第二方面和第三方面中至少一项所述的开关驱动电路。

第七方面，本发明实施例提供了一种开关驱动方法，用于上述第一方面、第二方面和第三方面中至少一项所述的开关驱动电路，包括：在开关控制信息为闭合待驱动开关时，通过控制器向高边驱动组件和低边驱动组件中至少一个发送开关控制信号，以及向驱动装置发送电信号；在所述开关控制信息为断开待驱动开关时，通过控制器向驱动装置发送电信号，以及向高边驱动组件和低边驱动组件中至少一个发送开关控制信号。

第八方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：在开关控制信息为闭合待驱动开关时，通过控制器向高边驱动组件和低边驱动组件中至少一个发送开关控制信号，以及向驱动装置发送电信号；

在所述开关控制信息为断开待驱动开关时，通过控制器向驱动装置发送电信号，以及向高边驱动组件和低边驱动组件中至少一个发送开关控制信号。

以上技术方案，针对相关技术中因单边驱动失效而带来车辆安全隐患的技术问题，能够为车辆的动力电池高压回路提供一种保护机制，在单边驱动组件失效时仍能够闭合动力电池高压回路中的开关，使动力电池高压回路仍能工作，从而来提升动力电池高压回路乃至整车的安全性。其中，单边驱动组件包括但不限于高边驱动组件和低边驱动组件，高边驱动组件用于驱动动力电池的电池模组正极连接有的开关，而低边驱动组件用于驱动动力电池高压回路的接地端接有的开关。

具体来说，可以在动力电池高压回路中原有的高边驱动组件的基础上，增设一个驱动装置，原有的高边驱动组件连接有供电设备、控制器和待驱动开关，由供电设备供电，接收来自控制器的开关驱动信号，并驱动待驱动开关。而增设的驱动装置通过电源输入端、信号输入端和第二信号输出端也分别连接供电设备、控制器和待驱动开关，并且，其第二信号输出端是连接在高边驱动组件与待驱动开关之间。其中，增设的驱动装置由开关管构成，开关管的漏极、栅极和源极分别连接供电设备、控制器和待驱动开关。

在此连接关系的基础上，在需要采用高电平方式驱动继电器闭合的情况下，控制器先向高边驱动组件发送高电平的开关驱动信号，若高边驱动组件正常工作，可根据高电平的开关驱动信号输出开关闭合信号，在控制器先向高边驱动组件发送高电平的开关驱动信号后再将驱动装置的电信号置高电平，由此使得开关管的栅极电压低于源极电压，达不到开关管的开启电压，故开关管处于断开状态，不影响高边驱动组件的正常工作，高边驱动组件可顺利通过开关闭合信号控制待驱动开关闭合。

在需要采用低电平方式驱动继电器断开的情况下，控制器先向高边驱动组件发送低电平的开关驱动信号，若高边驱动组件正常工作，可根据低电平的开关驱动信号输出开关断开信号，在控制器先向高边驱动组件发送低电平的开关驱动信号后控制器再向驱动装置发送低电平的电信号，由此使得开关管的栅极电压低于源极电压，达不到开关管的开启电压，故开关管处于断开状态，不影响高边驱动组件的正常工作，高边驱动组件可顺利通过开关断开信号控制待驱动开关断开。

而当待驱动开关处于闭合状态时，若高边驱动组件失效时，高边驱动组件的输出变为低电平，而控制器给驱动装置的电信号此时已经为高电平，开关管的栅极的电压高于源极的电压，也就是说，栅极与源极之间的电压达到了开关管的开启电压，则开关管导通。由于高边驱动组件已失效，相当于断路，而开关管导通，则驱动装置工作，故此时由驱动装置驱动待驱动开关闭合，从而避免因高边驱动组件失效而导致动力电池高压回路的开关断路。

同样，对于低边驱动组件，同样也可以增设具有这样既能够不影响低边驱动组件正常工作，又能够在低边驱动组件失效时代替其对待驱动开关进行驱动的驱动装置。

通过以上技术方案，将驱动装置作为了替代单边驱动组件的辅助驱动器，能够在高边驱动组件正常工作的情况下不影响其正常工作，并能够在其失效时代替其对待驱动开关进行驱动，这样，在高边驱动组件突然失效时动力电池高压回路的开关仍能闭合，避免了行进中的车辆因动力电池高压回路断开或无法正常工作而突然失去牵引力造成的减速或骤停，减少了交通事故发生的可能性，提升了动力电池高压回路、动力电池系统乃至整车的安全性。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1示出了本发明的一个实施例的开关驱动电路的示意图；

图2示出了本发明的另一个实施例的开关驱动电路的示意图；

图3示出了本发明的再一个实施例的开关驱动电路的示意图；

图4示出了本发明的一个实施例的驱动器的框图；

图5示出了本发明的一个实施例的电池装置的框图；

图6示出了本发明的一个实施例的运载工具的框图；

图7示出了本发明的一个实施例的开关驱动方法的流程图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

图1示出了本发明的一个实施例的开关驱动电路的示意图。

如图1所示，本发明实施例提供了一种开关驱动电路100，包括控制器102和驱动装置104，控制器102包括第一信号输出端a；驱动装置104包括开关管1042，所述开关管1042包括电源输入端b、信号输入端c和第二信号输出端d，所述信号输入端c连接至所述控制器102的所述第一信号输出端a，所述第二信号输出端d连接在高边驱动组件202与待驱动开关204之间，其中，在所述信号输入端c和所述第二信号输出端d之间的电压满足预定条件的情况下，所述电源输入端b和所述第二信号输出端d处于导通状态。

第一信号输出端a可以为一个端口，同时连接高边驱动组件202和驱动装置104，也可以如图1中所示，包括两个端口，分别连接高边驱动组件202和驱动装置104。

动力电池高压回路中的高边驱动组件202用于驱动动力电池的电池模组正极连接有的开关，在高边驱动组件202的基础上，增设一个驱动装置104，原有的高边驱动组件202连接有供电设备、控制器102和待驱动开关204，由供电设备供电，接收来自控制器102的开关驱动信号，并驱动待驱动开关204。而增设的驱动装置104通过电源输入端b、信号输入端c和第二信号输出端d也分别连接供电设备、控制器102和待驱动开关204，并且，其第二信号输出端d是连接在高边驱动组件202与待驱动开关204之间。其中，增设的驱动装置104由开关管1042构成，开关管1042的漏极、栅极和源极分别连接供电设备、控制器102和待驱动开关204。

开关管1042可为NMOS(N-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金属-氧化物-半导体)晶体管，则开关管1042的电源输入端b、信号输入端c和第二信号输出端d分别为其漏极、栅极和源极，对应的预定条件即为NMOS晶体管的漏极与源极的导通条件：NMOS晶体管的栅极电压高于源极电压，而电源输入端b和第二信号输出端d处于导通状态相当于是漏极与源极导通。

基于上述电路结构与原理，在需要采用高电平方式驱动继电器闭合的情况下，控制器102先向高边驱动组件202发送高电平的开关驱动信号，若高边驱动组件202正常工作，可根据高电平的开关驱动信号输出开关闭合信号，在控制器102先向高边驱动组件202发送高电平的开关驱动信号后再将驱动装置104的电信号置高电平，由此使得开关管1042的栅极电压低于源极电压，达不到开关管1042的开启电压，故开关管1042处于断开状态，不影响高边驱动组件202的正常工作，高边驱动组件202可顺利通过开关闭合信号控制待驱动开关204闭合。

在需要采用低电平方式驱动继电器断开的情况下，控制器102先向高边驱动组件202发送低电平的开关驱动信号，若高边驱动组件202正常工作，可根据低电平的开关驱动信号输出开关断开信号，在控制器102先向高边驱动组件202发送低电平的开关驱动信号后控制器102再向驱动装置104发送低电平的电信号，由此使得开关管1042的栅极电压低于源极电压，达不到开关管1042的开启电压，故开关管1042处于断开状态，不影响高边驱动组件202的正常工作，高边驱动组件202可顺利通过开关断开信号控制待驱动开关204断开。

而当待驱动开关204处于闭合状态时，若高边驱动组件202失效时，高边驱动组件202的输出变为低电平，而控制器102给驱动装置104的电信号此时已经为高电平，开关管1042的栅极的电压高于源极的电压，也就是说，栅极与源极之间的电压达到了开关管1042的开启电压，则开关管1042导通。由于高边驱动组件202已失效，相当于断路，而开关管1042导通，则驱动装置104工作，故此时由驱动装置104驱动待驱动开关204闭合，从而避免因高边驱动组件202失效而导致动力电池高压回路的开关断路。

通过以上技术方案，将驱动装置104作为了替代单边驱动组件的辅助驱动器，能够在高边驱动组件202正常工作的情况下不影响其正常工作，并能够在其失效时代替其对待驱动开关204进行驱动，这样，在高边驱动组件202突然失效时动力电池高压回路的开关仍能闭合，避免了行进中的车辆因动力电池高压回路断开或无法正常工作而突然失去牵引力造成的减速或骤停，减少了交通事故发生的可能性，提升了动力电池高压回路、动力电池系统乃至整车的安全性。

在本发明的一种实现方式中，所述驱动装置104还包括：分压电阻R1，所述分压电阻R1的第一端连接至所述开关管1042的电源输入端b，所述分压电阻R1的第二端连接至供电设备，分压电阻R1用于为开关管1042分压。

其中，高边驱动组件202与增设的驱动装置104可使用相同的供电设备，以简化电路结构和体积，节省成本，如车辆中的铅酸电池或单独用于进行开关驱动的蓄电池，当然，高边驱动组件202与驱动装置104也可以使用不同的供电设备。

在本发明的一种实现方式中，所述驱动装置104还包括防反流组件D1，所述防反流组件D1的输入端连接至所述开关管1042的所述第二信号输出端d，所述防反流组件D1的输出端连接在所述高边驱动组件202与所述待驱动开关204之间。

由于防反流组件D1中电流只能从防反流组件D1的输入端流至防反流组件D1的输出端，反之，从输出端向输入端是不导通的，故防反流组件D1限定了驱动装置104的电流走向，这样，在高边驱动组件202正常工作的情况下，即使动力电池高压回路发生故障导致开关管1042的源极电压高于高边驱动组件202的输出端电压，电流也不会向开关管的源极回流，以保证高边驱动组件202的正常工作，并避免作为保护机制的驱动装置104发生过流损坏。

在本发明的一种实现方式中，高边驱动组件202可以作为开关驱动电路100的一部分，集成在开关驱动电路100的内部，与驱动装置104集成在一起，以节省元件所占的空间。具体来说，所述高边驱动组件202的第一端连接至供电设备，所述高边驱动组件202的第二端连接至所述控制器102的所述第一信号输出端a，所述高边驱动组件202的第三端连接至所述待驱动开关204。

在本发明的另一种实现方式中，高边驱动组件202与开关驱动电路100也可以为分别设置在动力电池系统中的两个部分，以满足实际需要。

需要知晓，动力电池高压回路中的单边驱动组件包括但不限于高边驱动组件和低边驱动组件，其中，低边驱动组件用于驱动动力电池高压回路的接地端接有的开关。同样，对于低边驱动组件，也可以增设具有这样既能够不影响低边驱动组件正常工作，又能够在低边驱动组件失效时代替其对待驱动开关进行驱动的驱动装置，下面结合图2来进行具体说明。

图2示出了本发明的另一个实施例的开关驱动电路的示意图。

如图2所示，本发明实施例提供了一种开关驱动电路300，包括控制器302和驱动装置304，控制器302包括第一信号输出端e；驱动装置304包括开关管，所述开关管包括第一开关管3042和第二开关管3044，所述第一开关管3042包括电源输入端f、第一信号输入端g和第二信号输出端h，所述第一信号输入端g连接至所述控制器302的所述第一信号输出端e，所述第二信号输出端h连接至所述第二开关管3044的第二信号输入端i，所述第二开关管3044包括第二信号输入端i、接地端j和第三信号输出端k，所述第三信号输出端k连接在低边驱动组件206与待驱动开关204之间，其中，在所述第一信号输入端g和所述第二信号输出端h之间的电压满足第一预定条件且所述第二信号输入端i和所述第三信号输出端k之间的电压满足第二预定条件的情况下，所述电源输入端f和所述第三信号输出端k处于导通状态。

第一信号输出端e可以为一个端口，同时连接低边驱动组件206和驱动装置304，也可以如图2中所示，包括两个端口，分别连接低边驱动组件206和驱动装置304。

其中，第一开关管3042可为NMOS(N-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金属-氧化物-半导体)晶体管，第一开关管3042的电源输入端f、第一信号输入端g和第二信号输出端h分别为漏极、栅极和源极，对应的第一预定条件即为NMOS晶体管的漏极与源极的导通条件：NMOS晶体管的栅极电压高于源极电压，而电源输入端f和第二信号输出端h处于导通状态相当于是漏极与源极导通。

第二开关管3044可为PMOS(Positive channel Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体场效应)晶体管，第二开关管3044的第二信号输入端i、接地端j和第三信号输出端k分别为栅极、漏极和源极，对应的第二预定条件即为PMOS晶体管的漏极与源极的导通条件：PMOS晶体管的栅极电压低于源极电压，而接地端j和第三信号输出端k处于导通状态相当于是漏极与源极导通。

需要注意，上述任一技术方案中描述的高电平和低电平，仅为本发明的一种实现方式，也就是说，控制器302的所述第一信号输出端e输出的电信号以及开关驱动信号不限于电平信号，还可以是脉冲调制信号等任一类型的信号。其中，采用脉冲调制信号的话，由于脉冲波的断续本质，避免了持续发送信号，可以产生节能的效果，减少了对车辆铅酸电池等供电设备的电量消耗。

基于此，在低边驱动组件206需要采用高电平方式驱动待驱动开关204闭合时，控制器302先向低边驱动组件206输出用于闭合待驱动开关204的开关驱动信号，再向驱动装置304发送低电平的电信号，在低边驱动组件206正常工作的情况下，由于第一开关管3042的栅极与源极之间的电压达不到第一开关管3042的开启电压，第一开关管3042处于断开状态，而第二开关管3044的栅极与源极之间的电压达不到第二开关管3044的开启电压，第二开关管3044处于断开状态，整个驱动装置304断路，不影响低边驱动组件206的正常工作。

在低边驱动组件206需要采用低电平方式驱动待驱动开关204断开时，控制器302先向驱动装置304发送高电平的电信号，再向低边驱动组件206输出用于断开待驱动开关204的开关驱动信号，在低边驱动组件206正常工作的情况下，由于第一开关管3042的栅极与源极之间的电压达到第一开关管3042的开启电压，第一开关管3042处于导通状态，而此时第二开关管3044的栅极与源极之间的电压达不到第二开关管3044的开启电压，第二开关管3044处于断开状态，整个驱动装置304断路，不影响低边驱动组件206的正常工作。

在使用高电平方式驱动待驱动开关204闭合时，若低边驱动组件206失效，低边驱动组件206的输入端变为高边输出的电压，而驱动装置304接收到的电信号变为低电平，第一开关管3042的栅极与源极之间的电压达不到第一开关管3042的开启电压，第一开关管3042处于断开状态，而第二开关管3044的栅极与源极之间的电压达到第二开关管3044的开启电压，第二开关管3044导通状态，驱动装置304的电源输入端f与第三信号输出端k导通，代替低边驱动组件206驱动待驱动开关204闭合。此时，控制器302可在达到预定的开关闭合持续时长后将驱动装置304的电信号改为高电平，可使待驱动开关204变为断开状态。

另外，在低边驱动组件206需要采用PWM(脉冲宽度调制)波，也就是脉冲调制信号的方式驱动待驱动开关204闭合时，在脉冲调制信号的高电平区间，控制器302先向低边驱动组件206输出用于闭合待驱动开关204的开关驱动信号，再向驱动装置304发送低电平的电信号，在低边驱动组件206正常工作的情况下，由于第一开关管3042的栅极与源极之间的电压达不到第一开关管3042的开启电压，第一开关管3042处于断开状态，而第二开关管3044的栅极与源极之间的电压达不到第二开关管3044的开启电压，第二开关管3044处于断开状态，整个驱动装置304断路，不影响低边驱动组件206的正常工作。

在脉冲调制信号的低电平区间，控制器302先向驱动装置304发送高电平的电信号，再向低边驱动组件206输出用于断开待驱动开关204的开关驱动信号，在低边驱动组件206正常工作的情况下，由于第一开关管3042的栅极与源极之间的电压达到第一开关管3042的开启电压，第一开关管3042处于导通状态，而此时第二开关管3044的栅极与源极之间的电压达不到第二开关管3044的开启电压第二开关管3044处于断开状态，整个驱动装置304断路，不影响低边驱动组件206的正常工作。

而在低边驱动组件206需要采用脉冲调制信号的方式驱动待驱动开关204闭合的场景中，若低边驱动组件206失效，低边驱动组件206的输入端变为高边输出的电压，而控制器302继续向驱动装置304输出脉冲调制信号，第一开关管3042根据脉冲调制信号的频率而导通与关断，同样，第二开关管3044根据第一开关管3042的状态而导通与关断，其功率足以达到驱动待驱动开关204保持闭合的状态。另外，控制器302可在达到预定的开关闭合持续时长后将驱动装置304的电信号改为高电平，可使待驱动开关204变为断开状态。

通过以上技术方案，将驱动装置304作为了替代单边驱动组件的辅助驱动器，能够在低边驱动组件206正常工作的情况下不影响其正常工作，并能够在其失效时代替其对待驱动开关204进行驱动，这样，在低边驱动组件206突然失效时动力电池高压回路的开关仍能闭合，避免了行进中的车辆因动力电池高压回路断开或无法正常工作而突然失去牵引力造成的减速或骤停，减少了交通事故发生的可能性，提升了动力电池高压回路、动力电池系统乃至整车的安全性。

在本发明上述实施例中，可选地，所述驱动装置304还包括：第一电阻R2，所述第一电阻R2的第一端连接至所述接地端j，所述第一电阻R2的第二端接地；第二电阻R3，所述第二电阻R3的第一端连接在所述第二信号输出端h和第三电阻R4的第一端之间，所述第二电阻R3的第二端连接至所述第二信号输入端i；第三电阻R4，所述第三电阻R4的第二端接地。第一电阻R2、第二电阻R3和第三电阻R4用于分压，以防电流过大损毁电路中的开关管。

其中，低边驱动组件206与增设的驱动装置304可使用相同的供电设备，以简化电路结构和体积，节省成本，如车辆中的铅酸电池或单独用于进行开关驱动的蓄电池，当然，低边驱动组件206与驱动装置304也可以使用不同的供电设备。

在本发明的一种实现方式中，低边驱动组件206可以作为开关驱动电路300的一部分，集成在开关驱动电路300的内部，与驱动装置304集成在一起，以节省元件所占的空间。具体来说，低边驱动组件206的第一端连接至供电设备，所述低边驱动组件206的第二端连接至所述控制器302的所述第一信号输出端e，所述低边驱动组件206的第三端连接至所述待驱动开关204。

图3示出了本发明的再一个实施例的开关驱动电路的示意图。

如图3所示，本发明实施例提供了一种组合开关驱动电路，包括第一开关驱动电路S1和第二开关驱动电路S2，第一开关驱动电路S1和第二开关驱动电路S2分别相当于图1示出的开关驱动电路100和图2示出的开关驱动电路300，也就是说，无论是高边驱动组件失效还是低边驱动组件，组合开关驱动电路都能够提供相应的驱动装置实现安全保护。

当然，第一开关驱动电路S1可按照图1所示的方式单独使用，第二开关驱动电路S2可按照图2所示的方式单独使用，如图3所示，第一开关驱动电路S1和第二开关驱动电路S2也可以进行组合使用，实际应用中，可以根据需求进行设置，本发明实施例对此不进行特别限定。

以上技术方案，针对相关技术中因单边驱动失效而带来车辆安全隐患的技术问题，能够为车辆的动力电池高压回路提供一种保护机制，在单边驱动组件失效时仍能够闭合动力电池高压回路中的开关，使动力电池高压回路仍能工作，从而来提升动力电池高压回路乃至整车的安全性。其中，单边驱动组件包括但不限于高边驱动组件和低边驱动组件，高边驱动组件用于驱动动力电池的电池模组正极连接有的开关，而低边驱动组件用于驱动动力电池高压回路的接地端接有的开关。

另外，在本发明的另一种实现方式中，还提供了一种开关驱动电路，包括控制器和驱动装置。该控制器用于向驱动装置输出电信号，该驱动装置用于根据所述电信号进行关断或导通，其中，在所述驱动装置导通的情况下，所述驱动装置用于驱动待驱动开关。

综上，在上述任一技术方案中，开关管包括三极管或场效应管，当然，开关管还可以为除此之外任何满足实际需求的条件导通的三向开关。其中，场效应管包括NMOS管和PMOS管，具有体积小、响应速度快和稳定性高的优点。

并且，在上述任一技术方案中，控制器包括电池管理系统、电池管理单元或开关驱动控制组件，其中，使用电池管理系统或电池管理单元对驱动装置进行控制，可以节省动力电池系统的内部空间，节省元件成本。其中，高边驱动组件、低边驱动组件以及驱动装置可采用相同的控制器，以准确控制信号输出时间，当然，高边驱动组件、低边驱动组件以及驱动装置也可以采用共享时钟信息的不同控制器。

图4示出了本发明的一个实施例的驱动器的框图。

如图4所示，本发明的一个实施例的驱动器400，包括开关驱动电路402，该开关驱动电路402相当于图1、图2或图3中示出的开关驱动电路，因此，该驱动器400具有和图1、图2或图3中示出的开关驱动电路相同的技术效果，在此不再赘述。

图5示出了本发明的一个实施例的电池装置的框图。

如图5所示，本发明的一个实施例的电池装置500，包括开关驱动电路502，该开关驱动电路502相当于图1、图2或图3中示出的开关驱动电路，因此，该电池装置500具有和图1、图2或图3中示出的开关驱动电路相同的技术效果，在此不再赘述。

图6示出了本发明的一个实施例的运载工具的框图。

如图6所示，本发明的一个实施例的运载工具600，包括开关驱动电路602，该开关驱动电路602相当于图1、图2或图3中示出的开关驱动电路，因此，该运载工具600具有和图1、图2或图3中示出的开关驱动电路相同的技术效果，在此不再赘述。

其中，该运载工具600包括但不限于电动汽车和混合动力汽车。

图7示出了本发明的一个实施例的开关驱动方法的流程图。

如图7所示，本发明实施例提供了一种开关驱动方法，用于上述任一实施例所述的开关驱动电路，包括：

步骤702，在开关控制信息为闭合待驱动开关时，通过控制器向高边驱动组件和低边驱动组件中至少一个发送开关控制信号，以及向驱动装置发送电信号，在所述开关控制信息为断开待驱动开关时，通过控制器向驱动装置发送电信号，以及向高边驱动组件和低边驱动组件中至少一个发送开关控制信号。

基于此，对于高边驱动组件，在需要采用高电平方式驱动继电器闭合的情况下，控制器先向高边驱动组件发送高电平的开关驱动信号，若高边驱动组件正常工作，可根据高电平的开关驱动信号输出开关闭合信号，在控制器先向高边驱动组件发送高电平的开关驱动信号后再将驱动装置的电信号置高电平，由此使得开关管的栅极电压低于源极电压，达不到开关管的开启电压，故开关管处于断开状态，不影响高边驱动组件的正常工作，高边驱动组件可顺利通过开关闭合信号控制待驱动开关闭合。

在需要采用低电平方式驱动继电器断开的情况下，控制器先向高边驱动组件发送低电平的开关驱动信号，若高边驱动组件正常工作，可根据低电平的开关驱动信号输出开关断开信号，在控制器先向高边驱动组件发送低电平的开关驱动信号后控制器再向驱动装置发送低电平的电信号，由此使得开关管的栅极电压低于源极电压，达不到开关管的开启电压，故开关管处于断开状态，不影响高边驱动组件的正常工作，高边驱动组件可顺利通过开关断开信号控制待驱动开关断开。

而当待驱动开关处于闭合状态时，若高边驱动组件失效时，高边驱动组件的输出变为低电平，而控制器给驱动装置的电信号此时已经为高电平，开关管的栅极的电压高于源极的电压，也就是说，栅极与源极之间的电压达到了开关管的开启电压，则开关管导通。由于高边驱动组件已失效，相当于断路，而开关管导通，则驱动装置工作，故此时由驱动装置驱动待驱动开关闭合，从而避免因高边驱动组件失效而导致动力电池高压回路的开关断路。

另外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：

在开关控制信息为闭合待驱动开关时，通过控制器向高边驱动组件和低边驱动组件中至少一个发送开关控制信号，以及向驱动装置发送电信号，在所述开关控制信息为断开待驱动开关时，通过控制器向驱动装置发送电信号，以及向高边驱动组件和低边驱动组件中至少一个发送开关控制信号。

需要知晓，一旦单边驱动发生失效时，启动驱动装置驱动待驱动开关的的导通与关断，这个开关先断开后闭合的过程响应时间小于1微秒，可以忽略不计，从而可认定开关可一直保持闭合状态。另外，本发明所述的开关包括但不限于继电器，其中，继电器包括但不限于主正继电器、主负继电器、快充继电器、慢充继电器、预充继电器等。

并且，上述任一实施例中的电阻阻值需要根据其连接的开关管的过流值以及开关驱动电流来确定，以确保性能最优；而开关管的选型需满足耐压需求和开启电压需求。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，在高边驱动组件突然失效时动力电池高压回路的开关仍能闭合，避免了行进中的车辆因动力电池高压回路断开或无法正常工作而突然失去牵引力造成的减速或骤停，减少了交通事故发生的可能性，提升了动力电池高压回路、动力电池系统乃至整车的安全性。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (13)

1.一种开关驱动电路，其特征在于，包括：

控制器，包括第一信号输出端；

驱动装置，包括开关管，所述开关管包括电源输入端、信号输入端和第二信号输出端，所述信号输入端连接至所述控制器的所述第一信号输出端，所述第二信号输出端连接在高边驱动组件与待驱动开关之间，

其中，在所述信号输入端和所述第二信号输出端之间的电压满足预定条件的情况下，所述电源输入端和所述第二信号输出端处于导通状态；

所述的开关驱动电路还包括：

高边驱动组件，所述高边驱动组件的第一端连接至供电设备，所述高边驱动组件的第二端连接至所述控制器的所述第一信号输出端，所述高边驱动组件的第三端连接至所述待驱动开关；

其中，所述控制器用于：先向所述高边驱动组件发送高电平的开关驱动信号，再将所述驱动装置的电信号置高电平，以使得若所述高边驱动组件正常工作，则可根据所述高电平的开关驱动信号输出开关闭合信号，以控制所述待驱动开关闭合，而所述开关管处于断开状态，不影响所述高边驱动组件的正常工作，若所述高边驱动组件失效，则所述开关管导通，由所述驱动装置驱动所述待驱动开关闭合；

所述控制器还用于：先向所述高边驱动组件发送低电平的开关驱动信号，再向所述驱动装置发送低电平的电信号，以使得若所述高边驱动组件正常工作，则可根据所述低电平的开关驱动信号输出开关断开信号，以控制所述待驱动开关断开，而所述开关管处于断开状态，不影响所述高边驱动组件的正常工作。

2.根据权利要求1所述的开关驱动电路，其特征在于，所述驱动装置还包括：

分压电阻，所述分压电阻的第一端连接至所述开关管的电源输入端，所述分压电阻的第二端连接至供电设备。

3.根据权利要求1所述的开关驱动电路，其特征在于，所述驱动装置还包括：

防反流组件，所述防反流组件的输入端连接至所述开关管的所述第二信号输出端，所述防反流组件的输出端连接在所述高边驱动组件与所述待驱动开关之间。

4.一种开关驱动电路，其特征在于，包括：

控制器，包括第一信号输出端；

驱动装置，包括开关管，所述开关管包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管包括电源输入端、第一信号输入端和第二信号输出端，所述第一信号输入端连接至所述控制器的所述第一信号输出端，所述第二信号输出端连接至所述第二开关管的第二信号输入端，所述第二开关管包括第二信号输入端、接地端和第三信号输出端，所述第三信号输出端连接在低边驱动组件与待驱动开关之间，

其中，在所述第一信号输入端和所述第二信号输出端之间的电压满足第一预定条件且所述第二信号输入端和所述第三信号输出端之间的电压满足第二预定条件的情况下，所述电源输入端和所述第三信号输出端处于导通状态；

所述的开关驱动电路还包括：

低边驱动组件，所述低边驱动组件的第一端连接至供电设备，所述低边驱动组件的第二端连接至所述控制器的所述第一信号输出端，所述低边驱动组件的第三端连接至所述待驱动开关；

其中，所述控制器用于：先向所述低边驱动组件输出用于闭合待驱动开关的开关驱动信号，再向所述驱动装置发送低电平的电信号，或者，先向所述驱动装置发送高电平的电信号，再向所述低边驱动组件输出用于断开所述待驱动开关的开关驱动信号，以使得在所述低边驱动组件正常工作的情况下，整个所述驱动装置断路，不影响所述低边驱动组件的正常工作，若所述低边驱动组件失效，所述驱动装置的所述电源输入端与所述第三信号输出端导通，代替所述低边驱动组件驱动所述待驱动开关闭合。

5.根据权利要求4所述的开关驱动电路，其特征在于，所述驱动装置还包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端连接至所述接地端，所述第一电阻的第二端接地；

第二电阻，所述第二电阻的第一端连接在所述第二信号输出端和第三电阻的第一端之间，所述第二电阻的第二端连接至所述第二信号输入端；

第三电阻，所述第三电阻的第二端接地。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的开关驱动电路，其特征在于，所述开关管为三极管或场效应管。

7.根据权利要求6所述的开关驱动电路，其特征在于，所述控制器包括电池管理系统、电池管理单元或开关驱动控制组件。

8.根据权利要求6所述的开关驱动电路，其特征在于，所述控制器的所述第一信号输出端输出电信号，所述电信号包括脉冲调制信号和/或电平信号。

9.一种驱动器，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的开关驱动电路。

10.一种电池装置，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的开关驱动电路。

11.一种运载工具，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的开关驱动电路。

12.一种开关驱动方法，其特征在于，用于如权利要求1至8中任一项所述的开关驱动电路，包括：

在开关控制信息为闭合待驱动开关时，通过控制器向高边驱动组件和低边驱动组件中至少一个发送开关控制信号，以及向驱动装置发送电信号；

在所述开关控制信息为断开待驱动开关时，通过控制器向驱动装置发送电信号，以及向高边驱动组件和低边驱动组件中至少一个发送开关控制信号。

13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，当可执行指令运行时，执行如权利要求12所述的方法，所述计算机可执行指令设置为：

在开关控制信息为闭合待驱动开关时，通过控制器向高边驱动组件和低边驱动组件中至少一个发送开关控制信号，以及向驱动装置发送电信号；

在所述开关控制信息为断开待驱动开关时，通过控制器向驱动装置发送电信号，以及向高边驱动组件和低边驱动组件中至少一个发送开关控制信号。