CN109591601B - 一种自诊断的车用分流器电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自诊断的车用分流器电路,包括:微处理器、高压隔离模块、CAN隔离模块、采集电路和电压诊断电路。所述微处理器通过所述高压隔离模块与DCDC转换器相连,所述微处理器通过所述CAN隔离模块与电池管理控制器相连,所述微处理器通过采集电路对外部电池包输出的电流进行检测。所述微处理器通过电压诊断电路对分流器的内部电阻的工作电压进行检测,如果所述工作电压小于设定电压阈值,则所述微处理器确定分流器采集端有电压故障,并通过所述CAN隔离模块上报电压故障信息。本发明能提高新能源汽车的生产效率和使用安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域,尤其涉及一种自诊断的车用分流器电路。
背景技术
在新能源汽车中,分流器用来测量电池包充放电电流(直流),根据直流电流通过电阻时在电阻两端产生电压的原理制成。传统的分流器由电阻及连接器组成,在实际使用过程中,如出现连接器虚接、连接中断及供电中断等问题后会出现电池控制器采集不到电流导致车辆放电过载、分流器温度升高引起过温等风险,严重的可能因分流器的不准确导到处电池包过放电、自燃等风险。
发明内容
本发明提供一种自诊断的车用分流器电路,解决现有新能源汽车对电池包的充放电电流测量,易存在分流器因故障导致测量不准确的问题,能提高新能源汽车的生产效率和使用安全性。
为实现以上目的,本发明提供以下技术方案:
一种自诊断的车用分流器电路,包括:微处理器、高压隔离模块、CAN隔离模块、采集电路和电压诊断电路;
所述微处理器通过所述高压隔离模块与DCDC转换器相连,所述微处理器通过所述CAN隔离模块与电池管理控制器相连,所述微处理器通过采集电路对外部电池包输出的电流进行检测;
所述微处理器通过电压诊断电路对分流器的内部电阻的工作电压进行检测,如果所述工作电压小于设定电压阈值,则所述微处理器确定分流器采集端有电压故障,并通过所述CAN隔离模块上报电压故障信息。
优选的,还包括:温度诊断电路;
所述微处理器通过所述温度诊断电路对分流器的连接端的温度进行检测,如果所述温度大于设定温度阈值,则所述微处理器判断分流器的连接端有虚接故障,并上报温度故障信息。
优选的,还包括:电流诊断电路;
所述微处理器通过电流诊断电路对分流器的内部电路的工作电流进行电流检测,如果,所述工作电流小于设定电流阈值,则所述微处理器判断分流器的内部电路存在线束故障,并上报线束故障信息。
优选的,所述电压诊断电路包括:第一电阻和第二电阻;
所述第一电阻的一端作为所述电压诊断电路的输入端,所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端和所述微处理器的第一输入端相连,所述第二电阻的另一端与所述微处理器的第二输入端相连;
所述微处理器通过所述第一输入端与所述第二输入端之间的检测电压来判断所述工作电压是否小于所述设定电压阈值,在所述检测电压小于第二电压阈值时,所述微处理器确定所述工作电压小于所述设定电压阈值。
优选的,所述温度诊断电路包括:热敏电阻和第三电阻;
所述热敏电阻的一端作为所述温度诊断电路的输入端,所述热敏电阻的另一端分别与所述第三电阻的一端和所述微处理器的第三输入端相连,所述第三电阻的另一端与所述微处理器的第四输入端相连;
在所述第三输入端与所述第四输入端之间的电压大于第三电压阈值时,所述微处理器确定分流器的连接端的温度大于所述设定温度阈值。
优选的,所述电流诊断电路包括:第四电阻、第五电阻和MOS管;
所述第四电阻一端作为所述电流诊断电路的输入端,所述第四电阻的另一端分别与所述第五电阻的一端和所述MOS管的源极相连,所述第五电阻的另一端与整车地相连;
所述MOS管的栅极与所述微处理器的第一输出端相连,所述MOS管的漏极与所述微处理器的第五输入端相连;
在所述微处理器的第一输出端输出高电平时,所述MOS管导通,使所述微处器的第五输入端与所述第五电阻的一端的电连接导通,如果所述第五输入端的电压小于第四电压阈值,则所述微处理器确定分流器的内部电路有线束故障。
优选的,所述采集电路包括:滤波电路和抗干扰电路;
所述滤波电路用于对采集电流进行差分滤波,所述抗干扰电路包括在所述采集电路的输入端串接磁珠,以增加抗干扰。
优选的,所述CAN隔离模块包括:隔离CAN收发器。
优选的,所述高压隔离模块包括:隔离式DCDC转换器。
优选的,所述微处理器包括:MM9Z1_638芯片。
本发明提供一种自诊断的车用分流器电路,通过微处理器和电压诊断电路对分流器进行自诊断,在分流器的内部电阻的工作电压小于设定电压阈值时,所述微处理器确定分流器采集端有电压故障。解决现有新能源汽车对电池包的充放电电流测量,易存在分流器因故障导致测量不准确的问题,能提高新能源汽车的生产效率和使用安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施例,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1:是本发明提供的一种自诊断的车用分流器电路结构图;
图2:是本发明实施例提供的电压诊断电路示意图;
图3:是本发明实施例提供的温度诊断电路示意图;
图4:是本发明实施例提供的电流诊断电路示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案,下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
针对当前电动汽车的电池包检测的分流器在使用过程,因不带有自诊断功能,常使检测的数据不准确,造成车辆测试不准的问题。本发明提供一种自诊断的车用分流器电路,通过微处理器和电压诊断电路对分流器进行自诊断,在分流器的内部电阻的工作电压小于设定电压阈值时,所述微处理器确定分流器采集端有电压故障。解决现有新能源汽车对电池包的充放电电流测量,易存在分流器因故障导致测量不准确的问题,能提高新能源汽车使用的安全性。
如图1所示,一种自诊断的车用分流器电路,包括:微处理器、高压隔离模块、CAN隔离模块、采集电路和电压诊断电路。所述微处理器通过所述高压隔离模块与DCDC转换器相连,所述微处理器通过所述CAN隔离模块与电池管理控制器相连,所述微处理器通过采集电路对外部电池包输出的电流进行检测。所述微处理器通过电压诊断电路对分流器的内部电阻的工作电压进行检测,如果所述工作电压小于设定电压阈值,则所述微处理器确定分流器采集端有电压故障,并通过所述CAN隔离模块上报电压故障信息。
如图1所示,该电路还包括:温度诊断电路;所述微处理器通过所述温度诊断电路对分流器的连接端的温度进行检测,如果所述温度大于设定温度阈值,则所述微处理器判断分流器的连接端有虚接故障,并上报温度故障信息。
该电路还包括:电流诊断电路;所述微处理器通过电流诊断电路对分流器的内部电路的工作电流进行电流检测,如果,所述工作电流小于设定电流阈值,则所述微处理器判断分流器的内部电路存在线束故障,并上报线束故障信息。
具体地,微处理器通过电压诊断电路对分流器的内部电阻进行工作电压诊断,可判断出分流器的内部电阻是否处于正常或器件损坏。微处理器通过温度诊断电路检测分流器的连接端与采集电池包的电路连接是否存在接触不良,造成连接端温度上升的故障。微处理器通过电流诊断电路对分流器的内部电路是否存在断线故障进行诊断。该电路能够使分流器使用过程中避免因自身故障造成电池包电压输出测量不准确的问题,能提高新能源汽车的生产效率和使用安全性。
如图2所示,所述电压诊断电路包括:第一电阻R1和第二电阻R2。所述第一电阻R1的一端作为所述电压诊断电路的输入端,所述第一电阻R1的另一端分别与所述第二电阻R2的一端和所述微处理器的第一输入端相连,所述第二电阻R2的另一端与所述微处理器的第二输入端相连。所述微处理器通过所述第一输入端与所述第二输入端之间的检测电压来判断所述工作电压是否小于所述设定电压阈值,在所述检测电压小于第二电压阈值时,所述微处理器确定所述工作电压小于所述设定电压阈值。
在实际应用中,电阻R1、电阻R2与微处理器的第一输入端和第二输入端组成供电电压诊断电路,R1级R2均为分压电阻,在电压诊断电路的输入端的电压低于一定电压值,会引起分压值的变化,达到一定阈值,会引起微处理器的采集端口出现工作不正常,微处理器即会上报故障。
如图3所示,所述温度诊断电路包括:热敏电阻R3和第三电阻R4。所述热敏电阻R3的一端作为所述温度诊断电路的输入端,所述热敏电阻R3的另一端分别与所述第三电阻R4的一端和所述微处理器的第三输入端相连,所述第三电阻R4的另一端与所述微处理器的第四输入端相连。在所述第三输入端与所述第四输入端之间的电压大于第三电压阈值时,所述微处理器确定分流器的连接端的温度大于所述设定温度阈值。
在实际应用中,热敏电阻、分压电阻与微处理器的第三输入端和第四输入端组成温度诊断电路,R3为NTC电阻,R4为分压电阻,R3会随着温度变化而变化阻值,从而使微处理器接收电压值发生变化,如果电压值达到一定阈值,则会上报故障;上报后电池包继电器断开。此故障诊断可以有效诊断出分流器虚接、电路板内部过温问题。
如图4所示,所述电流诊断电路包括:第四电阻R5、第五电阻R6和MOS管QC1。所述第四电阻R5一端作为所述电流诊断电路的输入端,所述第四电阻R5的另一端分别与所述第五电阻R6的一端和所述MOS管QC1的源极相连,所述第五电阻R6的另一端与整车地相连。所述MOS管QC1的栅极与所述微处理器的第一输出端相连,所述MOS管QC1的漏极与所述微处理器的第五输入端相连。在所述微处理器的第一输出端输出高电平时,所述MOS管QC1导通,使所述微处器的第五输入端与所述第五电阻的一端的电连接导通,如果所述第五输入端的电压小于第四电压阈值,则所述微处理器确定分流器的内部电路有线束故障。
在实际应用中,上电后及分流器采集电流超过一定时间无电流值变化后微处理器将通过第一输出端发送高电平使能信号,将MOS管QC1导通,MOS管导通后将根据分压电阻R5和R6,使检测电压通过第五输入端反馈给微处理器;如果微处理器检测到的电压值在误差范围内,则表示整个分流器采集电路及线束无问题,不报故障;如果微处理器检测到的电压值不在误差范围内,则上报电流采集故障;此故障诊断能有效避免由于线束问题引起的电流采集问题。
进一步,所述采集电路包括:滤波电路和抗干扰电路;所述滤波电路用于对采集电流进行差分滤波,所述抗干扰电路包括在所述采集电路的输入端串接磁珠,以增加抗干扰。
进一步,所述CAN隔离模块包括:隔离CAN收发器,可采用TJA1052I型号芯片。
进一步,所述高压隔离模块包括:隔离式DCDC转换器,可采用NKE1212DC芯片。
更进一步,所述微处理器包括:MM9Z1_638芯片。
可见,本发明提供一种自诊断的车用分流器电路,通过微处理器和电压诊断电路对分流器进行自诊断,在分流器的内部电阻的工作电压小于设定电压阈值时,所述微处理器确定分流器采集端有电压故障。解决现有新能源汽车对电池包的充放电电流测量,易存在分流器因故障导致测量不准确的问题,能提高新能源汽车的生产效率和使用安全性。
以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果,以上所述仅为本发明的较佳实施例,但本发明不以图面所示限定实施范围,凡是依照本发明的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,均应在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种自诊断的车用分流器电路,其特征在于,包括:微处理器、高压隔离模块、CAN隔离模块、采集电路和电压诊断电路;
所述微处理器通过所述高压隔离模块与DCDC转换器相连,所述微处理器通过所述CAN隔离模块与电池管理控制器相连,所述微处理器通过采集电路对外部电池包输出的电流进行检测;
所述微处理器通过电压诊断电路对分流器的内部电阻的工作电压进行检测,如果所述工作电压小于设定电压阈值,则所述微处理器确定分流器采集端有电压故障,并通过所述CAN隔离模块上报电压故障信息;
所述电压诊断电路包括:第一电阻和第二电阻;
所述第一电阻的一端作为所述电压诊断电路的输入端,所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端和所述微处理器的第一输入端相连,所述第二电阻的另一端与所述微处理器的第二输入端相连;
所述微处理器通过所述第一输入端与所述第二输入端之间的检测电压来判断所述工作电压是否小于所述设定电压阈值,在所述检测电压小于第二电压阈值时,所述微处理器确定所述工作电压小于所述设定电压阈值。
2.根据权利要求1所述的自诊断的车用分流器电路,其特征在于,还包括:温度诊断电路;
所述微处理器通过所述温度诊断电路对分流器的连接端的温度进行检测,如果所述温度大于设定温度阈值,则所述微处理器判断分流器的连接端有虚接故障,并上报温度故障信息。
3.根据权利要求2所述的自诊断的车用分流器电路,其特征在于,还包括:电流诊断电路;
所述微处理器通过电流诊断电路对分流器的内部电路的工作电流进行电流检测,如果,所述工作电流小于设定电流阈值,则所述微处理器判断分流器的内部电路存在线束故障,并上报线束故障信息。
4.根据权利要求3所述的自诊断的车用分流器电路,其特征在于,所述温度诊断电路包括:热敏电阻和第三电阻;
所述热敏电阻的一端作为所述温度诊断电路的输入端,所述热敏电阻的另一端分别与所述第三电阻的一端和所述微处理器的第三输入端相连,所述第三电阻的另一端与所述微处理器的第四输入端相连;
在所述第三输入端与所述第四输入端之间的电压大于第三电压阈值时,所述微处理器确定分流器的连接端的温度大于所述设定温度阈值。
5.根据权利要求4所述的自诊断的车用分流器电路,其特征在于,所述电流诊断电路包括:第四电阻、第五电阻和MOS管;
所述第四电阻一端作为所述电流诊断电路的输入端,所述第四电阻的另一端分别与所述第五电阻的一端和所述MOS管的源极相连,所述第五电阻的另一端与整车地相连;
所述MOS管的栅极与所述微处理器的第一输出端相连,所述MOS管的漏极与所述微处理器的第五输入端相连;
在所述微处理器的第一输出端输出高电平时,所述MOS管导通,使所述微处理 器的第五输入端与所述第五电阻的一端的电连接导通,如果所述第五输入端的电压小于第四电压阈值,则所述微处理器确定分流器的内部电路有线束故障。
6.根据权利要求5所述的自诊断的车用分流器电路,其特征在于,所述采集电路包括:滤波电路和抗干扰电路;
所述滤波电路用于对采集电流进行差分滤波,所述抗干扰电路包括在所述采集电路的输入端串接磁珠,以增加抗干扰。
7.根据权利要求6所述的自诊断的车用分流器电路,其特征在于,所述CAN隔离模块包括:隔离CAN收发器。
8.根据权利要求7所述的自诊断的车用分流器电路,其特征在于,所述高压隔离模块包括:隔离式DCDC转换器。
9.根据权利要求8所述的自诊断的车用分流器电路,其特征在于,所述微处理器包括:MM9Z1_638芯片。
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