CN110967617B - 高压互锁电路及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高压互锁电路及其检测方法,涉及电力技术领域。该高压互锁电路包括:交流信号源模块与检测电阻集合和高压互锁模块连接,交流信号源模块用于输出交流电信号;检测电阻集合与信号检测模块和高压互锁模块连接;信号检测模块用于采集检测电阻集合的电信号,并根据采集的检测电阻集合的电信号,输出检测结果信号;控制模块与交流信号源模块和信号检测模块连接,控制模块用于控制交流信号源模块输出交流电信号,还用于获取检测结果信号,并根据检测结果信号确定高压互锁模块的故障。利用本发明的技术方案能够实现对高压互锁的故障原因的定位。
Description
技术领域
本发明属于电力技术领域,尤其涉及一种高压互锁电路及其检测方法。
背景技术
随着新能源汽车的快速发展,新能源汽车的安全问题成为了人们关注的重点问题。新能源汽车靠高电压和大电流为汽车提供动力,因此,高压安全中的高压互锁电路在高压回路监控系统中至关重要。
高压互锁电路用于实时监控新能源汽车内各个高压部件间的连接完好性,保证新能源汽车能够运行在安全状态。现阶段,对高压互锁电路的检测只能得知是否发生故障,但并不能得到具体故障,从而无法定位故障原因。
发明内容
本发明实施例提供了一种高压互锁电路及其检测方法,能够实现对故障原因的定位。
第一方面,本发明实施例提供一种高压互锁电路,包括:交流信号源模块,交流信号源模块与检测电阻集合和高压互锁模块连接,交流信号源模块用于输出交流电信号;检测电阻集合,检测电阻集合与信号检测模块和高压互锁模块连接;信号检测模块,信号检测模块用于采集检测电阻集合的电信号,并根据采集的检测电阻集合的电信号,输出检测结果信号;控制模块,控制模块与交流信号源模块和信号检测模块连接,控制模块用于控制交流信号源模块输出交流电信号,还用于获取检测结果信号,并根据检测结果信号确定高压互锁模块的故障。
第二方面,本发明实施例提供一种高压互锁电路的检测方法,应用于第一方面的技术方案中的高压互锁电路,高压互锁电路的检测方法包括:控制模块控制交流源模块输出交流电信号;信号检测模块采集检测电阻集合的电信号,并根据电信号,输出检测结果信号;控制模块获取检测结果信号,并根据检测结果信号确定高压互锁模块的故障。
本发明实施例提供了一种高压互锁电路及其检测方法,交流信号源模块输出交流电信号,交流电信号可经过检测电阻集合和高压互锁模块。高压互锁模块发生不同的故障,检测电阻集合的电信号也会发生不同的改变。信号检测模块可采集检测电阻集合的电信号,并根据采集到的检测电阻集合的电信号,输出检测结果信号。控制模块可根据检测结果信号,确定高压互锁模块的故障,从而实现对故障原因的定位。
附图说明
从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1本发明一实施例提供的一种高压互锁电路的结构示意图;
图2为本发明实施例中一种高压互锁电路的一种具体实现方式的结构示意图;
图3为本发明实施例一种高压互锁电路中带有限流电阻的一种具体实现方式的结构示意图;
图4为本发明实施例中一种高压互锁电路中带有第一检测模块的一种具体实现方式的结构示意图;
图5为本发明实施例中一种高压互锁电路中具有多个检测电阻的一种具体实现方式的结构示意图;
图6为本发明实施例中一种高压互锁电路的另一种具体实现方式的结构示意图;
图7为本发明实施例中一种高压互锁电路的又一种具体实现方式的结构示意图;
图8为本发明实施例中一种高压互锁电路的再一种具体实现方式的结构示意图;
图9为本发明实施例中一种信号检测模块的结构示意图;
图10为本发明实施例中一种信号检测模块的结构示意图;
图11为本发明实施例中一种高压互锁模块正常工作的第三检测结果信号与第四检测结果信号的波形图;
图12为本发明实施例中一种高压互锁模块发生短电源故障的第三检测结果信号与第四检测结果信号的波形图;
图13为本发明实施例中一种高压互锁模块发生短地故障的第三检测结果信号与第四检测结果信号的波形图;
图14为本发明实施例中一种高压互锁模块发生开路故障的第三检测结果信号与第四检测结果信号的波形图;
图15为本发明一实施例提供的一种高压互锁电路的检测方法的流程图;
图16为本发明另一实施例中一种高压互锁电路的检测方法的流程图;
图17为本发明又一实施例中一种高压互锁电路的检测方法的流程图;
图18为本发明再一实施例中一种高压互锁电路的检测方法的流程图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本发明的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法,而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中,没有示出公知的结构和技术,以便避免对本发明造成不必要的模糊。
本发明实施例提供了一种高压互锁电路及其检测方法,可应用于新能源汽车中高压互锁安全保护的场景中。该高压互锁电路中产生的电信号为交流电信号,从而通过检测电阻集合的电信号也为交流电信号。高压互锁电路中的信号检测模块可采集检测电阻集合的电信号,从而根据检测电阻集合的电信号的变化形式,确定具体故障。需要说明的是,本发明实施例中的电信号可以为电压信号、电流信号、电位信号等,在此并不限定。
图1本发明一实施例提供的一种高压互锁电路的结构示意图(并未示出控制模块)。如图1所示,该高压互锁电路包括交流信号源模块P1、检测电阻集合P2、信号检测模块P3和控制模块。
交流信号源模块P1与检测电阻集合P2和高压互锁模块P4连接,交流信号源模块P1用于输出交流电信号。在一些示例中,交流信号源模块P1可包括一个或多个电源。电源可以为电流源或电压源,比如恒压源或恒流源。电源还可为振荡源P12,振荡源P12可输出脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)信号、余弦信号、正弦信号等振荡信号。若交流信号源模块P1包括多个电源,则多个电源的类型可以不同。
检测电阻集合P2与信号检测模块P3和高压互锁模块P4连接。信号检测模块P3用于采集检测电阻集合P2的电信号,并根据采集的检测电阻集合P2的电信号,输出检测结果信号。
检测电阻集合P2可包括一个或多个电阻。若检测电阻集合P2包括多个电阻,并不限定多个电阻的连接方式。交流信号源模块P1、检测电阻集合P2、高压互锁模块P4可形成回路。由于交流信号源模块P1输出交流电信号,因此,若交流信号源模块P1、检测电阻集合P2、高压互锁模块P4形成的回路导通,则通过检测电阻集合P2中各电阻以及高压互锁模块P4的电信号也为交流电信号。信号检测模块P3采集检测电阻集合P2的电信号,并根据从电信号进行故障检测,输出检测结果信号。检测结果信号可表征高压互锁模块P4的故障。
高压互锁模块P4具体可以为高压互锁回路,也可为高压互锁回路的一部分。在一些示例中,高压互锁模块P4可包括维护开关模块,维护开关模块用于导通或断开高压互锁模块P4与检测电阻集合P2及交流信号源模块P1的连接。维护开关模块具体可通过连接器、手动维护开关(Manual Service Disconnect,MSD)等部件实现,在此并不限定。为了便于说明,下面的实施例以维护开关模块包括手动维护开关为例进行说明。
控制模块与交流信号源模块P1和信号检测模块P3连接。控制模块用于控制交流信号源模块P1输出交流电信号。控制模块可控制交流信号源模块P1中的电源的导通和断开。在一些示例中,控制模块还可控制交流信号源模块P1输出的交流电信号。
控制模块还用于获取检测结果信号,并根据检测结果信号确定高压互锁模块P4的故障。在一些示例中,控制模块具体可为微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)等,在此并不限定。控制模块可根据检测结果信号,确定高压互锁模块P4是否发生故障以及具体故障。比如,高压互锁模块P4的故障可包括短电源故障、短地故障或开路故障等。
在本发明实施例中,交流信号源模块P1输出交流电信号,交流电信号可经过检测电阻集合P2和高压互锁模块P4。高压互锁模块P4发生不同的故障,检测电阻集合P2的电信号也会发生不同的改变。信号检测模块P3可采集检测电阻集合P2的电信号,并根据采集到的检测电阻集合P2的电信号,输出检测结果信号。控制模块可根据检测结果信号,确定高压互锁模块P4的故障,从而实现对故障原因的定位。
在本发明实施例中,当高压互锁模块P4发生故障时,可根据检测结果信号快速、精确地确定高压互锁模块P4的故障。而且,由于高压互锁电路中的电信号为交流电信号,因此本发明实施例中的高压互锁电路的抗干扰能力强,能够有效避免高压互锁模块P4的故障的误判。若高压互锁电路中采用恒流源,还可避免长线路的线阻导致的高压互锁模块P4的故障检测的可靠性的降低,使得高压互锁电路可支持长连接线路。
需要说明的是,若控制模块确定高压互锁模块P4发生故障,控制模块可控制高压互锁电路中的回路断开,以保证高压互锁电路的安全性。若高压互锁电路安装在新能源汽车中,则控制模块确定高压互锁模块P4发生故障,还可向整车控制器上报故障通知消息,以使整车控制器根据具体的故障,执行不同的保护操作。比如,整车控制器可切断高压互锁电路中的回路。又比如,在高压互锁电路中设置保险丝,若出现大电流,保险丝熔断,以断开高压互锁电路中的回路。
图2为本发明实施例中一种高压互锁电路的一种具体实现方式的结构示意图(并未示出控制模块)。如图2所示,交流信号源模块P1包括恒定电源P11和开关网络单元,开关网络单元包括第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3和第四开关K4。
恒定电源P11具体可包括恒流源或恒压源,在此并不限定。且恒流源或恒压源的数目在此也并不限定。比如,恒定电源P11包括一个恒流源。又比如,恒定电源P11包括两个恒流源,且两个恒流源可相互独立工作,在此并不限定。针对于不同的恒流源,判定不同的恒流源是否发生故障所利用的诊断参数也可不同。若其中一个恒流源出现故障或出现问题,可通过另一个恒流源的工作维持高压互锁电路的运行。
开关网络中的第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3和第四开关K4中的每个开关也可有其他部件实现,在此并不限定。比如,第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3和第四开关K4中的每个开关可利用多个开关部件实现。开关网络中的第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3和第四开关K4也可由一个或多个部件实现。比如,开关网络中的第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3和第四开关K4可由H桥芯片实现。
第一开关K1的一端与恒定电源P11的一端连接,第一开关K1的另一端与第二开关K2的一端和检测电阻集合P2连接。
第二开关K2的一端与检测电阻集合P2连接,第二开关K2的另一端与参考电势位连接。
第三开关K3的一端与恒定电源P11的另一端连接,第三开关K3的另一端与第四开关K4的一端和高压互锁模块P4连接。
第四开关K4的一端与高压互锁模块P4连接,第四开关K4的另一端与参考电势位连接。
控制模块具体用于控制第一开关K1组合和第二开关K2组合交替导通,以输出交流电信号。第一开关K1组合包括第一开关K1和第四开关K4。第二开关K2组合包括第二开关K2和第三开关K3。
比如,控制模块控制第一开关K1和第四开关K4导通(即第一开关K1组合导通),第二开关K2和第三开关K3断开(即第二开关K2组合断开),电流方向为恒定电源P11→第一开关K1→检测电阻集合P2→高压互锁模块P4→第四开关K4→参考电势位。控制模块控制第二开关K2和第三开关K3导通(即第二开关K2组合导通),第一开关K1和第四开关K4断开(即第一开关K1组合断开),电流方向为恒定电源P11→第三开关K3→高压互锁模块P4→检测电阻集合P2→第二开关K2→参考电势位。交替导通第一开关K1组合和第二开关K2组合,从而产生交流电信号。
在一些示例中,上述高压互锁电路还可包括限流电阻网络。限流电阻网络可包括一个或多个限流电阻。比如,限流电阻网络可包括第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻、第四限流电阻、第五限流电阻和第六限流电阻中的一个或多个。
其中,第一限流电阻位于恒定电源P11与第三开关K3之间。第二限流电阻位于第三开关与高压互锁模块P4之间,以及第三开关K3与第四开关K4之间。第三限流电阻位于高压互锁模块P4与第三开关K3之间,以及第三开关K3与第四开关K4之间。第四限流电阻位于第四开关K4与参考电势位之间。第五限流电阻位于恒定电源P11与第一开关K1之间。第六限流电阻位于第二开关K2与参考电势位之间。
在高压互锁模块P4发生某些故障的情况下,高压互锁电路中出现的大电流可能会将上述实施例中的开关烧毁。通过设置限流电阻网络,以避免上述实施例中的开关被烧毁。比如,若高压互锁模块P4发生短地故障,且第三开关K3处于导通状态,第三开关K3可能会被烧毁。则可通过设置第一限流电阻和/或第二限流电阻,对通过第三开关K3的电流进行限流,避免第三开关K3被烧毁。又比如,若高压互锁模块P4发生短电源故障,且第四开关K4处于导通状态,第四开关K4可能会被烧毁。则可通过设置第三限流电阻和/或第四限流电阻,对通过第四开关K4的电流进行限流,避免第四开关K4被烧毁。再比如,若高压互锁模块P4发生短地故障,且第一开关K1处于导通状态,第一开关K1可能会被烧毁。则可通过设置第五限流电阻,对通过第一开关K1的电流进行限流,避免第一开关K1被烧毁。又比如,若高压互锁模块P4发生短电源故障,且第二开关K2处于导通状态,第二开关K2可能会被烧毁。则可通过设置第六限流电阻,对通过第二开关K2的电流进行限流,避免第二开关K2被烧毁。
图3为本发明实施例一种高压互锁电路中带有限流电阻的一种具体实现方式的结构示意图(并未示出控制模块)。如图3所示,可设置第三限流电阻,防止第四开关K4被烧毁。第三限流电阻的一端与高压互锁模块P4连接,第三限流的另一端与第三开关K3的另一端和第四开关K4的一端连接。
在一些示例中,高压互锁电路还可包括第一检测模块。图4为本发明实施例中一种高压互锁电路中带有第一检测模块的一种具体实现方式的结构示意图(并未示出控制模块)。如图4所示,第一检测模块P5与恒定电源P11并联。
第一检测模块P5用于检测恒定电源P11是否发生故障,并向控制模块发送恒定电源P11的故障判断结果信号。故障判断结果信号指示恒定电源P11是否发生故障。比如,第一检测模块P5可采集恒定电源P11两端的电信号,根据电信号的波形是否在正常波形范围内,判断恒定电源P11是否发生故障。也可根据电信号的值是否在正常信号阈值范围内,判断恒定电源P11是否发生故障。在此并不限定。
控制模块接收第一检测模块P5发送的恒定电源P11的故障判断结果信号,根据恒定电源P11的故障判断结果信号,确定恒定电源P11是否发生故障。若控制模块确定恒定电源P11发生故障,可控制恒定电源P11与高压互锁电路中的其他部件断开,以避免出现安全问题。
在一些示例中,检测电阻集合P2可包括多个检测电阻,多个检测电阻之间相互串联。每个检测电阻连接有一个信号检测模块P3。图5为本发明实施例中一种高压互锁电路中具有多个检测电阻的一种具体实现方式的结构示意图(并未示出控制模块)。
如图5所示,检测电阻集合P2包括两个检测电阻Ra1和Ra2。其中,检测电阻Ra1的一端与第一开关K1的另一端和第二开关K2的一端连接,检测电阻Ra1的另一端与高压互锁模块P4连接。检测电阻Ra2的一端与高压互锁模块P4连接,检测电阻Ra2的另一端与第三开关K3的另一端和第四开关K4的一端连接。其中,可根据高压互锁电路的高压互锁模块P4出现故障的大电流情况下电阻上的功率,确定检测电阻的阻值等。且图5中的两个检测电阻Ra1和Ra2各自并联有一个信号检测模块P3。两个信号检测模块P3均可向控制模块输出检测结果信号。
在一些示例中,高压互锁模块P4中也可包括检测电阻以及与检测电阻并联的信号检测模块P3。并不限定高压互锁模块P4中检测电阻的数目。比如,如图5所示,高压互锁模块P4包括检测电阻Ra3,以及与检测电阻Ra3并联的信号检测模块P3。高压互锁模块P4中的信号检测模块P3也可向控制模块输出检测结果信号。需要说明的是,若交流信号源模块P1包括恒流源,则高压互锁模块P4中可包括大量的检测电阻以及与检测电阻连接的信号检测模块P3,可进一步提高高压互锁电路对高压互锁模块P4的故障判定的可靠性。
控制模块可根据检测电阻集合P2中检测电阻对应的信号检测模块P3输出的检测结果信号和/或高压互锁模块P4中的信号检测模块P3输出的检测结果信号,共同确定高压互锁模块P4的故障,以避免单一的信号检测模块P3输出的检测结果信号有误而造成的误判,提高确定高压互锁模块P4的故障的可靠性。在一些示例中,若高压互锁电路安装在新能源汽车中,整车中的控制模块也可获取检测电阻集合P2中检测电阻对应的信号检测模块P3输出的检测结果信号和/或高压互锁模块P4中的信号检测模块P3输出的检测结果信号,来进行故障诊断。
需要说明的是,上述检测电阻(包括Ra、Ra1、Ra2和Ra3)也可由多个电阻组合替代,在此并不限定。
图6为本发明实施例中一种高压互锁电路的另一种具体实现方式的结构示意图(并未示出控制模块)。如图6所示,交流信号源模块P1包括振荡源P12。
振荡源P12的一端与检测电阻集合P2连接,振荡源P12的另一端与高压互锁模块P4连接。振荡源P12用于为高压互锁模块P4提供交流电信号。也就是说,振荡源P12可直接提供经过检测电阻集合P2和高压互锁模块P4的交流电信号。
图7为本发明实施例中一种高压互锁电路的又一种具体实现方式的结构示意图(并未示出控制模块)。图7与图2的不同之处在于,交流信号源模块P1除恒定电源P11和开关网络单元以外,还可包括振荡源P12、第五开关K5、第六开关K6和第二检测模块P6。
其中,第五开关K5的一端与振荡源P12的一端连接,第五开关K5的另一端与第一开关K1的另一端、第二开关K2的一端和检测电阻集合P2连接。
第六开关K6的一端与振荡源P12的另一端连接,第六开关K6的另一端与第三开关K3的另一端、第四开关K4的一端和高压互锁模块P4连接。
第二检测模块P6分别与恒定电源P11和振荡源P12并联。如图7所示,第二检测模块P6可具有四个检测端,第一个检测端与恒定电源P11的一端连接,第二个检测端与恒定电源P11的另一端连接,第三个检测端与振荡源P12的一端连接,第四个检测端与振荡源P12的另一端连接。
第二检测模块P6用于分别检测恒定电源P11和振荡源P12是否发生故障,并向控制模块发送恒定电源P11和振荡源P12的故障判断结果信号。比如,如图7所示,第二检测模块P6可采集恒定电源P11两端的电信号,根据电信号的波形是否在正常波形范围内,判断恒定电源P11是否发生故障。也可根据电信号的值是否在正常信号阈值范围内,判断恒定电源P11是否发生故障。在此并不限定。第二检测模块P6对振荡源P12的故障检测同恒定电源P11的故障检测基本相同,在此不再赘述。需要说明的是,针对振荡源P12的正常信号阈值范围与针对恒定电源P11的正常信号阈值范围可以不同。针对振荡源P12的正常信号阈值范围与针对恒定电源P11的正常信号阈值范围可不同。
恒定电源P11的故障判断结果信号可指示恒定电源P11是否发生故障。振荡源P12的故障判断结果信号可指示振荡源P12是否发生故障。控制模块可根据故障判断结果信号,确定振荡源P12和恒定电源P11是否发生故障。
控制模块也可控制第五开关K5与第六开关K6。比如,控制模块控制第五开关K5与第六开关K6导通,则振荡源P12进入工作状态,可为高压互锁电路提供交流电信号。控制模块控制第五开关K5与第六开关K6断开,则振荡源P12退出工作状态。控制模块控制第一开关K1与第三开关K3断开,则恒定电源P11退出工作状态。
控制模块还用于接收故障判断结果信号,若故障判断结果信号指示恒定电源P11和振荡源P12中的一个出现故障,则控制开关网络单元、第五开关K5和第六开关K6,控制恒定电源P11和振荡源P12中未发生故障的一个进入工作状态。
若控制模块确定恒定电源P11和振荡源P12中的一个出现故障,则控制模块控制出现故障的恒定电源P11或振荡源P12退出工作状态,并控制未出现故障的振荡源P12或恒定电源P11进入工作状态。具体的,可通过控制开关网络单元、第五开关K5和第六开关K6,控制出现故障的恒定电源P11或振荡源P12退出工作状态,以及控制未出现故障的振荡源P12或恒定电源P11进入工作状态。
通过切换进入工作状态的恒定电源P11或振荡源P12,以避免出现故障的恒定电源P11或振荡源P12导致高压互锁电路出现安全问题。而且,由于恒定电源P11与振荡源P12的工作原理不同,恒定电源P11与振荡源P12同时出现故障的概率非常小,从而提高了高压互锁电路的安全性。
控制模块还用于接收故障判断结果信号,若故障判断结果信号指示恒定电源P11和振荡源P12均无故障,则控制开关网络单元、第五开关K5和第六开关K6,以控制恒定电源P11和振荡源P12中的任意一个进入工作状态。
控制模块还用于若确定高压互锁模块P4出现故障,将恒定电源P11与振荡源P12中处于工作状态的一个切换为恒定电源P11与振荡源P12中的另一个,并重新获取检测结果信号,并根据检测结果信号确定高压互锁模块P4的故障。
若确定高压互锁模块P4出现故障,可控制已处于工作状态的恒定电源P11或振荡源P12退出工作状态,控制未处于工作状态的振荡源P12或恒定电源P11进入工作状态,再次进行高压互锁模块P4的故障检测,以验证高压互锁模块P4是否确实出现故障。比如,若恒定电源P11处于工作状态,为高压互锁电路提供电信号,若确定高压互锁模块P4出现故障,则可控制恒定电源P11退出工作状态,并控制振荡源P12进入工作状态。在振荡源P12为高压互锁电路提供点信号时,重新进行高压互锁模块P4的故障检测。
在切换提供电信号的信号源后,再次进行高压互锁模块P4的故障检测,以提高故障检测的可靠性。
需要说明的是,第二检测模块P6也可具体实现为两个检测模块,两个检测模块中的一个与恒定电源P11并联,两个检测模块中的另一个与振荡源P12并联,在此并不限定。
图8为本发明实施例中一种高压互锁电路的再一种具体实现方式的结构示意图(并未示出控制模块)。图8与图2的不同之处在于,交流信号源模块P1除恒定电源P11和开关网络单元以外,还可包括振荡源P12和第三检测模块P7。
振荡源P12与恒定电源P11并联。振荡源P12用于提供交流电信号。振荡源P12和和恒定电源P11的相关内容可参见上述实施例中的相关说明,在此不再赘述。
第三检测模块P7分别与恒定电源P11和振荡源P12并联。第二检测模块P6用于分别检测恒定电源P11和振荡源P12是否发生故障,并向控制模块发送故障判断结果信号。在本发明实施例中,恒定电源P11与振荡源P12直接并联。第三检测模块P7既与恒定电源P11并联,又与振荡源P12并联。比如,如图8所示,第三检测模块P7可具有两个检测端,一个检测端与恒定电源P11的一端和振荡源P12的一端连接,另一个检测端与恒定电源P11的另一端和振荡源P12的另一端连接。
需要说明的是,在一些示例中,上述的第一检测模块P5、第二检测模块P6和第三检测模块P7可利用模数转换器(Analog to Digital Converter,ADC)采集恒定电源P11和/或振荡源P12的电压波形,并根据采集得到的电压波形判断恒定电源P11和/或振荡源P12是否发生故障。
控制模块还用于接收故障判断结果信号,若故障判断结果信号指示恒定电源P11和振荡源P12中的一个出现故障,则控制恒定电源P11和振荡源P12中未发生故障的一个进入工作状态。
控制模块还用于接收故障判断结果信号,若故障判断结果信号指示恒定电源P11和振荡源P12均无故障,则控制恒定电源P11和振荡源P12中的任意一个进入工作状态。
控制模块还用于若确定高压互锁模块P4出现故障,将恒定电源P11与振荡源P12中处于工作状态的一个切换为恒定电源P11与振荡源P12中的另一个,并重新获取检测结果信号,并根据检测结果信号确定高压互锁模块P4的故障。
上述控制模块切换恒定电源P11和振荡源P12,以及再次进行高压互锁模块P4的故障检测的相关内容可参见上述实施例,在此不再赘述。
图9为本发明实施例中一种信号检测模块的结构示意图。如图9所示,信号检测模块P3可包括第一差分运算放大单元P31和第二差分运算放大单元P32。在本实施例中,检测电阻集合P2包括至少一个检测电阻。检测结果信号包括第一检测结果信号和第二检测结果信号。
第一差分运算放大单元P31,第一差分运算放大单元P31的输入端与检测电阻的两端连接,第一差分运算放大单元P31的输出端与控制模块连接。第一差分运算放大单元P31用于根据第一差分运算放大单元P31的输入端的输入信号,输出第一检测结果信号。
第二差分运算放大单元P32,第二差分运算放大单元P32的输入端与检测电阻的两端连接,第二差分运算放大单元P32的输出端与控制模块连接。第二差分运算放大单元P32用于根据第二差分运算放大单元P32的输入端的输入信号,输出第二检测结果信号。
比如,如图9所示,第一差分运算放大单元P31包括第一差分运算放大器。第一差分运算放大器的反相输入端与检测电阻的一端连接,第一差分运算放大器的正相输入端与检测电阻的另一端连接。第一差分运算放大器的输出端与控制模块连接。第一差分运算放大器的正电源端与第一电平提供端连接,第一差分运算放大器的负电源端与参考电势位连接。第一差分运算放大器的正电源端还可连接电容的一端,电容的另一端与参考电势位连接。
第二差分运算放大单元P32包括第二差分运算放大器。第二差分运算放大器的正相输入端与检测电阻的一端连接,第二差分运算放大器的反相输入端与检测电阻的另一端连接。第二差分运算放大器的输出端与控制模块连接。第二差分运算放大器的正电源端与第二电平提供端连接,第二差分运算放大器的负电源端与参考电势位连接。第二差分运算放大器的正电源端还可连接电容的一端,电容的另一端与参考电势位连接。
需要说明的是,上述电阻和电容均代表等效电阻和等效电容,在具体实施中,可在高压互锁电路中采用多个电阻和多个电容。第一电平提供端、第二电平提供端的电压可以相等,也可以不等,具体可根据工作场景和工作需求设置,在此并不限定。
以信号检测模块P3采集的电信号为电压信号为例进行说明,则第一检测结果信号和第二检测结果信号也为电压信号。设第一差分运算放大器和第二差分运算放大器的电压放大倍数均为X。若检测电阻的阻值为Ra,流过检测电阻的电流的值为I1,且电流的方向为从检测电阻的一端至另一端。则第一差分运算放大器的输出端的第一检测结果信号Vout1和第二差分运算放大器的输出端的第二检测结果信号Vout2的计算如下:
Vout1=X×(Ra×I1) (1)
Vout2=-X×(Ra×I1) (2)
可根据第一差分运算放大器的输出端的第一检测结果信号和第二差分运算放大器的输出端的第二检测结果信号,确定高压互锁模块P4的故障。比如,若Vout1=Vout2=0,控制模块可确定高压互锁模块P4发生开路故障。又比如,若第二检测结果信号Vout2为低电平信号,第一检测结果信号Vout1为正常的交流电信号,控制模块可确定检测电阻的另一端发生短电源故障或确定检测电阻的一端发生短地故障。再比如,若第一检测结果信号Vout1为低电平信号,第二检测结果信号Vout2为正常的交流电信号,控制模块可确定检测电阻的一端发生短电源故障或确定检测电阻的另一端发生短地故障。
图10为本发明实施例中一种信号检测模块的结构示意图。如图10所示,信号检测模块P3可包括第三差分运算放大单元P33和限值比较单元P34。在本实施例中,检测电阻集合P2包括至少一个检测电阻。
第三差分运算放大单元P33的输入端连接检测电阻的两端,第三差分运算放大单元P33的输出端连接限值比较单元P34。第三差分运算放大单元P33用于将检测电阻的两端的电信号放大为待检测电信号,并将待检测电信号输入限值比较单元P34。
限值比较单元P34与控制模块连接。限值比较单元P34用于产生上限信号阈值和下限信号阈值,以及用于将待检测电信号与上限信号阈值、下限信号阈值进行对比,输出检测结果信号。
在一些示例中,如图10所示,第三差分运算放大单元P33包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第三差分运算放大器F3和第一电容C1。
其中,第三差分运算放大器F3的正相输入端与第一电阻R1的一端、第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端。第一电阻R1的另一端与检测电阻集合Ra的一端连接。第二电阻R2的另一端与参考电势位连接。第三电阻R3的另一端与第一电平端V1连接。第三差分运算放大器F3的反相输入端与第四电阻R4的一端、第五电阻R5的一端连接。第四电阻R4的另一端与检测电阻集合Ra的另一端连接。第五电阻R5的另一端与第三差分运算放大器F3的输出端、限值比较单元P34连接。第三差分运算放大器F3的正电源端与第二电平端V2、第一电容C1的一端连接。第一电容C1的另一端与参考电势位连接。第三差分运算放大器F3的负电源端与参考电势位连接。第三差分运算放大器F3的输出端连接限值比较单元P34。
限值比较单元P34包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第一比较器B1、第二比较器B2、第二电容C2和第三电容C3。
其中,第一比较器B1的反相输入端与第六电阻R6的一端、第七电阻R7的一端连接。第六电阻R6的另一端与参考电势位连接。第七电阻R7的另一端与第三电平端V3连接。第一比较器B1的正相输入端与运算放大器F1的输出端、第二比较器B2的反相输入端连接。第一比较器B1的正电源端与第四电平端V4连接。第一比较器B1的负电源端与参考电势位连接。第一比较器B1的输出端与第八电阻R8的一端、第九电阻R9的一端连接。第八电阻R8的另一端与第五电平端V5连接。第九电阻R9的另一端与第二电容C22的一端、限值比较单元P34的第一输出端HVIL_H连接。第二电容C2的另一端与参考电势位连接。
第二比较器B2的正相输入端与第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端连接。第十电阻R10的另一端与参考电势位连接。第十一电阻R11的另一端与第六电平端V6连接。第二比较器B2的反相输入端与运算放大器F1的输出端连接。第二比较器B2的正电源端与第七电平端V7连接。第二比较器B2的负电源端与参考电势位连接。第二比较器B2的输出端与第十二电阻R12的一端、第十三电阻R13的一端连接。第十二电阻R12的另一端与第五电平端V5连接。第十三电阻R13的另一端与第三电容C3的一端、限值比较单元P34的第二输出端HVIL_L连接。第三电容C3的另一端与参考电势位连接。
限值比较单元P34的第一输出端HVIL_H、第二输出端HVIL_L与控制模块连接。控制模块可根据第一输出端HVIL_H输出的第三检测结果信号和第二输出端HVIL_L输出的第四检测结果信号,确定高压互锁模块的故障。
需要说明的是,上述电阻和电容均代表等效电阻和等效电容,在具体实施中,可在高压互锁电路中采用多个电阻和多个电容。第一电平端V1、第二电平端V2、第三电平端V3、第四电平端V4、第五电平端V5、第六电平端V6、第七电平端V7的电压可以相等,也可以不等,具体可根据工作场景和工作需求设置,在此并不限定。
下面以交流电信号为交流电压信号为一具体示例进行说明。比如,设定高压互锁电路正常工作下的交流电压信号的方向为第一方向的待检测电压信号Vout3高于上限信号阈值Vlim_H,即Vout3>Vlim_H,高压互锁电路正常工作下的交流电压信号的方向为第二方向的待检测电压信号Vout4低于下限信号阈值Vlim_L,即Vout4<Vlim_L。在高压互锁电路中,存在高压互锁模块正常工作、高压互锁模块发生开路故障、高压互锁模块发生短地故障和高压互锁模块发生短电源故障四种情况。在四种情况下的第一输出端输出的第三检测结果信号和第二输出端输出的第四检测结果信号不同。需要说明的是,第一方向与第二方向相反。
图11为本发明实施例中一种高压互锁模块正常工作的第三检测结果信号与第四检测结果信号的波形图。如图11所示,由于交流电信号流过检测电阻集合,因此输出的待检测电压信号也为周期性变化的信号。交流电信号的方向为第一方向的情况下,流过检测电阻集合的电流为n毫安。交流电信号的方向为第二方向的情况下,流过检测电阻集合的电流为-n毫安。待检测电压信号高于上限信号阈值的状态和待检测电压信号低于下限信号阈值的状态交替出现,从而得到如图11所示的第三检测结果信号与第四检测结果信号的波形。
图12为本发明实施例中一种高压互锁模块发生短电源故障的第三检测结果信号与第四检测结果信号的波形图。如图12所示,由于高压互锁模块发生短电源故障,交流电压信号的方向为第一方向的情况下,流过检测电阻集合的电流为0。交流电压信号的方向为第二方向的情况下,流过检测电阻集合的电流仍然为正常状态下的-n毫安。从而得到如图12所示的第三检测结果信号和第四检测结果信号的波形。
图13为本发明实施例中一种高压互锁模块发生短地故障的第三检测结果信号与第四检测结果信号的波形图。如图13所示,由于高压互锁模块发生短地故障,交流电压信号的方向为第二方向的情况下,流过检测电阻集合的电流为0。交流电压信号的方向为第一方向的情况下,流过检测电阻集合的电流仍然为正常状态下的n毫安。从而得到如图13所示的第三检测结果信号和第四检测结果信号的波形。
图14为本发明实施例中一种高压互锁模块发生开路故障的第三检测结果信号与第四检测结果信号的波形图。如图14所示,由于高压互锁模块发生开路故障,在交流电压信号的方向为第一方向的情况下,流过检测电阻集合的电流为0。交流电压信号的方向为第二方向的情况下,流过检测电阻集合的电流也为0。从而得到如图14所示的第三检测结果信号和第四检测结果信号的波形。
需要说明的是,图11至图14中的虚线为低电平信号的基准线,与虚线重合的为低电平信号,高于虚线的为高电平信号。
需要说明的是,上述实施例中的参考电势位为参考的基准电势位,具体可以为地、车身框架等,在此并不限定。
上述实施例中的电阻集合可包括至少一个电阻。若电阻集合包括两个以上的电阻,则两个以上的电阻之间的连接关系可为串联、并联或混联,在此并不限定电阻之间的连接关系以及电阻的阻值大小。
需要说明的是,上述实施例中也可由多个高压互锁电路组成高压互锁系统,多个高压互锁电路中的检测电阻集合可串联。
图15为本发明一实施例提供的一种高压互锁电路的检测方法的流程图。该高压互锁电路的检测方法可应用于上述实施例中的高压互锁电路。如图15所示,该高压互锁电路的检测方法包括步骤S101至步骤S103。
在步骤S101中,控制模块控制交流源模块输出交流电信号。
在步骤S102中,信号检测模块采集检测电阻集合的电信号,并根据电信号,输出检测结果信号。
在步骤S103中,控制模块获取检测结果信号,并根据检测结果信号确定高压互锁模块的故障。
在一些示例中,高压互锁模块的故障包括短电源故障、短地故障或开路故障。
步骤S101至步骤S103的相关内容可参见上述实施例中的相关说明,在此不再赘述。
在本发明实施例中,交流信号源模块输出交流电信号,交流电信号可经过检测电阻集合和高压互锁模块。高压互锁模块发生不同的故障,检测电阻集合的电信号也会发生不同的改变。信号检测模块可采集检测电阻集合的电信号,并根据采集到的检测电阻集合的电信号,输出检测结果信号。控制模块可根据检测结果,确定高压互锁模块的故障,从而实现对故障原因的定位。
在一些示例中,如图2、图3、图4、图5、图7、图8所示的高压互锁电路,交流信号源模块包括恒定电源和开关网络单元,开关网络单元包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关。上述步骤S101可细化为步骤S1011。
步骤S1011中,控制模块控制第一开关组合和第二开关组合交替导通,以输出交流电信号。
其中,第一开关组合包括第一开关和第四开关。第二开关组合包括第二开关和第三开关。比如,一段时间包括多个时间段T,则在第一个时间段T中,第一开关组合导通,第二开关组合断开。在第二个时间段T中,第二开关组合导通,第一开关组合断开。在第三个时间段T中,第一开关组合导通,第二开关组合断开。以此类推,第一开关组合和第二开关组合交替导通。
步骤S1011的相关内容可参见上述实施例中的相关说明,在此不再赘述。
图16为本发明另一实施例中一种高压互锁电路的检测方法的流程图。在一些示例中,如图4所示,高压互锁电路还可包括第一检测模块。对应的,图16与图15的不同之处在于,图16所示的高压互锁电路的检测方法还可包括步骤S104。
在步骤S104中,第一检测模块采集恒定电源两端的电信号,并根据恒定电源两端的电信号,生成恒定电源的故障判断结果信号并向控制模块发送。
图17为本发明又一实施例中一种高压互锁电路的检测方法的流程图。如图7所示,交流信号源模块还包括振荡源、第五开关和第六开关,高压互锁电路还可包括第二检测模块。对应的,图17与图15的不同之处在于,图17所示的高压互锁电路的检测方法还可包括步骤S105至步骤S109。
在步骤S105中,第二检测模块采集恒定电源两端的电信号和振荡源两端的电信号,并根据恒定电源两端的电信号和振荡源两端的电信号,生成恒定电源和振荡源的故障判断结果信号并向控制模块发送。
在步骤S106中,控制模块接收故障判断结果信号。
在步骤S107中,若故障判断结果信号指示恒定电源和振荡源中的一个出现故障,控制模块控制开关网络单元、第五开关和第六开关,控制恒定电源和振荡源中未发生故障的一个进入工作状态。
在步骤S108中,若故障判断结果信号指示恒定电源和振荡源均无故障,控制模块控制开关网络单元、第五开关和第六开关,控制恒定电源和振荡源中的任意一个进入工作状态。
比如,高压互锁电路如图7所示,可通过控制第五开关K5和第六开关K6断开,第一开关组合和第二开关组合交替导通,从而控制振荡源处于非工作状态,恒定电源进入工作状态。可通过控制第一开关K1、第二开关、第三开关K3和第四开关K4断开,第五开关K5和第六开关K6导通,从而控制恒定电源处于非工作状态,振荡源进入工作状态。
在步骤S109中,控制模块若确定高压互锁模块出现故障,将恒定电源与振荡源中处于工作状态的一个切换为恒定电源与振荡源中的另一个,并重新获取检测结果信号,并根据检测结果信号确定高压互锁模块的故障。
图18为本发明再一实施例中一种高压互锁电路的检测方法的流程图。如图8所示,交流信号源模块还包括与恒定电源并联的振荡源,高压互锁电路还可包括分别与恒定电源和振荡源并联的第三检测模块。对应的,图18与图15的不同之处在于,图18所示的高压互锁电路的检测方法还可包括步骤S110至步骤S113,以及上述实施例中的步骤S109。
在步骤S110中,第三检测模块采集恒定电源两端的电信号和振荡源两端的电信号,并根据恒定电源两端的电信号和振荡源两端的电信号,生成恒定电源和振荡源的故障判断结果信号并向控制模块发送。
在步骤S111中,控制模块接收故障判断结果信号。
在步骤S112中,若故障判断结果信号指示恒定电源和振荡源中的一个出现故障,控制模块控制恒定电源和振荡源中未发生故障的一个进入工作状态。
在步骤S113中,若故障判断结果信号指示恒定电源和振荡源均无故障,控制模块控制恒定电源和振荡源中的任意一个进入工作状态。
比如,控制模块可控制恒定电源和振荡源的开关。控制模块控制恒定电源开启,则恒定电源进入工作状态。控制模块控制恒定电源关断,则恒定电源进入非工作状态。控制模块控制振荡源开启,则振荡源进入工作状态。控制模块控制振荡源关断,则振荡源进入非工作状态。
上述步骤S104至步骤S113的相关内容可参见上述实施例中的相关说明,在此不再赘述。
需要说明的是,上述高压互锁电路的检测方法的步骤可实时执行。比如,在新能源汽车的电池管理系统上电后,高压互锁电路即开始进行实时检测。实时检测可及时发现高压互锁模块的故障并解决,提高了高压互锁电路的安全性。
上述高压互锁电路的检测方法的步骤也可即时执行。比如,可以在新能源汽车高压上电前和下电前各进行一次或多次高压互锁电路的检测。又比如,可在新能源汽车运行过程中定时进行高压互锁电路的检测。在不进行高压互锁电路的检测时,控制模块可控制高压互锁电路的回路断开,或控制交流信号源模块中的各个电源(包括恒定电源和/或振荡源)关断。即时检测可节约高压互锁电路消耗的电量,并可延长高压互锁电路中各个部件的寿命。
需要明确的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于高压互锁电路的检测方法实施例而言,相关之处可以参见高压互锁电路实施例的说明部分。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明的精神之后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。并且,为了简明起见,这里省略对已知方法技术的详细描述。
本领域技术人员应能理解,上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合,以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上,应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中,术语“包括”并不排除其他装置或步骤;不定冠词“一个”不排除多个;术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。
Claims (19)
1.一种高压互锁电路,其特征在于,包括:
交流信号源模块,所述交流信号源模块与检测电阻集合和高压互锁模块连接,所述交流信号源模块用于输出交流电信号;
所述检测电阻集合,所述检测电阻集合与信号检测模块和所述高压互锁模块连接;
所述信号检测模块,所述信号检测模块用于采集所述检测电阻集合的电信号,并根据采集的所述检测电阻集合的电信号,输出检测结果信号,其中,所述高压互锁模块包括至少一个检测电阻,每个所述检测电阻连接有一个所述信号检测模块;
控制模块,所述控制模块与所述交流信号源模块和所述信号检测模块连接,所述控制模块用于控制交流信号源模块输出交流电信号,还用于获取所述检测结果信号,并根据所述检测结果信号确定所述高压互锁模块的故障;
其中,所述检测电阻集合包括多个检测电阻,每个所述检测电阻连接有一个所述信号检测模块;
所述控制模块,具体还用于根据所述检测电阻集合中检测电阻对应的信号检测模块输出的检测结果信号和/或高压互锁模块中的信号检测模块输出的检测结果信号,共同确定高压互锁模块的故障。
2.根据权利要求1所述的高压互锁电路,其特征在于,所述交流信号源模块包括恒定电源和开关网络单元,所述开关网络单元包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关;
所述第一开关的一端与所述恒定电源的一端连接,所述第一开关的另一端与所述第二开关的一端和所述检测电阻集合连接;
所述第二开关的一端与所述检测电阻集合连接,所述第二开关的另一端与参考电势位连接;
所述第三开关的一端与所述恒定电源的另一端连接,所述第三开关的另一端与所述第四开关的一端和所述高压互锁模块连接;
所述第四开关的一端与所述高压互锁模块连接,所述第四开关的另一端与所述参考电势位连接;
所述控制模块具体用于控制第一开关组合和第二开关组合交替导通,以输出交流电信号,所述第一开关组合包括所述第一开关和所述第四开关,所述第二开关组合包括所述第二开关和所述第三开关。
3.根据权利要求2所述的高压互锁电路,其特征在于,还包括限流电阻网络,所述限流电阻网络包括第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻、第四限流电阻、第五限流电阻和第六限流电阻中的一个或多个;
所述第一限流电阻位于所述恒定电源与所述第三开关之间;
所述第二限流电阻位于所述第三开关与所述高压互锁模块之间,以及所述第三开关与所述第四开关之间;
所述第三限流电阻位于所述高压互锁模块与所述第三开关之间,以及上述高压互锁模块与所述第四开关之间;
所述第四限流电阻位于所述第四开关与所述参考电势位之间;
所述第五限流电阻位于所述恒定电源与所述第一开关之间;
所述第六限流电阻位于所述第二开关与所述参考电势位之间。
4.根据权利要求2所述的高压互锁电路,其特征在于,所述高压互锁电路还包括:
第一检测模块,所述第一检测模块与所述恒定电源并联,所述第一检测模块用于检测所述恒定电源是否发生故障,并向所述控制模块发送所述恒定电源的故障判断结果信号。
5.根据权利要求1所述的高压互锁电路,其特征在于,所述交流信号源模块包括振荡源,
所述振荡源的一端与所述检测电阻集合连接,所述振荡源的另一端与所述高压互锁模块连接,所述振荡源用于为所述高压互锁模块提供交流电信号。
6.根据权利要求2所述的高压互锁电路,其特征在于,所述交流信号源模块还包括振荡源、第五开关和第六开关;
所述第五开关的一端与所述振荡源的一端连接,所述第五开关的另一端与所述第一开关的另一端、所述第二开关的一端和所述检测电阻集合连接;
所述第六开关的一端与所述振荡源的另一端连接,所述第六开关的另一端与所述第三开关的另一端、所述第四开关的一端和所述高压互锁模块连接。
7.根据权利要求6所述的高压互锁电路,其特征在于,所述高压互锁电路还包括:
第二检测模块,所述第二检测模块分别与所述恒定电源和所述振荡源并联,所述第二检测模块用于分别检测所述恒定电源和所述振荡源是否发生故障,并向所述控制模块发送所述恒定电源和所述振荡源的故障判断结果信号;
所述控制模块还用于接收所述故障判断结果信号,若所述故障判断结果信号指示所述恒定电源和所述振荡源中的一个出现故障,则控制所述开关网络单元、所述第五开关和所述第六开关,以控制所述恒定电源和所述振荡源中未发生故障的一个进入工作状态;
所述控制模块还用于接收所述故障判断结果信号,若所述故障判断结果信号指示所述恒定电源和所述振荡源均无故障,则控制所述开关网络单元、所述第五开关和所述第六开关,以控制恒定电源和所述振荡源中的任意一个进入工作状态;
所述控制模块还用于若确定所述高压互锁模块出现故障,将所述恒定电源与所述振荡源中处于工作状态的一个切换为所述恒定电源与所述振荡源中的另一个,并重新获取所述检测结果信号,并根据所述检测结果信号确定所述高压互锁模块的故障。
8.根据权利要求2所述的高压互锁电路,其特征在于,所述交流信号源模块还包括振荡源,
所述振荡源与所述恒定电源并联,所述振荡源用于提供交流电信号。
9.根据权利要求8所述的高压互锁电路,其特征在于,所述高压互锁电路还包括:
第三检测模块,所述第三检测模块分别与所述恒定电源和所述振荡源并联,所述第三检测模块用于分别检测所述恒定电源和所述振荡源是否发生故障,并向所述控制模块发送故障判断结果信号;
所述控制模块还用于接收所述故障判断结果信号,若所述故障判断结果信号指示所述恒定电源和所述振荡源中的一个出现故障,则控制恒定电源和所述振荡源中未发生故障的一个进入工作状态;
所述控制模块还用于接收所述故障判断结果信号,若所述故障判断结果信号指示所述恒定电源和所述振荡源均无故障,则控制所述恒定电源和所述振荡源中的任意一个进入工作状态;
所述控制模块还用于若确定所述高压互锁模块出现故障,将所述恒定电源与所述振荡源中处于工作状态的一个切换为所述恒定电源与所述振荡源中的另一个,并重新获取所述检测结果信号,并根据所述检测结果信号确定所述高压互锁模块的故障。
10.根据权利要求1所述的高压互锁电路,其特征在于,所述检测电阻集合包括至少一个检测电阻,所述检测结果信号包括第一检测结果信号和第二检测结果信号;
所述信号检测模块,包括:
第一差分运算放大单元,所述第一差分运算放大单元的输入端与所述检测电阻的两端连接,所述第一差分运算放大单元的输出端与所述控制模块连接,所述第一差分运算放大单元用于根据所述第一差分运算放大单元的输入端的输入信号,输出第一检测结果信号;
第二差分运算放大单元,所述第二差分运算放大单元的输入端与所述检测电阻的两端连接,所述第二差分运算放大单元的输出端与所述控制模块连接,所述第二差分运算放大单元用于根据所述第二差分运算放大单元的输入端的输入信号,输出第二检测结果信号。
11.根据权利要求1所述的高压互锁电路,其特征在于,所述检测电阻集合包括至少一个检测电阻;
所述信号检测模块,包括:
第三差分运算放大单元,所述第三差分运算放大单元的输入端连接所述检测电阻的两端,所述第三差分运算放大单元的输出端连接限值比较单元,所述第三差分运算放大单元用于将所述检测电阻的两端的电信号放大为待检测电信号,并将所述待检测电信号输入所述限值比较单元;
所述限值比较单元,所述限值比较单元与所述控制模块连接,所述限值比较单元用于产生上限信号阈值和下限信号阈值,以及用于将所述待检测电信号与所述上限信号阈值、下限信号阈值进行对比,输出检测结果信号。
12.根据权利要求1所述的高压互锁电路,其特征在于,所述高压互锁模块包括维护开关模块,所述维护开关模块用于导通或断开所述高压互锁模块与所述检测电阻集合及交流信号源模块的连接。
13.一种高压互锁电路的检测方法,其特征在于,应用于如权利要求1至12中任意一项所述的高压互锁电路,所述高压互锁电路的检测方法包括:
所述控制模块控制所述交流源模块输出交流电信号;
所述信号检测模块采集所述检测电阻集合的电信号,并根据所述电信号,输出检测结果信号;
所述控制模块获取所述检测结果信号,并根据所述检测结果信号确定所述高压互锁模块的故障;
其中,所述检测电阻集合包括多个检测电阻,每个所述检测电阻连接有一个所述信号检测模块;
所述控制模块,具体还用于根据所述检测电阻集合中检测电阻对应的信号检测模块输出的检测结果信号和/或高压互锁模块中的信号检测模块输出的检测结果信号,共同确定高压互锁模块的故障。
14.根据权利要求13所述的高压互锁电路的检测方法,其特征在于,所述交流信号源模块包括恒定电源和开关网络单元,所述开关网络单元包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关,所述第一开关的一端与所述恒定电源的一端连接,所述第一开关的另一端与所述第二开关的一端和所述检测电阻集合连接,所述第二开关的一端与所述检测电阻集合连接,所述第二开关的另一端与参考电势位连接,所述第三开关的一端与所述恒定电源的另一端连接,所述第三开关的另一端与所述第四开关的一端和所述高压互锁模块连接,所述第四开关的一端与所述高压互锁模块连接,所述第四开关的另一端与所述参考电势位连接;
所述控制模块控制所述交流源模块输出交流电信号,包括:
所述控制模块控制第一开关组合和第二开关组合交替导通,以输出交流电信号,所述第一开关组合包括所述第一开关和所述第四开关,所述第二开关组合包括所述第二开关和所述第三开关。
15.根据权利要求14所述的高压互锁电路的检测方法,其特征在于,所述高压互锁电路还包括第一检测模块;
所述高压互锁电路的检测方法还包括:
所述第一检测模块采集所述恒定电源两端的电信号,并根据所述恒定电源两端的电信号,生成所述恒定电源的故障判断结果信号并向控制模块发送。
16.根据权利要求14所述的高压互锁电路的检测方法,其特征在于,所述交流信号源模块还包括振荡源、第五开关和第六开关,所述第五开关的一端与所述振荡源的一端连接,所述第五开关的另一端与所述第一开关的另一端、所述第二开关的一端和所述检测电阻集合连接,所述第六开关的一端与所述振荡源的另一端连接,所述第六开关的另一端与所述第三开关的另一端、所述第四开关的一端和所述高压互锁模块连接,所述高压互锁电路还包括第二检测模块;
所述高压互锁电路的检测方法还包括:
所述第二检测模块采集所述恒定电源两端的电信号和所述振荡源两端的电信号,并根据所述恒定电源两端的电信号和所述振荡源两端的电信号,生成所述恒定电源和所述振荡源的故障判断结果信号并向控制模块发送;
所述控制模块接收所述故障判断结果信号;
若述故障判断结果信号指示所述恒定电源和所述振荡源中的一个出现故障,所述控制模块控制所述开关网络单元、所述第五开关和所述第六开关,控制所述恒定电源和所述振荡源中未发生故障的一个进入工作状态;
若所述故障判断结果信号指示所述恒定电源和所述振荡源均无故障,所述控制模块控制所述开关网络单元、所述第五开关和所述第六开关,控制恒定电源和所述振荡源中的任意一个进入工作状态。
17.根据权利要求14所述的高压互锁电路的检测方法,所述交流信号源模块还包括与所述恒定电源并联的振荡源,所述高压互锁电路还包括分别与所述恒定电源和所述振荡源并联的第三检测模块;
所述高压互锁电路的检测方法,还包括:
所述第三检测模块采集所述恒定电源两端的电信号和所述振荡源两端的电信号,并根据所述恒定电源两端的电信号和所述振荡源两端的电信号,生成所述恒定电源和所述振荡源的故障判断结果信号并向控制模块发送;
所述控制模块接收所述故障判断结果信号;
若述故障判断结果信号指示所述恒定电源和所述振荡源中的一个出现故障,所述控制模块控制所述恒定电源和所述振荡源中未发生故障的一个进入工作状态;
若述故障判断结果信号指示所述恒定电源和所述振荡源均无故障,所述控制模块控制所述恒定电源和所述振荡源中的任意一个进入工作状态。
18.根据权利要求16或17所述的高压互锁电路的检测方法,其特征在于,所述高压互锁电路的检测方法,还包括:
所述控制模块若确定所述高压互锁模块出现故障,将所述恒定电源与所述振荡源中处于工作状态的一个切换为所述恒定电源与所述振荡源中的另一个,并重新获取所述检测结果信号,并根据所述检测结果信号确定所述高压互锁模块的故障。
19.根据权利要求13至17中任意一项所述的高压互锁电路的检测方法,其特征在于,所述高压互锁模块的故障包括短电源故障、短地故障或开路故障。
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