CN111766503A - 驱动故障诊断电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及新能源汽车领域，公开了一种驱动故障诊断电路。所述驱动故障诊断电路包括：串接的驱动开关单元和负载电路，位于所述负载电路的第一端的第一节点，以及位于所述负载电路的第二端的第二节点；以及与所述第一节点和/或所述第二节点电连接的诊断控制电路；所述诊断控制电路用于检测所述第一节点的电压和/或所述第二节点的电压，根据检测到的所述第一节点的电压或所述第二节点的电压确定故障类型。使用本发明提供的技术方案，使得能够检测出电动汽车驱动电路故障的原因。

Description

驱动故障诊断电路

技术领域

本发明实施例涉及新能源汽车领域，特别涉及一种驱动故障诊断电路。

背景技术

电动汽车替代燃油汽车已经成为汽车行业发展的趋势，而电动汽车所使用的大功率开关器件，如继电器、接触器等，以及一些负载对车辆的安全运行十分重要。由于复杂的行车环境以及负载自身寿命的原因，上述器件可能会失效，而导致失效的原因很可能是器件自身出现开路、短电源以及短地故障而造成的，所以在负载上电前就诊断出以上故障，并报告给整车控制器，以采取一些安全措施，显得尤为重要。

发明人在研究现有技术的过程中发现，传统的故障检测方案主要是利用RC分压回检电路，以及利用三极管或MOS管的特性检测出故障，不能区分出是短电源、短地、开路还是电源本身的故障。其中，RC分压回检电路还需要根据负载内阻，调节分压比例，此外，传统的检测方案有时还需要开启负载的驱动电路，这样会增加负载误开启的风险，比如接触器的上电诊断过程中是不允许接触器闭合的。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种驱动故障诊断电路，使得能够检测出电动汽车驱动电路故障的原因。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种驱动故障诊断电路，包括：串接的驱动开关单元和负载电路，位于所述负载电路的第一端的第一节点，以及位于所述负载电路的第二端的第二节点；以及与所述第一节点或所述第二节点电连接的诊断控制电路；所述诊断控制电路用于检测所述第一节点的电压或所述第二节点的电压，根据检测到的所述第一节点的电压或所述第二节点的电压确定故障类型。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过检测负载电路至少一端的电压，配合一定的检测策略，使得能够有效检测出电动汽车驱动电路的故障原因。

具体地，所述驱动故障诊断电路还包括：驱动电源；所述驱动电源的供电输出端与所述负载电路的第一端电连接，所述负载电路的第二端与所述驱动开关单元的第一端电连接，所述驱动开关单元的第二端接地。该方式中，提供了低边驱动电路中的驱动电源、负载电路和驱动开关单元的具体连接。

具体地，驱动故障诊断电路中的诊断控制电路包括：微控制器(MCU)和第一开关电路；该第一开关电路的第一端与第一节点电连接，该第一开关电路的第二端与该微控制器的检测端电连接，该第一开关电路的控制端与该微控制器的第一控制信号输出端电连接；该微控制器用于通过第一控制信号输出端控制该第一开关电路处于闭合状态，并根据检测端检测到的电压，确定故障类型。

该方式中，在低边驱动电路中，通过检测第一开关电路在闭合状态下第一节点电压值，可确定具体的故障类型。

具体地，所述诊断控制电路还包括第二开关电路；所述第二开关电路的第一端与所述第二节点电连接，所述第二开关电路的第二端与所述微控制器的检测端电连接，所述第二开关电路的控制端与所述微控制器的第二控制信号输出端电连接；所述微控制器用于：通过所述第一控制信号输出端控制所述第一开关电路处于闭合状态的情况下，通过所述第二控制信号输出端控制所述第二开关电路处于断开状态。

具体地，所述微控制器通过第一控制信号输出端控制该第一开关电路处于闭合状态，且通过第二控制信号输出端控制该第二开关电路处于断开状态，且该微控制器确定检测端检测到的电压为零，则确定故障类型为驱动电源故障或第一节点短地。该方式中，在低边驱动电路中，通过控制第一开关电路与第二开关电路的断开或闭合的配合方式，能够确定驱动电源故障或第一节点短地故障。

具体地，若所述微控制器通过所述第一控制信号输出端控制所述第一开关电路处于闭合状态，且通过所述第二控制信号输出端控制所述第二开关电路处于断开状态，且所述微控制器确定所述检测端检测到的电压不为零，则该微控制器通过第一控制信号输出端控制该第一开关电路处于断开状态，且通过第二控制信号输出端控制该第二开关电路处于闭合状态，且确定检测端检测到的电压为零，则确定故障类型为负载开路或第二节点短地。

该方式中，在低边驱动电路中，通过控制第一开关电路与第二开关电路的断开或闭合的配合方式，能够确定负载开路或第二节点短地故障。

具体地，所述诊断控制电路还包括第三开关电路；该第三开关电路的第一端连接检测电源，该第三开关电路的第二端连接第二节点，该第三开关电路的控制端连接该微控制器的第三控制信号输出端；该微控制器通过第三控制信号输出端控制该第三开关电路处于断开状态。

具体地，微控制器还用于：确定故障类型为负载开路或第二节点短地之后，通过该第一控制信号输出端控制第一开关电路处于断开状态，且通过第二控制信号输出端控制该第二开关电路处于闭合状态，且通过第三控制信号输出端控制该第三开关电路处于闭合状态，并根据检测端检测到的电压，确定故障类型。

具体地，若微控制器通过第一控制信号输出端控制该第一开关电路处于断开状态，且通过第二控制信号输出端控制该第二开关电路处于闭合状态，且通过第三控制信号输出端控制该第三开关电路处于闭合状态，该微控制器若确定检测端检测到的电压为零，则确定故障类型为第二节点短地，若确定检测端检测到的电压不为零，则确定故障类型为负载开路。

该方式中，在低边驱动电路中，根据第一开关电路、第二开关电路以及第三开关电路的断开或闭合的配合方式，能够区分第二节点短地以及负载开路故障。

具体地，驱动故障诊断电路还包括驱动电源；所述驱动电源的供电输出端与所述驱动开关单元的第一端电连接，所述驱动开关单元的第二端与所述负载电路的第一端电连接，所述负载电路的第二端接地。该方式中，提供了高边驱动电路中驱动电路、驱动开关单元以及负载电路的具体电路连接。

具体地，所述诊断控制电路包括微控制器、第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路；所述第一开关电路的第一端与所述第一节点电连接，所述第一开关电路的第二端与所述微控制器的检测端电连接，所述第一开关电路的控制端与所述微控制器的第一控制信号输出端电连接；所述第二开关电路的第一端与所述第二节点电连接，所述第二开关电路的第二端与所述微控制器的检测端电连接，所述第二开关电路的控制端与所述微控制器的第二控制信号输出端电连接；所述第三开关电路的第一端连接检测电源，所述第三开关电路的第二端连接所述第一节点，所述微控制器的第三控制信号输出端与所述第三开关电路的控制端电连接。

所述微控制器具体用于：通过所述第一控制信号输出端控制所述第一开关电路处于闭合状态，通过所述第二控制信号输出端控制所述第二开关电路处于断开状态的情况下，通过所述第三控制信号输出端控制所述第三开关电路处于断开状态，通过所述检测端检测所述第三开关电路处于断开状态时所述第一节点的电压，以及通过所述第三控制信号输出端控制所述第三开关电路切换为闭合状态，通过所述检测端检测所述第三开关电路处于闭合状态时所述第一节点的电压，根据所述第三开关电路处于断开状态时所述第一节点的电压，以及所述第三开关电路处于闭合状态时所述第一节点的电压，确定故障类型。

该方式中，在高边驱动电路中，在第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路的的开关状态的配合下，检测第一节点的电压，使得能够根据该第一节点的电压确定故障类型。

具体地，微控制器具体用于：若确定该第三开关电路处于断开状态时第一节点的电压大于零，则确定故障类型为负载短电源；若确定该第三开关电路处于断开状态时第一节点的电压等于零，且确定该第三开关电路处于闭合状态时第一节点的电压仍等于零，则确定故障类型为负载短地。

该方式中，在高边驱动电路中，通过第三开关电路断开或闭合状态下的第一节点的电压，能够区分负载短电源和负载短地故障。

具体地，微控制器还用于：若确定该第三开关电路处于断开状态时第一节点的电压等于零，且确定该第三开关电路处于闭合状态时第一节点的电压不等于零，则通过第一控制信号输出端控制该第一开关电路从闭合状态切换为断开状态后，通过第二控制信号输出端控制该第二开关电路从断开状态切换为闭合状态；若通过检测端检测到第二节点的电压大于零，则确定故障类型为地线丢失，若确定检测端检测到的第二节点的电压等于零，则确定无故障。

该方式中，在高边驱动电路中，微处理器通过控制第三开关电路、第一开关电路和第二开关电路的断开或闭合，能够检测出地线丢失故障。

具体地，所述诊断控制电路还包括信号滤波单元，所述信号滤波单元的输入端电连接所述第一开关电路的第二端以及所述第二开关电路的第二端，所述信号滤波单元的输出端电连接所述微控制器的检测端。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本发明第一实施方式中的驱动故障诊断电路结构示意图；

图2是根据本发明第二实施方式中的驱动故障诊断电路的结构示意图；

图3是根据本发明第二实施方式中的诊断控制电路的结构示意图；

图4是根据本发明第二实施方式中的另一诊断控制电路的结构示意图；

图5是根据本发明第三实施方式中的诊断控制电路的结构示意图；

图6是根据本发明第四实施方式中的低边驱动故障诊断电路的结构示意图；

图7是根据本发明第四实施方式中的故障诊断流程示意图；

图8是根据本发明第五实施方式中的驱动故障诊断电路的结构示意图；

图9是根据本发明第五实施方式中的诊断控制电路的结构示意图；

图10是根据本发明第五实施方式的故障诊断流程示意图；

图11是根据本发明第六实施方式的驱动故障诊断电路的结构示意图；

图12是根据本发明第七实施方式中的驱动故障诊断电路的结构示意图；

图13是根据本发明第七实施方式中的驱动故障诊断流程示意图；

图14是根据本发明第八实施方式中的高边驱动故障诊断电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

需要说明的是，在本发明以下各实施方式中，术语“第一”、“第二”等仅用于名词区分，不代表顺序，也不用于指示或暗示相对重要性。并且，“包括”是开放性限定，不具有“仅包括”的含义。

本发明第一实施方式中提供了一种驱动故障诊断电路，如图1所示，该驱动故障诊断电路包括驱动开关单元101和负载电路102，位于负载电路102第一端的第一节点103，以及位于负载电路102的第二端的第二节点104；以及与第一节点103或第二节点104电连接的诊断控制电路105。

需要说明的是，驱动开关单元101和负载电路102电连接，图1中所示仅是以驱动开关单元101与负载电路102的第二端电连接为例，当然驱动开关单元101还可以是与负载电路102的第一端电连接。

其中，诊断控制电路105用于检测第一节点103的电压或第二节点104的电压，根据检测到的第一节点103的电压或第二节点104的电压确定故障类型。

该实施方式中，通过检测负载电路至少一端的电压，配合一定的检测策略，使得能够有效检测出电动汽车驱动电路的故障原因。

本发明的第二实施方式涉及一种驱动故障诊断电路，用于检测电动汽车中电池低边驱动电路的故障类型。该实施方式中的驱动开关单元101为低边驱动单元。下面对该故障诊断电路的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解本方案的实现细节，并非实施本方案的必须。

图2所示为本实施方式中的低边驱动故障诊断电路的结构图，相对于第一实施方式，该低边驱动故障诊断电路中还包括驱动电源106。该驱动电源106的供电输出端与负载电路102的第一端电连接，该负载电路102的第二端与驱动开关单元101的第一端电连接，该驱动开关单元的第二端接地。

具体地，该低边驱动故障诊断电路中，负载电路102和驱动开关单元101与驱动电源106依次串接，第一节点103位于驱动电源106和负载电路102之间，第二节点104位于负载电路102和驱动开关单元101之间，诊断控制电路105与第一节点103和/或第二节点104电连接。

需要说明的是，与第一节点103和/或第二节点104电连接的诊断控制电路105，这句话所表达的含义是诊断控制电路105可以与第一节点103和第二节点104中的任意一个电连接，也可以是与第一节点103和第二节点104同时电连接。

其中，该诊断控制电路105用于检测电动汽车运行过程中驱动电路的第一节点103的电压或第二节点104的电压，根据检测到的第一节点103的电压或第二节点104的电压确定故障类型。

在一个具体实现中，诊断控制电路105的具体结构如图3所示，包括微控制器301和第一开关电路302。

第一开关电路302的第一端与第一节点103电连接，该第一开关电路302的第二端与该微控制器301的检测端电连接，该第一开关电路302的控制端与该微控制器301的第一控制信号输出端电连接。微控制器301通过第一控制信号输出端控制该第一开关电路302处于闭合状态，并根据检测端检测到的电压，确定故障类型。

在一个具体实现中，诊断控制电路105除包括微控制器301和第一开关电路302之外，还包括第二开关电路303。第二开关电路303的第一端与第二节点104电连接，该第二开关电路303的第二端与该微控制器301的检测端电连接，该第二开关电路303的控制端与该微控制器301的第二控制信号输出端电连接。

微控制器301通过第一控制信号输出端控制第一开关电路302处于闭合状态的情况下，通过该第二控制信号输出端控制该第二开关电路303处于断开状态。

具体地，若微控制器301通过第一控制信号输出端控制第一开关电路302处于闭合状态，且通过第二控制信号输出端控制第二开关电路303处于断开状态，且微控制器301确定检测端检测到的电压为零，则确定故障类型为驱动电源106故障或第一节点103短地。

若微控制器301通过第一控制信号输出端控制第一开关电路302处于闭合状态，且通过第二控制信号输出端控制第二开关电路303处于断开状态，且微控制器301确定检测端检测到的电压不为零，则微控制器301通过第一控制信号输出端控制第一开关电路302处于断开状态，且通过第二控制信号输出端控制第二开关电路303处于闭合状态，且确定检测端检测到的电压为零，则确定故障类型为负载开路或第二节点104短地。

需要说明的是，第一开关电路302用于控制第一节点103与微控制器301之间的电连接的通断，第二开关电路303用于控制第二节点104与微控制器301之间电连接的通断，通过第一开关电路302和第二开关电路303的配合，使得微控制器301能够检测到第一节点103或第二节点104的电压，进而根据检测到的电压进行故障诊断。

通过该分析可以理解，本实施方式并不限制第一开关电路302和第二开关电路303的具体实现形式，只需要能够实现所在支路的通断控制即可，具体可以是采用由微控制器301控制的继电器、三极管等开关元件实现。

在一个具体实现中，诊断控制电路105还包括信号滤波单元401，如图4所示，该信号滤波单元401的输入端电连接第一开关电路302的第二端以及第二开关电路303的第二端，该信号滤波电路401的输出端电连接微控制器301的检测端。

其中，信号滤波单元401可以位于微控制器301内部，也可以位于微控制器301的外部，图中以信号滤波单元401在微控制器的外部为例。需要说明的是，通过对检测到的第一节点103或第二节点104的电压信号进行滤波，基于滤波后的第一节点103或第二节点104的电压信号进行故障诊断，能够提高诊断结果的准确性。

该实施方式中，通过设置诊断控制电路，由诊断控制电路检测低边驱动电路中第一节点或第二节点的电压，根据检测到的第一节点的电压能够检测驱动电源故障或第一节点短地，根据检测到的第二节点的电压能够检测负载开路或第二节点短地，以便于整车控制器能够根据检测到的故障类型采取相应的安全措施，为进一步提高电动汽车运行的安全性提供可能性。

本发明的第三实施方式涉及一种驱动故障诊断电路，用于检测电动汽车中电池低边驱动电路的故障类型。该第三实施方式与第二实施方式大致相同，主要区别之处在于：诊断控制电路105还可以包括第三开关电路501，具体结构如图5所示，包括：

该第三开关电路501的第一端连接检测电源502，该第三开关电路501的第二端连接第二节点104，该第三开关电路501的控制端连接微控制器301的第三控制信号输出端；微控制器301通过该第三控制信号输出端控制该第三开关电路501处于断开状态。

其中，在包括第三开关电路501的诊断控制电路105中，微控制器301在确定故障类型为负载开路或第二节点104短地之后，通过该第一控制信号输出端控制第一开关电路302处于断开状态，且通过第二控制信号输出端控制第二开关电路303处于闭合状态，且通过第三控制信号输出端控制该第三开关电路501处于闭合状态，并根据检测端检测到的电压，确定故障类型。

需要说明的是，驱动电源106与检测电源502可以是同一电源，也可以是不同的电源。第三开关电路501用于控制第二节点104与微控制器301之间的电连接的通断，通过与第一开关电路302和第二开关电路303的配合，使得微控制器能够检测到第一节点103或第二节点104的电压，进而根据检测到的电压进行故障诊断。

具体地，微控制器301通过第一控制信号输出端控制第一开关电路302处于断开状态，且通过第二控制信号输出端控制第二开关电路303处于闭合状态，且通过第三控制信号输出端控制第三开关电路501处于闭合状态，微控制器301检测端检测到的电压若为零，则可以确定故障类型为第二节点104短地；微控制器301检测端检测到的电压若不为零，则可以确定故障类型为负载开路。

通过该分析可以理解，本实施方式并不限制第一开关电路302、第二开关电路303和第三开关电路501的具体实现形式，只需要能够实现所在支路的通断控制即可。第三开关电路具体可以是采用由微控制器301控制的继电器、三极管等开关元件实现。

本发明的第四实施方式涉及一种低边驱动故障诊断电路，该实施方式是基于第三实施方式的具体电路实现，具体电路如图6所示：

该电路图中的低边驱动单元即为驱动开关单元；该电路图中的节点T1表示的第一节点103，该电路图中的节点T2表示第二节点104。该电路图中的开关K1、电阻R3和二极管D1共同组成第三开关电路501。该电路图中的以下部件组成诊断控制电路105：开关K2、开关K3、开关K1、电阻R3、二极管D1及MCU，其中，开关K2表示第一开关电路302，开关K3表示第二开关电路303，开关K1、二极管D1和电阻R3组成第三开关电路501。该电路图中的MCU的P2端为用于控制K2的第一控制信号输出端，P3端为用于控制K3的第二控制信号输出端，P1端为用于控制K1的第三控制信号输出端，LSD1为用于控制低边驱动单元的第四控制信号输出端。

根据如图7所示的流程图，具体分为以下步骤对该电路的故障类型进行判断：

在步骤601中，MCU控制开关K2闭合、开关K3断开，开关K1断开，执行步骤602。

在步骤602中,判断MCU检测到的T1节点的电压是否为零；如果MCU检测到的T1节点的电压为零，则执行步骤603；如果MCU检测到的T1节点的电压大于零，则执行步骤604。

在步骤603中，确定该故障为驱动电源故障或者T1节点短地。

在步骤604中，MCU控制开关K2断开、开关K1断开后闭合开关K3，执行步骤605。

在步骤605中，判断MCU检测到的T2节点的电压是否为零；如果MCU检测到的T2节点的电压大于零，则执行步骤606；如果MCU检测到的T2节点的电压等于零，则执行步骤607。

在步骤606中，确定该电路无故障，本次故障诊断过程结束。

在步骤607中，MCU控制开关K2断开、开关K3闭合，开关K1闭合，执行步骤608。

在步骤608中，判断MCU检测到的T2节点的电压是否为零；若不等于零，则执行步骤609；若等于零，则执行步骤610。

在步骤609中，确定故障为负载开路故障。

在步骤610中，确定该故障为T2节点短地故障。

本实施例是基于第三实施例的具体电路实现，在具体实现时，也可以有其他不同的电路实现，本实施例只是举例说明，其他未说明的具体电路实现也在本发明的保护范围内。

本发明的第五实施方式涉及一种驱动故障诊断电路，用于检测电动汽车中电池高边驱动电路的故障类型。下面对本实施例中的驱动故障诊断电路的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解本方案的实现细节，并非实施本方案的必须。

图8所示为本实施方式中的驱动故障诊断电路的结构图，具体包括：驱动电源106、驱动开关单元101和负载电路102，其中，驱动电源106的供电输出端与驱动开关单元101的第一端电连接，驱动开关单元101的第二端与负载电路102的第一端电连接，负载电路102的第二端接地。以及包括位于该负载电路102第一端的第一节点103，位于该负载电路102的第二端的第二节点104，与该第一节点103和/或第二节点104电连接的诊断控制电路105。

该诊断控制电路105用于检测该第一节点103或第二节点104的电压，根据检测到的该第一节点103的电压或第二节点104的电压确定故障类型。

在一个具体实现中，诊断控制电路105的具体结构如图9所示，包括微控制器301、第一开关电路302、第二开关电路303和第三开关电路501。

第一开关电路302的第一端与第一节点103电连接，第一开关电路302的第二端与微控制器301的检测端电连接，第一开关电路302的控制端与微控制器301的第一控制信号输出端电连接。

第二开关电路303的第一端与第二节点104电连接，第二开关电路303的第二端与微控制器301的检测端电连接，第二开关电路303的控制端与微控制器301的第二控制信号输出端电连接。

该第三开关电路501的第一端连接检测电源502，该第三开关电路501的第二端连接该第一节点103，该微控制器301的第三控制信号输出端与该第三开关电路501的控制端电连接。

该微控制器301通过第一控制信号输出端控制第一开关电路302处于闭合状态，通过第二控制信号输出端控制第二开关电路303处于断开状态的情况下，通过第三控制信号输出端控制第三开关电路501处于断开状态，通过检测端检测第三开关电路501处于断开状态时第一节点103的电压，以及通过第三控制信号输出端控制第三开关电路501处于闭合状态，通过检测端检测第三开关电路501处于闭合状态时第一节点103的电压。微控制器301根据第三开关电路501处于断开状态时第一节点103的电压，以及第三开关电路501处于闭合状态时第一节点103的电压，确定故障类型。

具体地，微控制器301如果确定第三开关电路501处于断开状态时第一节点103的电压大于零，则确定故障类型为负载短电源；如果确定第三开关电路501处于断开状态时第一节点103的电压等于零，且确定第三开关电路501处于闭合状态时第一节点103的电压仍等于零，则确定故障类型为负载短地。

需要说明的是，第一开关电路302处于闭合状态、第二开关电路303处于断开状态的情况下，通过检测第三开关电路501在不同状态下第一节点的电压进行故障诊断。通过该分析可以理解，本实施方式并不限制第一、第二和第三开关电路的具体实现形式，只需要能够实现所在支路的通断控制即可，具体可以是采用由微控制器301控制的继电器、三极管等开关元件实现。

该实施方式中，通过设置诊断控制电路，由诊断控制电路检测高边驱动电路中第一节点的电压，根据检测到的第一节点的电压能够检测负载短电源故障或负载短地故障，以便于整车控制器能够根据检测到的故障类型采取相应的安全措施，为进一步提高电动汽车运行的安全性提供可能性。

根据如图10所示的故障诊断过程的流程图，具体分为以下步骤对该电路的故障类型进行判断：

在步骤1001中，MCU控制第一开关电路302闭合，第二开关电路303断开，第三开关电路501断开；

在步骤1002中，MCU判断检测到的第一节点的电压是否为零；如果MCU检测到的第一节点的电压大于零，则执行步骤1003；如果MCU检测到的第一节点的电压等于零，则执行步骤1004；

在步骤1003中，MCU确定该故障为负载短电源；

在步骤1004中，MCU控制第三开关电路501闭合；

在步骤1005中，MCU确定检测到的第一节点的电压为零，确定该故障为负载短地，否则，本次诊断过程结束。

本发明的第六实施例涉及一种驱动故障诊断电路，该实施方式与第五实施方式大致相同，主要改进之处在于：

微控制器301若确定第三开关电路501处于断开状态时第一节点103的电压等于零，且确定第三开关电路501处于闭合状态时第一节点103的电压不等于零，则通过第一控制信号输出端控制第一开关电路302从闭合状态切换为断开状态后，通过第二控制信号输出端控制第二开关电路303从断开状态切换为闭合状态；若通过检测端检测到第二节点104的电压大于零，则确定故障类型为地线丢失，若确定检测端检测到的第二节点104的电压等于零，则确定无故障。

一个具体实现中，如图11所示，驱动故障诊断电路还包括信号滤波单元1101，信号滤波单元1101的输入端电连接第一开关电路302的第二端以及第二开关电路303的第二端，信号滤波单元1101的输出端电连接微控制器301的检测端。当然，信号滤波单元1101可以位于微控制器301内部，也可以位于微控制器301的外部，图中所示为位于微控制器301外的情况，位于微控制器301内部的情况图中未示出。需要说明的是，通过对检测到的第一节点103或第二节点104的电压信号进行滤波，基于滤波后的第一节点103或第二节点104的电压信号进行故障诊断，能够提高诊断结果的准确性。

本实施方式并不限制第一开关电路302、第二开关电路303和第三开关电路501的具体实现形式，只需要能够实现所在支路的通断控制即可。

本发明的第七实施方式涉及一种驱动故障诊断电路，该实施方式是基于第六实施方式的具体电路实现，电路如图12所示。

该电路图中的节点T1表示第一节点103，该电路图中的开关K1、电阻R3和二极管D1共同组成第三开关电路501，开关K2表示第一开关电路302、开关K3表示第二开关电路303，节点T2表示第二节点104。MCU的P1端表示微控制器301的第三控制信号输出端，MCU的P2端表示微控制器301的第一控制信号输出端，MCU的P3端表示微控制器301的第二控制信号输出端，该电路图中的ADC端表示微控制器301的检测端。该电路图中的高边驱动单元表示驱动开关单元101。

如图13所示，具体按照以下步骤对该电路的故障类型进行判断：

在步骤1301中，MCU控制开关K1断开、开关K3断开、开关K2闭合；

在步骤1302中，MCU判断检测到的T1节点的电压是否为零；如果MCU检测到的T1节点的电压大于零，则执行步骤1303；如果MCU检测到的节点T1的电压等于零，则执行步骤1304；

在步骤1303中，确定该故障为负载短电源；

在步骤1304中，MCU控制开关K1闭合、开关K3断开、开关K2闭合，执行步骤1305；

在步骤1305中，MCU判断检测到的T1节点的电压是否为零；如果MCU检测到的T1节点的电压等于零，则执行步骤1306；如果MCU检测到的节点T1的电压不等于零，则执行步骤1307；

在步骤1306，MCU确定该故障为负载短地；

在步骤1307中，MCU控制开关K1闭合、开关K2断开后开关K3闭合，执行步骤1308；

在步骤1308中，判断MCU检测到的T2节点的电压是否为零；如果MCU检测到的T2节点的电压大于零，则执行步骤1310，即确定该故障为地线丢失故障；如果MCU检测到的T2节点的电压等于零，则执行步骤1309，即确定该电路无故障。

本发明的该实施例是基于第六实施例的具体电路实现，在具体实现时，也可以有其他不同的电路实现，本案只是举例说明，其他未说明的具体电路实现也在本发明的保护范围内。

本发明的第八实施方式涉及一种驱动故障诊断电路，该第八实施方式是第六实施方式的具体电路实现。在该实施方式中，如图14所示，该电路中的电源V1表示驱动电源106，该电路图中的HSD表示高边驱动单元，即驱动开关单元101，该电路图中的负载电阻R表示负载电路102，该电路中的开关S1、电阻R1、开关S2、电阻R3、开关S3、以及电阻R4、电阻R5、电阻R6和电容C1组成诊断控制电路105。该电路中的开关S1和电阻R1组成第三开关电路501；该电路中的开关S2和电阻R3组成第一开关电路302；该电路中的开关S3、电阻R4和电阻R5组成第二开关电路303，电阻R6和电容C1组成滤波单元1101；该电路图中的电源V2表示检测电源502，V3表示微控制器301的检测端。该电路的具体诊断策略如下：

MCU控制开关S1断开、开关S3断开、开关S2闭合，判断MCU检测端的电压是否为零；如果MCU检测端的电压大于零，则确定该故障为负载短电源Vs，此时，MCU检测端的电压值计算公式如下：V3＝Vs*(R5/(R3+R5))。其中，负载短电源所指的电源Vs可以是驱动电源，也可以是检测电源或者其他电源。如果MCU检测端的电压等于零，则MCU控制开关S1闭合、开关S3断开、开关S2闭合，判断MCU检测端的电压是否为零。如果MCU检测端的电压等于零，则确定该故障为负载短地；如果MCU检测端的电压不等于零，则MCU控制开关S1闭合、开关S2断开后开关S3闭合。判断MCU检测端的电压是否为零；如果MCU检测端的电压大于零，则确定该故障为地线丢失故障，此时MCU检测端的电压值计算公式如下：V3＝V2*(R5/(R1+R+R4+R5))；如果MCU检测端的电压等于零，则确定该电路无故障。

本实施例是基于第六实施例的具体电路实现，在具体实现时，也可以有其他不同的电路实现，本实施例只是举例说明，其他未说明的具体电路实现也在本发明的保护范围内。

需要说明的是,考虑到微控制器检测端受到采样误差、传输线阻抗、软件计算误差等原因的影响，以上各实施方式中，检测端检测到的第一节点或第二节点的电压为零，应当理解为检测端检测到的电压值在零值周边波动，假设波动值为Vb，则检测端检测到的电压值的取值范围在-Vb～Vb之内，则都判定为检测端检测到的电压值为零值。

并且，以上各实施方式中，第一节点和第二节点可以是共用微控制器的一个检测端，也可以是分别使用微控制器不同的检测端，即第一节点与微控制器的第一检测端电连接，第二节点与微控制器的第二检测端电连接。

另外，需要说明的是，以上各实施方式中并不限制负载电路102的具体表现形式，具体可以是能够作为低边驱动电路或高边驱动电路的负载的任意电子元件。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种驱动故障诊断电路，其特征在于，包括：串接的驱动开关单元和负载电路，位于所述负载电路的第一端的第一节点，以及位于所述负载电路的第二端的第二节点；以及与所述第一节点和/或所述第二节点电连接的诊断控制电路；

所述诊断控制电路用于检测所述第一节点的电压或所述第二节点的电压，根据检测到的所述第一节点的电压或所述第二节点的电压确定故障类型。

2.如权利要求1所述的驱动故障诊断电路，其特征在于，所述驱动故障诊断电路还包括：驱动电源；

所述驱动电源的供电输出端与所述负载电路的第一端电连接，所述负载电路的第二端与所述驱动开关单元的第一端电连接，所述驱动开关单元的第二端接地。

3.如权利要求2所述的驱动故障诊断电路，其特征在于，所述诊断控制电路包括：微控制器和第一开关电路；

所述第一开关电路的第一端与所述第一节点电连接，所述第一开关电路的第二端与所述微控制器的检测端电连接，所述第一开关电路的控制端与所述微控制器的第一控制信号输出端电连接；

所述微控制器用于：通过所述第一控制信号输出端控制所述第一开关电路处于闭合状态，并根据所述检测端检测到的电压，确定故障类型。

4.如权利要求3所述的驱动故障诊断电路，其特征在于，所述诊断控制电路还包括第二开关电路；

所述第二开关电路的第一端与所述第二节点电连接，所述第二开关电路的第二端与所述微控制器的检测端电连接，所述第二开关电路的控制端与所述微控制器的第二控制信号输出端电连接；

所述微控制器用于：通过所述第一控制信号输出端控制所述第一开关电路处于闭合状态的情况下，通过所述第二控制信号输出端控制所述第二开关电路处于断开状态。

5.如权利要求4所述的驱动故障诊断电路，其特征在于，若所述微控制器通过所述第一控制信号输出端控制所述第一开关电路处于闭合状态，且通过所述第二控制信号输出端控制所述第二开关电路处于断开状态，且所述微控制器确定所述检测端检测到的电压为零，则确定故障类型为驱动电源故障或所述第一节点短地。

6.如权利要求4所述的驱动故障诊断电路，其特征在于，若所述微控制器通过所述第一控制信号输出端控制所述第一开关电路处于闭合状态，且通过所述第二控制信号输出端控制所述第二开关电路处于断开状态，且所述微控制器确定所述检测端检测到的电压不为零，

则所述微控制器通过所述第一控制信号输出端控制所述第一开关电路处于断开状态，且通过所述第二控制信号输出端控制所述第二开关电路处于闭合状态，且确定所述检测端检测到的电压为零，则确定故障类型为负载开路或所述第二节点短地。

7.如权利要求6所述的驱动故障诊断电路，其特征在于，所述诊断控制电路还包括第三开关电路；

所述第三开关电路的第一端连接检测电源，所述第三开关电路的第二端连接所述第二节点，所述第三开关电路的控制端连接所述微控制器的第三控制信号输出端；

所述微控制器通过所述第三控制信号输出端控制所述第三开关电路处于断开状态。

8.如权利要求7所述的驱动故障诊断电路，其特征在于，所述微控制器还用于：

确定故障类型为负载开路或所述第二节点短地之后，通过所述第一控制信号输出端控制所述第一开关电路处于断开状态，且通过所述第二控制信号输出端控制所述第二开关电路处于闭合状态，且通过所述第三控制信号输出端控制所述第三开关电路处于闭合状态，并根据所述检测端检测到的电压，确定故障类型。

9.如权利要求8所述的驱动故障诊断电路，其特征在于，若所述微控制器通过所述第一控制信号输出端控制所述第一开关电路处于断开状态，且通过所述第二控制信号输出端控制所述第二开关电路处于闭合状态，且通过所述第三控制信号输出端控制所述第三开关电路处于闭合状态，

所述微控制器若确定所述检测端检测到的电压为零，则确定故障类型为所述第二节点短地，若确定所述检测端检测到的电压不为零，则确定故障类型为负载开路。

10.如权利要求1所述的驱动故障诊断电路，其特征在于，所述驱动故障诊断电路还包括驱动电源；

所述驱动电源的供电输出端与所述驱动开关单元的第一端电连接，所述驱动开关单元的第二端与所述负载电路的第一端电连接，所述负载电路的第二端接地。

11.如权利要求10所述的驱动故障诊断电路，其特征在于，所述诊断控制电路包括微控制器、第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路；

所述第一开关电路的第一端与所述第一节点电连接，所述第一开关电路的第二端与所述微控制器的检测端电连接，所述第一开关电路的控制端与所述微控制器的第一控制信号输出端电连接；

所述第二开关电路的第一端与所述第二节点电连接，所述第二开关电路的第二端与所述微控制器的检测端电连接，所述第二开关电路的控制端与所述微控制器的第二控制信号输出端电连接；

所述第三开关电路的第一端连接检测电源，所述第三开关电路的第二端连接所述第一节点，所述微控制器的第三控制信号输出端与所述第三开关电路的控制端电连接；

所述微控制器具体用于：

通过所述第一控制信号输出端控制所述第一开关电路处于闭合状态，通过所述第二控制信号输出端控制所述第二开关电路处于断开状态的情况下，

通过所述第三控制信号输出端控制所述第三开关电路处于断开状态，通过所述检测端检测所述第三开关电路处于断开状态时所述第一节点的电压，以及通过所述第三控制信号输出端控制所述第三开关电路切换为闭合状态，通过所述检测端检测所述第三开关电路处于闭合状态时所述第一节点的电压，根据所述第三开关电路处于断开状态时所述第一节点的电压，以及所述第三开关电路处于闭合状态时所述第一节点的电压，确定故障类型。

12.如权利要求11所述的驱动故障诊断电路，其特征在于，所述微控制器具体用于：

若确定所述第三开关电路处于断开状态时所述第一节点的电压大于零，则确定故障类型为负载短电源；

若确定所述第三开关电路处于断开状态时所述第一节点的电压等于零，且确定所述第三开关电路处于闭合状态时所述第一节点的电压仍等于零，则确定故障类型为负载短地。

13.如权利要求12所述的驱动故障诊断电路，其特征在于，所述微控制器还用于：

若确定所述第三开关电路处于断开状态时所述第一节点的电压等于零，且确定所述第三开关电路处于闭合状态时所述第一节点的电压不等于零，则

通过所述第一控制信号输出端控制所述第一开关电路从闭合状态切换为断开状态后，通过所述第二控制信号输出端控制所述第二开关电路从断开状态切换为闭合状态；

若通过所述检测端检测到所述第二节点的电压大于零，则确定故障类型为地线丢失，若确定所述检测端检测到的所述第二节点的电压等于零，则确定无故障。

14.如权利要求4至9、11至13任一项所述的驱动故障诊断电路，其特征在于，所述诊断控制电路还包括信号滤波单元，所述信号滤波单元的输入端电连接所述第一开关电路的第二端以及所述第二开关电路的第二端，所述信号滤波单元的输出端电连接所述微控制器的检测端。

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