CN113866666A - 高压互锁电路及其故障检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压互锁电路及其故障检测方法，涉及电池领域。该电路包括：第一信号检测子电路，用于在保证待检测高压互锁部件与故障诊断模块相隔离的前提下，从待检测高压互锁部件采集第一原始电信号，并转换为第一采样信号；第二信号检测子电路；第二信号检测子电路，用于在保证待检测高压互锁部件与故障诊断模块相隔离的前提下，从待检测高压互锁部件采集第二原始电信号，并转换为第二采样信号；故障诊断模块，用于在第一开关模块和第二开关模块中至少一者断开状态的情况下，根据第一采样信号和/或第二采样信号，确定待检测高压部件故障。本发明实施例提供的方案，避免了外部大电压对控制器的损坏，可以提高高压互锁电路的安全性。

Description

高压互锁电路及其故障检测方法
技术领域
本发明涉及电池电力领域，尤其涉及高压互锁电路及其故障检测方法。
背景技术
随着新能源汽车的快速发展，人们对新能源汽车的安全问题越来越重视。新能源汽车区别与传统汽车最大的不同就是新能源汽车靠高电压和大电流为车提供动力，故高压安全问题在新能源汽车的设计中不可忽略。常见的高压回路的安全监控系统是高压互锁电路，主要用来监控电动汽车各高压部件(例如包括高压连接器，手动维护开关(ManualService Disconnect，MSD)或高压供电设备等)间的通断情况。根据检测的情况让整车控制器决定是否断开高压回路，让车辆处于安全状态。
现有的检测方案中，将在高压部件两端采集的信号直接输入到故障检测装置。当外部出现大电压时，有可能直接损耗故障检测装置，无法保障高压互锁电路的安全性。
发明内容
本发明实施例提供的高压互锁电路及其故障检测方法，避免了外部大电压对控制器的损坏，可以提高高压互锁电路的安全性。
一方面，本发明实施例提供了一种高压互锁电路，包括：第一信号检测子电路，第一信号检测子电路的第一连接端与待检测高压互锁部件的一端连接，第一信号检测子电路的第二连接端与第一开关模块的一端连接，第一信号检测子电路的输出端与故障诊断模块连接，第一信号检测子电路用于在保证待检测高压互锁部件与故障诊断模块相隔离的前提下，从待检测高压互锁部件采集第一原始电信号，并将第一原始电信号转换为第一采样信号；第二信号检测子电路，第二信号检测子电路的第一连接端与待检测高压互锁部件的另一端连接，第二信号检测子电路的第二连接端与第二开关模块的一端连接，第二信号检测子电路的输出端与故障诊断模块连接，第二信号检测子电路用于在保证待检测高压互锁部件与故障诊断模块相隔离的前提下，从待检测高压互锁部件采集第二原始电信号，并将第二原始电信号转换为第二采样信号；第一开关模块，第一开关模块的另一端与第一电源端连接；第二开关模块，第二开关模块的另一端与第二电源端连接；故障诊断模块用于在第一开关模块和第二开关模块中至少一者断开状态的情况下，根据第一采样信号和/或第二采样信号，确定待检测高压部件故障。
另一方面，本发明实施例提供一种高压互锁电路的故障检测方法，包括：在第一开关模块和第二开关模块中至少一者断开状态的情况下，获取第一采样信号和第二采样信号；根据第一采样信号和第二采样信号，确定待检测高压部件故障。
根据本发明实施例中的高压互锁电路及其故障检测方法，由于高压互锁电路包括第一信号检测子电路和第二信号检测子电路，且第一信号检测子电路和第二信号检测子电路在保证所述待检测高压互锁部件与所述故障诊断模块相隔离的前提下，能够将待检测高压部件端部的电信号转换为待检测电信号，并将待检测电信号传输至故障诊断模块，以供故障诊断模块根据待检测电信号对待检测高压部件进行故障检测，待检测高压部件与故障诊断模块之间无直接的连接关系，从而能够将待检测高压部件与故障诊断模块相隔离，避免了待检测高压部件输出的目标电信号对故障诊断模块的损坏，提高了高压互锁电路的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种高压互锁电路的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种示例性的高压互锁电路的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种示例性的第二开关模块的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种高压互锁电路的结构示意图；
图5A是本发明实施例提供的一种示例性的处于正常状态下的待检测高压部件G对应的第一采样信号和第二采样信号的波形图；
图5B是本发明实施例提供的一种示例性的出现短电源故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号和第二采样信号的波形图；
图5C是本发明实施例提供的一种示例性的出现开路故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号和第二采样信号的波形图；
图5D是本发明实施例提供的一种示例性的出现短地故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号和第二采样信号的波形图；
图6A是本发明实施例提供的一种示例性的处于正常状态下的待检测高压部件G对应的第一采样信号、第二采样信号和第三采样信号的波形图；
图6B是本发明实施例提供的一种示例性的出现短电源故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号、第二采样信号和第三采样信号的波形图；
图6C是本发明实施例提供的一种示例性的出现短地故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号、第二采样信号和第三采样信号的波形图；
图6D是本发明实施例提供的一种示例性的出现开路故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号、第二采样信号和第三采样信号的波形图；
图7A是本发明实施例提供的一种示例性的处于正常状态下的待检测高压部件G对应的第一采样信号、第二采样信号、第三采样信号和第四采样信号的波形图；
图7B是本发明实施例提供的一种示例性的出现短电源故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号、第二采样信号、第三采样信号和第四采样信号的波形图；
图7C是本发明实施例提供的一种示例性的出现短地故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号、第二采样信号、第三采样信号和第四采样信号的波形图；
图7D是本发明实施例提供的一种示例性的出现开路故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号、第二采样信号、第三采样信号和第四采样信号的波形图；
图8是本发明实施例提供的一种高压互锁方法的流程示意图。
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，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，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更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明实施例提供了一种高压互锁电路及其检测方法，适用于对高压器件进行故障检测的具体场景中。针对待检测高压部件，如果待检测高压部件无故障，即待检测高压部件处于正常状态。如果待检测高压部件存在故障，待检测高压部件的故障类型可具体包括短电源故障、短地故障和开路故障。其中，短电源故障表示待检测高压部件的任意一端或两端短接电源，短接的电源可能是未知电源。短地故障表示待检测高压部件的任意一端或两端短接地。开路故障表示待检测高压部件内部始终处于断开状态，也就是说待检测高压部件内部始终处于电气不连通的状态。
图1是本发明实施例提供的一种高压互锁电路的结构示意图。
如图1所示，高压互锁电路包括第一信号检测子电路，第二信号检测子电路12、第一开关模块S1、第二开关模块S2和故障诊断模块13。
其中，第一信号检测子电路11的第一连接端与待检测高压互锁部件G的一端T1连接，第一信号检测子电路11的第二连接端与第一开关模块S1的一端连接，第一信号检测子电路11的输出端与故障诊断模块13连接。第一信号检测子电路11用于在保证待检测高压互锁部件G与故障诊断模块13相隔离的前提下，从待检测高压互锁部件G采集第一原始电信号，并将第一原始电信号转换为第一采样信号。
第二信号检测子电路12的第一连接端与待检测高压互锁部件G的另一端T2连接，第二信号检测子电路12的第二连接端与第二开关模块S2的一端连接，第二信号检测子电路12的输出端与故障诊断模块13连接。第二信号检测子电路12用于在保证待检测高压互锁部件G与故障诊断模块13相隔离的前提下，从待检测高压互锁部件G采集第二原始电信号，并将第二原始电信号转换为第二采样信号。
第一开关模块S1的另一端与第一电源端VCC1连接。在一个实施例中，第一电源端VCC1的电压小于等于车辆内低压供电源的电压。可选的，第一电源端VCC1可以是整车的铅酸蓄电池。
第二开关模块S2的另一端与第二电源端VCC2连接。其中，第二电源端VCC2可以参见对第一电源端VCC1的相关说明，第一电源端VCC1和第二电源端VCC2的电压可以相同，例如选用同一电源，也可以不同，对此不作限定。
故障诊断模块13用于在第一开关模块S1和第二开关模块S2中至少一者断开状态的情况下，根据第一采样信号和/或第二采样信号，确定待检测高压部件G故障。
根据本发明实施例中的高压互锁电路及其故障检测方法，由于高压互锁电路包括第一信号检测子电路和第二信号检测子电路，且第一信号检测子电路和第二信号检测子电路在保证待检测高压互锁部件与故障诊断模块相隔离的前提下，能够将待检测高压部件端部的电信号转换为待检测电信号，并将待检测电信号传输至故障诊断模块，以供故障诊断模块根据待检测电信号对待检测高压部件进行故障检测，待检测高压部件与故障诊断模块之间无直接的连接关系，从而能够将待检测高压部件与故障诊断模块相隔离，避免了待检测高压部件输出的目标电信号对故障诊断模块的损坏，提高了高压互锁电路的安全性。
在一些实施例中，图2是本发明实施例提供的一种示例性的高压互锁电路的结构示意图。如图2所示，第一信号检测子电路11包括第三开关模块Q1，第一电阻模块R1，第二电阻模块R2和第三电阻模块R3。
首先，对于，第三开关模块Q1包括隔离设置的第一驱动单元M1和第一开关单元K1。其中，第一驱动单元M1和第一开关单元K1之间隔离设置，表示两者之间不进行直接的电气连接。第一电阻模块R3可以包括至少多个连接的电阻。
具体地，第一驱动单元M1的一端P2作为第一信号检测子电路11的第一连接端，第一驱动单元M1的一端P2还与第二电阻模块R2的一端连接。第一驱动单元K1的另一端P1作为第一信号检测子电路11的第二连接端，第一驱动单元K1的另一端P1还分别与第一电阻模块R1的一端、第二电阻模块R2的另一端连接。示例性的，如图2所示，第二基准电势位可以由第二地端GND2提供。
第一开关单元K1的一端P3与故障诊断模块13连接，第一开关单元K1的一端P3作为第一信号检测子电路11的输出端。同时，第一开关单元K1的一端P3还通过第三电阻模块R3与第三电源端VCC3连接。第一开关单元K1的另一端P4与第一基准电势位连接。示例性的，如图2所示，第一基准电势位可以由第一地端GND1提供。在一个实施例中，第三电源端VCC3输出的电压小于第一电源端VCC1输出的电压。若第一电源端VCC1为车辆的低压供电源，例如铅酸电池等。由于低压供电源往往输出12V或24V的电压，则第三电源端VCC3的取值范围可以分别为(0,12V)和(0,24V)。比如，第三电源端VCC3的电压可以是5V。
在一个实施例中，第一驱动单元M1可以将其两端的电信号转换为除电信号之外的其他形式的信号，并将该其他形式的信号传输至第一开关单元K1。第一开关单元K1响应该其他形式的信号，转换为电信号。第一驱动单元M1可具备单向导通性，当第一驱动单元M1的一端P2的电压大于第一驱动单元M1另一端P1的电压时，第一驱动单元M1可以驱动第一开关单元K1导通。在第一开关单元K1导通时，可以从第一开关单元K1的另一端P1采集到低电平信号，在第二开关单元K1断开时，可以从第一开关单元K1的另一端P1采集到高电平信号。其中，高电平信号和低电平信号是相对而言的，第一开关单元K1导通时第一开关单元K1的另一端P1的电压和第一开关单元K1导断开时第一开关单元K1的另一端P1的电压相比较，电压值较高的为高电平信号。
示例性的，若该其他形式的信号为光信号，图3是本发明实施例提供的一种示例性的第三开关模块的结构示意图。如图3所示，第一驱动单元M1可以包括能够将电子信号转换为电信号的发光元件，例如发光二极管。发光二极管的阴极作为第一驱动单元M1的另一端P1，发光二极管的阳极作为第一驱动单元M1的一端P2。第一开关单元K1可以包括将光信号转换为电信号的光开关，能例如光电二极管、光电三极管、光电金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor，MOS)等。其中，可以根据工作场景和工作需求选择合适的第一驱动单元M1和第一开关单元K1，对第一驱动单元M1和第一开关单元K1的具体实现方式不做限定。
其次，对于第一电阻模块R1，第一电阻模块R1可以包括至少多个连接的电阻。具体地，第一电阻模块R1的一端还与第二电阻单元R2的另一端连接，第一电阻模块R1的另一端与第二基准电势位连接。示例性的，如图2所示，第二基准电势位可以由第二地端GND2提供。
然后，对于第二电阻模块R2和第三电阻模块R3，第二电阻模块R2和第三电阻模块R3可以包括至少多个连接的电阻。
在一个实施例中，第一信号检测子电路11还包括第七电阻模块。第七电阻模块设置于第一电源端VCC1与第一开关模块S1之间。示例性的，图4是本发明实施例提供的另一种高压互锁电路的结构示意图。第七电阻模块可表示为图3中的R7。其中，第七电阻模块R7可以包括至少一个电阻。
通过设置第七电阻模块R7，第七电阻模块R7具有限流作用，能够防止第三开关模块Q1和第四开关模块Q2过流损坏。需要说明的是，本发明实施例中的其他电阻模块也具有限流作用，也能够防止第三开关模块Q1和第四开关模Q2过流损坏。
在一个实施例中，第一信号检测子电路11还包括第一防反模块。第一防反模块的输入端与第一电源端连接，第一防反模块的输出端与第一开关模块S1的一端连接。
示例性的，继续参考图3，第一防反模块可以具体实现为二极管D1。二极管D1的阳极作为第一防反模块的输入端，若第一信号检测子电路11不包括第七电阻模块R7，二极管D1的阳极与第一电源端VCC1连接。
若第一信号检测子电路11包括第七电阻模块R7，二极管D1的阳极通过第七电阻模块R7与第一电源端VCC1连接。二极管D1的阴极作为第一防反模块的输出端，与第一开关模块S1相连接。此外，第七电阻模块R7和第一防反模块的位置可以互换，对两者的位置不做限定。
通过设置第一防反模块，可以防止高压互锁电路中的电流流入第一电源端VCC1而对第一电源端VCC1造成的损坏。
在一个实施例中，第一信号检测子电路11还包括设置于第一电阻模块R1与第二电阻模块R2之间的第五开关模块。示例性的，第五开关模块可实现为图3中的S3。其中S3的通断状态与S2的通断状态保持同步。
在介绍完第一信号检测子电路11之后，本发明下述部分对第二信号检测子电路12做具体的说明。
在一些实施例中，继续参见图2，第二信号检测子电路包括第四开关模块Q,，第四电阻模块R4，第五电阻模块R5和第六电阻模块R6。
其中，第四开关模块Q2包括隔离设置的第二驱动单元M2和第二开关单元K2。
其中，第二驱动单元M2的P6一端作为第二信号检测子电路12的第一连接端，第二驱动单元M2的P6一端还与第五电阻模块R5的一端连接。第二驱动单元M2的另一端P5作为第二信号检测子电路12的第二连接端，第二驱动单元M2的另一端P5还分别与第四电阻模块R4的一端、第五电阻模块R5的另一端连接。
其中，第二开关单元K2的一端P7作为第二信号检测子电路12的输出端。第二开关单元K2的一端P7还通过第六电阻模块与第四电源端VCC4连接。第四电源端VCC4的具体内容可参见本发明上述实施例中第三电源端VCC2的相关内容，在此不再赘述。
第二开关单元K2的另一端P8与第三基准电势位连接。示例性的，继续参见图2，第三基准电势位可以由第三地端GND3提供。
此外，第二驱动单元M2和第二开关单元K2的具体内容可参见本发明上述实施例中对第一驱动单元M1和第一开关单元K1的相关说明，在此不再赘述。
其中，第四电阻模块R4的一端还与第五电阻单元R5的另一端连接。第四电阻模块R4和第五电阻单元R5均可以包括至少多个连接的电阻。第四电阻模块R4的具体内容可参见本发明上述实施例中对第一电阻模块R1的相关说明，在此不再赘述。第五电阻模块R5的具体内容可参见本发明上述实施例中对第二电阻模块R2的相关说明，在此不再赘述。
第四电阻模R4块的另一端与第四基准电势位连接。示例性的，如图1所示，第四基准电势位可以由第四地端GND4提供。需要说明的是，本发明实施例中的第一地端GND1至第四地端GND4可以是同一地端，也可以是不同地端，对此不作限定。
在一个实施例中，第二信号检测子电路12还包括第八电阻模块。第八电阻模块设置于第二电源端VCC2与第二开关模块S2之间。示例性的，第八电阻模块可表示为图3中的R8。其中，第八电阻模块R8可以包括至少一个电阻。
在一个实施例中，第二信号检测子电路12还包括第二防反模块。第二防反模块的输入端与第二电源端VCC3连接，第二防反模块的输出端与第二开关模块S2的一端连接。示例性的，继续参考图4，第二防反模块可以具体实现为二极管D2。二极管D2的具体内容可参见本发明上述实施例对二极管D1的相关描述，对此不再赘述。
通过设置第二防反模块，可以防止高压互锁电路中的电流流入第一电源端VCC2而对第一电源端VCC2造成的损坏。
在一个实施例中，第二信号检测子电路12还包括设置于第四电阻模块R4与第五电阻模块R5之间的第六开关模块。示例性的，第六开关模块可实现为图4中的S4。
本发明实施例提供的高压互锁电路包括第三开关模块和第四开关模块，且第三开关模块和第四开关模块均包括隔离设置的驱动单元和开关单元。由于驱动单元和开关单元能够将驱动单元两端能够将待检测高压部件一端的电信号转换为待检测电信号，并将待检测电信号传输至故障诊断模块，以供故障诊断模块根据待检测电信号对待检测高压部件进行故障检测，待检测高压部件与故障诊断模块之间无直接的连接关系，从而能够将待检测高压部件与故障诊断模块相隔离，避免了待检测高压部件输出的目标电信号对故障诊断模块的损坏，提高了高压互锁电路的安全性。
在介绍完了第一信号检测子电路11和第二信号检测子电路12之后，本发明实施例的下述部分对故障诊断模块13作具体说明。
最后，针对故障诊断模块13，故障诊断模块13用于在第一开关模块S1和第二开关模块S2中至少一者断开状态的情况下，根据第三开关模块Q1的第一开关单元K1的一端P3的第一采样信号和/或第四开关模块Q2的第二开关单元K2的一端P7的第二采样信号，确定待检测高压部件G故障。其中，故障诊断模块13可以具体实现为整车控制器(Vehicle controlunit，VCU)、电机控制器(Motor Control Unit，MCU)或者电池管理系统(BatteryManagement System，BMS)。
根据本发明实施例中的高压互锁电路，由于高压互锁电路包括第三开关模块Q1和第四开关模块Q2，且第三开关模块Q1和第四开关模块Q2均包括隔离设置的驱动单元和开关单元。由于驱动单元和开关单元能够将驱动单元两端能够将待检测高压部件一端的电信号转换为待检测电信号，并将待检测电信号传输至故障诊断模块，以供故障诊断模块根据待检测电信号对待检测高压部件进行故障检测，待检测高压部件与故障诊断模块之间无直接的连接关系，从而能够将待检测高压部件与故障诊断模块相隔离，避免了待检测高压部件输出的目标电信号对故障诊断模块的损坏，提高了高压互锁电路的安全性。
在本发明的一些实施例中，在第一开关模块S1和第二开关模块S2中至少一者处于断开状态的情况具体包括三种子情况。第一子情况：第一开关模块S1和第二开关模块S2均处于断开状态。第二子情况：第一开关模块S1处于闭合状态且第二开关模块S2处于断开状态。第三子情况：第一开关模块S1处于断开状态且第二开关模块S2处于导通状态。下面结合上述三种子情况和待检测高压部件G的状态，对从图1示出的高压互锁电路所采集的第一采样信号和第二采样信号作详细的说明。第一采样信号和第二采样信号可详见下述表1。
表1
Figure BDA0002537240270000111
本实施例的下述部分，将结合表1对第一采样信号和第二采样信号展开具体说明。
(1)若待检测高压部件G处于正常状态。参见表1，若第一开关模块S1和第二开关模块S2均处于断开状态，此时，整个高压互锁电路没有电流。理想状态下可认为第一驱动单元M1两端的电压相等，第一驱动单元M1无法驱动第一开关单元K1导通。此时，第一采样信号为低电平信号。同理，第二驱动单元M2两端的电压也相等，无法驱动第二开关单元K2导通，第二采样信号同样为低电平信号。
若第一开关模块S1导通且第二开关模块S2断开，此时，第一电源端VCC1输出的电流具有两条传输路径，分别为，第一传输路径：第一电源端VCC1→第一开关模块S1→第一电阻模块R1→第二基准电势位GND2；第二传输路径：第一电源端VCC1→第一开关模块S1→第二电阻模块R2→待检测高压互锁部件G→第五电阻模块R5→第四电阻模块R4→第四基准电势位GND4。此时，第一驱动单元M1的一端P2的电压低于第一驱动单元M1的另一端P1的电压，第一驱动单元M1无法驱动第一开关单元K1导通，第一采样信号为高电平信号。第二驱动单元M2的一端P6的电压高于第二驱动单元M2的另一端P5的电压，第二驱动单元M2可以驱动第二开关单元M2导通，第二采样信号为低电平信号。
若第一开关模块S1断开且第二开关模块S2导通，此时，第二电源端VCC2输出的电流具有两条传输路径，分别为，第一传输路径：第二电源端VCC2→第二开关模块S2→第四电阻模块R4→第四基准电势位GND4；第二传输路径：第二电源端VCC2→第二开关模块S2→第五电阻模块R5→待检测高压互锁部件G→第二电阻模块R2→第一电阻模块R1→第二基准电势位GND2。此时，第一驱动单元M1的一端P2的电压高于第一驱动单元M1的另一端P1的电压，第一驱动单元M1能够驱动第一开关单元K1导通，第一采样信号为低电平信号。第二驱动单元M2的一端P6的电压低于第二驱动单元M2的另一端P5的电压，第二驱动单元M2无法驱动第二开关单元M2导通，第二采样信号为高电平信号。
(2)、若待检测高压部件G出现短电源故障。继续参见表1，无论第一开关模块S1和第二开关模块S2导通与否，待检测高压部件G两端的电压为所短接的电源的电压Vx，第一驱动单元M1的另一端P2的电压始终高于第一驱动单元M1的一端P1的电压，第二驱动单元M2的另一端P6的电压始终高于第二驱动单元M2的一端P5的电压，在第一驱动单元M1和第二驱动单元M2的驱动下，第一开关单元K1和第二开关单元K2始终处于导通状态，第一采样信号和第二采样信号始终为低电平信号。
通过表1可发现，在第一开关模块S1和第二开关模块S2均处于断开状态的情况下，有且仅有当待检测高压部件G出现短电源故障时，第一采样信号为低电平信号，以及第二采样信号为低电平信号。在第一开关模块S1处于导通状态且第二开关模块S2处于断开状态的情况下，有且仅有当待检测高压部件G出现短电源故障时，第一采样信号为低电平信号。在第一开关模块S1处于断开状态且第二开关模块S2处于导通状态的情况下，有且仅有当待检测高压部件G出现短电源故障时，第二采样信号为低电平信号。
因此，可以根据第一开关模块S1和第二开关模块S2均处于断开状态时采集的第一采样信号和/或第二采样信号来诊断待检测高压部件G的短电源故障。根据第一开关模块S1处于导通状态且第二开关模块S2处于断开状态时采集的第一采样信号来诊断待检测高压部件G的短电源故障。根据第一开关模块S1处于断开状态且第二开关模块S2处于导通状态时采集的第二采样信号来诊断待检测高压部件G的短电源故障。
(3)、若待检测高压部件G出现开路故障。继续参见表1，在第一开关模块S1和第二开关模块S2均处于断开状态的情况下，整个高压互锁电路没有电流，第一驱动单元M1无法驱动第一开关单元K1导通。此时，第一采样信号为低电平信号。同理，第二驱动单元M2也无法驱动第二开关单元K2导通，第二采样信号同样为低电平信号。
在第一开关模块S1导通且第二开关模块S2断开的情况下，第一电源端VCC1输出的电流的传输路径为第一电源端VCC1→第一开关模块S1→第一电阻模块R1→第二基准电势位GND2。电流仅流经第一信号检测子电路11，第二信号检测子电路12内无电流。此时，第一驱动单元M1的一端P2的电压低于第一驱动单元M1的另一端P1的电压，第一驱动单元M1无法驱动第一开关单元K1导通，第一采样信号为高电平信号。第二驱动单元M2的一端P6的电压等于第二驱动单元M2的另一端P5的电压，第二驱动单元M2也无法驱动第二开关单元K2导通，第二采样信号同样为高电平信号。
在第一开关模块S1断开且第二开关模块S2导通的情况下，第二电源端VCC2输出的电流的传输路径为第二电源端VCC2→第二开关模块S2→第四电阻模块R4→第四基准电势位GND4。电流仅流经第二信号检测子电路12，第一信号检测子电路11内无电流。此时，第一驱动单元M1的一端P2的电压等于第一驱动单元M1的另一端P1的电压，第一驱动单元M1无法驱动第一开关单元K1导通，第一采样信号为高电平信号。第二驱动单元M2的一端P6的电压低于第二驱动单元M2的另一端P5的电压，第二驱动单元M2也无法驱动第二开关单元K2导通，第二采样信号同样为高电平信号。
(4)、若待检测高压部件G出现短地故障。继续参见表1，无论第一开关模块S1和第二开关模块S2导通与否，待检测高压部件G两端的电压为基准电势(理想情况下可视为0)，第一驱动单元M1的一端P2的电压始终不高于第一驱动单元M1的另一端P1的电压，第二驱动单元M2的一端P6的电压始终不高于第二驱动单元M2的另一端P5的电压，第一驱动单元M1和第二驱动单元M2无法驱动第一开关单元K1和第二开关单元K2导通，第一采样信号和第二采样信号始终为高电平信号。
通过表1可发现，当待检测高压部件G出现开路故障或者短地故障时，第一开关模块S1和第二开关模块S2中的任意一者闭合时，第一采样信号和第二采样信号均为高电平信号，与待检测高压部件G处于正常状态时，采集的第一采样信号和第二采样信号不同。
同理地，若高压互锁电路还包括如图4示出的第五开关模块S3和/或第六开关模块S4，在第一开关模块S1和第二开关模块S2中至少一者断开的三种子情况下的第一采样信号和第二采样信号符合上述图1所示，在此不再赘述。
基于上述分析可知，在本实施例中，故障诊断模块13不仅可以判断出待检测高压部件G发生故障，还可以检测出待检测高压部件G的具体故障类型。
具体地，故障诊断模块13具体用于：若第一开关模块S1和第二开关模块S2均处于断开状态，第一采样信号和/或第二采样信号为低电平信号，则确定待检测高压部件发生短电源故障。
以及，故障诊断模块13还具体用于：若第一开关模块S1处于闭合状态且第二开关模块S2处于断开状态，第一采样信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障；以及，若第二采样信号为高电平信号，则确定待检测高压器件G发生短地故障或者开路故障。
以及，故障诊断模块13还具体用于：若第一开关模块S1处于断开状态且第二开关模块S2均处于导通状态，第二采样信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障；以及，若第一采样信号为高电平信号，则确定待检测高压器件G发生短地故障或者开路故障。
此外，故障诊断模块13还可以诊断待检测高压器件G正常。具体地，参见表1，在第一开关模块S1和第二开关模块S2两者中的一者处于导通状态且另一者处于断开状态时，若第一采样信号和第二采样信号的电平高低相反，则确定待检测高压器件G处于正常状态。
在一些实施例中，高压互锁电路还可以包括控制模块。具体地，控制模块用于按照预设控制策略控制第一开关模块S1和第二开关模块S2的通断。其中，控制模块的功能可以是由故障诊断模块实现。该控制模块可以具体实现为VCU、MCU或者BMS。在一个实施例中，预设控制策略包括：在第一时间段T1内，控制第一开关模块S1和第二开关模块S2处于断开状态。超出第一时间段T1后，控制第一开关模块和第二开关模块周期性交替断开。具体地，可以利用脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号来控制第一开关模块S1和第二开关模块S2的通断。例如，在第一时间段T1内，不向第一开关模块S1和第二开关模块S2输出脉冲宽度调制信号，在超出第一时间段T1后，向第一开关模块S1和第二开关模块S2分别输出PWM信号，并保持第一开关模块S1和第二开关模块S2处于互斥的通断状态，即第一开关模块S1断开时第二开关模块S2闭合，第一开关模块S1闭合时第二开关模块S2。
相应地，对应于该预设控制策略，在一个示例中，故障诊断模块13具体用于：根据第一采样信号的占空比和/或第二采样信号的占空比，确定待检测高压部件故障。
首先，结合待检测高压部件G的状态，对在控制模块的控制下采集的第一采样信号和第二采样信号做具体说明。
(1)若待检测高压部件G处于正常状态，图5A是本发明实施例提供的一种示例性的处于正常状态下的待检测高压部件G对应的第一采样信号和第二采样信号的波形图。如图5A所示，在第一时间段T1内，第一采样信号和第二采样信号均处于高电平状态。超出第一时间段T1之后，第一采样信号和第二采样信号的电平相反，即第一采样信号为高电平信号时，第二采样信号为低电平信号。
(2)、若待检测高压部件G出现短电源故障，图5B是本发明实施例提供的一种示例性的出现短电源故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号和第二采样信号的波形图。如图5B所示，第一采样信号和第二采样信号均始终为低电平信号。
(3)、若待检测高压部件G出现开路故障，图5C是本发明实施例提供的一种示例性的出现开路故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号和第二采样信号的波形图。如图5C所示，第一采样信号和第二采样信号均始终为高电平信号。
(4)、若待检测高压部件G出现短地故障，图5D是本发明实施例提供的一种示例性的出现短地故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号和第二采样信号的波形图。如图5D所示，第一采样信号和第二采样信号均始终为高电平信号。
通过图5A-图5D对比可知，若待检测高压器件G正常，第一采样信号的占空比和第二采样信号的占空比均大于0且小于1。示例性的，若控制第一开关模块S1和第二开关模块S2的信号为PWM信号且施加至开关模块上的PWM信号为高电平时该开关模块导通时，当第一时间段T1足够短时，可近似认为第一采样信号的占空比与施加至第一开关模块S1的PWM信号的占空比相等，第二采样信号的占空比与施加至第二开关模块S2的PWM信号的占空比相等。相反地，若施加至开关模块上的PWM信号为高电平时该开关模块断开时，可近似认为第一采样信号的占空比与施加至第一开关模块S1的PWM信号的占空比相加为1，第二采样信号的占空比与施加至第二开关模块S2的PWM信号的占空比相加为1。若待检测高压器件G出现短电源故障，在理想状态下第一采样信号的占空比和第二采样信号的占空比可认为等于0。若待检测高压器件G出现开路故障或者短地故障，在理想状态下第一采样信号的占空比和第二采样信号的占空比可认为等于1。
相应地，故障诊断模块13可具体用于：若第一采样信号的占空比为0，和/或，第二采样信号的占空比为0，则确定待检测高压部件G出现短电源故障。
以及，故障诊断模块13还可具体用于：若第一采样信号的占空比为1，和/或，第二采样信号的占空比为1，则确定待检测高压部件故障G出现开路故障或者短地故障。
此外，故障诊断模块13还可以判断出待检测高压部件G处于正常状态。相应地，故障诊断模块13还用于若第一采样信号的占空比大于0且小于1，和/或，第二采样信号的占空比大于0且小于1，确定待检测高压部件G处于正常状态。
在另一个示例，对应于该预设控制策略，故障诊断模块13还可以具体用于：根据第一采样信号的波形图和/或第二采样信号的波形图，确定待检测高压部件故障。可具体参照图5A-图5C，在此不再赘述。
在一些实施例中，为了提高高压互锁电路的诊断精度，故障诊断模块13还与待检测高压部件G的一端T1连接，以从待检测高压部件G的一端T1直接采集第三采样信号。相应地，故障诊断模块13可以具体用于：在第一开关模块S1和第二开关模块S2中至少一者断开状态的情况下，根据第一采样信号、第二采样信号和第三采样信号，确定待检测高压部件故障。示例性，继续参照图2和图3，故障诊断模块13可以从采样点A1采集第三采样信号。当采样点A1的电势大于0时，第三采样信号为高电平信号；当采样点A1的电势等于0时，第三采样信号为低电平信号。
其中，第一采样信号和第二采样信号的具体内容可参见本发明上述实施例中的相关描述，在此不再赘述。本发明实施例的下述部分主要结合待检测高压部件G的状态对第三采样信号作具体说明。第三采样信号可详见下述表2。
表2
Figure BDA0002537240270000181
本实施例的下述部分，将结合表2对第三采样信号展开具体说明。
(1)若待检测高压部件G处于正常状态，参见表2，若第一开关模块S1和第二开关模块S2均处于断开状态，此时，整个高压互锁电路没有电流。理想状态下，可认为采样点A1的电势等于0，此时第三采样信号为低电平信号。
若第一开关模块S1导通且第二开关模块S2断开，第一电源端VCC1输出的电流可以经过采样点A1分别流向第二基准电势位GND2和第四基准电势位GND4，此时第一电源端VCC1的电压可施加至采样点A1，第三采样信号为高电平信号。
若第一开关模块S1断开且第二开关模块S2导通，第二电源端VCC2输出的电流可以经过采样点A1分别流向第二基准电势位GND2，此时第三采样信号为高电平信号。
(2)、若待检测高压部件G出现短电源故障，继续参见表2，采样点A1的电势可认为近似等于待检测高压部件G一端T1的电势。由于待检测高压部件G两端的电压始终为所短接的电源的电压Vx，无论第一开关模块S1和第二开关模块S2导通与否，第三采样信号始终为高电平信号。
(3)、若待检测高压部件G出现开路故障，继续参见表2，若第一开关模块S1和第二开关模块S2均处于断开状态，整个高压互锁电路没有电流，可近似认为采样点A1的电势等于0，此时第三采样信号为低电平信号。
若第一开关模块S1导通且第二开关模块S2断开，第一电源端VCC1的电压可施加至采样点A1，第三采样信号为高电平信号。
若第一开关模块S1断开且第二开关模块S2导通，由于待检测高压部件G始终处于断开状态，第二电源端VCC2的电压可施加至采样点A1，第三采样信号为低电平信号。
(4)、若待检测高压部件G出现短地故障，采样点A1的电势可认为近似等于待检测高压部件G一端T1的电势。由于待检测高压部件G两端的电压始终为地端的电压，无论第一开关模块S1和第二开关模块S2导通与否，第三采样信号始终为低电平信号。
通过表2和上述分析内容可知，当第一开关模块S1和第二开关模块S2均断开时，当且仅当待检测高压部件G出现短地故障时，第三采样信号为高电平信号。当第一开关模块S1闭合且第二开关模块S2断开时，出现开路故障的待检测高压部件G对应的第三采样信号为高电平信号，出现短地故障的待检测高压部件G对应的第三采样信号为低电平信号。
相应地，故障诊断模块13具体用于：若第一开关模块S1和第二开关模块S2均处于断开状态，第一采样信号为低电平信号、第二采样信号为低电平信号或第三采样信号为高电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故.障。
以及，故障诊断模块13还具体用于：若第一开关模块S1处于闭合状态且第二开关模块S2均处于断开状态，第一采样信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障。以及，第三采样信号为低电平信号，则确定待检测高压器件G发生短地故障；以及，若第二采样信号和第三采样信号均为高电平信号，则确定待检测高压器件G发生开路故障。
以及，故障诊断模块13还具体用于：若第一开关模块S1处于断开状态且第二开关模块S2均处于导通状态，第二采样信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障；以及，若第一采样信号为高电平信号和/或第三采样信号为低电平信号，则确定待检测高压器件G发生短地故障或者开路故障。
在一些实施例中，若控制模块按照上述预设控制策略控制第一开关模块S1和第二开关模块S2通断。在一个示例中，故障诊断模块13具体用于：根据第一采样信号的占空比、第二采样信号的占空比和第三采样信号的占空比中的至少一者，确定待检测高压部件G故障。
首先，结合待检测高压部件G的状态，对在控制模块的控制下采集的第三采样信号做具体说明。其中，第一采样信号和第二采样信号的相关内容可参见本发明上述实施例结合图5A-图5D对第一采样信号和第二采样信号的具体说明，在此不再赘述。
(1)若待检测高压部件G处于正常状态，图6A是本发明实施例提供的一种示例性的处于正常状态下的待检测高压部件G对应的第一采样信号、第二采样信号和第三采样信号的波形图。如图6A所示，在第一时间段T1内，第三采样信号为低电平信号。超出第一时间段T1之后，第三采样信号为高电平信号。
(2)、若待检测高压部件G出现短电源故障，图6B是本发明实施例提供的一种示例性的出现短电源故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号、第二采样信号和第三采样信号的波形图。如图6B所示，第三采样信号始终为高电平信号。
(3)、若待检测高压部件G出现开路故障，图6C是本发明实施例提供的一种示例性的出现短地故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号、第二采样信号和第三采样信号的波形图。如图6C所示，在第一时间段T1内，第三采样信号为低电平信号。超出第一时间段T1之后，第三采样信号为PWM信号。
(4)、若待检测高压部件G出现短地故障，图6D是本发明实施例提供的一种示例性的出现开路故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号、第二采样信号和第三采样信号的波形图。如图6D所示，第三采样信号始终为低电平信号。
通过图6A-图6D对比可知，若待检测高压器件G正常，第三采样信号的占空比等于1-T1/T0，其中，T0为总时长。若待检测高压器件G出现短电源故障，第三采样信号的占空比等于1。若待检测高压器件G出现短地故障，第三采样信号的占空比等于0。若待检测高压器件G出现开路故障，当第一时间段T1足够短时，若控制第一开关模块S1和第二开关模块S2的信号为PWM信号且施加至第一开关模块S1上的PWM信号为高电平时第一开关模块S1导通，可近似认为第三采样信号的占空比与施加至第一开关模块S1的PWM信号的占空比相等。相反地，若施加至第一开关模块S1上的PWM信号为高电平时第一开关模块S1断开，可近似认为第三采样信号的占空比与施加至第一开关模块S1的PWM信号的占空比相加为1。
相应地，在上述实施例结合图6A-图6D说明的故障诊断模块13的具体功能的基础上，故障诊断模块13还可具体用于：若第三采样信号的占空比为0，则确定待检测高压部件H出现短电源故障。
以及，故障诊断模块13还可具体用于：若第三采样信号的占空比为0，则确定待检测高压部件故障出现开路故障。
以及，故障诊断模块13还可具体用于：若第三采样信号的占空比近似等于施加至第一开关模块S1上的PWM信号的占空比，则确定待检测高压部件故障出现开路故障。
此外，故障诊断模块13还可以判断出待检测高压部件G处于正常状态。相应地，故障诊断模块13还用于若第三采样信号的占空比等于1-T1/T0，确定待检测高压部件G处于正常状态。
在另一个示例中，故障诊断模块13具体用于：根据第一采样信号的波形图、第二采样信号的波形图和第三采样信号的波形图中的至少一者，确定待检测高压部件G故障。可具体参照图6A-图6D，在此不再赘述。
在一些实施例中，为了提高高压互锁电路的诊断精度，故障诊断模块13除了与待检测高压部件G的一端T1连接之外，还与待检测高压部件G的另一端T2连接，以从待检测高压部件G的另一端T2直接采集第四采样信号。相应地，故障诊断模块13可以具体用于：在第一开关模块S1和第二开关模块S2中至少一者断开状态的情况下，根据第一采样信号、第二采样信号、第三采样信号和第四采样信号，确定待检测高压部件G故障。示例性，继续参照图1和图2，故障诊断模块13可以从采样点A2采集第四采样信号。当采样点A2的电势大于0时，第四采样信号为高电平信号；当采样点A2的电势等于0时，第四采样信号为低电平信号。
其中，第一采样信号、第二采样信号和第三采样信号的具体内容可参见本发明上述实施例中的相关描述，在此不再赘述。本发明实施例的下述部分主要结合待检测高压部件G的状态对第四采样信号作具体说明。第四采样信号可详见下述表3。
表3
Figure BDA0002537240270000221
Figure BDA0002537240270000231
本实施例的下述部分，将结合表3对第四采样信号展开具体说明。
(1)若待检测高压部件G处于正常状态，参见图3，第四采样信号的原理和电势高低与第三采样信号的相同，在此不再赘述。
(2)、若待检测高压部件G出现短电源故障，继续参见表3，第四采样信号的原理和电势高低与第三采样信号的相同，在此不再赘述。
(3)、若待检测高压部件G出现开路故障，继续参见表3，若第一开关模块S1和第二开关模块S2均处于断开状态，第四采样信号的原理和电势高低与第三采样信号的相同，在此不再赘述。
若第一开关模块S1导通且第二开关模块S2断开，由于待检测高压部件G始终处于断开状态，第一电源端VCC2的电压无法施加至采样点A2，第三采样信号为低电平信号。
若第一开关模块S1断开且第二开关模块S2导通，第二电源端VCC2的电压可施加至采样点A2，第三采样信号为低电平信号。
(4)、若待检测高压部件G出现短地故障，第四采样信号的原理和电势高低与第三采样信号的相同，在此不再赘述。
通过表3和上述分析内容可知，当第一开关模块S1和第二开关模块S2均断开时，当且仅当待检测高压部件G出现短地故障时，第三采样信号为高电平信号。当第一开关模块S1断开且第二开关模块S2闭合时，出现开路故障的待检测高压部件G对应的第三采样信号为高电平信号，出现短地故障的待检测高压部件G对应的第三采样信号为低电平信号。
相应地，故障诊断模块13具体用于：若第一开关模块S1和第二开关模块S2均处于断开状态，第一采样信号为低电平信号、第二采样信号为低电平信号、第三采样信号为高电平信号或第四采样信号为高电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障。
以及，故障诊断模块13还具体用于：若第一开关模块S1处于闭合状态且第二开关模块S2均处于断开状态，第一采样信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障。以及，第三采样信号为低电平信号，则确定待检测高压器件G发生短地故障；以及，若第二采样信号和第三采样信号均为高电平信号，或者若第三采样信号为高电平且第四采样信号为低电平，则确定待检测高压器件G发生开路故障。
以及，故障诊断模块13还具体用于：若第一开关模块S1处于断开状态且第二开关模块S2均处于导通状态，第二采样信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障；以及，若第四采样信号为低电平信号，则确定待检测高压器件G发生短地故障；以及，若第一采样信号和第四采样信号均为高电平信号，或者若第三采样信号为低电平信号且第四采样信号为高电平信号，则确定待检测高压器件G发生开路故障。
通过本发明实施例，控制第一开关模块S1和第二开关模块S2中一者处于导通状态且另一者处于断开时，无需控制第一开关模块S1和第二开关模块S2交替断开，即可诊断出待检测高压器件G具体的故障类型。
在一些实施例中，若控制模块按照上述预设控制策略控制第一开关模块S1和第二开关模块S2通断。在一个示例中，故障诊断模块13具体用于：根据第一采样信号的占空比、第二采样信号的占空比、第三采样信号的占空比、第四采样信号的占空比中的至少一者，确定待检测高压部件G故障。
首先，结合待检测高压部件G的状态，对在控制模块的控制下采集的第四采样信号做具体说明。其中，第一采样信号、第二采样信号和第三采样信号的相关内容可参见本发明上述实施例结合图5A-图5D以及图6A-图6D对第一采样信号、第二采样信号和第三采样信号的具体说明，在此不再赘述。
(1)若待检测高压部件G处于正常状态，图7A是本发明实施例提供的一种示例性的处于正常状态下的待检测高压部件G对应的第一采样信号、第二采样信号、第三采样信号和第四采样信号的波形图。如图7A所示，在第一时间段T1内，第四采样信号为低电平信号。超出第一时间段T1之后，第四采样信号为高电平信号。
(2)、若待检测高压部件G出现短电源故障，图7B是本发明实施例提供的一种示例性的出现短电源故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号、第二采样信号、第三采样信号和第四采样信号的波形图。如图7B所示，第四采样信号始终为高电平信号。
(3)、若待检测高压部件G出现开路故障，图7C是本发明实施例提供的一种示例性的出现短地故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号、第二采样信号、第三采样信号和第四采样信号的波形图。如图7C所示，在第一时间段T1内，第四采样信号为低电平信号。超出第一时间段T1之后，第四采样信号为PWM信号。
(4)、若待检测高压部件G出现短地故障，图7D是本发明实施例提供的一种示例性的出现开路故障的待检测高压部件G对应的第一采样信号、第二采样信号、第三采样信号和第四采样信号的波形图。如图7D所示，第四采样信号始终为低电平信号。
通过图7A-图7D对比可知，与结合图6A-图6D说明的第三采样信号的相同之处在于，若待检测高压器件G正常，第四采样信号的占空比等于1-T1/T0，其中，T0为总时长。若待检测高压器件G出现短电源故障，第三采样信号的占空比等于1。若待检测高压器件G出现短地故障，第三采样信号的占空比等于0。
与结合图6A-图6D说明的第三采样信号的不同之处在于，若超出第一时间段T1，第三采样信号的电平高低与第四采样信号的电平高低相反。具体地，若待检测高压器件G出现开路故障，当第一时间段T1足够短时，若控制第一开关模块S1和第二开关模块S2的信号为PWM信号且施加至第二开关模块S2上的PWM信号为高电平时第二开关模块S2导通，可近似认为第四采样信号的占空比与施加至第二开关模块S2的PWM信号的占空比相等。相反地，若施加至第二开关模块S2上的PWM信号为高电平时第二开关模块S2断开，可近似认为第四采样信号的占空比与施加至第二开关模块S2的PWM信号的占空比相加为1。
相应地，在上述实施例结合图5A-图5D说明的故障诊断模块13的具体功能的基础上，结合图7A-图7D示出的故障诊断模块13的具体功能与结合图6A-图6D示出的故障诊断模块13的具体功能相似，在此不再赘述。
在另一个示例中，故障诊断模块13具体用于：根据第一采样信号的波形图、第二采样信号的波形图、第三采样信号的波形图和第四采样信号的波形图中的至少一者，确定待检测高压部件G故障。可具体参照图7A-图7D，在此不再赘述。
基于相同的发明构思，在结合图1至图7D示出的高压互锁电路的基础上，本发明实施例提供了一种高压互锁方法。图8是本发明实施例提供的一种高压互锁方法的流程示意图。如图8所示，高压互锁方法800包括S810和S820。
S810，在第一开关模块S1和第二开关模块S2中至少一者断开状态的情况下，获取第一开关单元的一端的第一采样信号和第二开关单元的一端的第二采样信号。
S820，根据第一采样信号和第二采样信号，确定待检测高压部件G故障。
在本发明的一些实施例中，S820具体包括：若第一开关模块S1和第二开关模块S2均处于断开状态，第一采样信号和/或第二采样信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障。
或者，若第一开关模块S1处于闭合状态且第二开关模块S2均处于断开状态，第一采样信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障；以及，若第二采样信号为高电平信号，则确定待检测高压器件发生短地故障或者开路故障。
或者，若第一开关模块S1处于断开状态且第二开关模块S2均处于导通状态，第二采样信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障；以及，若第一采样信号为高电平信号，则确定待检测高压器件发生短地故障或者开路故障。
在本发明的一些实施例中，若高压互锁电路中的故障诊断模块13与待检测高压部件G的一端连接，S820具体包括：在第一开关模块S1和第二开关模块S2中至少一者断开状态的情况下，根据第一采样信号、第二采样信号和待检测高压部件G的一端的第三采样信号，确定待检测高压部件G故障。
在一些实施例中，S820具体包括：若第一开关模块S1和第二开关模块S2均处于断开状态，第一采样信号为低电平信号、第二采样信号为低电平信号或第三采样信号为高电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障。
或者，若第一开关模块S1处于闭合状态且第二开关模块S2均处于断开状态，第一采样信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障；以及，第三采样信号为低电平信号，则确定待检测高压器件发生短地故障；以及，若第二采样信号和第三采样信号均为高电平信号，则确定待检测高压器件发生开路故障。
或者，若第一开关模块S1处于断开状态且第二开关模块S2均处于导通状态，第二采样信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障；以及，若第一采样信号为高电平信号和/或第三采样信号为低电平信号，则确定待检测高压器件发生短地故障或者开路故障。
在本发明的一些实施例中，若高压互锁电路中的故障诊断模块13与待检测高压部件G的另一端连接。S820具体包括：在第一开关模块S1和第二开关模块S2中至少一者断开状态的情况下，根据第一采样信号、第二采样信号、第三采样信号和待检测高压部件G的另一端的第四采样信号，确定待检测高压部件G故障。
在一些实施例中，S820具体包括：若第一开关模块S1和第二开关模块S2均处于断开状态，第一采样信号为低电平信号、第二采样信号为低电平信号、第三采样信号为高电平信号或第四采样信号为高电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障。
或者，若第一开关模块S1处于闭合状态且第二开关模块S2均处于断开状态，第一采样信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障；以及，若第三采样信号为低电平信号，则确定待检测高压器件发生短地故障；以及，若第二采样信号和第三采样信号均为高电平，或者若第三采样信号为高电平且第四采样信号为低电平，则确定待检测高压器件发生开路故障。
或者，若第一开关模块S1处于断开状态且第二开关模块S2均处于导通状态，第二采样信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障；以及，若第四采样信号为低电平信号，则确定待检测高压器件发生短地故障；以及，若第一采样信号和第四采样信号均为高电平信号，或者若第三采样信号为低电平信号且第四采样信号为高电平信号，则确定待检测高压器件发生开路故障。
在本发明的一些实施例中，高压互锁电路的故障检测方法800还包括：控制模块按照预设控制策略控制第一开关模块S1和第二开关模块S2的通断。
在一些实施例中，预设控制策略包括：在第一时间段内，控制第一开关模块S1和第二开关模块S2处于断开状态；超出第一时间段后，控制第一开关模块S1和第二开关模块S2周期性交替断开。
在一些实施例中，基于上述预设控制策略，S820具体包括：根据第一采样信号的占空比和/或第二采样信号的占空比，确定待检测高压部件G故障。
在一些实施例中，基于上述预设控制策略，S820具体包括：若第一采样信号的占空比为0，和/或，第二采样信号的占空比为0，则确定待检测高压部件G出现短电源故障；若第一采样信号的占空比为1，和/或，第二采样信号的占空比为1，则确定待检测高压部件G故障出现开路故障或者短地故障。
根据本发明实施例的高压互锁电路的故障检测方法的其他细节与以上结合图1至图7D描述的根据本发明实施例的高压互锁电路类似，在此不再赘述。
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。其中方法实施例描述得比较简单，相关之处请参见系统实施例的说明部分。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。
上述实施例中的功能模块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。

Claims (15)

1.一种高压互锁电路，其特征在于，所述电路包括：
第一信号检测子电路，所述第一信号检测子电路的第一连接端与所述待检测高压互锁部件的一端连接，所述第一信号检测子电路的第二连接端与第一开关模块的一端连接，所述第一信号检测子电路的输出端与故障诊断模块连接，所述第一信号检测子电路用于在保证所述待检测高压互锁部件与所述故障诊断模块相隔离的前提下，从所述待检测高压互锁部件采集第一原始电信号，并将所述第一原始电信号转换为第一采样信号；
第二信号检测子电路，所述第二信号检测子电路的第一连接端与所述待检测高压互锁部件的另一端连接，所述第二信号检测子电路的第二连接端与第二开关模块的一端连接，所述第二信号检测子电路的输出端与所述故障诊断模块连接，所述第二信号检测子电路用于在保证所述待检测高压互锁部件与所述故障诊断模块相隔离的前提下，从所述待检测高压互锁部件采集第二原始电信号，并将所述第二原始电信号转换为第二采样信号；
所述第一开关模块，所述第一开关模块的另一端与第一电源端连接；
所述第二开关模块，所述第二开关模块的另一端与第二电源端连接；
所述故障诊断模块用于在所述第一开关模块和所述第二开关模块中至少一者断开状态的情况下，根据所述第一采样信号和/或所述第二采样信号，确定所述待检测高压部件故障。
2.根据权利要求1所述的高压互锁电路，其特征在于，
所述第一信号检测子电路包括第三开关模块，第一电阻模块，第二电阻模块和第三电阻模块；
其中，所述第三开关模块包括隔离设置的第一驱动单元和第一开关单元；
其中，所述第一驱动单元的一端作为所述第一信号检测子电路的第一连接端，所述第一驱动单元的一端还与所述第二电阻模块的一端连接；所述第一驱动单元的另一端作为所述第一信号检测子电路的第二连接端，所述第一驱动单元的另一端还分别与所述第一电阻模块的一端、所述第二电阻模块的另一端连接；
其中，所述第一开关单元的一端作为所述第一信号检测子电路的输出端，所述第一开关单元的一端还通过所述第三电阻模块与第三电源端连接；所述第一开关单元的另一端与第一基准电势位连接；
其中，所述第一电阻模块的一端还与所述第二电阻单元的另一端连接，所述第一电阻模块的另一端与第二基准电势位连接；
所述第二信号检测子电路包括第四开关模块，第四电阻模块，第五电阻模块和第六电阻模块；
其中，所述第四开关模块包括隔离设置的第二驱动单元和第二开关单元；
其中，所述第二驱动单元的一端作为所述第二信号检测子电路的第一连接端，所述第二驱动单元的一端还与所述第五电阻模块的一端连接；所述第二驱动单元的另一端作为所述第二信号检测子电路的第二连接端，所述第二驱动单元的另一端还分别与所述第四电阻模块的一端、所述第五电阻模块的另一端连接；
其中，所述第二开关单元的一端作为所述第二信号检测子电路的输出端，所述第二开关单元的一端还通过所述第六电阻模块与第四电源端连接；所述第二开关单元的另一端与第三基准电势位连接；
其中，所述第四电阻模块的一端还与所述第五电阻单元的另一端连接，所述第四电阻模块的另一端与第四基准电势位连接。
3.根据权利要求1所述的高压互锁电路，其特征在于，所述故障诊断模块具体用于：
若所述第一开关模块和所述第二开关模块均处于断开状态，所述第一采样信号和/或所述第二采样信号为低电平信号，则确定所述待检测高压部件发生短电源故障；
或者，
若所述第一开关模块处于闭合状态且所述第二开关模块处于断开状态，所述第一采样信号为低电平信号，则确定所述待检测高压部件发生短电源故障；以及，若所述第二采样信号为高电平信号，则确定所述待检测高压器件发生短地故障或者开路故障；
或者，
若所述第一开关模块处于断开状态且所述第二开关模块均处于导通状态，所述第二采样信号为低电平信号，则确定所述待检测高压部件发生短电源故障；以及，若所述第一采样信号为高电平信号，则确定所述待检测高压器件发生短地故障或者开路故障。
4.根据权利要求1所述的高压互锁电路，其特征在于，
所述故障诊断模块与所述待检测高压部件的一端连接，
所述故障诊断模块具体用于：
在所述第一开关模块和所述第二开关模块中至少一者断开状态的情况下，根据所述第一采样信号、所述第二采样信号和所述待检测高压部件的一端的第三采样信号，确定所述待检测高压部件故障。
5.根据权利要求4所述的高压互锁电路，其特征在于，所述故障诊断模块具体用于：
若所述第一开关模块和所述第二开关模块均处于断开状态，所述第一采样信号为低电平信号、所述第二采样信号为低电平信号或所述第三采样信号为高电平信号，则确定所述待检测高压部件发生短电源故障；
或者，
若所述第一开关模块处于闭合状态且所述第二开关模块均处于断开状态，所述第一采样信号为低电平信号，则确定所述待检测高压部件发生短电源故障；以及，所述第三采样信号为低电平信号，则确定所述待检测高压器件发生短地故障；以及，若所述第二采样信号和所述第三采样信号均为高电平信号，则确定所述待检测高压器件发生开路故障；
或者，
若所述第一开关模块处于断开状态且所述第二开关模块均处于导通状态，所述第二采样信号为低电平信号，则确定所述待检测高压部件发生短电源故障；以及，若所述第一采样信号为高电平信号和/或所述第三采样信号为低电平信号，则确定所述待检测高压器件发生短地故障或者开路故障。
6.根据权利要求4所述的高压互锁电路，其特征在于，
所述故障诊断模块与所述待检测高压部件的另一端连接；
所述故障诊断模块具体用于：
在所述第一开关模块和所述第二开关模块中至少一者断开状态的情况下，根据所述第一采样信号、所述第二采样信号、所述第三采样信号和所述待检测高压部件的另一端的第四采样信号，确定所述待检测高压部件故障。
7.根据权利要求6所述的高压互锁电路，其特征在于，所述故障诊断模块具体用于：
若所述第一开关模块和所述第二开关模块均处于断开状态，所述第一采样信号为低电平信号、所述第二采样信号为低电平信号、所述第三采样信号为高电平信号或所述第四采样信号为高电平信号，则确定所述待检测高压部件发生短电源故障；
或者，
若所述第一开关模块处于闭合状态且所述第二开关模块均处于断开状态，所述第一采样信号为低电平信号，则确定所述待检测高压部件发生短电源故障；以及，若所述第三采样信号为低电平信号，则确定所述待检测高压器件发生短地故障；以及，若所述第二采样信号和第三采样信号均为高电平，或者若所述第三采样信号为高电平且所述第四采样信号为低电平，则确定所述待检测高压器件发生开路故障；
或者，
若所述第一开关模块处于断开状态且所述第二开关模块均处于导通状态，所述第二采样信号为低电平信号，则确定所述待检测高压部件发生短电源故障；以及，若所述第四采样信号为低电平信号，则确定所述待检测高压器件发生短地故障；以及，若所述第一采样信号和所述第四采样信号均为高电平信号，或者若所述第三采样信号为低电平信号且所述第四采样信号为高电平信号，则确定所述待检测高压器件发生开路故障。
8.根据权利要求1所述的高压互锁电路，其特征在于，所述电路还包括：
控制模块，用于按照预设控制策略控制所述第一开关模块和所述第二开关模块的通断。
9.根据权利要求8所述的高压互锁电路，其特征在于，所述预设控制策略包括：
在第一时间段内，控制所述第一开关模块和所述第二开关模块处于断开状态；
超出所述第一时间段后，控制所述第一开关模块和所述第二开关模块周期性交替断开。
10.根据权利要求9所述的高压互锁电路，其特征在于，所述故障诊断模块具体用于：
根据第一采样信号的占空比和/或第二采样信号的占空比，确定所述待检测高压部件故障。
11.根据权利要求9所述的高压互锁电路，其特征在于，所述故障诊断模块具体用于：
若第一采样信号的占空比为0，和/或，第二采样信号的占空比为0，则确定所述待检测高压部件出现短电源故障；
若第一采样信号的占空比为1，和/或，第二采样信号的占空比为1，则确定所述待检测高压部件故障出现开路故障或者短地故障。
12.根据权利要求1所述的高压互锁电路，其特征在于，所述电路还包括：
第七电阻模块，设置于所述第一电源端与所述第一开关模块之间；
和/或
第八电阻模块，设置于所述第二电源端与所述第二开关模块之间。
13.根据权利要求1所述的高压互锁电路，其特征在于，所述电路还包括：
第一防反模块，所述第一防反模块的输入端与所述第一电源端连接，所述第一防反模块的输出端与所述第一开关模块的一端连接；
和/或，
第二防反模块，所述第二防反模块的输入端与所述第二电源端连接，所述第二防反模块的输出端与所述第二开关模块的一端连接。
14.根据权利要求1所述的高压互锁电路，其特征在于，
所述第一驱动单元和所述第二驱动单元包括发光元件；
所述第一开关单元和所述第二开关单元包括光开关。
15.一种高压互锁电路的故障检测方法，应用于如权利要求1所述的故障诊断模块，其特征在于，所述方法包括：
在所述第一开关模块和所述第二开关模块中至少一者断开状态的情况下，获取所述第一采样信号和所述第二采样信号；
根据所述第一采样信号和所述第二采样信号，确定所述待检测高压部件故障。
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