CN113866667A - 高压互锁电路及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压互锁电路及其检测方法，涉及电池领域。该高压互锁电路包括：信号隔离转换模块，信号隔离转换模块的输入端与待检测高压部件的一端连接，信号隔离转换模块的输出端与故障检测模块连接，信号隔离转换模块用于在保证待检测高压部件与故障检测模块相隔离的前提下，将待检测高压部件的一端的第一目标电信号转换为第一待检测电信号，其中，待检测高压部件的另一端连接第一电源端；故障检测模块，用于基于第一待检测电信号确定待检测高压部件故障。本发明实施例提供的高压互锁电路及其检测方法，避免了外部大电压对故障检测模块的损坏，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)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检测方法，避免了外部大电压对故障检测模块的损坏，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：信号隔离转换模块，信号隔离转换模块的输入端与待检测高压部件的一端连接，信号隔离转换模块的输出端与故障检测模块连接，信号隔离转换模块用于在保证待检测高压部件与故障检测模块相隔离的前提下，将待检测高压部件的一端的第一目标电信号转换为第一待检测电信号，其中，待检测高压部件的另一端连接第一电源端；故障检测模块，用于基于第一待检测电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检测方法，应用于本发明实施例提供的高压互锁电路，包括：信号隔离转换模块在保证待检测高压部件与故障检测模块相隔离的前提下，将待检测高压部件的一端的第一目标电信号转换为第一待检测电信号，并将第一待检测电信号发送至故障检测模块；故障检测模块基于第一待检测电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检测方法，由于高压互锁电路包括信号隔离转换模块，信号隔离转换模块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检测模块，以供故障检测模块根据待检测电信号对待检测高压部件进行故障检测。因此，待检测高压部件与故障检测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检测模块相隔离，避免了待检测高压部件输出的目标电信号对故障检测模块的损坏，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为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2为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示出了一种示例性的信号隔离转换模块的结构图；
图4为本发明实施例提供的又一种高压互锁电路的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种示例性的高压互锁电路的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的又一种示例性的高压互锁电路的结构示意图；
图7示出了本发明实施例提供的一种高压互锁电路的检测方法的流程示意图。
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，并不排除在包括所述要素的过程、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。本发明实施例提供的高压互锁电路包括信号隔离转换模块，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检测模块，以供故障检测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检测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检测模块相隔离，避免了待检测高压部件输出的目标电信号对故障检测模块的损坏，提高了高压互锁电路的安全性。
此外，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为本发明实施例提供的另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20包括信号隔离转换模块21和故障检测模块22。
其中，信号隔离转换模块21的输入端P1与待检测高压部件G的一端Q1连接，信号隔离转换模块21的输出端P2与故障检测模块22连接。信号隔离转换模块21用于在保证待检测高压部件G与故障检测模块22相隔离的前提下，将待检测高压部件G的一端Q1的第一目标电信号转换为第一待检测电信号，其中，待检测高压部件G的另一端Q2连接第一电源端VCC2。在本发明实施例中，第一电源端VCC2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VCC2可以是整车的铅酸蓄电池。
故障检测模块22用于基于第一待检测电信号确定待检测高压部件G故障。其中，故障检测模块22可以具体实现为电机控制器(Motor Control Unit，MCU)等目标车辆原有的控制元件，又或者，故障检测模块22可以是新添加的检测模块，对此不做限定。
根据本发明实施例中的高压互锁电路20，由于高压互锁电路20包括信号隔离转换模块21，信号隔离转换模块21能够将待检测高压部件G的一端Q1的目标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检测模块22，以供故障检测模块22根据待检测电信号对待检测高压部件G进行故障检测。因此，待检测高压部件G与故障检测模块22之间无直接的连接关系，从而能够将待检测高压部件G与故障检测模块22相隔离，避免了待检测高压部件G输出的目标电信号对故障检测模块22的损坏，提高了高压互锁电路的安全性。
在一些实施例中，信号隔离转换模块21包括隔离设置的驱动单元211和第一开关单元212。示例性的，图2为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。
首先，针对图2示出的驱动单元211，驱动单元211的一端P1与待检测高压部件G的一端Q1连接，相应地，驱动单元211的一端P1作为信号隔离转换模块21的输入端。驱动单元211的另一端P3连接第一基准电势位。示例性的，如图2所示，驱动单元211的另一端P3接第二地端GND2。
驱动单元211可以将第一目标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递给第一开关单元212。其中，第一目标电信号可以是驱动单元两端的电压，即驱动单元211的一端P1与驱动单元211的另一端P3之间的电压差。在一个实施例中，上述其他形式的信号可以是光信号，相应地，驱动单元211可包括能够将电信号转换为光信号的发光元件。例如发光二极管等。其中，可以根据工作场景和工作需求选择合适的驱动单元211，对驱动单元211的具体实现方式不做限定。
其次，针对图2示出的第一开关单元212，第一开关单元212的一端P2与故障检测模块22连接，相应地，第一开关单元212的一端P2作为信号隔离转换模块21的输出端P2。以及，第一开关单元212的一端P2还通过第一分压模块R3与第二电源端VCC3连接。可选的，第二电源端输出的电压小于第一电电源端输出的电压。若第一电源端VCC2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，则第二电源端的取值范围可以分别为(0,12V)和(0,24V)。比如，第二电源端的电压可以是5V。
第一开关单元212的另一端P4连接第二基准电势位。示例性的，如图2所示，第一开关单元212的另一端P4接第三地端GND3。第一分压模块R3可以具体实现为一个或多个电阻。
第一开关单元212可以响应该其他形式的信号，将该其他形式的信号转换为第一待检测电信号。其中，第一待检测电信号可以是第一开关单元212与第一分压模块R3的连接线路上某一点的电压，示例性的，可以是采样点B1的电压。在一个实施例中，若上述其他形式的信号可以是光信号，相应地，第一开关单元212可包括能够将光信号转换为电信号的感光元件。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 OxideSemiconductor，MOS)等，对此不做限定。其中，可以根据工作场景和工作需求选择合适的第一开关单元212，对第一开关单元212的具体实现方式不做限定。
再其次，针对图2示出的信号隔离转换模块21的具体工作原理，说明如下：驱动单元211用于驱动第一开关单元212通断。具体地，若第一目标电信号的电压大于第一基准电势位的电压VG1，第一目标电信号为高电平信号，驱动单元211驱动第一开关单元212导通，第一待检测电信号为低电平信号。此时，第二电源端VCC3与第二基准电势位之间导通，在理想状态下，若认为第一开关单元的分压为0，则从采样点B1处采集的第一待检测电信号的电压Vdet1等于第二基准电势位的电压VG2。也就是说，低电平信号的电压等于第二基准电势位的电压VG2。此外，若第一目标电信号的电压小于等于第一基准电势位的电压VG1，第一目标电信号为低电平信号，驱动单元211无法驱动第一开关单元212导通，即第一开关单元212处于断开状态，第一待检测电信号为高电平信号。此时，第二电源端VCC3与第二基准电势位之间断开，在理想状态下可认为第二电源端VCC3与第一开关单元的输出端P2的连接线路上的各点等电势，即该连接线路上各点的电势等于第二电源端VCC3的电压VCC3。相应地，从采样点B1处采集的第一待检测电信号的电压Vdet1等于第二电源端VCC3的电压VCC3。也就是说，高电平信号的电压等于第二电源端VCC3的电压VCC3。
最后，针对图2示出的信号隔离转换模块21作一个具体的示例。图3示出了一种示例性的信号隔离转换模块的结构图。如图3所示，信号隔离转换模块可以具体实现为光耦合器OM1。
其中，驱动单元211可具体实现为发光二极管VD1。该发光二极管VD1的阳极作为信号隔离转换模块21的输入端P1。发光二极管VD1的阴极作为驱动单元211的另一端P3。
第一开关单元212可具体实现为光电MOS管MOS1。其中，光电MOS管MOS1的漏极为第一开关单元212的一端P2，光电MOS管MOS1的源极为第一开关单元212的另一端P4。具体地，若光电MOS管MOS1的栅极感应到光信号，则光电MOS管MOS1的源极和漏极之间形成通路。若光电MOS管MOS1的栅极没有感应到光信号，则光电MOS管MOS1的源极和漏极之间断开。
如图2所示，在一些实施例中，针对故障检测模块22，在故障检测的过程，故障检测模块22具体用于若第一待检测电信号不同于基准电平信号，则确定待检测高压部件G故障。其中，基准电平信号为处于正常状态下的待检测高压部件G对应的第一待检测电信号。示例性的，继续参见图2，由于当待检测高压部件G处于正常工作状态时，第一目标电信号的电压大于第一基准电势位的电压，驱动单元211驱动第一开关单元212导通，第一待检测电信号为低电平信号。因此，在图2示出的电路的基础上，基准电平信号是低电平信号。然而，若待检测高压部件G发生开路状态或者短地故障时，第一目标电信号的电压小于等于第一基准电势位的电压，此时第一开关211处于断开状态，第一待检测电信号为高电平信号。因此，故障检测模块22在确定第一待检测电信号是高电平信号后，可以确定待检测高压部件G故障。
在一些实施例中，继续参见图2，为了保护驱动单元211，驱动单元211输入端P1与待检测高压部件G的一端Q1之间还设置有第一电阻模块R4。其中，第一电阻模块R4可包括一个或多个电阻。通过设置第一电阻模块R4，可以防止在待检测高压部件短接电源时对驱动单元211的损坏。
在一些实施例中，高压互锁电路20还包括第一滤波模块。继续参见图2，第一滤波模块包括第一电阻单元R5和第一电容单元C1。其中，第一电阻单元R5的一端与信号隔离转换模块的输出端P2连接，第一电阻单元R5的另一端与故障检测模块连接。此外，第一电阻单元R5的另一端还通过第一电容单元C1连接第四基准电势位。示例性的，如图2所示，第一电阻单元R5的另一端还通过第一电容单元C1连接第四地端GND4。
通过设置第一滤波单元，能过滤掉第一待检测电信号中的噪声成分和高频成分，保证了第一待检测电信号的质量。
在一些实施例中，继续参见图2，为了保证驱动单元，高压互锁电路20还包括跨接于驱动单元211两端的第一电容模块C2。
图4为本发明实施例提供的又一种高压互锁电路的结构示意图。图4示出的高压互锁电路与图1示出的高压互锁电路相似，不同之处在于，如图4所示，高压互锁电路包括还包括信号处理模块51。
其中，信号处理模块51设置于待检测高压部件G的另一端Q2与第一电源端VCC2之间，信号处理模块51的输出端T1与故障检测模块22连接。信号处理模块51用于根据待检测高压部件G的另一端Q2的第二目标电信号，向故障检测模块22输出第二待检测电信号。示例性的，第二目标电信号可以是信号处理模块51的第一连接端T2和第二连接端T3之间的电压差。
故障检测模块22具体用于根据第一待检测电信号和第二待检测电信号确定待检测高压部件故障。
在一个实施例中，信号处理模块51可包括第一分压单元和第二开关单元。其中，第一分压单元的一端与第一电源端连接，第一分压单元的另一端与第二开关单元的一端连接。第二开关单元的另一端分别与故障检测模块22和待检测高压部件G的另一端连接。
示例性的，如图5所示，图5为本发明实施例提供的另一种示例性的高压互锁电路的结构示意图。图4中的第一分压单元可包括图5中的R6，第二开关单元可包括图5中的S1。第二开关单元S1的另一端可直接连接至待检测高压部件G的另一端Q2与故障检测模块22之间的线路上。此时，在理想状态上，若忽略待检测高压部件G的另一端Q2与第二开关单元S1连接线路上的电阻，可认为第二目标电信号等于第二待检测电信号。其中，从图5示出的高压互锁电路所采集的第一待检测电信号和第二待检测电信号可详见下述表1。
表1
Figure BDA0002537816840000081
Figure BDA0002537816840000091
本实施例的下述部分，将结合表1、待检测高压部件G的状态和第二开关单元S1的开闭状态，对第一待检测电信号和第二待检测电信号展开具体说明。
(1)若待检测高压部件G处于正常状态。参见表1，针对第一待检测电信号，根据上述实施例示出的电路及相关分析内容可知，若第二开关单元S1断开，驱动单元211不能驱动第一开关单元212导通，此时，第一待检测电信号为高电平信号。然而，若第二开关单元S1导通，驱动单元211能够驱动第一开关单元212导通，此时，第一待检测电信号为低电平信号。
针对第二待检测电信号，与第二开关单元S1导通时相比，当第二开关单元S1断开时采样点B2的电压较小。因此，若第二开关单元S1断开，第二待检测电信号为低电平信号。然而，若第二开关单元S1导通，第二待检测电信号为高电平信号。
(2)、若待检测高压部件G出现短电源故障。继续参见表1，待检测高压部件G两端的电压始终大于0。此时，无论第二开关单元S1是否导通，驱动单元211均能驱动第一开关单元212导通，第一待检测电信号为低电平信号。并且，无论第二开关单元S1是否导通，第二待检测电信号为高电平信号。
通过表1可发现，在第二开关单元S1断开的情况下，有且仅有当待检测高压部件G出现短电源故障时，第一待检测电信号为低电平信号，以及第二待检测电信号为高电平信号。因此，可以根据第二开关单元S1处于断开状态时采集的第一待检测电信号和/或第二待检测电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，无论第二开关单元S1是否导通，驱动单元211无法驱动第一开关单元212导通，第一待检测电信号为高电平信号。
针对第二待检测电信号，若第二开关单元S1断开，第二待检测电信号为低电平信号。若第二开关单元S1导通，第二待检测电信号为高电平信号。
通过表1可发现，在第二开关单元S1导通的情况下，有且仅有当待检测高压部件G出现开路故障时，第一待检测电信号为高电平信号且第二待检测电信号为高电平信号。因此，可以根据第二开关单元S1处于导通状态时，结合所采集的第一待检测电信号和第二待检测电信号，来诊断待检测高压部件G的开路故障。
(4)、当待检测高压部件G出现短地故障时，在理想状态下，可认为待检测高压部件G两端的电压始终为0。无论第二开关单元S1是否导通，驱动单元211无法驱动第一开关单元212导通，第一待检测电信号为高电平信号。并且，无论第二开关单元S1是否导通，第二待检测电信号为低电平信号。
通过表1可发现，在第二开关单元S1导通的情况下，有且仅有当待检测高压部件G出现短地故障时，第一待检测电信号为高电平信号且第二待检测电信号为低电平信号。因此，可以根据第二开关单元S1处于导通状态时，结合所采集的第一待检测电信号和第二待检测电信号，来诊断待检测高压部件G的短地故障。
基于上述分析可知，在本实施例中，故障检测模块22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，故障检测模块22具体用于：若在第二开关单元S1处于断开状态下获取的第一待检测电信号为低电平信号，和/或，在第二开关单元S1处于断开状态下获取的第二待检测电信号为高电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障。
以及，故障检测模块22还具体用于：若在第二开关单元S1处于导通状态下获取的第一待检测电信号和第二待检测电信号为高电平信号，则确定待检测高压部件G发生开路故障。
以及，故障检测模块22还具体用于：若在第二开关单元S1处于导通状态下获取的第一待检测电信号为高电平信号且第二待检测电信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G发生短地故障。
此外，根据上述分析还可知，故障判断模块22除了可以检测待检测高压部件G的具体故障类型之外，还可以判断故障出判断模块22正常无故障。
相应地，故障检测模块22具体用于：若在第二开关单元处于断开状态下获取的第一待检测电信号为高电平信号且第二待检测电信号为低电平信号。在第二开关单元S1处于导通状态下获取的第一待检测电信号为低电平信号且第二待检测电信号为高电平信号，则确定待检测高压部件G正常。
在一个具体的示例中，故障模块22的诊断流程可以是：可以先控制第二开关模块S1处于断开状态，诊断待检测高压部件G是否发生短电源故障；再控制第二开关模块S1处于导通状态，根据第一待检测信号判断待检测高压部件G是否正常，如果不正常再根据第二待检测信号判断是短地故障开路故障。
相应地，高压互锁电路30还包括用于控制第二开关单元S1通断状态的控制模块。该通断模块具体用于控制第二开关单元S1由断开状态切换至导通状态。示例性的，该控制模块可以具体实现为整车控制器(Vehicle control unit，VCU)、电机控制器(MotorControl Unit，MCU)或者电池管理系统(Battery Management System，BMS)。
相应地，在该示例中，故障检测模块22具体用于：在第二开关单元S1处于断开状态的情况下，若获取的第一待检测电信号为低电平信号，和/或，若获取的第二待检测电信号为高电平信号，则确定待检测高压部件G发生短电源故障。否则，故障检测模块22确定待检测高压部件G未发生短电源故障。
故障检测模块22还可以具体用于：若在第二开关单元S1处于断开状态下获取的第一待检测电信号为高电平信号，和/或，在第二开关单元S1处于断开状态下第二待检测电信号VS21为低电平信号，则在第二开关单元S1处于导通状态的情况下获取第一待检测电信号。
故障检测模块22还可以具体用于：若在第二开关单元S1处于导通状态下获取的第一待检测电信号为低电平信号，则确定待检测高压部件正常，否则获取在第二开关单元S1处于导通状态下获取的第二待检测电信号。
故障检测模块22还可以具体用于：若在第二开关单元S1处于导通状态下获取的第二待检测电信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G发生短地故障。
故障检测模块22还可以具体用于：若在第二开关单元S1处于导通状态下获取的第二待检测电信号为高电平信号，则确定待检测高压部件G发生开路故障。
通过本示例，在第二开关单元S1处于断开状态时，若确定出短电源故障，则控制模块可以停止执行由断开状态至导通状态的切换操作，避免了因短电源故障对电源端的损坏。
在一些实施例中，高压互锁电路30还包括第二滤波模块。继续参见图5，第二滤波模块包括第二电阻单元R7和第二电容单元C3。其中，第二电阻单元R7的一端与信号处理模块的输出端T1连接，第二电阻单元R7的另一端与故障检测模块22连接。此外，第二电阻单元R7的另一端还通过第二电容单元C3连接第五基准电势位。示例性的，如图2所示，第二电阻单元R7的另一端还通过第二电容单元C3连接第五地端GND5。
通过设置第二滤波单元，能过滤掉第二待检测电信号中的噪声成分和高频成分，保证了第二待检测电信号的质量。
结合图4和图5示出的实施例中是对信号处理模块51可包括第一分压单元和第二开关单元的具体说明。
与图4和图5实施例的不同之处在于，在另一实施例中，信号处理模块51可包括信号隔离转换单元。
其中，信号隔离转换单元的第一连接端T2与第一电源端VCC2连接，信号隔离转换单元的第二连接端T3与待检测高压部件G的另一端Q2连接，信号隔离转换单元的输出端T1与故障检测模块22连接。信号隔离转换单元用于在保证待检测高压部件G与故障检测模块22相隔离的前提下，将第二目标电信号转换为第二待检测电信号，并将第二待检测电信号发送至故障检测模块22。
可选的，信号隔离转换单元包括隔离设置的驱动子单元和开关子单元。示例性的，图6为本发明实施例提供的又一种示例性的高压互锁电路的结构示意图。
如图6所示，驱动子单元511的一端T2作为信号隔离转换单元的第一连接端T2，驱动子单元511的一端T2与第一电源端VCC2连接。驱动子单元511的另一端T3作为信号隔离转换单元的第二连接端，具体地，驱动子单元511的另一端T3与待检测高压部件G的另一端Q2连接。例如，
开关子单元512的一端T1作为信号隔离转换单元的输出端T1，开关子单元512的一端T1通过第二分压模块R8连接第三电源端VCC4，以及开关子单元512的一端T1还与故障检测模块22相连接。开关子单元512的另一端T4连接第五基准电势位。例如，开关子单元512的另一端T4接第五地端GND6。第二分压模块R8可以具体实现为一个或多个电阻。需要说明的是，本发明实施例中第一基准电势位至第四基准电势位可以是同一基准电势位，也可以是不同基准电势位，对此不作限定。其中，第三电源端VCC4的具体内容可参见第二电源端VCC3的相关描述，在此不再赘述。此外，第二电源端VCC3和第三电源端VCC4可以是同一电压或者不同电源，对此不做限定。
驱动子单元511用于驱动开关子单元512通断。具体地，若第二目标电信号为低电平信号，驱动子单元驱动开关子单元导通，第二待检测电信号为低电平信号；以及，若第二目标电信号为高电平信号，开关子单元处于断开状态，第二待检测电信号为高电平信号。驱动子单元511和开关子单元512的其他具体内容和工作原理可分别参见本发明上述实施例中对驱动单元211和第一开关子单元212的相关描述，在此不再赘述。
其中，从图6示出的高压互锁电路所采集的第一待检测电信号和第二待检测电信号可详见下述表2。
表2
Figure BDA0002537816840000131
Figure BDA0002537816840000141
本实施例的下述部分，将结合表3、待检测高压部件G的状态，对第一待检测电信号和第二待检测电信号展开具体说明。
(1)若待检测高压部件G处于正常状态，则第一电源端VCC2与第一基准电势位之间形成通路，由第二电源端VCC2开始，该通路上各点电势逐渐降低。参见表2，针对第一待检测电信号，根据上述实施例示出的电路及相关分析内容可知，驱动单元211可以驱动第一开关单元212导通，此时，第一待检测电信号为低电平信号。针对第二待检测电信号，驱动子单元511可以驱动开关子单元512导通，第二待检测电信号为低电平信号。
(2)、若待检测高压部件G出现短电源故障。继续参见表1，待检测高压部件G两端的电压始终大于0。此时，驱动单元211均能驱动第一开关单元212导通，第一待检测电信号为低电平信号。然而，驱动子单元511无法驱动开关子单元512导通，第二待检测电信号为高电平信号。
(3)、若待检测高压部件G出现开路故障，驱动单元211无法驱动第一开关单元212导通，第一待检测电信号为高电平信号。驱动子单元511无法驱动开关子单元512导通，第二待检测电信号为高电平信号。
(4)、当待检测高压部件G出现短地故障时，在理想状态下，可认为待检测高压部件G两端的电压始终为0。驱动单元211无法驱动第一开关单元212导通，第一待检测电信号为高电平信号。然而第二电源端VCC2与待检测高压部件G之间存在压差，驱动子单元511可以驱动开关子单元512导通，第二待检测电信号为低电平信号。
基于上述分析可知，在本实施例中，故障检测模块22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，故障检测模块22具体用于：若第一待检测电信号为低电平信号，且第二待检测电信号为高电平信号，则确定待检测高压部件发生短电源故障。
以及，故障检测模块22还具体用于：若第一待检测电信号为高电平信号，且第二待检测电信号为高电平信号，则确定待检测高压部件G发生开路故障。
以及，故障检测模块22还具体用于：若第一待检测电信号为高电平信号，且第二待检测电信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G发生短地故障。
此外，根据上述分析还可知，故障判断模块22除了可以检测待检测高压部件G的具体故障类型之外，还可以判断故障出判断模块22正常无故障。
相应地，故障检测模块22具体用于：若第一待检测电信号为低电平信号，且第二待检测电信号为低电平信号，则确定待检测高压部件G正常。
在一些实施例中，继续参见图6，为了保护驱动子单元，驱动子单元511的一端T2与第一电源端VCC1之间还设置有第二电阻模块R9。第二电阻模块R9可包括至少一个电阻。通过设置第二电阻模块R9，可以防止在待检测高压部件短接地时对驱动子单元511的损坏。
在一些实施例中，信号隔离转换单元的输出端T1与故障检测模块22之间还设置有第二滤波模块。第二滤波模块的具体内容可参见本发明上述实施例的相关描述，在此不再赘述。
在一些实施例中，继续参见图6，为了保证驱动子单元，高压互锁电路还包括跨接于驱动子单元511两端的第二电容模块C4。
图7示出了本发明实施例提供的一种高压互锁电路的检测方法的流程示意图。该方法可应用于结合图1至图6示出的高压互锁电路20，高压互锁电路的检测方法700包括S710和S720。
S710，信号隔离转换模块21在保证待检测高压部件G与故障检测模块22相隔离的前提下，将待检测高压部件G的一端Q1的第一目标电信号转换为第一待检测电信号，并将第一待检测电信号发送至故障检测模块22。
S720，故障检测模块22基于第一待检测电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，S720具体包括：若第一待检测电信号不同于基准电信号，故障检测模块22确定待检测高压部件G故障。
其中，基准电信号表征处于正常状态下的待检测高压部件G对应的第一待检测电信号。
在本发明的一些实施例中，若如图4所示的高压互锁电路还包括信号处理模块51。信号处理模块51的相关描述可参见本发明上述实施例，在此不再赘述。在S720之前，高压互锁电路的检测方法700还包括：
信号处理模块51根据待检测高压部件G的另一端Q2的第二目标电信号，向故障检测模块22输出第二待检测电信号。
相应地，S720具体包括：故障检测模块22根据第一待检测电信号和第二待检测电信号确定待检测高压部件G故障。
在一些实施例中，若信号处理模块51包括如图5示出的第二开关单元S1。S1的具体内容可参见本发明上述实施例的相关描述。
则相对应的，S720具体包括：
若在第二开关单元处于断开状态下获取的第一待检测电信号为低电平信号，和/或，在第二开关单元处于断开状态下获取的第二待检测电信号为高电平信号，则确定待检测高压部件发生短电源故障。
若在第二开关单元处于导通状态下获取的第一待检测电信号和在第二开关单元处于导通状态下获取的第二待检测电信号均为高电平信号，则确定待检测高压部件发生开路故障。
若在第二开关单元处于导通状态下获取的第一待检测电信号为高电平信号，且在第二开关单元处于导通状态下获取的第二待检测电信号为低电平信号，则确定待检测高压部件发生短地故障。
此外，高压互锁电路的检测方法700还可以包括：
故障检测模块22用于若在第二开关单元处于断开状态下获取的第一待检测电信号为高电平信号，在第二开关单元处于断开状态下获取的第二待检测电信号为低电平信号，在第二开关单元处于导通状态下获取的第一待检测电信号为低电平信号，且在第二开关单元处于导通状态下获取的第一待检测电信号为高电平信号，则确定待检测高压部件正常。
在一些实施例中，高压互锁电路还包括控制模块，S720具体包括下述七个步骤。
第一步骤、在高压互锁电路的控制模块控制第二开关单元处于断开状态的基础上，若在第二开关单元处于断开状态下获取的第一待检测电信号为低电平信号，和/或，若在第二开关单元处于断开状态下获取的第二待检测电信号为高电平信号，故障检测模块确定待检测高压部件发生短电源故障。
第二步骤、若在第二开关单元处于断开状态下获取的第一待检测电信号为高电平信号，和/或，若在第二开关单元处于断开状态下获取的第二待检测电信号为低电平信号，则控制模块控制第二开关单元由断开状态切换至导通状态。且故障检测模块获取在第二开关单元处于导通状态下的第一待检测电信号和在第二开关单元处于导通状态下的第二待检测电信号。
第三步骤、判断在第二开关单元处于导通状态下的第一待检测电信号是否为低电平信号。
第四步骤、若判定在第二开关单元处于导通状态下的第一待检测电信号为低电平信号，则故障检测模块确定待检测高压部件正常。
第五步骤、若在第二开关单元处于导通状态下获取的第一待检测电信号为高电平信号，则判断第二开关单元处于导通状态下的第二待检测电信号是否为低电平信号。
第六步骤、若判定在第二开关单元处于导通状态下获取的第二待检测电信号为低电平信号，则故障检测模块确定待检测高压部件发生短地故障。
第七步骤、若判定在第二开关单元处于导通状态下获取的第二待检测电信号为高电平信号，则确定待检测高压部件发生开路故障。
在一些实施例中，若高压互锁电路还包括结合图6示出的信号隔离转换单元，在S720之前，高压互锁电路的检测方法还包括：信号隔离转换单元在保证待检测高压部件与故障检测模块相隔离的前提下，将第二目标电信号转换为第二待检测电信号，并将第二待检测电信号发送至故障检测模块。
在一些实施例中，若高压互锁电路如图6所示，S720包括：
若第一待检测电信号为低电平信号，且第二待检测电信号为高电平信号，则确定待检测高压部件发生短电源故障。
若第一待检测电信号为高电平信号，且第二待检测电信号为高电平信号，则确定待检测高压部件发生开路故障。
若第一待检测电信号为高电平信号，且第二待检测电信号为低电平信号，则确定待检测高压部件发生短地故障。
在一个实施例中，若高压互锁电路如图6所示，高压互锁电路的检测方法700还包括：
若第一待检测电信号为低电平信号，且第二待检测电信号为低电平信号，则确定待检测高压部件正常。
根据本发明实施例的高压互锁电路的检测方法的其他细节，与以上结合图1至图6所示实例描述的高压互锁电路类似，并能达到其相应的技术效果，为简洁描述，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 (18)

1.一种高压互锁电路，其特征在于，所述高压互锁电路包括：
信号隔离转换模块，所述信号隔离转换模块的输入端与待检测高压部件的一端连接，所述信号隔离转换模块的输出端与故障检测模块连接，所述信号隔离转换模块用于在保证所述待检测高压部件与所述故障检测模块相隔离的前提下，将所述待检测高压部件的一端的第一目标电信号转换为第一待检测电信号，其中，所述待检测高压部件的另一端连接第一电源端；
所述故障检测模块，用于基于所述第一待检测电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，所述故障检测模块，具体用于：
若所述第一待检测电信号不同于基准电平信号，则确定所述待检测高压部件故障，
其中，所述基准电平信号为处于正常状态下的所述待检测高压部件对应的第一待检测电信号。
3.根据权利要求1所述的高压互锁电路，其特征在于，
所述信号隔离转换模块包括隔离设置的驱动单元和第一开关单元，
其中，所述驱动单元的一端作为所述信号隔离转换模块的输入端，所述驱动单元的另一端连接第一基准电势位，所述第一开关单元的一端作为所述信号隔离转换模块的输出端，所述信号隔离转换模块的输出端还通过第一分压模块与第二电源端连接，所述第一开关单元的另一端连接第二基准电势位；
所述驱动单元用于驱动所述第一开关单元通断，若所述第一目标电信号为高电平信号，所述驱动单元驱动所述第一开关单元导通，所述第一待检测电信号为低电平信号；以及，若所述第一目标电信号为低电平信号，所述驱动单元驱动所述第一开关单元断开，所述第一待检测电信号为高电平信号。
4.根据权利要求3所述的高压互锁电路，其特征在于，
所述驱动单元包括发光元件；
所述第一开关单元包括光开关。
5.根据权利要求1所述的高压互锁电路，其特征在于，所述高压互锁电路还包括：
信号处理模块，所述信号处理模块设置于所述待检测高压部件的另一端与所述第一电源端之间，所述信号处理模块的输出端与所述故障检测模块连接，所述信号处理模块用于根据所述待检测高压部件的另一端的第二目标电信号，向所述故障检测模块输出第二待检测电信号；
所述故障检测模块具体用于根据所述第一待检测电信号和所述第二待检测电信号确定所述待检测高压部件故障。
6.根据权利要求5所述的高压互锁电路，其特征在于，所述信号处理模块包括：
第一分压单元，所述第一分压单元的一端与所述第一电源端连接，所述第一分压单元的另一端与所述第二开关单元的一端连接；
第二开关单元，所述第二开关单元的另一端分别与所述故障检测模块和所述待检测高压部件的另一端连接。
7.根据权利要求6所述的高压互锁电路，其特征在于，所述故障检测模块具体用于：
若在所述第二开关单元处于断开状态下获取的所述第一待检测电信号为低电平信号，和/或，在所述第二开关单元处于断开状态下获取的第二待检测电信号为高电平信号，则确定所述待检测高压部件发生短电源故障；
若在所述第二开关单元处于导通状态下获取的所述第一待检测电信号和所述第二待检测电信号均为高电平信号，则确定所述待检测高压部件发生开路故障；
若在所述第二开关单元处于导通状态下获取的所述第一待检测电信号为高电平信号且所述第二待检测电信号为低电平信号，则确定所述待检测高压部件发生短地故障。
8.根据权利要求6所述的高压互锁电路，其特征在于，所述故障检测模块还用于：
若在所述第二开关单元处于断开状态下获取的所述第一待检测电信号为高电平信号，在所述第二开关单元处于断开状态下获取的所述第二待检测电信号为低电平信号，在所述第二开关单元处于导通状态下获取的所述第一待检测电信号为低电平信号，且在所述第二开关单元处于导通状态下获取的所述第一待检测电信号为高电平信号，则确定所述待检测高压部件正常。
9.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：
控制模块，用于控制所述第二开关单元由断开状态切换至导通状态；
所述故障检测模块用于：
在所述第二开关单元处于断开状态的情况下，若在所述第二开关单元处于断开状态下获取的所述第一待检测电信号为低电平信号，和/或，若在所述第二开关单元处于断开状态下获取的第二待检测电信号为高电平信号，则确定所述待检测高压部件发生短电源故障；若在所述第二开关单元处于断开状态下获取的所述第一待检测电信号为高电平信号，和/或，在所述第二开关单元处于断开状态下获取的所述第二待检测电信号为低电平信号，则在所述第二开关单元处于导通状态的情况下，获取在所述第二开关单元处于导通状态下的所述第一待检测电信号；
若在所述第二开关单元处于导通状态下获取的所述第一待检测电信号为低电平信号，则确定所述待检测高压部件正常；
若在所述第二开关单元处于导通状态下获取的所述第一待检测电信号为高电平信号，获取在所述第二开关单元处于导通状态下的所述第二待检测电信号；
若在所述第二开关单元处于导通状态下获取的所述第二待检测电信号为低电平信号，则确定所述待检测高压部件发生短地故障；
若在所述第二开关单元处于导通状态下获取的所述第二待检测电信号为高电平信号，则确定所述待检测高压部件发生开路故障。
10.根据权利要求5所述的高压互锁电路，其特征在于，所述信号处理模块包括：
信号隔离转换单元，所述信号隔离转换单元的第一连接端与所述第一电源端连接，所述信号隔离转换单元的第二连接端与所述待检测高压部件的另一端连接，所述信号隔离转换单元的输出端与所述故障检测模块连接，所述信号隔离转换单元用于在保证所述待检测高压部件与所述故障检测模块相隔离的前提下，将所述第二目标电信号转换为所述第二待检测电信号，并将所述第二待检测电信号发送至所述故障检测模块。
11.根据权利要求10所述的高压互锁电路，其特征在于，所述故障检测模块具体用于：
若所述第一待检测电信号为低电平信号，且所述第二待检测电信号为高电平信号，则确定所述待检测高压部件发生短电源故障；
若所述第一待检测电信号为高电平信号，且所述第二待检测电信号为高电平信号，则确定所述待检测高压部件发生开路故障；
若所述第一待检测电信号为高电平信号，且所述第二待检测电信号为低电平信号，则确定所述待检测高压部件发生短地故障。
12.根据权利要求10所述的高压互锁电路，其特征在于，所述故障检测模块还用于：
若所述第一待检测电信号为低电平信号，且所述第二待检测电信号为低电平信号，则确定所述待检测高压部件正常。
13.根据权利要求10所述的高压互锁电路，其特征在于，
所述信号隔离转换单元包括隔离设置的驱动子单元和开关子单元，
其中，所述驱动子单元的一端作为信号隔离转换单元的第一连接端，所述驱动子单元的另一端作为信号隔离转换单元的第二连接端，所述开关子单元的一端作为信号隔离转换单元的输出端，所述信号隔离转换单元的输出端还通过第二分压模块与第三电源端连接，所述开关子单元的另一端连接第五基准电势位；
所述驱动子单元用于驱动所述开关子单元通断，若所述第二目标电信号为低电平信号，所述驱动子单元驱动所述开关子单元导通，所述第二待检测电信号为低电平信号；以及，若所述第二目标电信号为高电平信号，所述开关子单元处于断开状态，所述第二待检测电信号为高电平信号。
14.根据权利要求1所述的高压互锁电路，其特征在于，所述高压互锁电路还包括：
第一滤波模块，所述第一滤波模块包括第一电阻单元和第一电容单元，所述第一电阻单元的一端与所述信号隔离转换模块的输出端连接，所述第一电阻单元的另一端与所述故障检测模块连接，所述第一电阻单元的另一端还通过所述第一电容单元连接第四基准电势位。
15.根据权利要求5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：
第二滤波模块，所述第二滤波模块包括第二电阻单元和第二电容单元，所述第二电阻单元的一端与所述信号处理模块的输出端连接，所述第二电阻单元的另一端与所述故障检测模块连接，所述第二电阻单元的另一端通过所述第二电容单元连接第五基准电势位。
16.根据权利要求3或15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：
第一电阻模块，设置于所述驱动单元与所述待检测高压部件之间；
和/或，第一电容模块跨接于所述驱动单元的两端。
17.根据权利要求13或16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：
第二电阻模块，设置于所述驱动子单元与所述第一电源端之间；
和/或，
第二电容模块跨接于所述驱动子单元的两端。
18.一种高压互锁电路的检测方法，应用于如权利要求1至权利要求17任一权利要求所述的高压互锁电路，其特征在于，
所述信号隔离转换模块在保证所述待检测高压部件与所述故障检测模块相隔离的前提下，将所述待检测高压部件的一端的第一目标电信号转换为第一待检测电信号，并将所述第一待检测电信号发送至所述故障检测模块；
所述故障检测模块基于所述第一待检测电信号确定所述待检测高压部件故障。
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