CN114161932B - 防倒灌检测电路及方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种防倒灌检测电路及方法，该防倒灌检测电路包括能量转换模块、控制模块、第一电压检测模块、第二电压检测模块、防倒灌模块和蓄电池，防倒灌模块包括控制芯片和开关模块，第一电压检测模块用于检测开关模块的第一端的第一电压；第二电压检测模块用于检测开关模块的第二端的第二电压；在能量转换模块的输出电压大于控制芯片的工作电压且小于蓄电池的电压的情况下，判断第一电压是否大于输出电压；控制模块用于在第一电压大于输出电压的情况下，确定防倒灌模块发生故障，控制能量转换模块关闭。本申请实施例可以准确验证防倒灌模块是否正常工作。

Description

防倒灌检测电路及方法

技术领域

本申请涉及电子电路技术领域，具体涉及一种防倒灌检测电路及方法。

背景技术

近年来，随着新能源汽车行业迅速发展，车辆上的直流转直流(Direct current/Direct current converter，DC/DC)变换器可以实现不同大小的直流电压的转换，可以将电池的输出电压进行变换后再提供给电机，从而驱动电机工作，还可以将电池的输出电压变换为低压给蓄电池和低压设备供电。目前，DC/DC变换器为了保证输出电压具有较小的纹波，输出电路会有较大容量的电容进行滤波，而电容并不是理想的断路器件，是有一定寄生阻抗的。当整车停止工作、高压供电断开后，DC/DC变换器停止工作，如果没有输出防电池电流倒灌电路，低压侧的蓄电池会持续向高压侧的DC/DC变换器的输出滤波电容放电，如果放电时间足够长，低压蓄电池会亏电，导致整车无法启动。

发明内容

本申请实施例提供一种防倒灌检测电路及方法，可以准确验证防倒灌模块是否正常工作。

本申请实施例的第一方面提供了一种防倒灌检测电路，包括能量转换模块、控制模块、第一电压检测模块、第二电压检测模块、防倒灌模块和蓄电池，所述防倒灌模块包括控制芯片和开关模块，所述开关模块的第一端连接所述第一电压检测模块的检测端、所述能量转换模块的输出端和所述控制芯片的第一输入端，所述开关模块的第二端连接所述蓄电池的供电端和所述控制芯片的第二输入端，所述控制芯片的输出端连接所述开关模块的控制端；所述能量转换模块的输入端连接输入电源，所述能量转换模块的控制端连接所述控制模块的输出端；

所述第一电压检测模块用于检测所述开关模块的第一端的第一电压；所述第二电压检测模块用于检测所述开关模块的第二端的第二电压；

所述控制模块用于在所述能量转换模块的输出电压大于所述控制芯片的工作电压且小于所述蓄电池的电压的情况下，判断所述第一电压是否大于所述输出电压；

所述控制模块用于在所述第一电压大于所述输出电压的情况下，确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭。

可选的，所述控制模块用于在所述能量转换模块的输出电压大于所述蓄电池的电压与所述开关模块的寄生二极管导通电压之和的情况下，判断所述第一电压与所述第二电压的压差是否大于第一阈值，所述第一阈值大于所述开关模块的导通压降并且小于所述寄生二极管的导通电压；

所述控制模块用于在所述第一电压与所述第二电压的压差大于所述第一阈值的情况下，确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭或者降额工作。

可选的，所述控制模块用于在所述第一电压与所述第二电压的压差小于所述第一阈值，并且所述第一电压大于所述输出电压的情况下，确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭。

可选的，在所述第一电压检测模块检测所述开关模块的第一端的第一电压，或者所述第二电压检测模块检测所述开关模块的第二端的第二电压的过程中，所述能量转换模块的输出电流小于所述能量转换模块的工作电流。

可选的，所述控制芯片用于检测所述开关模块的第二端与所述开关模块的第一端之间的压降，以及用于在所述开关模块的第二端与所述开关模块的第一端之间的压降大于第二阈值的情况下，向所述开关模块的控制端发送关断驱动信号，所述关断驱动信号用于控制所述开关模块关断，所述第二阈值小于所述开关模块的导通压降。

本申请实施例的第二方面提供了一种防倒灌检测方法，所述方法应用于防倒灌检测电路，所述防倒灌检测电路包括能量转换模块、控制模块、第一电压检测模块、第二电压检测模块、防倒灌模块和蓄电池，所述防倒灌模块包括控制芯片和开关模块，所述开关模块的第一端连接所述第一电压检测模块的检测端、所述能量转换模块的输出端和所述控制芯片的第一输入端，所述开关模块的第二端连接所述蓄电池的供电端和所述控制芯片的第二输入端，所述控制芯片的输出端连接所述开关模块的控制端；所述能量转换模块的输入端连接输入电源，所述能量转换模块的控制端连接所述控制模块的输出端；

所述第一电压检测模块用于检测所述开关模块的第一端的第一电压；所述第二电压检测模块用于检测所述开关模块的第二端的第二电压；

在所述能量转换模块的输出电压大于所述控制芯片的工作电压且小于所述蓄电池的电压时，所述控制模块判断所述第一电压是否大于所述输出电压；

在所述第一电压大于所述输出电压的情况下，所述控制模块确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭。

可选的，所述方法还包括：

在所述能量转换模块的输出电压大于所述蓄电池的电压与所述开关模块的寄生二极管导通电压之和时，所述控制模块判断所述第一电压与所述第二电压的压差是否大于第一阈值，所述第一阈值大于所述开关模块的导通压降并且小于所述寄生二极管的导通电压；

在所述第一电压与所述第二电压的压差大于所述第一阈值的情况下，所述控制模块确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭或者降额工作。

可选的，所述方法还包括：

在所述第一电压与所述第二电压的压差小于所述第一阈值，并且所述第一电压大于所述输出电压的情况下，所述控制模块确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭。

本申请实施例的第三方面提供了一种检测方法，所述方法应用于防倒灌检测电路，所述防倒灌检测电路包括能量转换模块、控制模块、第一电压检测模块、第二电压检测模块、防倒灌模块和蓄电池，所述防倒灌模块包括控制芯片和开关模块，所述开关模块的第一端连接所述第一电压检测模块的检测端、所述能量转换模块的输出端和所述控制芯片的第一输入端，所述开关模块的第二端连接所述蓄电池的供电端和所述控制芯片的第二输入端，所述控制芯片的输出端连接所述开关模块的控制端；所述能量转换模块的输入端连接输入电源，所述能量转换模块的控制端连接所述控制模块的输出端；

所述第一电压检测模块用于检测所述开关模块的第一端的第一电压；所述第二电压检测模块用于检测所述开关模块的第二端的第二电压；

所述控制模块控制所述能量转换模块输出电压大于所述蓄电池的电压与所述开关模块的寄生二极管导通电压之和，所述控制模块判断所述第一电压与所述第二电压的压差是否大于第一阈值，所述第一阈值大于所述开关模块的导通压降并且小于所述寄生二极管的导通电压；

在所述第一电压与所述第二电压的压差大于所述第一阈值的情况下，所述控制模块确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭或者降额工作。

可选的，所述方法还包括：

在所述第一电压与所述第二电压的压差小于所述第一阈值的情况下，所述控制模块控制所述能量转换模块输出电压大于所述控制芯片的工作电压且小于所述蓄电池的电压，所述控制模块判断所述第一电压是否大于所述输出电压；

在所述第一电压大于所述输出电压的情况下，所述控制模块确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭。

本申请实施例的第四方面提供了一种电动车辆，所述电动车辆包括防倒灌检测电路和输入电源，所述防倒灌检测电路包括能量转换模块、控制模块、第一电压检测模块、第二电压检测模块、防倒灌模块和蓄电池，所述防倒灌模块包括控制芯片和开关模块，所述开关模块的第一端连接所述第一电压检测模块的检测端、所述能量转换模块的输出端和所述控制芯片的第一输入端，所述开关模块的第二端连接所述蓄电池的供电端和所述控制芯片的第二输入端，所述控制芯片的输出端连接所述开关模块的控制端；所述能量转换模块的输入端连接所述输入电源，所述能量转换模块的控制端连接所述控制模块的输出端；

所述第一电压检测模块用于检测所述开关模块的第一端的第一电压；所述第二电压检测模块用于检测所述开关模块的第二端的第二电压；

所述控制模块用于在所述能量转换模块的输出电压大于所述控制芯片的工作电压且小于所述蓄电池的电压的情况下，判断所述第一电压是否大于所述输出电压；

所述控制模块用于在所述第一电压大于所述输出电压的情况下，确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭。

本申请实施例的防倒灌检测电路包括能量转换模块、控制模块、第一电压检测模块、第二电压检测模块、防倒灌模块和蓄电池，所述防倒灌模块包括控制芯片和开关模块，所述开关模块的第一端连接所述第一电压检测模块的检测端、所述能量转换模块的输出端和所述控制芯片的第一输入端，所述开关模块的第二端连接所述蓄电池的供电端和所述控制芯片的第二输入端，所述控制芯片的输出端连接所述开关模块的控制端；所述能量转换模块的输入端连接输入电源，所述能量转换模块的控制端连接所述控制模块的输出端；所述第一电压检测模块用于检测所述开关模块的第一端的第一电压；所述第二电压检测模块用于检测所述开关模块的第二端的第二电压；所述控制模块用于在所述能量转换模块的输出电压大于所述控制芯片的工作电压且小于所述蓄电池的电压的情况下，判断所述第一电压是否大于所述输出电压；所述控制模块用于在所述第一电压大于所述输出电压的情况下，确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭。

本申请实施例的防倒灌模块，在能量转换模块的输出电压大于控制芯片的工作电压且小于蓄电池的电压的情况下(比如，能量转换模块处于上电阶段)，所述控制模块判断开关模块的第一端的第一电压是否大于能量转换模块的输出电压，能量转换模块的输出电压大于所述控制芯片的工作电压且小于所述蓄电池的电压；在所述第一电压大于所述输出电压的情况下，确定所述防倒灌模块发生故障，所述控制模块控制所述能量转换模块关闭。在第一电压大于控制芯片的工作电压且小于蓄电池的电压情况下，如果防倒灌模块没有故障，则开关模块应当关闭，如果第一电压大于所述输出电压，则表明开关模块没有关闭，确定防倒灌模块发生故障，本申请实施例可以在开关模块需要关断的情况下，通过检测开关模块的第一端的电压与能量转换模块的输出电压的比较，准确的检测开关模块是否关断，从而可以准确验证防倒灌模块是否正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请实施例提供的一种防倒灌检测电路的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种检测方法的流程示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种检测方法的流程示意图；

图4是本申请实施例提供的另一种检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种防倒灌检测电路的结构示意图。如图1所示，该防倒灌检测电路100可以包括能量转换模块10、控制模块20、第一电压检测模块30、第二电压检测模块40、防倒灌模块50和蓄电池60，所述防倒灌模块50包括控制芯片51和开关模块52，所述开关模块52的第一端连接所述第一电压检测模块30的检测端、所述能量转换模块10的输出端和所述控制芯片51的第一输入端，所述开关模块52的第二端连接所述蓄电池60的供电端和所述控制芯片51的第二输入端，所述控制芯片51的输出端连接所述开关模块52的控制端；所述能量转换模块10的输入端连接输入电源200，所述能量转换模块10的控制端连接所述控制模块20的输出端。

其中，所述第一电压检测模块30用于检测所述开关模块52的第一端的第一电压；所述第二电压检测模块40用于检测所述开关模块52的第二端的第二电压；

所述控制模块20用于在所述能量转换模块10的输出电压大于所述控制芯片51的工作电压且小于所述蓄电池60的电压的情况下，判断所述第一电压是否大于所述输出电压；

所述控制模块20用于在所述第一电压大于所述输出电压的情况下，确定所述防倒灌模块50发生故障，控制所述能量转换模块10关闭。

所述控制模块20用于在所述第一电压小于所述输出电压的情况下，确定所述防倒灌模块50正常。

在一种可能的实施方式中，在第一电压等于输出电压的情况下，控制模块20可以确定防倒灌模块50发生故障。

在另一种可能的实施方式中在第一电压等于输出电压的情况下，控制模块20可以确定防倒灌模块50正常。

能量转换模块10可以是实现直流转换直流功能的能量转换模块，比如，能量转换模块10可以包括直流转直流(Direct current/Direct current converter，DC/DC)变换器。DC/DC变换器，也可以称为DC-DC变换器，是一种将直流基础电源转变为其他电压种类的直流变换装置。DC/DC变换器可以将高电压转换为低电压，也可以将低电压转换为高电压。能量转换模块10还可以包括驱动电路，能量转换模块10可以接收控制模块20输入的脉冲宽度调制(pulse width modulation，PWM)控制信号，PWM控制信号用于控制驱动电路的驱动电流的大小，可以通过控制PWM控制信号的频率和占空比，从而控制DC/DC变换器输出的功率(DC/DC变换器输出的电压和电流)。能量转换模块10可以将输入电源200输入的电压转换为需要的直流电压。输入电源200可以是电动汽车中的电池模组，比如锂电池模组。

能量转换模块10上电的过程中，能量转换模块10的输出电压从0开始逐渐上升，当能量转换模块10的输出电压大于控制芯片51的工作电压时，如果防倒灌模块50正常，则防倒灌模块50开始工作，如果能量转换模块10的输出电压大于控制芯片51的工作电压且小于所述蓄电池60的电压，并且防倒灌模块50正常，则控制芯片51会控制开关模块52关断，防止蓄电池60的电流倒灌到能量转换模块10的供电回路。在供电回路中，能量转换模块10可以通过逆变器向电动机提供交流电，从而使得电动机可以驱动汽车运动。

能量转换模块10还可以在开关模块52导通，并且能量转换模块10的输出电压大于蓄电池的电压的情况下，为蓄电池60充电。

防倒灌模块50包括控制芯片51和开关模块52，控制芯片51可以控制开关模块52的导通或者关断。防倒灌模块50正常时，如果能量转换模块10的输出电压大于控制芯片51的工作电压且小于所述蓄电池60的电压，控制芯片51会控制开关模块52关断，防止蓄电池60的电流倒灌到能量转换模块10的供电回路。如果能量转换模块10的输出电压大于所述蓄电池60的电压，控制芯片51会控制开关模块52导通，能量转换模块10为蓄电池60充电。防倒灌模块50发生故障，可以是控制芯片51发生故障，也可以是开关模块52发生故障，也可以是二者都发生故障。

开关模块52可以包括至少一个开关管，开关管可以是功率电子开关、继电器、场效应晶体管(Field Effect Transistor，FET)中的任一种。场效应晶体管可以包括金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)，MOSFET可以简称为MOS管。如果MOS管是NMOS管，则开关模块52可以在高电平下导通，在低电平下关断，如果MOS管是PMOS管，则开关模块52可以在低电平下导通，在高电平下关断。图1的开关模块52以一个PMOS管为例进行说明。图1中与PMOS管并联的二极管是该开关模块52的寄生二极管。

开关模块52包括一个开关管时，如果开关管是MOS管，则开关模块52的第一端可以是MOS管的漏极，开关模块52的第二端可以是MOS管的源极，开关模块52的控制端可以是MOS管的栅极。

开关模块52包括至少两个开关管时，至少两个开关管可以并联。如果开关管是MOS管，开关模块52的第一端可以是至少两个MOS管的漏极，开关模块52的第二端可以是至少两个MOS管的源极，开关模块52的控制端可以是至少两个MOS管的栅极。开关模块52采用至少两个开关管并联，可以降低通过单个开关管的电流，进而降低通过单个开关管的功率，无需采用高功率开关管，降低了单个开关管的功率需求。

第一电压检测模块30可以是电压采样电路，用于采样开关模块52的第一端的电压(第一电压)，第二电压检测模块40可以是电压采样电路，用于采样开关模块52的第二端的电压(第二电压)。

本申请实施例可以在需要开关模块52关断时，检测开关模块52是否关断来判断防倒灌模块50是否发生故障。在需要开关模块52关断时，如果开关模块52关断，则认为防倒灌模块50正常，未发生故障；如果开关模块52导通，则认为防倒灌模块50发生故障。从而准确检测防倒灌模块50是否发生故障。

本申请实施例中，在所述能量转换模块10的输出电压大于所述控制芯片51的工作电压且小于所述蓄电池60的电压的情况下，如果第一电压小于能量转换模块10的输出电压，则防倒灌模块50正常，开关模块52关断，可以防止蓄电池60的电流倒灌到能量转换模块10的供电回路；如果第一电压大于能量转换模块10的输出电压，则防倒灌模块50异常，开关模块52导通，为了避免蓄电池60的电流倒灌到能量转换模块10的供电回路，控制模块20可以控制所述能量转换模块10关闭，进而关断能量转换模块10的供电回路，避免蓄电池的电流对供电回路的干扰。

本申请实施例中，在第一电压大于控制芯片的工作电压且小于蓄电池的电压情况下，如果防倒灌模块没有故障，则开关模块应当关闭，如果第一电压大于所述输出电压，则表明开关模块没有关闭，确定防倒灌模块发生故障，本申请实施例可以在开关模块需要关断的情况下，通过检测开关模块的第一端的电压与能量转换模块的输出电压的比较，准确的检测开关模块是否关断，从而可以准确验证防倒灌模块是否正常工作。

可选的，所述控制模块20用于在所述能量转换模块10的输出电压大于所述蓄电池60的电压与所述开关模块52的寄生二极管导通电压之和的情况下，判断所述第一电压与所述第二电压的压差是否大于第一阈值，所述第一阈值大于所述开关模块52的导通压降并且小于所述寄生二极管的导通电压；

所述控制模块20用于在所述第一电压与所述第二电压的压差大于所述第一阈值的情况下，确定所述防倒灌模块50发生故障，控制所述能量转换模块10关闭或者降额工作。

本申请实施例中，在能量转换模块10的输出电压大于蓄电池60的电压与开关模块52的寄生二极管导通电压之和的情况下，如果防倒灌模块50正常，则开关模块52会导通，此时，第一电压与第二电压的压差为开关模块52的导通压降。如果第一电压与第二电压的压差大于第一阈值，则表明开关模块52关断，开关模块52的寄生二极管导通，确定防倒灌模块50发生故障。

在能量转换模块10的输出电压大于蓄电池60的电压时，能量转换模块10需要向蓄电池60充电，应当将开关模块52导通，如果开关模块52没有正常导通，确定防倒灌模块50发生故障，为了避免能量转换模块10以较高的损耗向蓄电池60充电，可以控制能量转换模块10关闭或者降额工作。降额工作，指的是能量转换模块10按照比正常工作的额定输出功率更低的功率输出，可以降低能量转换模块10输出的电流大小，来实现降额工作。

本申请实施例可以在需要开关模块52导通时，检测开关模块52是否导通来判断防倒灌模块50是否发生故障。在需要开关模块52导通时，如果开关模块52导通，则认为防倒灌模块50正常，未发生故障；如果开关模块52关断，则认为防倒灌模块50发生故障。从而准确检测防倒灌模块50是否发生故障。

可选的，所述控制模块20用于在所述第一电压与所述第二电压的压差小于所述第一阈值，并且所述第一电压大于所述输出电压的情况下，确定所述防倒灌模块50发生故障，控制所述能量转换模块10关闭。

本申请实施例中，在第一电压与第二电压的压差小于所述第一阈值的情况下，表明开关模块52导通，如果此时第一电压大于能量转换模块10的输出电压，则表明蓄电池60的电流倒灌进入能量转换模块10的供电回路，确定防倒灌模块50发生了故障，此时需要控制能量转换模块10关闭，避免蓄电池60的电流倒灌进入能量转换模块10的供电回路。

可选的，在所述第一电压检测模块30检测所述开关模块52的第一端的第一电压，或者所述第二电压检测模块40检测所述开关模块52的第二端的第二电压的过程中，所述能量转换模块10的输出电流小于所述能量转换模块10的工作电流。

本申请实施例中，在第一电压检测模块30检测开关模块52的第一端的第一电压，或者第二电压检测模块40检测开关模块52的第二端的第二电压的过程中，为了避免能量转换模块10的输出电流对开关模块52的导通电压造成较大的干扰，可以在测试阶段，设置能量转换模块10的输出电流小于能量转换模块10在正常工作下的工作电流。比如，可以设置能量转换模块10的输出电流为能量转换模块10在正常工作下的工作电流的十分之一。

可选的，所述控制芯片51用于检测所述开关模块52的第二端与所述开关模块的第一端之间的压降，以及用于在所述开关模块52的第二端与所述开关模块52的第一端之间的压降大于第二阈值的情况下，向所述开关模块52的控制端发送关断驱动信号，所述关断驱动信号用于控制所述开关模块52关断，所述第二阈值小于所述开关模块52的导通压降。

可选的，所述控制芯片51还用于在所述开关模块52的第一端的电压大于蓄电池60的电压与所述开关模块52的寄生二极管导通电压之和的情况下，向所述开关模块52的控制端发送导通驱动信号，所述导通驱动信号用于控制所述开关模块52导通。

本申请实施例中，在控制芯片51正常工作时，可以在所述开关模块52的第二端与所述开关模块52的第一端之间的压降大于第二阈值的情况下，控制所述开关模块52关断，避免蓄电池60的电流倒灌进入能量转换模块10的供电回路。还可以在开关模块52的第一端的电压大于蓄电池60的电压与所述开关模块52的寄生二极管导通电压之和的情况下，控制所述开关模块52导通，允许能量转换模块10的输出端向蓄电池60充电。

本申请实施例中，如果输入电源短路或者开关模块52的MOS管短路了，会把蓄电池60的电压拉低，影响整车的工作，所以要加一个防倒灌模块，用于防止蓄电池60的电流倒灌进入能量转换模块10的供电回路。

图1中，左侧是输入电源200，可以通过能量转换模块10(比如，DCDC变换器)去给蓄电池供电。能量转换模块10这一侧是高压侧，可以提供高压大电流，可以驱动电动机，蓄电池60这一侧是低压侧，可以给整车的低压系统的负载(比如，车上的方向盘、传感器、行车记录仪、喇叭、灯光、音响、电动门窗等)供电。

DCDC变换器可以包括开关管、变压器、电感等。DCDC变换器在工作时，DCDC变换器需要向蓄电池供电，如果DCDC变换器不工作，可以通过防倒灌模块50防止蓄电池的电压倒灌进来。

在正常情况下，如果高压侧断开，DCDC变换器正常工作，如果没有开关模块52(可以是防倒灌MOS管)，DCDC变换器的输出端会有电，这个时候不会消耗太多的电，比如是电容等一些小的漏电。在DCDC变换器的输出端短路的情况下，如果没有防倒灌MOS管，则蓄电池60会短路，此时电流就非常大，可能会把整车的低压系统给拉低，由低压系统供电的负载(比如，方向盘就是蓄电池供电)则无法正常工作。比如，蓄电池的电压一般是12V，充电的时候可以按照14V来充(浮充)。增加开关模块52(可以是防倒灌MOS管)，在DCDC变换器的输出端短路的情况下，可以将防倒灌MOS管关断，防止蓄电池60短路。

防倒灌模块50，是为了防止内部(DCDC变换器这一侧)的短路，导致蓄电池的电倒灌进来，把整车的低压系统给拉低，导致由低压系统供电的负载无法正常工作。

本申请实施可以检测所述防倒灌模块50是否正常工作。如果防倒灌模块50是失效的，就不能起到保护的作用。

本申请实施例的能量转换模块10的输出电压V1可以设置为满足大于控制芯片工作电压且小于蓄电池60的电压(Vbat)，第一电压Vout_a就是没有加防倒灌模块50的情况下，第一电压检测模块30检测到的DCDC变换器输出的电压。开关模块52(可以是防倒灌MOS管)的导通和关断是由控制芯片51来控制的，为了保证控制芯片51能够正常工作，首先控制芯片51的供电应该是正常的，能量转换模块10的输出电压V1满足大于控制芯片51的工作电压，控制芯片51才能正常工作，如果能量转换模块10的输出电压V1小于控制芯片51工作电压，则无法工作，控制芯片51可能发送故障。如果在控制芯片51正常工作时，DCDC变换器输出的电压小于Vbat，理论上开关模块52是不会导通的，如果控制芯片51失效了，控制芯片51不能正常工作，则可能会控制开关模块52导通，导致蓄电池的电压倒灌进来，如果Vbat是12V，控制芯片51的工作电压是5V，如果防倒灌模块50正常工作，能量转换模块10的输出电压V1可以为7V，则第一电压Vout_a也为7V，如果防倒灌模块50故障(开关模块52导通)，则第一电压Vout_a可能与Vbat相等，或者略小一点。

在DCDC变换器的输出电压在上升的过程中，如果能量转换模块10的输出电压V1满足大于控制芯片工作电压且小于Vbat，则认为开关模块52断开，起到防倒灌的作用了。

比如，设定能量转换模块10的输出电压V1是7V，如果实际上第一电压检测模块30检测到的第一电压Vout_a是10V，则认为防倒灌模块50故障了。V1是一个设定的防倒灌模块50正常工作下的电压值。

防倒灌模块50故障，类似潜伏故障，这时候如果DCDC变换器再工作，就有风险了。这个时候可以选择先不开启DCDC变换器，或者报警等。

本申请实施中，可以设定能量转换模块10的输出电压V1满足大于控制芯片工作电压且大于Vbat+开关模块52的寄生二极管导通电压(比如，0.6或0.8V)。如果控制芯片51失效，有以下几种情况，第一种情况，在第一次上电(能量转换模块的输出电压大于所述控制芯片的工作电压且小于所述蓄电池的电压的情况下，此时Vout_a较小)时控制芯片51失效。第二种情况，在正常的过程中(能量转换模块的输出电压大于所述蓄电池的电压与所述开关模块的寄生二极管导通电压之和的情况下，此时Vout_a较大时)控制芯片51失效。在上述两种情况下，本申请实施例都可以准确检测出防倒灌模块50是否发生故障。

请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种检测方法的流程示意图。如图2所示，该检测方法可以应用于图1所示的防倒灌检测电路。所述防倒灌检测电路包括能量转换模块、控制模块、第一电压检测模块、第二电压检测模块、防倒灌模块和蓄电池，所述防倒灌模块包括控制芯片和开关模块，所述开关模块的第一端连接所述第一电压检测模块的检测端、所述能量转换模块的输出端和所述控制芯片的第一输入端，所述开关模块的第二端连接所述蓄电池的供电端和所述控制芯片的第二输入端，所述控制芯片的输出端连接所述开关模块的控制端；所述能量转换模块的输入端连接输入电源，所述能量转换模块的控制端连接所述控制模块的输出端；

所述第一电压检测模块用于检测所述开关模块的第一端的第一电压；所述第二电压检测模块用于检测所述开关模块的第二端的第二电压；

该检测方法可以包括如下步骤：

201，在能量转换模块的输出电压大于控制芯片的工作电压且小于蓄电池的电压时，控制模块判断第一电压是否大于输出电压；

202，在第一电压大于输出电压的情况下，控制模块确定防倒灌模块发生故障，控制能量转换模块关闭。

其中，图2所示的方法可以参加图1所示的装置实施例，此处不再赘述。

本申请实施例可以在开关模块需要关断的情况下，通过检测开关模块的第一端的电压与能量转换模块的输出电压的比较，准确的检测开关模块是否关断，从而可以准确验证防倒灌模块是否正常工作。

请参阅图3，图3是本申请实施例提供的另一种检测方法的流程示意图。如图3所示，该检测方法可以应用于图1所示的防倒灌检测电路。图3所示的方法可以包括如下步骤：

301，在能量转换模块的输出电压大于蓄电池的电压与开关模块的寄生二极管导通电压之和时，控制模块判断第一电压与第二电压的压差是否大于第一阈值，第一阈值大于开关模块的导通压降并且小于寄生二极管的导通电压；

302，在第一电压与第二电压的压差大于第一阈值的情况下，控制模块确定防倒灌模块发生故障，控制能量转换模块关闭或者降额工作。

可选的，图3所示的检测方法还可以包括如下步骤：

在第一电压与第二电压的压差小于第一阈值，并且第一电压大于输出电压的情况下，控制模块确定防倒灌模块发生故障，控制能量转换模块关闭。

其中，图3所示的方法可以参加图1所示的装置实施例，此处不再赘述。

本申请实施例可以在开关模块需要导通的情况下，通过检测第一电压与第二电压的压差与第一阈值的比较，准确的检测开关模块是否导通，从而可以准确验证防倒灌模块是否正常工作。

请参阅图4，图4是本申请实施例提供的另一种检测方法的流程示意图。如图4所示，该检测方法可以应用于图1所示的防倒灌检测电路。所述防倒灌检测电路包括能量转换模块、控制模块、第一电压检测模块、第二电压检测模块、防倒灌模块和蓄电池，所述防倒灌模块包括控制芯片和开关模块，所述开关模块的第一端连接所述第一电压检测模块的检测端、所述能量转换模块的输出端和所述控制芯片的第一输入端，所述开关模块的第二端连接所述蓄电池的供电端和所述控制芯片的第二输入端，所述控制芯片的输出端连接所述开关模块的控制端；所述能量转换模块的输入端连接输入电源，所述能量转换模块的控制端连接所述控制模块的输出端；

所述第一电压检测模块用于检测所述开关模块的第一端的第一电压；所述第二电压检测模块用于检测所述开关模块的第二端的第二电压；

该检测方法可以包括如下步骤：

401，控制模块控制能量转换模块输出电压大于蓄电池的电压与开关模块的寄生二极管导通电压之和，控制模块判断第一电压与第二电压的压差是否大于第一阈值，第一阈值大于开关模块的导通压降并且小于寄生二极管的导通电压；

402，在第一电压与第二电压的压差大于第一阈值的情况下，控制模块确定防倒灌模块发生故障，控制能量转换模块关闭或者降额工作。

可选的，在执行步骤402之后，还可以执行如下步骤：

403，在第一电压与第二电压的压差小于第一阈值的情况下，控制模块控制能量转换模块输出电压大于控制芯片的工作电压且小于蓄电池的电压，控制模块判断第一电压是否大于输出电压；

404，在第一电压大于输出电压的情况下，控制模块确定防倒灌模块发生故障，控制能量转换模块关闭。

图4所示的方法可以参加图1所示的装置实施例，此处不再赘述。

本申请实施例的方法的逻辑是：先让开关模块(比如，MOS管)导通，然后再把能量转换模块输出电压V1降低，降到比蓄电池的电压低，再检测开关模块(比如，MOS管)是否能够关掉，如果能够关掉，则表明防倒灌模块能够正常工作。

比如，在设定的V1大于Vbat时，比如，V1大于Vbat+0.6或0.8V，判断开关模块的第一端与第二端之间的压差，如果小于0.3V，认为开关模块导通了，如果大于0.6V，则认为开关模块没有导通，在检测防倒灌模块是否正常的过程中，可以设置DCDC变换器的输出电流为正常的电流的十分之一，可以避免大电流对开关模块的第一端与第二端之间的压差的影响，提高开关模块的第一端与第二端之间的压差的检测的准确度。

如果开关模块的第一端与第二端之间的压差小于0.3V，认为开关模块打开了，此时可以调整V1，降低V1，让V1满足大于控制芯片工作电压且小于Vbat，看开关模块不是能够关断，如果可以关断，则认为防倒灌模块是没有问题的。

正常情况下，在能量转换模块输出电压大于蓄电池的电压与开关模块的寄生二极管导通电压之和时，是希望开关模块导通的，如果开关模块没有导通，就认为有问题。开关模块的第一端与第二端之间的压差如果比开关模块正常导通的时候要大，如果是流过相同的电流，则开关模块的损耗会更大，开关模块更容易坏。比如，开关模块(比如，MOS管)正常导通(不是通过开关模块的寄生二极管导通)，流过的电流是200A，损耗是10W或者15W，如果是通过开关模块的寄生二极管，则损耗变大为30W，则MOS管可能会烧坏了。遇到这种情况，这种情况下就控制DCDC关闭或者降频工作。如果MOS管一旦烧坏了，短路了，如果DCDC变换器再出问题，则MOS管无法起到防倒灌保护的作用了。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的防倒灌检测电路以及车载直流变换设备，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的防倒灌检测电路实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

Claims (10)

1.一种防倒灌检测电路，其特征在于，包括能量转换模块、控制模块、第一电压检测模块、第二电压检测模块、防倒灌模块和蓄电池，所述防倒灌模块包括控制芯片和开关模块，所述开关模块的第一端连接所述第一电压检测模块的检测端、所述能量转换模块的输出端和所述控制芯片的第一输入端，所述开关模块的第二端连接所述蓄电池的供电端和所述控制芯片的第二输入端，所述控制芯片的输出端连接所述开关模块的控制端；所述能量转换模块的输入端连接输入电源，所述能量转换模块的控制端连接所述控制模块的输出端；

所述第一电压检测模块用于检测所述开关模块的第一端的第一电压；所述第二电压检测模块用于检测所述开关模块的第二端的第二电压；

所述控制模块用于在所述能量转换模块的输出电压大于所述控制芯片的工作电压且小于所述蓄电池的电压的情况下，判断所述第一电压是否大于所述输出电压；

所述控制模块用于在所述第一电压大于所述输出电压的情况下，确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭，所述防倒灌模块发生故障包括：所述控制芯片和所述开关模块中至少一个发生故障。

2.根据权利要求1所述的防倒灌检测电路，其特征在于，

所述控制模块用于在所述能量转换模块的输出电压大于所述蓄电池的电压与所述开关模块的寄生二极管导通电压之和的情况下，判断所述第一电压与所述第二电压的压差是否大于第一阈值，所述第一阈值大于所述开关模块的导通压降并且小于所述寄生二极管的导通电压；

所述控制模块用于在所述第一电压与所述第二电压的压差大于所述第一阈值的情况下，确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭或者降额工作。

3.根据权利要求2所述的防倒灌检测电路，其特征在于，

所述控制模块用于在所述第一电压与所述第二电压的压差小于所述第一阈值，并且所述第一电压大于所述输出电压的情况下，确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭。

4.根据权利要求2或3所述的防倒灌检测电路，其特征在于，在所述第一电压检测模块检测所述开关模块的第一端的第一电压，或者所述第二电压检测模块检测所述开关模块的第二端的第二电压的过程中，所述能量转换模块的输出电流小于所述能量转换模块的工作电流。

5.根据权利要求1～3任一项所述的防倒灌检测电路，其特征在于，所述控制芯片用于检测所述开关模块的第二端与所述开关模块的第一端之间的压降，以及用于在所述开关模块的第二端与所述开关模块的第一端之间的压降大于第二阈值的情况下，向所述开关模块的控制端发送关断驱动信号，所述关断驱动信号用于控制所述开关模块关断，所述第二阈值小于所述开关模块的导通压降。

6.一种检测方法，其特征在于，所述方法应用于防倒灌检测电路，所述防倒灌检测电路包括能量转换模块、控制模块、第一电压检测模块、第二电压检测模块、防倒灌模块和蓄电池，所述防倒灌模块包括控制芯片和开关模块，所述开关模块的第一端连接所述第一电压检测模块的检测端、所述能量转换模块的输出端和所述控制芯片的第一输入端，所述开关模块的第二端连接所述蓄电池的供电端和所述控制芯片的第二输入端，所述控制芯片的输出端连接所述开关模块的控制端；所述能量转换模块的输入端连接输入电源，所述能量转换模块的控制端连接所述控制模块的输出端；

所述第一电压检测模块用于检测所述开关模块的第一端的第一电压；所述第二电压检测模块用于检测所述开关模块的第二端的第二电压；

在所述能量转换模块的输出电压大于所述控制芯片的工作电压且小于所述蓄电池的电压时，所述控制模块判断所述第一电压是否大于所述输出电压；

在所述第一电压大于所述输出电压的情况下，所述控制模块确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭，所述防倒灌模块发生故障包括：所述控制芯片和所述开关模块中至少一个发生故障。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述能量转换模块的输出电压大于所述蓄电池的电压与所述开关模块的寄生二极管导通电压之和时，所述控制模块判断所述第一电压与所述第二电压的压差是否大于第一阈值，所述第一阈值大于所述开关模块的导通压降并且小于所述寄生二极管的导通电压；

在所述第一电压与所述第二电压的压差大于所述第一阈值的情况下，所述控制模块确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭或者降额工作。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第一电压与所述第二电压的压差小于所述第一阈值，并且所述第一电压大于所述输出电压的情况下，所述控制模块确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭。

9.一种检测方法，其特征在于，所述方法应用于防倒灌检测电路，所述防倒灌检测电路包括能量转换模块、控制模块、第一电压检测模块、第二电压检测模块、防倒灌模块和蓄电池，所述防倒灌模块包括控制芯片和开关模块，所述开关模块的第一端连接所述第一电压检测模块的检测端、所述能量转换模块的输出端和所述控制芯片的第一输入端，所述开关模块的第二端连接所述蓄电池的供电端和所述控制芯片的第二输入端，所述控制芯片的输出端连接所述开关模块的控制端；所述能量转换模块的输入端连接输入电源，所述能量转换模块的控制端连接所述控制模块的输出端；

所述第一电压检测模块用于检测所述开关模块的第一端的第一电压；所述第二电压检测模块用于检测所述开关模块的第二端的第二电压；

所述控制模块控制所述能量转换模块输出电压大于所述蓄电池的电压与所述开关模块的寄生二极管导通电压之和，所述控制模块判断所述第一电压与所述第二电压的压差是否大于第一阈值，所述第一阈值大于所述开关模块的导通压降并且小于所述寄生二极管的导通电压；

在所述第一电压与所述第二电压的压差大于所述第一阈值的情况下，所述控制模块确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭或者降额工作，所述防倒灌模块发生故障包括：所述控制芯片和所述开关模块中至少一个发生故障。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第一电压与所述第二电压的压差小于所述第一阈值的情况下，所述控制模块控制所述能量转换模块输出电压大于所述控制芯片的工作电压且小于所述蓄电池的电压，所述控制模块判断所述第一电压是否大于所述输出电压；

在所述第一电压大于所述输出电压的情况下，所述控制模块确定所述防倒灌模块发生故障，控制所述能量转换模块关闭。