CN118100889A - 驱动电路和电池管理系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及电学领域，公开了一种驱动电路和电池管理系统。该驱动电路包括驱动模块、延时模块和控制模块；控制模块通过不同的输出端分别连接延时模块和驱动模块；延时模块连接驱动模块；驱动电路用于驱动负载，负载通过驱动模块接地。控制模块在正常工作的情况下控制驱动模块导通或断开。延时模块在控制模块复位的情况下，输出预设时长的延时信号至驱动模块。驱动模块根据预设时长的延时信号，在预设时长内处于第一状态。其中，第一状态与第二状态相同；第二状态为在控制模块复位前驱动模块的工作状态，第二状态包括导通或断开。上述驱动电路能够避免控制模块的驱动信号非预期断开造成的安全隐患。

Description

驱动电路和电池管理系统

本案是申请日为2020年5月29日、申请号为202010479364.8、申请名称为“一种驱动电路”的发明申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及电学领域，特别涉及一种驱动电路和电池管理系统。

背景技术

电动汽车替代燃油汽车已成为汽车业发展的趋势，电动汽车的高压回路通常由继电器作为开关实现通断。继电器的闭合和断开由电池管理系统的微控制器控制。

然而，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：微控制器在行车中可能会出现非预期的复位，对车辆造成极大安全隐患。

发明内容

本申请实施方式的目的在于提供一种驱动电路，使得能够避免控制模块的非预期复位导致驱动信号非预期断开造成的安全隐患。

为解决上述技术问题，本申请的实施方式提供了一种驱动电路，应用于电池管理系统。该驱动电路包括驱动模块、延时模块和控制模块；控制模块通过不同的输出端分别连接延时模块和驱动模块；延时模块连接驱动模块；驱动电路用于驱动负载。控制模块用于在正常工作的情况下控制驱动模块导通或断开。延时模块用于：在控制模块复位的情况下，输出预设时长的延时信号至驱动模块。驱动模块用于：根据预设时长的延时信号，在预设时长内处于第一状态，第一状态与第二状态相同；其中，第二状态为在控制模块复位前驱动模块的工作状态，第二状态包括导通或断开。

上述驱动电路，相对于现有技术而言，控制模块发生复位时，延时模块可以输出延时信号至驱动模块，以使驱动模块保持在控制模块复位前的状态，避免了由于控制模块复位导致驱动模块状态变化造成的安全隐患。

在一个实施例中，延时模块包括延时单元；延时单元的第一受控端与控制模块的第一输出端连接，延时单元的第二受控端与控制模块的第二输出端连接，延时单元的输出端与驱动模块的控制端连接；延时单元用于：在第一受控端检测到第一电平的电信号，且第二受控端检测到边沿信号的情况下，输出第二电平的延时信号；在第一受控端检测到第三电平的电信号的情况下，输出第四电平的延时信号；其中，第四电平为第二电平的反向电平，第三电平为第一电平的反向电平，驱动模块在接收到第二电平的电信号时保持导通，在接收到第四电平的电信号时断开。该实施例中，通过对延时模块的连接关系和工作模式进行设计，使得延时信号的电平与控制模块复位前输出的驱动信号的电平相同，能够确保驱动模块保持在控制模块复位前的状态，提高安全性。

在一个实施例中，延时模块还包括第一上拉单元；第一上拉单元与延时单元的第一受控端连接。

在一个实施例中，边沿信号为上升沿信号的情况下，延时模块还包括第二上拉单元，第二上拉单元与延时单元的第二受控端连接。

上述实施例中，在延时模块的受控端还设置上拉单元，能够提高电路的可靠性和抗干扰能力。

在一个实施例中，延时单元中包括N个级联的延时组件；每个延时组件的第一输入端相互连接，连接处作为延时单元的第一受控端，第一个延时组件的第二输入端与延时单元的第二受控端连接，第i+1个延时组件的第二输入端与第i个延时组件的输出端连接，第N个延时组件的输出端作为延时单元的输出端，1≤i＜N；其中，N为大于1的整数。该实施例中，N个级联的延时组件使得可以提高延时时间。

在一个实施例中，N等于2。

在一个实施例中，延时组件为单稳态触发器。

在一个实施例中，驱动模块包括第一驱动单元和第二驱动单元，第一驱动单元的第一端和第二驱动单元的第一端分别与负载连接，第一驱动单元的第二端和第二驱动单元的第二端接地，控制模块与第一驱动单元的控制端连接，延时模块与第二驱动单元的控制端连接。本实施例中，由控制模块控制第一驱动单元，延时模块控制第二驱动模块，相当于控制模块正常工作和复位的情况下分别由不同的驱动单元驱动负载，有利于提高电路的可靠性。

在一个实施例中，驱动电路还包括防反模块；延时模块和控制模块中的至少一个通过防反模块与驱动模块的控制端连接。

在一个实施例中，防反模块包括第一防反模块和第二防反模块，延时模块通过第一防反模块与驱动模块的控制端连接，控制模块通过第二防反模块与驱动模块的控制端连接。该实施例中，可以使控制模块的驱动信号和延时模块的输出信号形成竞争供电，任意一个信号符合要求时驱动单元即可闭合。

在一个实施例中，驱动电路还包括回检模块。控制模块还用于：在结束复位后，根据回检模块输入的回检信号输出驱动信号，控制驱动模块。其中，回检模块的输入端与驱动模块和负载之间的连接处连接，或，回检模块的输入端与驱动模块的控制端连接；回检模块的输出端与控制模块连接。该实施例中，使得控制模块可以在结束复位（恢复工作）后输出的驱动信号与复位前输出的驱动信号电平相同。

在一个实施例中，回检模块包括分压子模块和滤波子模块，分压子模块的第一端作为回检模块的输入端，分压子模块的第二端连接滤波子模块的第一端，滤波子模块的第二端作为回检模块的输出端。通过设置分压滤波电路，能够实现降压和滤波，有利于提高电路的可靠性。

在一个实施例中，本申请还提供了一种电池管理系统，包括继电器和上述的驱动电路。驱动电路用于驱动继电器。上述电池管理系统，相对于现有技术而言，控制模块发生复位时，延时模块可以输出延时信号至驱动模块，以使驱动模块保持在控制模块复位前的状态，避免了由于控制模块复位导致驱动模块状态变化造成的安全隐患。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

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为本申请一些实施例中驱动电路的结构示意图；

图2为本申请一些实施例中驱动电路与负载的连接关系示意图；

图3为本申请一些实施例中驱动电路的电路结构示意图；

图4为本申请一些实施例中驱动电路的电路结构示意图；

图5为本申请一些实施例中驱动电路的电路结构示意图；

图6为本申请一些实施例中驱动电路的电路结构示意图；

图7为本申请一些实施例中驱动电路的电路结构示意图；

图8为本申请一些实施例中驱动电路的电路结构示意图；

图9为本申请一些实施例中驱动电路的电路结构示意图；

图10为本申请一些实施例中驱动电路的电路结构示意图；

图11为本申请一些实施例中回检模块的电路结构示意图；

图12为本申请一些实施例中驱动电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请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，在本申请各实施方式中，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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本文中提及“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些实施例中。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，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本文中为部件所编序号本身，例如第一、第二等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说连接或联接，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

本申请提供了一种驱动电路，应用于电池管理系统。在一个实施例中，如图1所示，驱动电路包括驱动模块201、延时模块202和控制模块203。控制模块203通过不同的输出端分别连接延时模块202和驱动模块201；延时模块202连接驱动模块201。驱动电路201用于驱动负载。控制模块203用于在正常工作的情况下控制驱动模块201导通或断开。延时模块202用于：在控制模块203复位的情况下，输出预设时长的延时信号至驱动模块201。驱动模块201用于：根据预设时长的延时信号，在预设时长内处于第一状态，第一状态与第二状态相同；其中，第二状态为在控制模块203复位前驱动模块201的工作状态，第二状态包括导通或断开。

其中，驱动模块201具体可以是低边驱动模块，也可以是高边驱动模块。驱动模块201为低边驱动模块的情况下，负载通过驱动模块201接地；驱动模块201为高边驱动模块的情况下，负载通过驱动模块201连接驱动电源。为便于理解，本申请以驱动模块201为低边驱动模块的情况为例进行说明。具体地说，如图2所示，驱动电路用于驱动负载101，负载101通过驱动模块201接地；延时模块202用于：在控制模块203复位的情况下，输出预设时长的延时信号至驱动模块201。其中，预设时长根据控制模块203的复位时长设置，例如，预设时长大于控制模块203的最大复位时长。例如，若控制模块203的复位时长大约在1s-3s之间，则预设时长大于3s。驱动模块201用于：根据预设时长的延时信号，在预设时长内处于第一状态，第一状态与第二状态相同；其中，第二状态为在控制模块203复位前驱动模块201的工作状态，第二状态包括导通或断开。在控制模块203正常工作时，驱动模块201用于根据控制模块203的驱动信号进行导通或关断。

在一个具体的实施例中，负载101的第一端连接驱动电源V1，负载101的第二端通过驱动模块201接地。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，驱动电源用于为负载101供电，其中，驱动电源类型根据应用场景确定，例如，该实施方式应用于电动汽车时，驱动电源通常为整车铅酸电池，地为整车低压地，本实施方式不限制驱动电源的类型。本领域技术人员可以理解，本实施方式中的负载101可以是继电器或接触器等器件，也可以是其它器件，如泵（PUMP）、阀等，此处不一一列举。

以下以负载101为继电器，控制模块203为车辆的电池管理系统中的微控制器为例，对本实施方式提及的驱动电路的工作过程进行说明。现有技术中，电动汽车的高压回路通常由继电器作为开关实现通断。继电器的闭合和断开通常由电池管理系统的微控制器控制。然而，微控制器在行车中可能会出现复位，而且复位时间较短。微控制器复位时，无法输出驱动信号。在这种情况下，继电器会突然断开，车辆会突然停止，存在极大的安全隐患。同时带载切断继电器对继电器寿命也会有极大的影响。本申请中，在驱动模块201与微控制器间增加一个延时模块202。在继电器闭合时，若微控制器发生复位，延时模块202输出到驱动模块201的延时信号可以保持继电器处于闭合状态，使继电器不会意外断开。同理，若继电器处于断开状态的情况下，微控制器发生复位，延时模块202输出到驱动模块201的延时信号可以保持继电器处于断开状态，从而继电器不会意外闭合，有利于提高电路的安全性。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，本实施方式中，以车辆领域为例，对驱动电路进行说明，实际应用中，该驱动电路还可以应用于其他领域，本实施方式不限制驱动电路的应用领域。

上述驱动电路，在控制模块203正常工作的情况下，由控制模块203通过输出控制信号控制驱动模块201工作；在控制模块203复位时无法输出控制信号的情况下，则由延时模块202在控制模块203发生复位时，输出与控制模块203复位前输出的驱动信号的电平相同的延时信号，使得驱动模块201可以在控制模块203复位的情况下，保持复位前的状态，避免驱动模块201在控制模块203复位时状态突变导致的安全问题。并且，控制模块203复位时整个电路的延时功能通过单独的延时模块202实现，使得控制模块203的驱动逻辑更为简单，简化了电路设计。

在一个实施例中，延时模块202包括延时单元；延时单元的第一受控端与控制模块203的第一输出端连接，延时单元的第二受控端与控制模块203的第二输出端连接，延时单元的输出端与驱动模块201的控制端连接。延时单元用于：在第一受控端检测到第一电平的电信号，且第二受控端检测到边沿信号的情况下，输出第二电平的延时信号；在第一受控端检测到第三电平的电信号的情况下，输出第四电平的延时信号。

其中，第四电平为第二电平的反向电平，第三电平为第一电平的反向电平，驱动模块201在接收到第二电平的电信号时保持导通，在接收到第四电平的电信号时断开。

具体地，如图3所示，延时单元Y1的第一受控端R连接控制模块203的第一输出端；延时单元Y1的第二受控端B连接控制模块203的第二输出端，延时单元Y1的输出端Q与驱动模块201的控制端连接。控制模块203的第三输出端连接驱动模块201的控制端。在第一受控端R检测到第一电平的电信号，且第二受控端B检测到边沿信号的情况下，输出第二电平的延时信号至驱动模块201，以控制驱动模块201导通；在第一受控端R检测到第一电平的电信号，第二受控端B未检测到边沿信号的情况下，延时单元输出第四电平的延时信号至驱动模块201，以控制驱动模块201断开；在第一受控端R检测到第三电平的电信号的情况下，延时单元输出第四电平的延时信号至驱动模块201，以控制驱动模块201断开；其中，第四电平为第二电平的反向电平，第三电平为第一电平的反向电平，驱动模块201在接收到第二电平的电信号时保持导通，在接收到第四电平的电信号时断开。

上述实施例中，通过对延时模块的连接关系和工作模式进行设计，使得延时信号的电平与控制模块复位前输出的驱动信号的电平相同，能够确保驱动模块保持在控制模块复位前的状态，提高安全性。

需要说明的是，边沿信号可以是上升沿信号或下降沿信号，本领域技术人员可以根据延时单元的工作逻辑，确定延时单元的电路形式。

在一个实施例中，延时模块还包括第一上拉单元；第一上拉单元与延时单元的第一受控端连接。

其中，第一上拉单元将延时单元的第一受控端的输入信号上拉为高电平信号。

在一个实施例中，边沿信号为上升沿信号的情况下，延时模块202还包括第二上拉单元，第二上拉单元与延时单元的第二受控端连接。

在一个具体的实施例中，第一电平和第二电平为同向电平，第三电平和第四电平为同向电平，第一电平和第三电平为反向电平。假设第一电平和第二电平为高电平，第三电平和第四电平为低电平，延时单元在第一受控端检测到高电平的电信号，第二受控端检测到边沿信号时，输出的高电平的延时信号为脉冲信号，即高电平脉冲信号。具体的，延时单元可实现的输入输出的电平状态如表1所示。

表1

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，实际应用中，可以根据控制模块203的复位时间设定延时单元的延时时间（即预设时长），以使预设时长大于控制模块203的复位时长，并根据延时单元的延时时间选择相应的电路器件的阻值、容值等，本实施方式不限制延时单元的具体电路形式。

在一个具体的实施例中，第一上拉单元和第二上拉单元中的任意一个上拉单元包括上拉电阻，上拉电阻的第一端与上拉电源信号端连接，上拉电阻的第二端作为上拉单元的输出端。具体地，如图3所示，第一上拉单元具体可以包括上拉电阻RT，该上拉电阻RT的一端连接电源信号端V2，另一端连接延时单元Y1的第一受控端R。如图4所示，第二上拉单元具体可以包括上拉电阻RD，该上拉电阻RD的一端连接电源信号端V3，另一端连接延时单元Y1的第二受控端B。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，实际应用中，第一上拉单元和第二上拉单元也可以采用其他电路结构，本实施方式仅为举例说明，不限制第一上拉单元和第二上拉单元的具体电路。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，实际应用中，第一上拉单元的结构可以和第二上拉单元的结构相同，也可以不同，本实施方式以相同的情况进行了举例说明，但不限制实际使用中的电路结构。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，上拉电源信号端可以是上拉电源的输出端，上拉电源输出的电压可以与控制模块203输出信号的高电平电压相同，本实施方式不限制上拉电源的电压值。

以下以边沿信号为下降沿为例，结合不同的驱动电路和保护电路的形式，举例说明驱动电路的工作原理。

在一个具体的实施例中，延时单元包括一个延时组件。该延时组件的第一输入端为延时单元的第一受控端，延时组件的第二输入端作为延时单元的第二受控端，延时组件的输出端作为延时单元的输出端。其中，延时组件用于：根据延时组件的第一输入端接收的电信号和延时组件的第二输入端接收的电信号，产生相应电平的延时信号，用于控制驱动模块201断开或导通。其中，延时组件的第一输入端接收的电信号、延时组件的第二输入端接收的电信号和输出的延时信号的电平关系可以参考表1的表述。

在一个实施例中，驱动模块201包括一个驱动单元。延时单元的输出端与该驱动单元的控制端连接。该实施例中，驱动信号包括第二电平的驱动信号和第四电平的驱动信号；控制模块203可以用于：在检测到闭合信号后，输出第二电平的驱动信号至驱动模块201，以控制驱动模块201导通，输出第一电平或第三电平的控制信号至延时模块202的第一受控端，输出第五电平的控制信号或第一脉冲宽度调制PWM控制信号至延时模块202的第二受控端，以控制延时模块202输出第二电平的电信号或第四电平的电信号。由于控制模块203输出第二电平的驱动信号至驱动模块201，无论延时模块202输出第二电平的电信号还是第四电平的电信号，驱动模块201处于导通状态。当控制模块203复位时，延时单元的第一受控端被上拉至第一电平，延时单元的第二受控端可以检测到边沿信号，从而输出第二电平的延时信号至驱动模块201，以使驱动模块201保持导通状态。控制模块203在检测到断开信号后，输出第四电平的驱动信号至驱动模块201，输出第三电平的控制信号至延时模块202的第一受控端和延时模块202的第二受控端。由于控制模块203输出第四电平的驱动信号至驱动模块201，且延时模块202输出第四电平的延时信号至驱动模块201，故驱动模块201处于断开状态。当控制模块203复位时，延时单元的第一受控端被上拉至第一电平，延时单元的第二受控端无法检测到特定的边沿信号，故延时模块202输出第四电平的延时信号至驱动模块201，以使驱动模块201保持断开状态。其中，第一脉冲宽度调制PWM控制信号的周期小于预设时长，边沿信号为上升沿信号时，第五电平为低电平，边沿信号为下降沿信号时，第五电平为高电平。

以下对闭合信号和断开信号的检测进行举例说明。

可选择的，闭合信号为高电平信号，断开信号为低电平信号。为实现工作人员对负载101的控制，可以设置控制回路，该控制回路中包括依次串联的控制电源、开关（如单刀开关、按钮开关等）和电阻，通过电压检测电路对该电阻中的电流进行检测，并将检测结果输出至控制模块203。当控制回路中的开关被闭合后，电压检测电路检测到电压值，此时输出高电平信号至控制模块203，控制模块203接收到该高电平信号，即检测到高电平信号，则按照上述逻辑，控制负载101闭合。当控制回路中的开关被断开后，电压检测电路未检测到电压值，此时输出低电平信号至控制模块203，控制模块203接收到该低电平信号，即检测到低电平信号，则按照上述逻辑，控制负载101断开。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，实际应用中，闭合信号也可以是工作人员输入的闭合命令，断开信号也可以是输入的断开命令。例如，控制模块203与输入设备连接，控制模块203检测工作人员通过输入设备输入的命令。当检测到闭合命令后，控制模块203基于上述逻辑控制负载101闭合，当检测到断开命令后，控制模块203基于上述逻辑控制负载101断开，本实施方式不限制闭合信号和断开信号的产生方式。

可选择的，第一电平和第二电平为同向电平，第三电平和第四电平为同向电平。

可选择的，控制模块203在检测到闭合信号后，输出第一电平至延时模块202的第一受控端，以确保在控制模块203复位时，延时模块202在第二受控端检测到边沿信号时输出第二电平的延时信号，使得低压驱动模块保持导通状态。

假设负载101为继电器，驱动单元为N型晶体管，边沿信号为下降沿信号，第一电平和第二电平为高电平，第三电平和第四电平为低电平，驱动电路的电路示意图如图3所示。其中，V1表示驱动电源，J1表示继电器，M1表示驱动单元，Y1表示延时组件，R表示延时组件的第一输入端，B表示延时组件的第二输入端，Q表示延时组件的输出端，V2表示第一上拉电源信号端，RT表示第一上拉电阻。其中，控制模块203输出至延时单元的第一受控端的控制信号（以下简称控制信号1）的电平可以根据延时单元的工作原理设置，控制模块203输出至延时单元的第二受控端的控制信号（以下简称控制信号2）可以是恒定电平信号（包括低电平信号和高电平信号），也可以是脉冲宽度调制信号。

当控制信号2为恒定电平信号时，驱动电路的工作原理如下：收到继电器闭合信号时，控制模块203输出高电平的驱动信号到驱动单元的控制端，输出高电平的控制信号2到延时组件B端口，输出高电平的控制信号1到延时组件R端口，此时Q的状态为低电平，驱动单元导通。当控制模块203复位时，控制模块203输出为高阻状态，延时组件B端口由高电平变为低电平，出现下降沿，同时由于第一上拉单元存在，R端口保持高电平，此时Q输出高电平脉冲，驱动单元保持导通，继电器保持原来的闭合状态。收到继电器断开信号时，控制模块203输出低电平的驱动信号到驱动单元的控制端，输出低电平的控制信号2到延时组件B端口，输出低电平的控制信号1到延时组件R端口（也可以先输出低电平的控制信号1，再输出低电平的驱动信号至驱动单元的控制端），此时Q的状态为低电平，驱动单元断开。当继电器处于断开状态，控制模块203复位时，控制模块203输出高阻状态，延时组件B端口仍为低电平（无下降沿），由于第一上拉单元存在，R端口的输入由低电平变为高电平，此时Q输出仍为低电平，驱动单元的状态不会改变，继电器不会意外闭合。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，如果控制信号1和驱动信号的间隔时间很短，小于继电器的动作时间，可以不限制控制信号1和驱动信号的输出顺序。若两者间隔时间较长，大于继电器的动作时间，本实施方式中，使用先输出低电平的控制信号1和控制信号2，再输出低电平的驱动信号的方式。

值得一提的是，先输出低电平的控制信号1，再输出低电平的驱动信号，避免在已经发送低电平的驱动信号后，还未发送低电平的控制信号1就出现微控制器复位，导致继电器先断开又闭合。

当控制信号2为PWM信号时，驱动电路的工作原理如下：收到继电器闭合信号时，控制模块203输出高电平的驱动信号到驱动单元的控制端，输出高电平的控制信号1到延时组件R端口，输出PWM型的控制信号2到延时组件B端口，驱动单元闭合。每当控制信号2出现下降沿时，Q会输出高电平脉冲，且为可重复触发的，其中，延时单元的延时时间大于PWM的周期时，Q会一直输出高电平。当控制模块203复位时，延时模块202的Q输出高电平。假设控制信号2的周期为t，设定的延时时间为T1，T1大于t，若延时开始的时间为0.5*t到t，则高电平的保持时间为[T1-0.5*t ，T1）；若延时开始的时间为0到0.5*t，则高电平的保持时间为T1。驱动单元在设定的延时时间内保持导通，继电器保持原来的闭合状态。收到继电器断开信号时，控制模块203输出低电平的驱动信号到驱动单元，输出低电平的控制信号1到延时组件R端口，输出低电平的控制信号2到延时组件B端口，驱动单元断开。当控制模块203复位时，控制模块203输出呈高阻状态，延时组件B端口仍为低电平，由于第一上拉单元存在，延时组件R端口的状态由低电平变为高电平，此时Q输出仍为低电平，驱动的状态不会改变，继电器不会意外闭合。

在一个实施例中，驱动电路还包括防反模块。在该实施例的情形下，延时模块202和控制模块203中的至少一个通过防反模块与驱动模块201的控制端连接。

可选择的，防反模块包括第一防反模块和第二防反模块，延时模块202通过第一防反模块与驱动模块201的控制端连接，控制模块203通过第二防反模块与驱动模块201的控制端连接。

可选择的，第一防反模块和第二防反模块为二极管。假设负载101为继电器，驱动单元为N型晶体管，第一电平和第二电平为高电平，第三电平和第四电平为低电平，边沿信号为下降沿信号，驱动电路的电路示意图如图5所示。其中，V1表示驱动电源，J1表示继电器，M1表示驱动单元，Y1表示延时组件，R表示延时组件的第一输入端，B表示延时组件的第二输入端，Q表示延时组件的输出端，V2表示第一上拉电源信号端，RT表示第一上拉电阻，D1为第一防反模块，D2表示第二防反模块。其中，控制信号2可以是恒定电平信号，也可以是脉冲宽度调制信号。

值得一提的是，延时模块202通过第一防反模块与驱动模块201的控制端连接，控制模块203通过第二防反模块与驱动模块201的控制端连接，可以使控制模块203的驱动信号和延时模块202的输出信号形成竞争供电，任意一个信号符合要求时驱动单元即可闭合。

在一个实施例中，驱动模块201包括第一驱动单元和第二驱动单元，第一驱动单元的第一端和第二驱动单元的第一端分别与负载101的第二端连接，第一驱动单元的第二端和第二驱动单元的第二端接地，控制模块203与第一驱动单元的控制端连接，延时模块202的输出端与第二驱动单元的控制端连接。

具体地，控制模块203可以用于：在检测到闭合信号后，输出第二电平的驱动信号或第二脉冲宽度调制PWM驱动信号至第一驱动单元，输出第一电平或第三电平的控制信号至延时模块202的第一受控端，输出第五电平的控制信号或第三脉冲宽度调制PWM控制信号至延时模块202的第二受控端；在检测到断开信号后，输出第四电平的驱动信号至第一驱动单元，输出第三电平的控制信号至延时模块202的第一受控端和延时模块202的第二受控端；其中，第三脉冲宽度调制PWM控制信号的周期小于预设时长，边沿信号为上升沿信号时，第五电平为低电平，边沿信号为下降沿信号时，第五电平为高电平。

可选择的，控制模块203在检测到闭合信号后，输出第一电平至延时模块202的第一受控端，以确保在控制模块203复位时，延时模块202在第二受控端检测到边沿信号时输出第二电平的延时信号，以使继电器保持导通状态。

假设负载101为继电器，第一驱动单元和第二驱动单元为N型晶体管，第一电平和第二电平为高电平，第三电平和第四电平为低电平，边沿信号为下降沿信号，驱动电路的电路示意图如图6所示。其中，V1表示驱动电源，J1表示继电器，M1表示第一驱动单元，M2表示第二驱动单元，Y1表示延时组件，R表示延时组件的第一输入端，B表示延时组件的第二输入端，Q表示延时组件的输出端，V2表示第一上拉电源信号端，RT表示第一上拉电阻。其中，控制信号2可以是恒定电平信号，也可以是脉冲宽度调制信号。

假设控制信号2为恒定电平信号，驱动电路的工作原理如下：收到继电器闭合信号时，控制模块203输出PWM型的驱动信号（第二脉冲宽度调制PWM驱动信号）到第一驱动单元的控制端，输出高电平的控制信号1到延时组件R端口，输出高电平的控制信号2 到延时组件B端口，由于不存在下降沿，延时组件Q端口输出低电平，第一驱动单元导通，即在控制模块203正常工作且继电器闭合时，第一驱动单元闭合，此时第二驱动单元断开。当控制模块203复位时，第一驱动单元的驱动信号拉低，控制信号2拉低，控制信号1拉高，延时组件Q端口会输出一个高电平脉冲，使得第二驱动单元闭合，此时第一驱动单元断开，继电器在设置的延时时间内不会断开。控制模块203结束复位（恢复工作）后，发出PWM驱动信号使第一驱动单元闭合。可选择的，先拉低再拉高控制信号1，拉高控制信号2，使第二驱动单元断开，恢复到正常的驱动模块201的工作状态。收到继电器断开信号时，控制模块203输出低电平的驱动信号到第一驱动单元的控制端，低电平的控制信号1到延时组件R端口，输出低电平的控制信号2到延时组件B端口，此时延时组件Q端口输出低电平，继电器为断开状态。当控制模块203复位时，第一驱动单元的驱动信号持续为低，控制信号1由于第一上拉电阻的存在而拉高，控制信号2持续为低电平，延时组件Q端口输出一直低电平，继电器保持断开状态，不会意外闭合。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，对于PWM驱动的继电器，即输出PWM型驱动信号至第一驱动单元，在控制模块203复位时，继电器不是由PWM驱动而是高电平驱动，因此，设计延时组件的延时时间（预设时长）时，本领域技术人员可以考虑继电器线圈是否可在预设时长内正常工作，避免因高电平驱动时，线圈电流过大且时间过长而烧坏线圈。所以预设时长需大于控制模块203的复位时间，以保证控制模块203复位时继电器保持控制模块203复位前的状态，预设时长还要小于继电器可以承受的高电平驱动时长，以保护继电器。控制模块203完成复位后的指令顺序也要注意，如果控制第一驱动单元的指令和控制第二驱动单元的指令之间延时很长，甚至大于继电器的动作时间，则要先闭合第一驱动单元，再断开第二驱动单元，如果延时很短，小于继电器的动作时间，则对顺序并不限定。

值得一提的是，本实施方式中，设置两个驱动单元，第一驱动单元基于控制模块203输出的PWM型驱动信号闭合或断开，第二驱动单元基于延时模块202输出的延时信号闭合或断开，这使得控制模块203复位时，若继电器由PWM控制变为高电平控制，其产生的大电流经过第二驱动单元，不会经过第一驱动单元，使得电路中的大电流不影响第一驱动单元的使用寿命，确保控制模块203正常工作下整车的安全性。

可选择的，为避免大电流对第二驱动单元的使用寿命和性能造成影响，本领域技术人员可以选择工作电流更大的芯片作为第二驱动单元。

在一个实施例中中，延时单元中包括N个级联的延时组件；每个延时组件的第一输入端相互连接，连接处作为延时单元的第一受控端，第一个延时组件的第二输入端与延时单元的第二受控端连接，第i+1个延时组件的第二输入端与第i个延时组件的输出端连接，第N个延时组件的输出端作为延时单元的输出端，1≤i＜N；其中，N为大于1的整数。

值得一提的是，延时单元由多个延时组件级联得到，延时单元的总延时时间等于各延时组件的延时时间的和，从而可以延长延时时间。此外，各延时组件的可选延时时间的分辨率可以不同，将不同可选延时时间的分辨率的延时组件进行组合，可以确保延时单元可以满足更多的延时时间的需求，提高延时精度。例如，需要延时5.3秒时，为提高精准度，可以选用一个分辨率为秒级的延时组件，一个分辨率为毫秒级的延时组件。

假设，N等于2，负载101为继电器，第一驱动单元和第二驱动单元为N型晶体管，第一电平和第二电平为高电平，第三电平和第四电平为低电平，边沿信号为下降沿信号，驱动电路的电路示意图如图7所示。其中，V1表示驱动电源，J1表示继电器，M1表示第一驱动单元，M2表示第二驱动单元，Y1表示第一延时组件，Y2表示第二延时组件，R表示第一输入端，B表示第二输入端，Q表示输出端，P表示第一延时组件和第二延时组件的连接处（即第一受控端），Y1的B端为第二受控端，V2表示第一上拉电源信号端，RT表示第一上拉电阻。其中，控制信号2可以是恒定电平信号，也可以是脉冲宽度调制信号。

假设控制信号2为PWM型的控制信号（第三脉冲宽度调制PWM控制信号），驱动电路的工作原理如下：收到继电器闭合信号时，控制模块203输出PWM型的驱动信号（第二脉冲宽度调制PWM驱动信号）至第一驱动单元的控制端，输出高电平的控制信号1至第一延时组件R端口和第二延时组件的R端口，输出PWM型的控制信号2（第三脉冲宽度调制PWM控制信号）至第一延时组件B端口，此时第一延时组件Q端口输出高电平，第二延时组件Q端口输出低电平，第一驱动单元导通。即在控制模块203正常工作且继电器闭合时，第一驱动单元是导通的。当控制模块203复位时，第一驱动单元的驱动信号拉低，第一延时组件Q端口会保持一段时间后，由高电平变为低电平，高电平的保持时间为[T1-t/2，T1），此时，对于第二延时组件B端口出现了一个下降沿，第二延时组件Q端口会立即输出一个高电平。在[T1-t/2，T1）时间内，第二延时组件Q端口仍为低电平。由于继电器机械动作的时间是ms级别的，所以合理选取的T1和t/2的值，使得继电器不会在控制模块203输出低电平时断开。延时模块202的总延时时间为第一延时组件和第二延时组件的延时时间总和，即为（T2+T1-t/2，T2+T1）。其中，T1为第一延时组件的延时时间，t为PWM型的控制信号的周期，T2为第二延时组件的延时时间。完成复位时，控制模块203可通过发出PWM型的驱动信号使第一驱动单元闭合，同时，先拉低再拉高控制信号1，输出PWM型的控制信号2使第二驱动单元断开，恢复到正常的驱动的工作状态。收到继电器断开信号时，控制模块203输出低电平的驱动信号到第一驱动单元的控制端，第一驱动单元断开，输出低电平的控制信号1到第一延时组件R端口和第二延时组件R断开，输出低电平的控制信号2到第一延时组件B端口，第一延时组件Q端口输出低电平，第二延时组件Q端口输出低电平，第二驱动单元断开。当控制模块203复位时，第一驱动单元的驱动信号变为低电平，控制信号1由于第一上拉电阻的存在而拉高，控制信号2持续为低电平，第一延时组件Q端口和第二延时组件Q端口输出均为低电平。继电器保持断开状态，不会意外闭合。

值得一提的是，使用PWM型的驱动信号控制第一驱动单元，可以通过改变PWM驱动信号的占空比，以调节驱动的闭合时间，从而调节负载端电流。

值得一提的是，通过多个延时组件组成延时单元，使得可以提高延时时间。

可选择的，延时组件为单稳态触发器。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，实际应用中，延时组件也可以选择其他器件，本实施方式不限制延时组件的电路形式。

当边沿信号为上升沿信号时，以图8和图9为例，其中，V1表示驱动电源，J1表示继电器，M1表示第一驱动单元，M2表示第二驱动单元，Y1和Y2表示级联的延时组件，R表示延时组件的第一输入端，A表示延时组件的第二输入端，Q表示延时组件的输出端，V2表示第一上拉电源信号端，RT表示第一上拉电阻，构成第一上拉单元，V3表示第二上拉电源信号端，RD表示第二上拉电阻，构成第二上拉单元。当边沿信号为上升沿信号时，以图8为例，若控制模块203收到继电器闭合信号时，控制模块203输出高电平的驱动信号，输出高电平的控制信号1，控制模块203输出低电平的控制信号2或者PWM型的控制信号2。控制模块203发生复位时，R端口由于第一上拉电阻RT的作用，持续为高电平；A端口由于控制模块203的输出为高阻态且有第二上拉电阻RD存在，A端口会由低电平变为高电平即出现上升沿。因此，延时组件Q端口输出高电平。若接收到继电器断开信号，控制模块203输出低电平的驱动信号至驱动模块201的控制端，输出低电平的控制信号1至延时组件的R端口，输出高电平的控制信号2至延时组件A端口。控制模块203发生复位时，延时组件的R端口被拉高，延时组件的A端口保持高电平，不存在上升沿，因此，延时组件的Q端口输出低电平，继电器保持断开状态。

需要说明的是，以上仅为举例说明，并不对本申请的技术方案构成限定。

与现有技术相比，本实施方式中提供的负载的驱动电路，控制模块203发生复位时，延时模块202可以输出延时信号至驱动模块，以使驱动模块保持在控制模块203复位前的状态，避免了由于控制模块203复位导致驱动模块状态变化造成的安全隐患。

在一个实施例中，驱动电路还包括回检模块。回检模块204的输入端与驱动模块201和负载101之间的连接处连接，或，回检模块204的输入端与驱动模块201的控制端连接；回检模块204的输出端与控制模块203连接。控制模块203还用于：在结束复位后，根据回检模块204输入的回检信号，输出驱动信号控制驱动模块。

以下对回检模块进行举例说明，其他模块的结构和功能可参考第二实施方式的相关内容，此处不再赘述。

具体地说，驱动电路的结构示意图如图10所示，该驱动电路用于驱动负载101，负载101通过驱动模块201接地，驱动电路还包括回检模块204，回检模块204的输入端与驱动模块201和负载101之间的连接处连接，回检模块204的输出端与控制模块203连接。控制模块203还用于：在结束复位（恢复工作）后，根据回检模块204输入的回检信号或存储模块存储的负载状态数据，输出驱动信号，控制驱动模块201。

以下以负载101为继电器为例，对回检模块204的作用和控制模块203的工作方式进行举例说明。

在一个实施例中，控制模块203完成复位后，可以根据控制模块203内部寄存器存储的继电器状态（复位前可通过回检模块204输入的回检信号判断继电器状态），确定驱动信号。假设驱动单元为N型晶体管，若继电器为闭合状态，则输出高电平的驱动信号，输出高电平的控制信号1，输出高电平的控制信号2，维持继电器的闭合状态；若继电器为断开状态，则输出低电平的驱动信号，输出低电平的控制信号1和低电平的控制信号2，维持继电器的断开状态。

在另一个实施例中，控制模块203在完成复位后，根据回检模块204输入的回检信号，判断继电器当前状态，若继电器为闭合状态，则控制模块203输出高电平的驱动信号，输出高电平的控制信号1，输出高电平的控制信号2，以维持继电器的闭合状态；若继电器为断开状态，则控制模块203输出低电平的驱动信号，输出低电平的控制信号1和低电平的控制信号2，以维持继电器的断开状态。

在一个实施例中，回检模块204包括分压子模块和滤波子模块，分压子模块的第一端作为回检模块204的输入端，分压子模块的第二端连接滤波子模块的第一端，滤波子模块的第二端作为回检模块204的输出端。

在一个具体的实施例中，回检模块204的电路图如图11所示，分压子模块包括第一分压电阻R1和第二分压电阻R2。第一分压电阻R1的第一端作为分压子模块的第一端，第一分压电阻R1的第二端与第二分压电阻R2的第一端连接，第二分压电阻R2的第二端接地，第一分压电阻R1的第二端和第二分压电阻R2的第一端之间的节点作为分压子模块的第二端。滤波子模块包括滤波电阻R3和滤波电容C，滤波电阻R3的第一端作为滤波子模块的第一端，滤波电阻R3的第二端和滤波电容C的第一端连接，滤波电容C的第二端接地，滤波电阻R3的第二端和滤波电容C的第一端之间的节点作为滤波子模块的第二端。针对图4所示的延时单元电路结构，增加回检模块204后的驱动电路的电路示意图如图12所示，其中，各字母含义可以结合上述各实施例，在此不再赘述。

具体地，若负载101为继电器，当回检信号为高电平时，在结束复位（恢复工作）后，控制模块203输出高电平的驱动信号，输出高电平的控制信号1，输出高电平的控制信号2，控制以使继电器保持闭合，当回检信号为低电平时，在结束复位（恢复工作）后，控制模块203输出低电平的驱动信号，输出低电平的控制信号1和控制信号2，以使继电器保持断开。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，实际应用中，回检模块204也可以采用其他的可检测电路形式，本实施方式不限制回检模块204的电路结构。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，图11和图12以回检模块204的输入端与驱动模块201和负载101之间的连接处连接为例，对回检模块204与其他模块的连接关系进行了举例说明。实际应用中，回检模块204的输入端也可以连接驱动模块201的控制端，控制模块203基于回检模块204检测到的电信号，确定复位后输出的驱动信号的电平。

需要说明的是，图11和图12以边沿信号为下降沿信号为例，示出了回检模块204、控制模块203、驱动模块201和延时模块202的连接关系，实际应用中，边沿信号为上升沿信号时，回检模块204、控制模块203、驱动模块201和延时模块202的连接关系与边沿信号为下降沿信号的情况大致相同，本领域技术人员可以参考图11和图12实施。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，本实施方式中，控制模块203基于回检模块204的回检信号，确定复位后负载101的状态，实际应用中，控制模块203也可以在结束复位（恢复工作）后，根据存储模块存储的负载状态数据，输出驱动信号。例如，控制模块203在接收到闭合指令或断开指令后，会将相关指令写入寄存器。控制模块203复位后，读取寄存器内部的数据，即可确定复位后负载101的状态。控制模块203还可以基于回检信号和存储模块中存储的负载状态数据，确定负载101的状态。若回检信号或负载状态数据指示负载101为断开状态，则输出用于保持负载101处于断开状态的信号。本实施方式不限制控制模块203在结束复位（恢复工作）后维持负载101的状态的方法。

本申请另一方面，还提供了一种电池管理系统，包括继电器和上述实施例中的驱动电路。驱动电路用于驱动继电器。可以理解，在驱动电路中的驱动模块为低边驱动模块的情况下，继电器的一端连接电源，另一端通过驱动电路中的低边驱动模块接地；在驱动电路中的驱动模块为低边驱动模块的情况下，继电器的一端通过驱动电路中的高边驱动模块连接电源，另一端接地。

其中，关于电池管理系统的具体工作原理参见上文，此处不再赘述。需要说明的是，以上仅为举例说明，并不对本申请的技术方案构成限定。

与现有技术相比，本实施方式中提供的电池管理系统，控制模块发生复位时，延时模块可以输出延时信号至驱动模块，以使驱动模块保持在控制模块复位前的状态，避免了由于控制模块复位导致驱动模块状态变化造成的安全隐患。控制模块工作状态时，可以输出驱动信号控制驱动模块的闭合或断开，可以和延时模块的输出信号形成竞争供电，任意一个信号符合要求时驱动单元即可闭合。控制模块复位时整个电路的延时功能通过单独的延时模块实现，使得控制模块的驱动逻辑更为简单，简化了电路设计。除此之外，驱动电路中还存在回检模块，使得控制模块可以在结束复位后（恢复工作后），根据回检信号直接输出控制信号至驱动模块，以使驱动模块保持复位前的状态，从而维持负载在复位完成前的状态。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本申请的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本申请所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

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申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种驱动电路，应用于电池管理系统，其特征在于，所述驱动电路包括驱动模块、延时模块和控制模块；所述控制模块通过不同的输出端分别连接所述延时模块和所述驱动模块；所述延时模块连接所述驱动模块；所述驱动电路用于驱动负载；

所述控制模块用于在正常工作的情况下控制所述驱动模块导通或断开；

所述延时模块用于：在所述控制模块复位的情况下，输出预设时长的延时信号至所述驱动模块；

所述驱动模块用于：根据所述预设时长的延时信号，在所述预设时长内处于第一状态，所述第一状态与第二状态相同；

其中，所述第二状态为在所述控制模块复位前所述驱动模块的工作状态，所述第二状态包括导通或断开。

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述延时模块包括延时单元；所述延时单元的第一受控端与所述控制模块的第一输出端连接，所述延时单元的第二受控端与所述控制模块的第二输出端连接，所述延时单元的输出端与所述驱动模块的控制端连接；

所述延时单元用于：在所述第一受控端检测到第一电平的电信号，且所述第二受控端检测到边沿信号时，所述延时单元输出第二电平的延时信号；在所述第一受控端检测到第三电平的电信号时，所述延时单元输出第四电平的延时信号；

其中，所述第四电平为所述第二电平的反向电平，所述第三电平为所述第一电平的反向电平，所述驱动模块在接收到第二电平的电信号时导通，在接收到第四电平的电信号时断开。

3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述延时模块还包括第一上拉单元；所述第一上拉单元与所述延时单元的第一受控端连接。

4.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述边沿信号为上升沿信号的情况下，所述延时模块还包括第二上拉单元，所述第二上拉单元与所述延时单元的第二受控端连接。

5.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述延时单元中包括N个级联的延时组件；

每个延时组件的第一输入端相互连接，连接处作为所述延时单元的第一受控端，第一个延时组件的第二输入端与所述延时单元的第二受控端连接，第i+1个延时组件的第二输入端与第i个延时组件的输出端连接，第N个延时组件的输出端作为所述延时单元的输出端，1≤i＜N；其中，N为大于1的整数。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动模块包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元的第一端和所述第二驱动单元的第一端分别与所述负载连接，所述第一驱动单元的第二端和所述第二驱动单元的第二端接地，所述控制模块与所述第一驱动单元的控制端连接，所述延时模块与所述第二驱动单元的控制端连接。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括防反模块；所述延时模块和所述控制模块中的至少一个通过所述防反模块与所述驱动模块的控制端连接。

8.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，所述防反模块包括第一防反模块和第二防反模块，所述延时模块通过所述第一防反模块与所述驱动模块的控制端连接，所述控制模块通过所述第二防反模块与所述驱动模块的控制端连接。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括回检模块；所述控制模块还用于：在结束复位后，根据所述回检模块输入的回检信号，输出驱动信号控制所述驱动模块；

其中，所述回检模块的输入端与所述驱动模块和所述负载之间的连接处连接，或，所述回检模块的输入端与所述驱动模块的控制端连接；所述回检模块的输出端与所述控制模块连接。

10.根据权利要求9所述的驱动电路，其特征在于，所述回检模块包括分压子模块和滤波子模块，所述分压子模块的第一端作为所述回检模块的输入端，所述分压子模块的第二端连接所述滤波子模块的第一端，所述滤波子模块的第二端作为所述回检模块的输出端。

11.一种电池管理系统，其特征在于，包括继电器和如权利要求1至10中任意一项所述的驱动电路；所述驱动电路用于驱动所述继电器。