CN205230948U - 一种电池包高压继电器驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电池包高压控制技术领域，具体涉及一种电池包高压继电器驱动电路，所述电池包包括预充继电器，所述驱动电路包括：控制器、以及分别与所述控制器连接的第一低边驱动电路、第一高边驱动电路；所述第一低边驱动电路与所述预充继电器的线圈端的一端连接，所述第一低边驱动电路根据所述控制器的预充低边控制信号控制所述预充继电器的线圈端的一端与搭铁的接通或断开；所述第一高边驱动电路与所述预充继电器的线圈端的另一端连接，所述第一高边驱动电路根据所述控制器的预充高边控制信号控制所述预充继电器的线圈端的另一端与常电的接通或断开。利用本实用新型，提高了对电池包中高压继电器控制的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池包高压控制技术领域，具体涉及一种电池包高压继电器驱动电路。
背景技术
随着汽车能源朝着新能源方向的发展，电动汽车逐渐成为汽车技术发展的重要方向，在电动汽车中，汽车的能量来源主要来自电池包，整车高压零部件的供电是通过高压继电器作为高压连接设备实现了电池包与高压负载的连接；在已有的电池系统中，电池包通过对高压继电器的单边控制实现对高压负载供电，例如，图1是现有技术中一种预充继电器的高边控制电路图，包括电容DC1、MOS管QC1、电阻RC1、电阻RC2、MOS管QC2、电阻RC3、电阻RC4、电容CC1，该高边控制电路中还具有常电端口与预充高边控制I/O端口。例如，图2是现有技术中一种预充继电器的低边控制电路图，包括MOS管QC3、电阻RC5、电阻RC6、电容CC2，该高边控制电路中还具有预充低边控制I/O端口。
当然，对总正继电器与总负继电器的控制也可以采用这两种方案实现(图1与图2省略了对总正继电器与总负继电器的控制电路图)。
高边控制方案与低边控制方案具有以下缺点：低边控制方案无法实现由线缆的短路问题造成的高压继电器控制失效，高边控制方案无法实现由高压继电器高边的控制端出现短路的情况控制高压继电器的断开，因此以上两种方案对高压继电器的控制均存在着明显缺陷。
实用新型内容
本实用新型提供了一种电池包高压继电器驱动电路，以解决现有技术中采用单一的高边驱动或者低边驱动方案，造成的继电器控制失效的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
一种电池包高压继电器驱动电路，所述电池包包括预充继电器，所述驱动电路包括：控制器、以及分别与所述控制器连接的第一低边驱动电路、第一高边驱动电路；所述第一低边驱动电路与所述预充继电器的线圈端的一端连接，所述第一低边驱动电路根据所述控制器的预充低边控制信号控制所述预充继电器的线圈端的一端与搭铁的接通或断开；所述第一高边驱动电路与所述预充继电器的线圈端的另一端连接，所述第一高边驱动电路根据所述控制器的预充高边控制信号控制所述预充继电器的线圈端的另一端与常电的接通或断开。
优选地，所述第一高边驱动电路为推拉式输出电路。
优选地，电池包还包括：总正继电器、总负继电器。
优选地，所述驱动电路还包括：分别与所述控制器连接的第二低边驱动电路、第二高边驱动电路；所述第二低边驱动电路与所述总正继电器的线圈端的一端连接，所述第二低边驱动电路根据所述控制器的总正低边控制信号控制所述总正继电器的线圈端的一端与搭铁的接通或断开；所述第二高边驱动电路与所述总正继电器的线圈端的另一端连接，所述第二高边驱动电路根据所述控制器的总正高边控制信号控制所述总正继电器的线圈端的另一端与常电的接通或断开。
优选地，所述第二高边驱动电路为推拉式输出电路。
优选地，所述驱动电路还包括：分别与所述控制器连接的第三低边驱动电路、第三高边驱动电路；所述第三低边驱动电路与所述总负继电器的线圈端的一端连接，所述第三低边驱动电路根据所述控制器的总负低边控制信号控制所述总负继电器的线圈端的一端与搭铁的接通或断开；所述第三高边驱动电路与所述总负继电器的线圈端的另一端连接，所述第三高边驱动电路根据所述控制器的总负高边控制信号控制所述总负继电器的线圈端的另一端与常电的接通或断开。
优选地，所述第三高边驱动电路为推拉式输出电路。
优选地，所述控制器为整车控制器。
优选地，所述第一高边驱动电路是由PMOS管与NMOS管组成的推拉式输出电路。
优选地，所述第二高边驱动电路是由PMOS管与NMOS管组成的推拉式输出电路。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型提供的电池包高压继电器驱动电路，第一高边驱动电路与第一低边驱动电路均与控制器连接，所述第一低边驱动电路与预充继电器的线圈端的一端连接，所述第一低边驱动电路根据所述控制器的预充低边控制信号控制所述预充继电器的线圈端的一端与搭铁的接通或断开；所述第一高边驱动电路与所述预充继电器的线圈端的另一端连接，所述第一高边驱动电路根据所述控制器的预充高边控制信号控制所述预充继电器的线圈端的另一端与常电的接通或断开。
附图说明
图1是现有技术中一种预充继电器的高边控制电路图。
图2是现有技术中一种预充继电器的低边控制电路图。
图3是本实用新型实施例电池包高压继电器驱动电路的一种结构示意图。
图4是本实用新型实施例中由PMOS管与NMOS管组成的一种推拉式输出电路。
图5是本实用新型实施例电池包高压继电器驱动电路的一种电路图。
图6是本实用新型实施例电池包高压继电器驱动电路的另一种结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例作详细说明。
针对目前采用单一的高边驱动或者低边驱动方案，造成的继电器控制失效的问题，本实用新型提供了一种电池包高压继电器驱动电路，以提高对高压继电器控制的安全性。
如图3是本实用新型实施例电池包高压继电器驱动电路的一种结构示意图。所述电池包包括预充继电器，所述驱动电路包括：控制器、以及分别与所述控制器连接的第一低边驱动电路、第一高边驱动电路；所述第一低边驱动电路与所述预充继电器的线圈端的一端连接，所述第一低边驱动电路根据所述控制器的预充低边控制信号控制所述预充继电器的线圈端的一端与搭铁的接通或断开；所述第一高边驱动电路与所述预充继电器的线圈端的另一端连接，所述第一高边驱动电路根据所述控制器的预充高边控制信号控制所述预充继电器的线圈端的另一端与常电的接通或断开。
具体地，所述控制器可以为整车控制器，也可以为其他具有整车控制器功能的控制装置。
具体地，本实用新型实施例的第一低边驱动电路可以采用MOS管、继电器、三极管等实现，下面结合图4具体介绍如何采用NMOS实现低边驱动。
如图4所示的一种由NMOS组成的低边驱动电路，该电路通过控制NMOS管QC3漏源极的导通与断开，以使预充继电器的线圈端的一端与搭铁的接通或断开，具体地，控制器通过在低边控制信号端口C输入预充低边控制信号(预充低边控制信号可以为高电平)使QC3导通，低边信号输出端口D输出低电平，也即使预充继电器的线圈靠近地端与地进行了连接。在图4中，电阻RC5是QC3(NMOS管)的栅极驱动电阻，其阻值可以为10K欧姆，起到限流作用；电阻RC6为下拉电阻，其阻值可以为1M欧姆，当高边控制信号端口A没有输出时，能够使QC3(NMOS管)的栅极处于低电平状态；电容CC2为滤波电容，用于防止QC3(NMOS管)栅极与漏极之间的互相干扰。
进一步地，第一高边驱动电路可以为推拉式输出电路。
更进一步地，所述推拉式输出电路可以是由PMOS管与NMOS管组成的推拉式输出电路。
具体地，图5是本实用新型实施例中由PMOS管与NMOS管组成的一种推拉式输出电路。
所示的电路包括：防反向二极管DC1、钳位二极管DC2、QC2(NMOS管)、QC1(PMOS管)、第一电阻RC1、第二电阻RC2、第三电阻RC3、第四电阻RC4、第一电容CC1；其中，防反向二极管DC1用于单向导电、钳位二极管DC2用于限制输出电压，两者均具有保护电路的功能，防反向二极管DC1与钳位二极管DC2均可以采用IN5819HW；第一电阻RC1实现QC1(PMOS管)在非导通状态时，使栅极与源极之间没有压差，第一电阻RC1具体值可以为4.7K欧姆；第二电阻RC2用于实现QC1(PMOS管)栅极的保护和驱动，第二电阻RC2具体值可以为4.7K欧姆；第三电阻RC3是QC2(NMOS管)的栅极驱动电阻，还能起到限流作用，第三电阻RC3具体值可以为10K欧姆；第四电阻RC4为下拉电阻，当高边控制信号端口A没有输出时，能够使QC2(NMOS管)的栅极处于低电平状态，第四电阻RC4具体值可以为1M欧姆；QC1(PMOS管)可以为SQ2361EES；QC2(NMOS管)可以为2N7002K；电容CC1为滤波电容，用于防止QC2(NMOS管)栅极与漏极之间的互相干扰。
图5所示的推拉式输出电路具体工作流程：在防反向二极管DC1正极连接了常电(比如12V铅酸电池)，推拉式输出电路的控制主要是通过QC2(NMOS管)和QC1(PMOS管)实现，控制器通过在高边控制信号端口A处施加一个预充高边控制信号(预充高边控制信号可以为高电平)使QC2导通，而QC2导通后推动QC1管导通，此时高边输出信号端口B输出高电平，即此时预充继电器的线圈端的另一端与常电(比如12V)接通。
综上所述，第一高边驱动电路与第一低边驱动电路均与控制器连接，所述第一低边驱动电路与预充继电器的线圈端的一端连接，所述第一低边驱动电路根据所述控制器的预充低边控制信号控制所述预充继电器的线圈端的一端与搭铁的接通或断开；所述第一高边驱动电路与所述预充继电器的线圈端的另一端连接，所述第一高边驱动电路根据所述控制器的预充高边控制信号控制所述预充继电器的线圈端的另一端与常电的接通或断开。利用本实用新型，实现了同时对预充高压继电器线圈端的两端的控制，极大提高了对电池包中预充继电器控制的安全性。
进一步地，电池包还包括：总正继电器、总负继电器。
更进一步地，本实用新型实施例中，驱动电路还可以包括：分别与所述控制器连接的第二低边驱动电路、第二高边驱动电路；所述第二低边驱动电路与所述总正继电器的线圈端的一端连接，所述第二低边驱动电路根据所述控制器的总正低边控制信号控制所述总正继电器的线圈端的一端与搭铁的接通或断开；所述第二高边驱动电路与所述总正继电器的线圈端的另一端连接，所述第二高边驱动电路根据所述控制器的总正高边控制信号控制所述总正继电器的线圈端的另一端与常电的接通或断开。
具体地，第二高边驱动电路可以为推拉式输出电路，当然，第二高边驱动电路可以是由PMOS管与NMOS管组成的推拉式输出电路，更具体地，第三高边驱动电路还可以是如图5所示的由PMOS管与NMOS管组成的一种推拉式输出电路。
更进一步地，本实用新型实施例中，驱动电路还可以包括：分别与所述控制器连接的第三低边驱动电路、第三高边驱动电路；所述第三低边驱动电路与所述总负继电器的线圈端的一端连接，所述第三低边驱动电路根据所述控制器的总负低边控制信号控制所述总负继电器的线圈端的一端与搭铁的接通或断开；所述第三高边驱动电路与所述总负继电器的线圈端的另一端连接，所述第三高边驱动电路根据所述控制器的总负高边控制信号控制所述总负继电器的线圈端的另一端与常电的接通或断开。
具体地，第三高边驱动电路可以为推拉式输出电路，当然，第三高边驱动电路可以是由PMOS管与NMOS管组成的推拉式输出电路，更具体地，第三高边驱动电路还可以是如图5所示的由PMOS管与NMOS管组成的一种推拉式输出电路。
需要说明的是，本实用新型中，控制器均可以为整车控制器。
图6是本实用新型实施例电池包高压继电器驱动电路的另一种结构示意图。根据图6所示的示意图，预充继电器线圈端分别连接第一高边驱动电路、第一低边驱动电路；总正继电器线圈端分别连接第二高边驱动电路、第二低边驱动电路；总负继电器线圈端分别连接第三高边驱动电路、第三低边驱动电路；采用如图6所示的电池包高压继电器驱动电路，实现了同时对电池包中所有高压继电器线圈端的两端的控制，因此对电池包中的高压继电器的控制更加可靠安全。
以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本实用新型进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本实用新型内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种电池包高压继电器驱动电路，所述电池包包括预充继电器，其特征在于，所述驱动电路包括：控制器、以及分别与所述控制器连接的第一低边驱动电路、第一高边驱动电路；所述第一低边驱动电路与所述预充继电器的线圈端的一端连接，所述第一低边驱动电路根据所述控制器的预充低边控制信号控制所述预充继电器的线圈端的一端与搭铁的接通或断开；所述第一高边驱动电路与所述预充继电器的线圈端的另一端连接，所述第一高边驱动电路根据所述控制器的预充高边控制信号控制所述预充继电器的线圈端的另一端与常电的接通或断开。
2.根据权利要求1所述的电池包高压继电器驱动电路，其特征在于，所述第一高边驱动电路为推拉式输出电路。
3.根据权利要求2所述的电池包高压继电器驱动电路，其特征在于，电池包还包括：总正继电器、总负继电器。
4.根据权利要求3所述的电池包高压继电器驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：分别与所述控制器连接的第二低边驱动电路、第二高边驱动电路；所述第二低边驱动电路与所述总正继电器的线圈端的一端连接，所述第二低边驱动电路根据所述控制器的总正低边控制信号控制所述总正继电器的线圈端的一端与搭铁的接通或断开；所述第二高边驱动电路与所述总正继电器的线圈端的另一端连接，所述第二高边驱动电路根据所述控制器的总正高边控制信号控制所述总正继电器的线圈端的另一端与常电的接通或断开。
5.根据权利要求4所述的电池包高压继电器驱动电路，其特征在于，所述第二高边驱动电路为推拉式输出电路。
6.根据权利要求5所述的电池包高压继电器驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：分别与所述控制器连接的第三低边驱动电路、第三高边驱动电路；所述第三低边驱动电路与所述总负继电器的线圈端的一端连接，所述第三低边驱动电路根据所述控制器的总负低边控制信号控制所述总负继电器的线圈端的一端与搭铁的接通或断开；所述第三高边驱动电路与所述总负继电器的线圈端的另一端连接，所述第三高边驱动电路根据所述控制器的总负高边控制信号控制所述总负继电器的线圈端的另一端与常电的接通或断开。
7.根据权利要求6所述的电池包高压继电器驱动电路，其特征在于，所述第三高边驱动电路为推拉式输出电路。
8.根据权利要求1至7任一项所述的电池包高压继电器驱动电路，其特征在于，所述控制器为整车控制器。
9.根据权利要求2所述的电池包高压继电器驱动电路，其特征在于，所述第一高边驱动电路是由PMOS管与NMOS管组成的推拉式输出电路。
10.根据权利要求5所述的电池包高压继电器驱动电路，其特征在于，所述第二高边驱动电路是由PMOS管与NMOS管组成的推拉式输出电路。
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