CN211955744U - 一种故障诊断电路和装置以及电磁继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种故障诊断电路和装置以及电磁继电器，通过上拉电阻电路接收来自控制芯片的第一检测信号，并根据第一检测信号反馈第一故障信号给控制芯片，下拉电阻电路接收来自控制芯片的第二检测信号，并根据所述第二检测信号反馈所述第二故障信号给所述控制芯片，所述控制芯片根据所述第一故障信号以及所述第二故障信号实现对所述电机的故障诊断。本实用新型提出的电路结构未利用桥式电路，仅利用上拉电阻电路、下拉电阻电路以及控制芯片，其电路结构较为简单且硬件成本低，解决了现有技术中电路结构复杂且硬件成本高的问题。本实用新型提出的电磁继电器可实现对电机故障的诊断，弥补了现有电磁继电器无法对电机故障进行诊断的缺陷。

Description

一种故障诊断电路和装置以及电磁继电器

技术领域

本实用新型涉及电路领域，尤其是涉及一种故障诊断电路和装置以及电磁继电器。

背景技术

电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。如果在线圈两端加上一定的电压，线圈中会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点释放。通过上述动触点和静触点的吸合动作以及释放动作，可以实现导通、切断电路目的。电磁继电器一般有两股电路，为低压控制电路和高压工作电路，实际上是利用较小的电流去控制较大的电流的一种自动开关，在电机驱动中，起着自动调节和安全保护、转换电路的作用。电磁继电器的工作原理是利用机械触点来实现电路的断开和闭合，但是，当电磁继电器应用在带有电机的场景中时，如图1所示，若电机发生故障，依靠上述电磁继电器是无法实现对电机故障进行诊断。一般电机可能发生的故障有短路到电源、短路到地以及开路这三种情况。为了实现对电机故障的诊断，现有技术中已出现利用桥式电路结构来实现对电机故障的诊断。

专利CN106058811B提供了一种电机控制装置，其中，在高电位线路(LH)和低电位线路(LL)之间的四个桥电路开关(SW1、SW2、SW3、SW4)；通过电机串联连接在第一节点(N1)和第二节点(N2)之间以布置彼此面对的两个寄生二极管的两个电流馈给线路开关(SW5、SW6)；高电位线路和第三节点(N3)之间的上拉电阻器(41)；低电位线路和第四节点(N4)之间的下拉电阻器，以使电机置于第三节点和第四节点之间；阻止电流的保护二极管(51、52)；以及故障诊断设备(60)，其具有:接通或断开开关的驱动器(62、63)；以及电压确定器(65)，其确定第一电压(V1)和第二电压(V2)的适宜性以及执行对至少一个开关的初始故障诊断。

现有技术中提供的故障诊断电路利用桥式电路来实现故障的诊断，其电路结构复杂且硬件成本高。因此，需要提出一种结构简单且硬件成本低的故障诊断电路和装置以及电磁继电器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种故障诊断电路和装置以及电磁继电器，用于解决现有技术中电路结构复杂且硬件成本高的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种故障诊断电路，用于对电机进行故障诊断，包括控制芯片、上拉电阻电路、下拉电阻电路；

所述电机具有第一端口以及第二端口，所述第一端口以及所述第二端口与一供电电路两端连接；

其中，所述上拉电阻电路连接在所述第一端口与所述供电电路之间，所述上拉电阻电路具有第一信号接收端以及第一信号发送端，所述第一信号接收端以及所述第一信号发送端均与所述控制芯片连接，所述第一信号接收端用于接收第一检测信号，所述第一信号发送端用于发送第一故障信号；

所述下拉电阻电路连接在所述第二端口与所述供电电路之间，所述下拉电阻电路具有第二信号接收端以及第二信号发送端，所述第二信号接收端以及所述第二信号发送端均与所述控制芯片连接，所述第二信号接收端用于接收第二检测信号，所述第二信号发送端用于发送第二故障信号；

所述控制芯片用于发送所述第一检测信号和所述第二检测信号，并用于根据所述第一故障信号以及所述第二故障信号实现对所述电机的故障诊断。

可选的，所述上拉电阻电路包括第一三极管、第一电阻、第二电阻、第一电源、第二电源；

其中，所述第一三极管的基极用作所述第一信号接收端，所述第一三极管的发射极与所述第一电源连接，所述第一三极管的集电极与所述第一电阻的一端连接；

所述第一电阻的一端还与所述第二电源连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，并连接在所述第一端口与所述供电电路之间，所述第二电阻的另一端用作所述第一信号发送端。

可选的，所述第一检测信号包括周期脉冲信号。

可选的，所述周期脉冲信号为PWM信号。

可选的，所述第二电阻的另一端与所述控制芯片的数字端口连接。

可选的，所述下拉电阻电路包括第二三极管、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第六电阻；

其中，所述第二三极管的基极用作所述第二信号接收端，所述第二三极管的集电极与所述第三电阻的一端连接，所述第二三极管的发射极接地；

所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接，并连接在所述第二端口与所述供电电路之间；

所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端接地，所述第四电阻与所述第五电阻的串联中点与所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端用作所述第二信号发送端。

可选的，所述第六电阻的另一端与所述控制芯片的模拟端口连接。

可选的，所述上拉电阻电路包括第一三极管、第一电阻、第二电阻、第一电源以及第二电源；

其中，所述第一三极管的基极用作所述第一信号接收端，所述第一三极管的发射极与所述第一电源连接，所述第一三极管的集电极与所述第一电阻的一端连接；

所述第一电阻的一端还与所述第二电源连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，并连接在所述第二端口与所述供电电路之间，所述第二电阻的另一端用作所述第一信号发送端；

所述下拉电阻电路包括第二三极管、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第六电阻；

其中，所述第二三极管的基极用作所述第二信号接收端，所述第二三极管的集电极与所述第三电阻的一端连接，所述第二三极管的发射极接地；

所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接，并连接在所述第二端口与所述供电电路之间；

所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端接地，所述第四电阻与所述第五电阻的串联中点与所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端用作所述第二信号发送端。

可选的，所述控制芯片用于在所述第一检测信号为低电平且所述第二检测信号为高电平时，通过所述第二故障信号判断所述电机是否短路到所述供电电路；

所述控制芯片还用于在所述第一检测信号为高电平且所述第二检测信号为高电平时，通过所述第一故障信号判断所述电机是否短路到地，并通过所述第一故障信号以及所述第二故障信号判断所述电机是否开路。

可选的，所述控制芯片用于在所述第一检测信号为低电平且所述第二检测信号为高电平时，判断所述第二故障信号是否大于或等于第一电压，若是，则判断所述电机短路到所述供电电路；

所述第一电压为U1，U1＝V1*R5/(R5+R4)，

其中，V1为所述供电电路的输出电压，R4为所述第四电阻的阻值，R5为所述第五电阻的阻值。

可选的，所述控制芯片用于在所述第一检测信号为高电平且所述第二检测信号为高电平时，判断所述第一故障信号是否为低电平，若是，则判断所述电机短路到地。

可选的，所述控制芯片用于在所述第一检测信号为高电平且所述第二检测信号为高电平时，判断所述第一故障信号是否为高电平且所述第二故障信号是否为低电平，若是，则判断所述电机开路。

可选的，所述控制芯片为MCU或MPU或DSP。

基于同一发明构思，本实用新型提出一种故障诊断装置，包括上述特征描述中任一种所述的故障诊断电路。

基于同一发明构思，本实用新型还提出一种电磁继电器，包括上述特征描述中任一种所述的故障诊断电路。

可选的，所述供电电路包括电磁继电器本体、驱动模块、继电器电源以及电机电源；

其中，所述继电器电源以及所述电机电源均与所述电磁继电器本体连接；

所述驱动模块与所述继电器本体连接，并用于控制所述继电器电源的通断，所述驱动模块还与所述控制芯片连接；

所述电磁继电器本体的两端与所述电机的两端连接。

可选的，所述电磁继电器本体包括第一电磁继电器本体以及第二电磁继电器本体；

其中，所述第一电磁继电器本体与所述继电器电源连接，所述第二电磁继电器本体与所述电机电源连接，所述第一电磁继电器本体以及所述第二电磁继电器本体均与所述驱动模块连接。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种故障诊断电路和装置以及电磁继电器，通过所述上拉电阻电路接收来自所述控制芯片的所述第一检测信号，并根据所述第一检测信号反馈所述第一故障信号给所述控制芯片，所述下拉电阻电路接收来自所述控制芯片的所述第二检测信号，并根据所述第二检测信号反馈所述第二故障信号给所述控制芯片，所述控制芯片根据所述第一故障信号以及所述第二故障信号实现对所述电机的故障诊断。本实用新型提出的电路结构未利用桥式电路，仅利用上拉电阻电路、下拉电阻电路以及控制芯片，其电路结构较为简单且硬件成本低，解决了现有技术中电路结构复杂且硬件成本高的问题。

另外，本实用新型提出的电磁继电器可实现对电机故障的诊断，弥补了现有电磁继电器无法对电机故障进行诊断的缺陷。

附图说明

图1为现有技术提出的一种电磁继电器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种故障诊断电路结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种电磁继电器的结构示意图；

100-控制芯片，200-上拉电阻电路，300-下拉电阻电路，400-供电电路，M-电机，A-第一端口，B-第二端口，C-第一信号接收端，D-第一信号发送端，E-第二信号接收端，F-第二信号发送端，T1-第一三极管，T2-第二三极管，VBAT-第一电源，VDIAG-第二电源，R1-第一电阻，R2-第二电阻，R3-第三电阻，R4-第四电阻，R5-第五电阻，R6-第六电阻。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

请参考图2和图3，本实用新型实施例提出一种故障诊断电路，用于对电机进行故障诊断，所述故障诊断电路包括控制芯片100、上拉电阻电路200、下拉电阻电路300。一电机M具有第一端口A以及第二端口B，所述第一端口A以及所述第二端口B与一供电电路400的两端连接。其中，所述上拉电阻电路200连接在所述第一端口A与所述供电电路400之间，所述上拉电阻电路200还具有第一信号接收端C以及第一信号发送端D，所述第一信号接收端C以及所述第一信号发送端D均与所述控制芯片100连接，所述第一信号接收端C用于接收第一检测信号，所述第一信号发送端D用于发送第一故障信号。所述下拉电阻电路300连接在所述第二端口B与所述供电电路400之间，所述下拉电阻电路300还具有第二信号接收端E以及第二信号发送端F，所述第二信号接收端E以及所述第二信号发送端F均与所述控制芯片100连接，所述第二信号接收端E用于接收第二检测信号，所述第二信号发送端F用于发送第二故障信号。所述控制芯片100用于发送所述第一检测信号和所述第二检测信号，并用于根据所述第一故障信号以及所述第二故障信号实现对所述电机M的故障诊断。

所述上拉电阻电路200在电路正常工作时，会将在所述上拉电阻电路200上的端口电压上拉至高电平，但是如果电路发生短路或者开路时，所述上拉电阻电路200上的端口电压会是其它的值，例如，可能会是0V或是其它值，所述下拉电阻电路300在电路正常工作时，会将在所述下拉电阻电路300上的端口电压下拉至低电平，同理，如果电路发生短路或者开路时，所述下拉电阻电路300上的端口电压会是其它的值。利用所述上拉电阻电路200以及所述下拉电阻电路300的工作原理，通过所述上拉电阻电路200接收来自所述控制芯片100的所述第一检测信号，并根据所述第一检测信号反馈所述第一故障信号给所述控制芯片100，所述下拉电阻电路300接收来自所述控制芯片100的所述第二检测信号，并根据所述第二检测信号反馈所述第二故障信号给所述控制芯片100，所述控制芯片100根据所述第一故障信号以及所述第二故障信号实现对所述电机M的故障诊断。本实用新型提出的电路结构未利用桥式电路，仅利用上拉电阻电路200、下拉电阻电路300以及控制芯片100，其电路结构与现有技术相比较为简单且硬件成本低，解决了现有技术中电路结构复杂且硬件成本高的问题。需要注意的是，所述控制芯片100一般选用具有数据处理能力的器件，一般可利用但不限于MCU、MPU、DSP或FPGA等，为了便于说明，在本实用新型实施例中，所述控制芯片100以MCU为例，其他类型的控制芯片100与之相同，在此不一一赘述。

具体地，请参考图3，所述上拉电阻电路200可包括第一三极管T1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电源VBAT以及第二电源VDIAG。其中，所述第一三极管T1的基极用作所述第一信号接收端C，所述第一三极管T1的发射极与所述第一电源VBAT连接，所述第一三极管T1的集电极与所述第一电阻R1的一端连接。所述第一电阻的一端还与所述第二电源VDIAG连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第二电阻R2的一端连接，并连接在所述第一端口A与所述供电电路400之间，所述第二电阻R2的另一端用作所述第一信号发送端D。所述第二电源VDIAG实际上是受所述第一检测信号控制的电源，当所述第一检测信号为高电平时，所述第二电源VDIAG会输出电流，当所述第一检测信号为低电平时，所述第二电源VDIAG不会输出电流。

根据所述上拉电阻电路200的原理可知，当所述第一检测信号为低电平时，所述第一三极管T1关断，所述上拉电阻电路200处于断路状态，无法实现故障诊断的作用，当所述第一检测信号为高电平时，所述第一三极管T1开通，所述上拉电阻电路200处于导通状态，若此时电路中出现电机M短路到地的情况，此时，所述第一信号发送端D也即所述第二电阻R2的另一端会发送一低电平信号(即所述第一故障信号)，所述控制芯片100会接收到该低电平信号，从而判定所述电机M短路到地。若所述控制芯片100接收到的是高电平信号，则说明电机M并未发生短路到地的异常情况，但是也并不表明电机M是正常工作，还需结合所述第二故障信号才能进一步判定。

在本实用新型实施例中所述上拉电阻电路200利用所述第一三极管T1实现所述第一检测信号的接收，主要是利用了三极管的开关特性，即当三极管的基极接收高电平时，三极管会导通，当三极管的基极接收低电平时，三极管会关断。除了可利用三极管来实现这种开关特性外，在其他实施例中还可利用MOS管来实现同样的作用，其原理与三极管类似，在此不做赘述。由于三极管与MOS管相比，具有成本低的优点，可在其它实施例中作为优选方案。

可选地，所述第一检测信号可利用周期脉冲信号，利用周期性脉冲信号是为了可以周期性对电机M进行故障诊断，由于所述第一检测信号是周期脉冲信号，周期脉冲信号为数字信号，因此，所述第二电阻R2的另一端(也即所述第一信号发送端D)可与所述控制芯片100的I/O口连接。若所述控制芯片100为MCU，则与所述MCU的I/O端口连接，由于一般MCU都会具有多个I/O端口，具体是选择MCU的哪个I/O端口可根据实际需要来决定，在此不做限制。

进一步地，所述周期脉冲信号可选用PWM信号。

请继续参考图3，所述下拉电阻电路300可包括第二三极管T2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5以及第六电阻R6。其中，所述第二三极管T2的基极用作所述第二信号接收端E，所述第二三极管T2的集电极与所述第三电阻R3的一端连接，所述第二三极管T2的发射极接地。所述第三电阻R3的另一端与所述第四电阻R4的一端连接，并连接在所述第二端口B与所述供电电路400之间。所述第四电阻R4的另一端与所述第五电阻R5的一端连接，所述第五电阻R5的另一端接地，所述第四电阻R4与所述第五电阻R5的串联中点与所述第六电阻R6的一端连接，所述第六电阻R6的另一端用作所述第二信号发送端F。

根据所述下拉电阻电路300的原理可知，当所述第二检测信号为低电平时，所述第二三极管T2关断，所述下拉电阻电路300处于断路状态，无法实现故障诊断的作用。当所述第二检测信号为高电平时，所述第二三极管T2开通，所述下拉电阻电路300处于导通状态，若此时电路中出现电机M短路到电源的情况，此时，所述第二信号发送端F也即所述第六电阻R6的另一端会发送一非低电平电压信号(即所述第二故障信号)，所述控制芯片100会接收到该非低电平电压信号，从而判定所述电机M短路到电源。若所述控制芯片100接收到的是低电平信号，则说明电机M并未发生短路到电源的异常情况，但是也并不表明电机M是正常工作，还需结合所述第一故障信号才能进一步判定。

在本实用新型实施例中所述下拉电阻电路300利用所述第二三极管T2实现所述第二检测信号的接收，主要是利用了三极管的开关特性，即当三极管的基极接收高电平时，三极管会导通，当三极管的基极接收低电平时，三极管会关断。除了可利用三极管来实现这种开关特性外，在其他实施例中还可利用MOS管来实现同样的作用，其原理与三极管类似，在此不做赘述。由于三极管与MOS管相比，具有成本低的优点，可在其它实施例中作为优选方案。

可选地，所述第六电阻R6的另一端与所述控制芯片100的模拟端口(AD端口)连接。若所述控制芯片100为MCU，则与所述MCU的模拟端口连接，由于一般MCU都会具有多个模拟端口，具体是选择MCU的哪个模拟端口可根据实际需要来决定，在此不做限制。

请继续参考图3，本实用新型实施例提供一种故障诊断电路，所述上拉电阻电路200包括第一三极管T1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电源VBAT、第二电源VDIAG。其中，所述第一三极管T1的基极用作所述第一信号接收端C，所述第一三极管T1的发射极与所述第一电源VBAT连接，所述第一三极管T1的集电极与所述第一电阻R1的一端连接。所述第一电阻的一端还与所述第二电源VDIAG连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第二电阻R2的一端连接，并连接在所述第一端口A与所述供电电路400之间，所述第二电阻R2的另一端用作所述第一信号发送端D。

所述下拉电阻电路300包括第二三极管T2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5以及第六电阻R6。其中，所述第二三极管T2的基极用作所述第二信号接收端E，所述第二三极管T2的集电极与所述第三电阻R3的一端连接，所述第二三极管T2的发射极接地。所述第三电阻R3的另一端与所述第四电阻R4的一端连接，并连接在所述第二端口B与所述供电电路400之间。所述第四电阻R4的另一端与所述第五电阻R5的一端连接，所述第五电阻R5的另一端接地，所述第四电阻R4与所述第五电阻R5的串联中点与所述第六电阻R6的一端连接，所述第六电阻R6的另一端用作所述第二信号发送端F。

利用所述上拉电阻电路200以及所述下拉电阻电路300的配合可实现对电机M短路到电源、短路到地以及开路的有效诊断。

对所述电机M进行故障诊断的逻辑如下：当所述第一检测信号为低电平且所述第二检测信号为高电平时，所述控制芯片100通过所述第二故障信号判断所述电机M是否短路到所述供电电路400。当所述第一检测信号为高电平且所述第二检测信号为高电平时，所述控制芯片100通过所述第一故障信号判断所述电机M是否短路到地，并通过所述第一故障信号以及所述第二故障信号判断所述电机M是否开路。

具体地，对于所述电机M是否存在短路到电源故障的诊断过程如下：所述控制芯片100用于在所述第一检测信号为低电平且所述第二检测信号为高电平时，判断所述第二故障信号是否大于或等于第一电压，若是，则判断所述电机M短路到所述供电电路400；

所述第一电压为U1，U1＝V1*R5/(R5+R4)，

其中，V1为所述供电电路400的输出电压，R4为所述第四电阻R4的阻值，R5为所述第五电阻R5的阻值。

对于所述电机M是否存在短路到地故障的诊断过程如下：当所述第一检测信号为高电平且所述第二检测信号为高电平时，判断所述第一故障信号是否为低电平，若是，则判断所述电机M短路到地。

对于所述电机M是否存在开路故障的诊断过程如下：所述控制芯片100用于在所述第一检测信号为高电平且所述第二检测信号为高电平时，判断所述第一故障信号是否为高电平且所述第二故障信号是否为低电平，若是，则判断所述电机M开路。

为了便于理解，本实用新型实施例还提出一种一种故障诊断电路，请继续参考图3，其中，所述第一检测信号可设置为PWM信号，所述PWM信号频率可设置为1kHz，占空比可设置为50％，所述控制芯片100可设置为MCU，在电机M驱动的两个PIN脚(第一端口A、第二端口B)上分别加入所述上拉电阻电路200和所述下拉电阻电路300，在电机MOFF的状态，通过所述上拉电阻电路200和所述下拉电阻电路300不同的配置方案，结合MCU的AD端口和I/O端口采集所述第一故障信号以及所述第二故障信号，可以实现电机M的故障诊断功能(也即短路到电源、短路到地、开路)。

1.判断所述电机M是否出现短路到电源的异常情况，设置所述第二检测信号为高电平，所述第二三极管T2导通，并设置所述第一检测信号为低电平，所述第一三极管T1截止(也即关断)，在未发生故障状态下，MCU的AD端口采集电压为低电平，当电机M的端口A或端口B短路到电源，MCU的AD端口采集电压(也即所述第一电压U1)为高电平，并经过端口电阻网络分压。

其中，若U1＜V_GND，则MCU判断所述电机M并未发生短路到电源的异常情况，其中，V_GND为所述下拉电阻电路300将AD端口下拉的电压，由于所述下拉电阻电路300在将AD端口的电压下拉之后并不会绝对是0V，一般V_GND会比0V稍微大一点，因此，通常情况下，可以将V_GND认为是接近于0V的低电平。若U1＝V1*R5/(R5+R4)，则MCU判断所述电机M的第一端口A或第二端口B短路到电源。

2.判断所述电机M是否出现短路到地的异常情况，设置所述第二检测信号为高电平，所述第二三极管T2导通，并设置所述第一检测信号为高电平，所述第一三极管T1导通，在未发生短路到地故障状态下，MCU的I/O端口检测到信号为高电平，当电机M第一端口A或第二端口B短路到地时，MCU的I/O端口检测到的信号为低电平。

3.判断所述电机M是否出现开路的异常情况，设置所述第二检测信号为高电平，所述第二三极管T2导通，并设置所述第一检测信号为高电平，所述第一三极管T1导通，在发生开路故障状态下，如果MCU的I/O端口检测到的信号高电平，并且MCU的AD端口检测到的电压信号满足阈值要求，则判断所述电机M开路，其中，未发生开路故障状态下MCU的AD端口采集到的电压值为U2＝V2*R3/(R1+R3)*R5/(R5+R4)，若电机M第一端口A或第二端口B发生开路时，MCU的AD端口采集到的电压值为V_GND。R1为所述第一电阻R1的阻值，R3为所述第三电阻R3的阻值，R4为所述第四电阻R4的阻值，R5为所述第五电阻R5的阻值，V2为所述第二电源VDIAG的电压。

通过对所述第一三极管T1的基极输入PWM信号，可周期性地对所述电机M进行故障诊断，从而准确判断出所述电机M具体的故障原因。

基于同一发明构思，本实用新型实施例提出一种故障诊断装置，包括上述特征描述中任一种所述的故障诊断电路。

基于同一发明构思，请继续参考图3，本实用新型实施例还提出一种电磁继电器，包括上述特征描述中任一种所述的故障诊断电路。利用本实用新型实施例提出的电磁继电器可实现对电机M故障的诊断，弥补了现有电磁继电器无法对电机M故障进行诊断的缺陷。

可选地，所述供电电路400包括电磁继电器本体、驱动模块、继电器电源以及电机M电源。其中，所述继电器电源以及所述电机M电源均与所述电磁继电器本体连接。所述驱动模块与所述继电器本体连接，并用于控制所述继电器电源的通断，所述驱动模块还与所述控制芯片100连接，所述电磁继电器本体的两端与所述电机M的两端连接。

可选地，所述电磁继电器本体包括第一电磁继电器本体以及第二电磁继电器本体。其中，所述第一电磁继电器本体与所述继电器电源连接，所述第二电磁继电器本体与所述电机M电源连接，所述第一电磁继电器本体以及所述第二电磁继电器本体均与所述驱动模块连接。

综上所述，本实用新型提供的一种故障诊断电路和装置以及电磁继电器，通过所述上拉电阻电路接收来自所述控制芯片的所述第一检测信号，并根据所述第一检测信号反馈所述第一故障信号给所述控制芯片，所述下拉电阻电路接收来自所述控制芯片的所述第二检测信号，并根据所述第二检测信号反馈所述第二故障信号给所述控制芯片，所述控制芯片根据所述第一故障信号以及所述第二故障信号实现对所述电机的故障诊断。本实用新型提出的电路结构未利用桥式电路，仅利用上拉电阻电路、下拉电阻电路以及控制芯片，其电路结构较为简单且硬件成本低，解决了现有技术中电路结构复杂且硬件成本高的问题。

另外，本实用新型提出的电磁继电器可实现对电机故障的诊断，弥补了现有电磁继电器无法对电机故障进行诊断的缺陷。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种故障诊断电路，用于对电机进行故障诊断，其特征在于，所述故障诊断电路包括控制芯片、上拉电阻电路、下拉电阻电路；

所述电机具有第一端口以及第二端口，所述第一端口以及所述第二端口与一供电电路两端连接；

其中，所述上拉电阻电路连接在所述第一端口与所述供电电路之间，所述上拉电阻电路具有第一信号接收端以及第一信号发送端，所述第一信号接收端以及所述第一信号发送端均与所述控制芯片连接，所述第一信号接收端用于接收第一检测信号，所述第一信号发送端用于发送第一故障信号；

所述下拉电阻电路连接在所述第二端口与所述供电电路之间，所述下拉电阻电路具有第二信号接收端以及第二信号发送端，所述第二信号接收端以及所述第二信号发送端均与所述控制芯片连接，所述第二信号接收端用于接收第二检测信号，所述第二信号发送端用于发送第二故障信号；

所述控制芯片用于发送所述第一检测信号和所述第二检测信号，并用于根据所述第一故障信号以及所述第二故障信号实现对所述电机的故障诊断。

2.如权利要求1所述的一种故障诊断电路，其特征在于，所述上拉电阻电路包括第一三极管、第一电阻、第二电阻、第一电源以及第二电源；

其中，所述第一三极管的基极用作所述第一信号接收端，所述第一三极管的发射极与所述第一电源连接，所述第一三极管的集电极与所述第一电阻的一端连接；

所述第一电阻的一端还与所述第二电源连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，并连接在所述第一端口与所述供电电路之间，所述第二电阻的另一端用作所述第一信号发送端。

3.如权利要求2所述的一种故障诊断电路，其特征在于，所述第一检测信号包括周期脉冲信号。

4.如权利要求3所述的一种故障诊断电路，其特征在于，所述周期脉冲信号为PWM信号。

5.如权利要求4所述的一种故障诊断电路，其特征在于，所述第二电阻的另一端与所述控制芯片的数字端口连接。

6.如权利要求1所述的一种故障诊断电路，其特征在于，所述下拉电阻电路包括第二三极管、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第六电阻；

其中，所述第二三极管的基极用作所述第二信号接收端，所述第二三极管的集电极与所述第三电阻的一端连接，所述第二三极管的发射极接地；

所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接，并连接在所述第二端口与所述供电电路之间；

所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端接地，所述第四电阻与所述第五电阻的串联中点与所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端用作所述第二信号发送端。

7.如权利要求6所述的一种故障诊断电路，其特征在于，所述第六电阻的另一端与所述控制芯片的模拟端口连接。

8.如权利要求1所述的一种故障诊断电路，其特征在于，所述上拉电阻电路包括第一三极管、第一电阻、第二电阻、第一电源以及第二电源；

其中，所述第一三极管的基极用作所述第一信号接收端，所述第一三极管的发射极与所述第一电源连接，所述第一三极管的集电极与所述第一电阻的一端连接；

所述第一电阻的一端还与所述第二电源连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，并连接在所述第二端口与所述供电电路之间，所述第二电阻的另一端用作所述第一信号发送端；

所述下拉电阻电路包括第二三极管、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第六电阻；

其中，所述第二三极管的基极用作所述第二信号接收端，所述第二三极管的集电极与所述第三电阻的一端连接，所述第二三极管的发射极接地；

所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接，并连接在所述第二端口与所述供电电路之间；

所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端接地，所述第四电阻与所述第五电阻的串联中点与所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端用作所述第二信号发送端。

9.如权利要求8所述的一种故障诊断电路，其特征在于，所述控制芯片用于在所述第一检测信号为低电平且所述第二检测信号为高电平时，通过所述第二故障信号判断所述电机是否短路到所述供电电路；

所述控制芯片还用于在所述第一检测信号为高电平且所述第二检测信号为高电平时，通过所述第一故障信号判断所述电机是否短路到地，并通过所述第一故障信号以及所述第二故障信号判断所述电机是否开路。

10.如权利要求9所述的一种故障诊断电路，其特征在于，所述控制芯片用于在所述第一检测信号为低电平且所述第二检测信号为高电平时，判断所述第二故障信号是否大于或等于第一电压，若是，则判断所述电机短路到所述供电电路；

所述第一电压为U1，U1＝V1*R5/(R5+R4)，

其中，V1为所述供电电路的输出电压，R4为所述第四电阻的阻值，R5为所述第五电阻的阻值。

11.如权利要求9所述的一种故障诊断电路，其特征在于，所述控制芯片用于在所述第一检测信号为高电平且所述第二检测信号为高电平时，判断所述第一故障信号是否为低电平，若是，则判断所述电机短路到地。

12.如权利要求9所述的一种故障诊断电路，其特征在于，所述控制芯片用于在所述第一检测信号为高电平且所述第二检测信号为高电平时，判断所述第一故障信号是否为高电平且所述第二故障信号是否为低电平，若是，则判断所述电机开路。

13.如权利要求1-12中任一种所述的故障诊断电路，其特征在于，所述控制芯片为MCU或MPU或DSP。

14.一种故障诊断装置，其特征在于，包括权利要求1-13中任一种所述的故障诊断电路。

15.一种电磁继电器，其特征在于，包括权利要求1-13中任一种所述的故障诊断电路。

16.如权利要求15所述的一种电磁继电器，其特征在于，所述供电电路包括电磁继电器本体、驱动模块、继电器电源以及电机电源；

其中，所述继电器电源以及所述电机电源均与所述电磁继电器本体连接；

所述驱动模块与所述继电器本体连接，并用于控制所述继电器电源的通断，所述驱动模块还与所述控制芯片连接；

所述电磁继电器本体的两端与所述电机的两端连接。

17.如权利要求16所述的一种电磁继电器，其特征在于，所述电磁继电器本体包括第一电磁继电器本体以及第二电磁继电器本体；

其中，所述第一电磁继电器本体与所述继电器电源连接，所述第二电磁继电器本体与所述电机电源连接，所述第一电磁继电器本体以及所述第二电磁继电器本体均与所述驱动模块连接。

Images