CN214503852U - 一种新能源汽车预充检测电路 - Google Patents
一种新能源汽车预充检测电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN214503852U CN214503852U CN202022636672.5U CN202022636672U CN214503852U CN 214503852 U CN214503852 U CN 214503852U CN 202022636672 U CN202022636672 U CN 202022636672U CN 214503852 U CN214503852 U CN 214503852U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pin
- chip
- isolation chip
- mcu
- charge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种新能源汽车预充检测电路,所述检测电路包括电源、隔离芯片、模拟数字转换器ADC、微控制器MCU、预充电阻R1、分压电阻R2、防反二极管、系统基础芯片SBC以及光耦开关S1；其中光耦开关S1控制分压电阻R2，所述系统基础芯片SBC同时连接预充继电器、微控制器MCU以及隔离芯片，模拟数字转换器ADC同时连接隔离芯片和分压电阻R2；该技术方案通过实际搭建电路进行测试发现，当预充电阻短路时，可以检测到预充电阻短路故障，从而对预充继电器和电机端电容进行保护，有效减小因预充电阻短路引起的预充电容及预充继电器损坏可能性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种检测电路，具体涉及一种新能源汽车预充检测电路，属于充电电路检测技术领域。
背景技术
新能源汽车通常都具备预充功能。当整车无预充电路时，在高压上电瞬间，电机控制器的预充电容瞬间相当于短路，产生的冲击电流会损坏继电器和电机控制器的预充电容。而预充的作用就是给预充电容进行充电，以减少高压继电器闭合时的火花拉弧，避免高压冲击损坏高压零部件，提升高压系统安全性。目前传统做法是在主正继电器两端并上一个电路，电路包含一个预充电阻和一个预充继电器，在闭合主正继电器前先进行预充动作，先闭合预充继电器，由于预充电阻存在，预充电容会缓慢充电，从而减小预充电容击穿的可能性，当检测预充电压达到电池总压的95％时，认为预充完成，之后吸合主正继电器，断开预充继电器。采用此种方式进行预充虽然可以对预充电容进行保护，但是存在一种情况，当预充电阻短路时，由于没有相应的检测机制，同样会导致预充电容的损坏，为应对这种情况，我们增加设计了预充电路中预充电阻的检测，减小因预充电阻短路引发的危害。
发明内容
本实用新型正是针对现有技术中存在的问题，提供一种新能源汽车预充检测电路，该技术方案减小因预充电阻短路引起的预充电容及预充继电器损坏可能性。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下，一种新能源汽车预充检测电路，所述检测电路包括电源、隔离芯片、模拟数字转换器ADC、微控制器MCU、预充电阻R1、分压电阻R2、防反二极管、系统基础芯片SBC以及光耦开关S1；其中光耦开关S1控制分压电阻R2，所述系统基础芯片SBC同时连接预充继电器、微控制器MCU以及隔离芯片，模拟数字转换器ADC同时连接隔离芯片和分压电阻R2。
作为本实用新型的一种改进，KL30是车上蓄电池的常电电源，KL30连接至SBC(使用MC33FS6522)的VSUP1脚和VSUP2脚，AGND、GND_COM、DGND引脚接地，芯片的VAUX引脚会输出稳定的5V，芯片的VPRE引脚会输出稳定的6.5V，该技术方案设计简单，满足功能安全的要求。
作为本实用新型的一种改进，所述5V连接到隔离芯片ADUM5401W的VDD1脚，GND1引脚接地；VIA引脚连接MCU(使用5744P)的PCSB2引脚，VIB引脚连接MCU的PCSB4引脚，VIC引脚连接MCU的PCSB1引脚，VOD引脚连接MCU的PCSB引脚，组成隔离芯片与MCU的隔离SPI通讯；VSEL和VISO并联输出隔离的5V电源，高低压进行隔离，为了防止高压系统对控制系统造成干扰
作为本实用新型的一种改进，隔离的5V电源连接到ADC(使用ADUM5401W)的VDD脚，GND引脚接地；SCLK引脚连接隔离芯片的VOB引脚，CS引脚连接隔离芯片的VOC引脚，DOUT/DRDY引脚连接隔离芯片的VID引脚，DIN引脚连接隔离芯片的VOA引脚，组成隔离芯片与ADC的SPI通讯。
通过AIN0与A点电路分压采样电路看到，其中R3和R4选型需要参考电池电压U和采样精度，公式为U*R4/(R3+R4)≤5V，得到R3:R4≥(U-5):5，之后R3和R4阻值选取需要参考采样精度，若采样精度为0.001，则R3和R4需要选择kΩ级别阻值，同理用于AIN1与B点电路设计；AIN2直接连接到C点，R2选用和预充电阻同级别的阻值，通常预充阻值为0.1kΩ级别。
作为本实用新型的一种改进，5V电源连接到二极管(使用NRVA4007T3G)的阳极；二极管阴极连接到R1前端；R1另外一端连接到S1，VPRE连接到光耦(使用AQW216HAXC88)的3脚，光耦的4脚连接到晶体管(使用DDTC143ZUA-7-F)的3脚，晶体管的2脚接地，晶体管的1脚连接到MCU的ETPUA15引脚，5V连接到光耦的5脚，光耦的6脚连接到R2，R2另一端接地处理。
相对于现有技术，本实用新型具有如下优点，该技术方案通过实际搭建电路进行测试发现，当预充电阻短路时，可以检测到预充电阻短路故障，从而对预充继电器和电机端电容进行保护，有效减小因预充电阻短路引起的预充电容及预充继电器损坏可能性。结构设计简单，成本有优势，满足现阶段功能安全的要求。
附图说明
图1为本实用新型原理图；
图2为AD采样示意图；
图3为开关控制逻辑图；
图4为本实用新型整个控制流程图。
具体实施方式：
为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。
实施例1：参见图1，一种新能源汽车预充检测电路，所述检测电路包括电源、隔离芯片、模拟数字转换器ADC、微控制器MCU、预充电阻R1、分压电阻R2、防反二极管、系统基础芯片SBC以及光耦开关S1；其中光耦开关S1控制分压电阻R2，所述系统基础芯片SBC同时连接预充继电器、微控制器MCU以及隔离芯片，模拟数字转换器ADC同时连接隔离芯片和分压电阻R2；KL30是车上蓄电池的常电电源，KL30连接至SBC(使用MC33FS6522)的VSUP1脚和VSUP2脚，AGND、GND_COM、DGND引脚接地，芯片的VAUX引脚会输出稳定的5V，芯片的VPRE引脚会输出稳定的6.5V。5V连接到隔离芯片ADUM5401W的VDD1脚，GND1引脚接地；VIA引脚连接MCU(使用5744P)的PCSB2引脚，VIB引脚连接MCU的PCSB4引脚，VIC引脚连接MCU的PCSB1引脚，VOD引脚连接MCU的PCSB引脚，组成隔离芯片与MCU的隔离SPI通讯；VSEL和VISO并联输出隔离的5V电源；隔离的5V电源连接到ADC(使用ADUM5401W)的VDD脚，GND引脚接地；SCLK引脚连接隔离芯片的VOB引脚，CS引脚连接隔离芯片的VOC引脚，DOUT/DRDY引脚连接隔离芯片的VID引脚，DIN引脚连接隔离芯片的VOA引脚，组成隔离芯片与ADC的SPI通讯；AIN0与A点电路设计见下图，其中R3和R4选型需要参考电池电压U和采样精度，公式为U*R4/(R3+R4)≤5V，得到R3:R4≥(U-5):5，之后R3和R4阻值选取需要参考采样精度，若采样精度为0.001，则R3和R4需要选择kΩ级别阻值，同理用于AIN1与B点电路设计；AIN2直接连接到C点，R2选用和预充电阻同级别的阻值，通常预充阻值为0.1kΩ级别；5V电源连接二极管(使用NRVA4007T3G)的阳极；二极管阴极连接到R1前端；R1另外一端连接到S1，S1开关设计见图3，VPRE连接到光耦(使用AQW216HAXC88)的3脚，光耦的4脚连接到晶体管(使用DDTC143ZUA-7-F)的3脚，晶体管的2脚接地，晶体管的1脚连接到MCU的ETPUA15引脚，R2另外一端连接到光耦的5脚，光耦的6脚连接到R2，R2另一端接地处理。
工作过程和原理：参见图1—图4，一种新能源汽车预充检测电路，车辆上电初始阶段，通过检测预充电压确认主正继电器未粘连之后；再通过预充检测电路判断预充电阻状态为正常后，闭合预充继电器，通过检测预充电压判断预充是否完成，预充完成则吸合主正继电器，再断开预充继电器，预充动作结束。
控制流程如下：
1.车辆启动后，BMS接收到上电指令后，SBC芯片将12V转化为5V和6.5V输出；
2.5V输出给予隔离芯片，隔离芯片提供隔离电源使ADC工作，ADC采集A对负极、B对负极和C对地的电压，电压值通过隔离芯片传递给MCU；当ADC检测B对负极电压V＞50V时，说明预充继电器或主正继电器粘连，BMS上报故障；当ADC检测B对负极电压V≤50V时，说明预充继电器和预充电阻至少有一个处于断路状态，此时方可检测预充电阻状态；
3.检测V≤50V后，MCU通过给予ETPUA15低电平不驱动S1闭合，ADC检测到U＞0.2V时，说明S1短路，BMS上报故障；当U≤0.2V时，说明S1未短路，之后通过给予ETPUA15高电平闭合S1，根据U计算R1阻值，判断预充阻值是否在误差范围内；
4.当判断R1正常时，通过给予ETPUA15低电平断开S1，当U＞0.2V时，说明S1无法断开，BMS上报故障；当U≤0.2V时，说明S1正常断开；
5.闭合预充继电器，ADC检测A对负极和B对负极电压，当B对负极电压大于等于95％的A对负极电压，判断预充完成；此时吸合主正继电器，再延时断开主正继电器，整车完成上电。需要说明的是上述实施例，并非用来限定本实用新型的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本实用新型权利要求所保护的范围。
Claims (5)
1.一种新能源汽车预充检测电路，其特征在于，所述检测电路包括电源、隔离芯片、模拟数字转换器ADC、微控制器MCU、预充电阻R1、分压电阻R2、防反二极管、系统基础芯片SBC以及光耦开关S1；其中光耦开关S1控制分压电阻R2，所述系统基础芯片SBC同时连接预充继电器、微控制器MCU以及隔离芯片，模拟数字转换器ADC同时连接隔离芯片和分压电阻R2。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车预充检测电路，其特征在于，KL30是车上蓄电池的电源，KL30连接至系统基础芯片SBC的VSUP1脚和VSUP2脚，AGND、GND_COM、DGND引脚接地，隔离芯片的VAUX引脚会输出稳定的5V，系统基础芯片SBC的VPRE引脚会输出稳定的6.5V。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车预充检测电路，其特征在于，5V连接到隔离芯片ADUM5401W的VDD1 脚，GND1引脚接地；VIA引脚连接MCU的PCSB2引脚，VIB引脚连接MCU的PCSB4引脚，VIC引脚连接MCU的PCSB1引脚，VOD引脚连接MCU的PCSB引脚，组成隔离芯片与MCU的隔离SPI通讯；VSEL和VISO并联输出隔离的5V电源。
4.根据权利要求3所述的新能源汽车预充检测电路，其特征在于，隔离的5V电源连接到ADC的VDD脚，GND引脚接地；SCLK引脚连接隔离芯片的VOB引脚，CS引脚连接隔离芯片的VOC引脚，DOUT/DRDY引脚连接隔离芯片的VID引脚，DIN引脚连接隔离芯片的VOA引脚，组成隔离芯片与ADC的SPI通讯。
5.根据权利要求3或4所述的新能源汽车预充检测电路，其特征在于，5V电源连接到二极管的阳极；二极管阴极连接到R1前端；R1另外一端连接到S1， VPRE连接到光耦的3脚，光耦的4脚连接到晶体管的3脚，晶体管的2脚接地，晶体管的1脚连接到MCU的ETPUA15引脚，5V连接到光耦的5脚，光耦的6脚连接到R2，R2另一端接地处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022636672.5U CN214503852U (zh) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | 一种新能源汽车预充检测电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022636672.5U CN214503852U (zh) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | 一种新能源汽车预充检测电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214503852U true CN214503852U (zh) | 2021-10-26 |
Family
ID=78205810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022636672.5U Active CN214503852U (zh) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | 一种新能源汽车预充检测电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214503852U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114655142A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-06-24 | 天津经纬恒润科技有限公司 | 一种双mcu控制系统及汽车 |
-
2020
- 2020-11-13 CN CN202022636672.5U patent/CN214503852U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114655142A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-06-24 | 天津经纬恒润科技有限公司 | 一种双mcu控制系统及汽车 |
| CN114655142B (zh) * | 2022-04-20 | 2023-12-22 | 天津经纬恒润科技有限公司 | 一种双mcu控制系统及汽车 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101752619B (zh) | 二次电池保护集成电路装置、二次电池保护模块和电池组 | |
| CN101174770B (zh) | 充电保护装置 | |
| US8134338B2 (en) | Battery management system and driving method thereof | |
| CN107599848B (zh) | 高压检测电路、检测器、电池装置和运载工具 | |
| CN102231553B (zh) | 带电源控制的电池管理系统 | |
| CN110824354A (zh) | 无浮压纯电动汽车高压继电器粘连检测装置及检测方法 | |
| CN207747773U (zh) | 电动汽车蓄电池亏电自充电系统及电动汽车 | |
| CN103321814A (zh) | 汽车应急点火设备 | |
| CN214503852U (zh) | 一种新能源汽车预充检测电路 | |
| CN202906496U (zh) | 移动电源 | |
| CN111071049A (zh) | 一种电压输出防反接电路 | |
| CN202084968U (zh) | 一种动力蓄电池预充电电路 | |
| CN113219289A (zh) | 一种bms负载检测电路及系统 | |
| CN112019013A (zh) | 大功率dcdc防冲击防反接缓启动电路及控制方法 | |
| CN102118016A (zh) | 一种充电器保护电路、含有该电路的充电器及其控制方法 | |
| KR101628847B1 (ko) | 배터리 관리 시스템의 단선 진단 장치 및 방법 | |
| KR101647693B1 (ko) | 풀다운 회로를 이용한 배터리 관리 시스템의 단선 진단 장치 및 방법 | |
| CN203870156U (zh) | 一种过流检测电路 | |
| CN113933697B (zh) | 一种诊断装置、诊断方法及车辆 | |
| CN220419510U (zh) | 电动汽车的继电器粘连检测电路和电动汽车 | |
| CN203093948U (zh) | 一种电动汽车电机控制器 | |
| CN217362600U (zh) | 一种低成本输出短路探测电路 | |
| CN219257074U (zh) | 一种自适应电动自行车防打火监控装置 | |
| CN220535464U (zh) | 充电桩bms供电控制电路、直流充电桩及充电系统 | |
| CN212098519U (zh) | 一种锂离子电池电源管理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |