CN215883322U - 车辆自调节驱动电路、车辆控制器及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车辆自调节驱动电路、车辆控制器及车辆，该车辆自调节驱动电路包括在主控单元的控制下，由低边驱动电路、高边驱动电路，以及连接在低边驱动电路和高边驱动电路输出端的负载电路组成的驱动电路，电流检测电路，电压检测电路；主控单元依据电流检测电路输送的电流信息的变化情况或电压采集电路输送的电压信息变化情况，向驱动电路输出电平控制信号或PWM控制信号。本实用新型所述的车辆自调节驱动电路，由于采用电压检测电路和电流检测电路相融合的方式，在大电流或电源电压过高引起发热而导致驱动电路中的阻抗变化时，主控单元将控制驱动电路的电平控制信号转变为PWM频率控制信号，有效的提高了整个驱动电路的使用寿命。

Description

车辆自调节驱动电路、车辆控制器及车辆

技术领域

本实用新型涉及电池控制技术领域，特别涉及一种车辆自调节驱动电路；同时，本实用新型还涉及一种具有该车辆自调节驱动电路的车辆控制器，以及具有该控制器的车辆。

背景技术

车载电池为电动汽车提供动力，驱动电动机将车载电池电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。车载电池接触器为控制电池包充放电的开关装置，接触器由低压线圈侧与高压触点侧组成，通过控制接触器低压线圈内电流通断，可以控制接触器高压触点侧通断，进而控制接触器开关状态。

为满足功能安全需求，接触器低压控制电路由控制低压正极的开关(低边驱动电路)、控制高压正极的开关(高边驱动电路)、以及相关诊断电路组成。现有技术中，需要对驱动电路的状况进行检测诊断，以提高整体的使用安全性。

现有技术中，常用的诊断电路有电压诊断电路，或电流诊断电路。其中，电压诊断电路使用过程中，可以判断接触器低压控制电路工作状态及电源电压范围，但该技术使用过程中，如果电路一直处于高发热或大电流状态，会加速该回路中元件老化，缩短产品寿命。电流诊断电路技术的采用，可以判断接触器低压控制电路工作状态，也可以获取控制回路中电流变化，但由于驱动电路的使用过程中，如果接触器处于非正常工作电压状态下，整个驱动电路的运行，会降低接触器寿命.

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种车辆自调节驱动电路，以提高驱动电路的使用寿命。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种车辆自调节驱动电路，包括在主控单元的控制下，由低边驱动电路、高边驱动电路，以及连接在所述低边驱动电路和所述高边驱动电路输出端的负载电路组成的驱动电路，还包括：

电流检测电路，用于采集所述驱动电路中的电流信息，并将采集的电流信息传递给所述主控单元；

电压检测电路，用于采集所述驱动电路的输出电压，并将采集的电压信息传递给所述主控单元；

所述主控单元依据所述电流检测电路输送的电流信息的变化情况或所述电压采集电路输送的电压信息变化情况，向所述驱动电路输出电平控制信号或PWM控制信号。

进一步的，该车辆自调节驱动电路还包括：

报警模块，联接在所述主控单元的控制信号输出端，以在经由PWM控制信号控制下的所述驱动电路的电流信息高于电流阈值时，由所述控制单元控制产生报警信息。

进一步的，所述电压检测电路包括采集所述驱动电路断路状态电压信息的第一电压检测电路，以及采集所述低边驱动电路和所述高边驱动电路之间电压信息的第二电压检测电路。

进一步的，所述第一电压检测电路包括电阻R₁和电阻R₂，电阻R₁的一端接地设置，另一端与所述主控单元的信号输入端，电阻R₂的一端与电源正极相连，另一端与所述主控单元的信号输入端相连。

进一步的，所述第二电压检测电路包括连接在所述主控单元信号输入端的、串联的电阻R₅和电阻R₆；电阻R₅的另一端经由电阻R₄连接在所述高边驱动电路的输出端；电阻R₆的另一端经由电阻R₇连接在所述低边驱动电路的输出端。

进一步的，所述负载电路包括连接在所述低边驱动电路和所述高边驱动电路输出端的接触器，以及经由所述接触器控制的负载。

进一步的，所述电流检测电路包括放大器，所述放大器反相输入端经由电阻R₁₀连接至电源负极，同相输入端经由电阻R₉连接至所述低边驱动电路，在电阻R₁₀和电阻R₉之间连接有电阻R₁₁，放大器的输出端与所述控制单元的信号输入端相连。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的驱动电路，由于采用电压检测电路和电流检测电路相融合的方式，在大电流或电源电压过高引起发热而导致驱动电路中的阻抗变化时，主控单元将控制驱动电路的电平控制信号转变为PWM频率控制信号，使发热构件降温以恢复阻抗，有效的提高了整个驱动电路的使用寿命。

本实用新型同时提供了一种车辆控制器，该控制器集成有如上所述的车辆自调节驱动电路。

此外，本实用新型提供了一种车辆，该车辆装配有如上所述的车辆控制器。

本实用新型所述的车辆控制器和车辆，和车辆自调节驱动电路具有相应的效果，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的车辆自调节驱动电路的整体结构框图；

图2为图1的电路原理图；

图3为本实用新型实施例所述的车辆自调节驱动电路控制流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型涉及一种车辆自调节驱动电路，由图1所示，包括在主控单元的控制下，由低边驱动电路、高边驱动电路，以及连接在所述低边驱动电路和所述高边驱动电路输出端的负载电路组成的驱动电路，在驱动电路上，连接有电流检测电路、电压检测电路。

其中，电流检测电路，用于采集所述驱动电路中的电流信息，并将采集的电流信息传递给所述主控单元；电压检测电路用于采集所述驱动电路的输出电压，并将采集的电压信息传递给所述主控单元；主控单元依据所述电流检测电路输送的电流信息的变化情况或所述电压采集电路输送的电压信息变化情况，向所述驱动电路输出电平控制信号或PWM控制信号。

此外，在主控单元的信号输出端连接有报警模块，在经由PWM控制信号控制下的所述驱动电路的电流信息高于电流阈值时，由所述控制单元控制产生报警信息。

本实用新型的驱动电路，由于采用电压检测电路和电流检测电路相融合的方式，在大电流或电源电压过高引起发热而导致驱动电路中的阻抗变化时，主控单元将控制驱动电路的电平控制信号转变为PWM频率控制信号，使发热构件降温以恢复阻抗，有效的提高了整个驱动电路的使用寿命。

基于如上整体设计思想，一种示例性的描述，如图2所述，直流供电电源的负极上，连接有低边驱动电路(LSD)，正极连接有高边驱动电路(HSD)。其中，低边驱动电路的MOS管的漏极连接在电源的负极上，源极连接在组成负载电路的接触器线圈的一端上，栅极通过串联的电阻R₈连接在作为控制单元的单片机上；高边驱动电路的MOS管的源极连接在电源的正极上，漏极连接在组成负载电路的接触器的线圈的另一端上，栅极通过串联电阻R₃连接在单片机的控制信号输出端，由此组成驱动回路，以通过接触器开关连接负载。

为了对高边驱动电路的电压进行升压，电源的正极通过自举电路连接高边驱动电路，具体来讲，在电源正极和高边驱动电路的MOS管源极之间串联有经由三极管Q₁控制的升压二极管。

为了更好的提高驱动电路的使用效果，在本实施例中，电压检测电路包括采集驱动电路断路状态电压信息的第一电压检测电路，以及采集低边驱动电路和高边驱动电路之间电压信息的第二电压检测电路。

其中，第一电压检测电路包括电阻R₁和电阻R₂，电阻R₁的一端接地设置，另一端与单片机的信号输入端，电阻R₂的一端与电源正极相连，另一端与单片机的信号输入端相连。

第二电压检测电路包括连接在单片机信号输入端的、串联设置的电阻R₅和电阻R₆；电阻R₅的另一端经由电阻R₄连接在高边驱动电路的MOS管的漏极；电阻R₆的另一端经由电阻R₇连接在低边驱动电路的MOS管的源极。

本实施例的电流检测电路包括放大器，该放大器反相输入端经由电阻R₁₀连接至电源负极，同相输入端经由电阻R₉连接至所述低边驱动电路，在电阻R₁₀和电阻R₉之间连接有电阻R₁₁，放大器的输出端与单片机的信号输入端相连。

将如上驱动电路应用在车辆控制器(ECU)上，通过实时采集驱动回路的电压信号和电流信号，单片机依据电压变化情况、电流变化情况，调整低边驱动电路和高边驱动电路的控制信号，结合图3所述，其一种示例性的控制方法如下：

接触器控制负载电路正常工作时，单片机接收到上电命令后，分别高边驱动电路HSD和低边驱动电路LSD发电平控制信号，使得高边驱动电路HSD和低边驱动电路LSD均处于闭合状态，接触器低压线圈通过电流，接触器的高压开关触点闭合，此时第一电压检测电路、第二电压检测电路、电流检测电路获取的相应信息均处于预设的阈值范围内，此时，整个驱动电路正常工作。

当负载电路的低压控制电路阻抗增大至无法正常工作或断开时，该回路检测到的电压值和电流值将超出预设的电流阈值和电压阈值，此时，控制单元发出控制信号至报警模块，报警模块报警。

当检测驱动回路中电流过多或电源电压过压时，接触器低压控制电路组成单元发热导致该回路阻抗变化时，电流检测值将超出控制单元预设的电流阈值范围，控制单元将低边驱动电路或高边驱动电路的电平控制信号转变为频率PWM控制信号，用于调节驱动电路过热引起的阻抗变化情况，将发热组成单元降温，经过一定时间后，如10秒后，控制单元将PWM控制信号恢复成原有的电平控制信号。此时，若阻抗恢复正常，检测的驱动回路中的电流处于预设的电流阈值范围内，如此延缓接触器低压控制电路老化，增强接触器低压控制电路的可靠性；若检测的驱动回路中的电流未处于预设的电流阈值范围内，控制单元计数一次，并再次将低边驱动电路或高边驱动电路的电平控制信号转变为频率PWM控制信号；如此循环5次后，若检测的驱动回路中的电流仍未处于预设的电流阈值范围内，控制单元控制报警模块报警。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种车辆自调节驱动电路，包括在主控单元的控制下，由低边驱动电路、高边驱动电路，以及连接在所述低边驱动电路和所述高边驱动电路输出端的负载电路组成的驱动电路，其特征在于：

电流检测电路，用于采集所述驱动电路中的电流信息，并将采集的电流信息传递给所述主控单元；

电压检测电路，用于采集所述驱动电路的输出电压，并将采集的电压信息传递给所述主控单元；

所述主控单元依据所述电流检测电路输送的电流信息的变化情况或所述电压采集电路输送的电压信息变化情况，向所述驱动电路输出电平控制信号或PWM控制信号。

2.根据权利要求1所述的车辆自调节驱动电路，其特征在于还包括：

报警模块，联接在所述主控单元的控制信号输出端，以在经由PWM控制信号控制下的所述驱动电路的电流信息高于电流阈值时，由所述控制单元控制产生报警信息。

3.根据权利要求1所述的车辆自调节驱动电路，其特征在于：所述电压检测电路包括采集所述驱动电路断路状态电压信息的第一电压检测电路，以及采集所述低边驱动电路和所述高边驱动电路之间电压信息的第二电压检测电路。

4.根据权利要求3所述的车辆自调节驱动电路，其特征在于：所述第一电压检测电路包括电阻R₁和电阻R₂，电阻R₁的一端接地设置，另一端与所述主控单元的信号输入端，电阻R₂的一端与电源正极相连，另一端与所述主控单元的信号输入端相连。

5.根据权利要求3所述的车辆自调节驱动电路，其特征在于：所述第二电压检测电路包括连接在所述主控单元信号输入端的、串联的电阻R₅和电阻R₆；电阻R₅的另一端经由电阻R₄连接在所述高边驱动电路的输出端；电阻R₆的另一端经由电阻R₇连接在所述低边驱动电路的输出端。

6.根据权利要求1所述的车辆自调节驱动电路，其特征在于：所述负载电路包括连接在所述低边驱动电路和所述高边驱动电路输出端的接触器，以及经由所述接触器控制的负载。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆自调节驱动电路，其特征在于：所述电流检测电路包括放大器，所述放大器反相输入端经由电阻R₁₀连接至电源负极，同相输入端经由电阻R₉连接至所述低边驱动电路，在电阻R₁₀和电阻R₉之间连接有电阻R₁₁，放大器的输出端与所述控制单元的信号输入端相连。

8.一种车辆控制器，其特征在于：该控制器集成有如权利要求1至7中任一项所述的车辆自调节驱动电路。

9.一种车辆，其特征在于：该车辆装配有如权利要求8所述的车辆控制器。

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