CN212134892U - 一种故障检测电路及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种故障检测电路及电动汽车，涉及新能源汽车技术领域领域，故障检测电路包括：多个采集支路用于获取采集点处的电信号；多路复用器用于将多个电信号中的一个电信号从多路复用器的输出端输出；比较器用于将电信号与基准电压进行比较并输出电平信号；处理器用于根据比较器输出的电平信号判断对应采集支路连接的继电器是否发生故障。其中，多个采集支路能够采集到继电器模组中每个采集点的电信号，通过多路复用器输入至比较器中转换为电平信号，从而使得处理器可以根据电平信号判断对应采集支路连接的继电器是否发生了故障，保证故障检测电路能够准确的检测出继电器模组中哪个继电器发生了故障，从而提高了电动汽车的安全性。

Description

一种故障检测电路及电动汽车

技术领域

本申请涉及新能源汽车技术领域领域，具体而言，涉及一种故障检测电路及电动汽车。

背景技术

随着技术的发展，我国新能源汽车行业也迅猛发展，目前用于电动汽车高压上下电中使用的高压继电器触点粘连是新能源汽车的常见故障，由于高压继电器的触点间通过高压、大电流，很难实时监控触点状态，导致故障不能及时发现，若不能及时检测出高压继电器的故障，使高压继电器继续带“病”工作，经常会让后级电路承受带载切换的冲击，在关断或再次闭合时，也会对后级电路产生大的浪涌冲击，严重影响后级电路使用寿命，也给维修增加了难度。对此，一般使用带反馈触点的继电器，以通过反馈触点反馈的反馈信号来判断高压继电器的状态，但是带反馈触点的继电器容易出现反馈触点失效的故障，从而出现无法保证准确判断高压继电器状态的问题。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种故障检测电路及电动汽车，用以改善现有技术中无法准确判断高压继电器状态的问题。

本申请实施例提供一种故障检测电路，用于对电动汽车的继电器模组进行检测，所述继电器模组包括多个继电器，所述故障检测电路包括：多个采集支路，每一所述采集支路的一端分别与一所述继电器的采集点连接，以用于获取所述采集点处的电信号；多路复用器，其与所述多个采集支路分别连接，以用于将多个采集支路采集的电信号中的一个电信号从所述多路复用器的输出端输出；比较器，其一输入端与所述多路复用器的输出端连接，其另一输入端接入基准电压，所述比较器用于将所述电信号与所述基准电压进行比较，以输出对应的电平信号；处理器，其与所述比较器的输出端连接，以用于根据所述比较器输出的电平信号判断对应采集支路连接的继电器是否发生故障。

在上述实现过程中，故障检测电路中的多个采集支路能够采集到继电器模组中每个采集点的电信号，通过多路复用器输入至比较器中，以将该电信号转换为电平信号，从而使得处理器可以根据电平信号判断对应采集支路连接的继电器是否发生了故障，保证故障检测电路能够准确的检测出继电器模组中哪个继电器发生了故障，从而提高了电动汽车的安全性。

可选地，所述比较器的一输入端与所述多路复用器的输出端连接，其另一输入端接入基准电压，当所述电信号大于所述基准电压时，所述比较器的输出端输出低电平，当所述电信号小于所述基准电压时，所述比较器的输出端输出高电平。

可选地，每个所述采集支路包括第一限流单元以及第二限流单元；所述第一限流单元的一端与所述采集点连接，所述第一限流单元的另一端与所述多路复用器的一个输入端连接；所述第二限流单元的一端与所述输入端连接，所述第二限流单元的另一端接地。

在上述实现过程中，在采集点处采集的电信号经过限流单元后，能够变成较小的电信号，从而可以保证比较器的安全工作，从而保证故障检测电路能够准确的检测故障。

可选地，所述第一限流单元包括一个电阻或者至少两个串联的电阻。

可选地，所述第二限流单元包括一个电阻或者至少两个串联的电阻。

第二方面，一种电动汽车，包括整车电气设备、继电器模组以及故障检测电路；所述继电器模组，与所述整车电气设备连接，以用于使所述整车电气设备上电；所述继电器模组包括多个继电器；所述故障检测电路包括：多个采集支路、多路复用器、比较器以及处理器；每一所述采集支路的一端分别与一所述继电器的采集点连接，以用于获取所述采集点处的电信号；多路复用器与所述多个采集支路分别连接，以用于将多个采集支路采集的电信号中的一个电信号从所述多路复用器的输出端输出；比较器一输入端与所述多路复用器的输出端连接，其另一输入端接入基准电压，所述比较器用于将所述电信号与所述基准电压进行比较，以输出对应的电平信号；处理器与所述比较器的输出端连接，以用于根据所述比较器输出的电平信号判断对应采集支路连接的继电器是否发生故障。

在上述实现过程中，故障检测电路中的多个采集支路能够采集到继电器模组中每个采集点的电信号，通过多路复用器输入至比较器中，以将该电信号转换为电平信号，从而使得处理器可以根据电平信号判断对应采集支路连接的继电器是否发生了故障，保证故障检测电路能够准确的检测出继电器模组中哪个继电器发生了故障，从而提高了电动汽车的安全性。

可选地，所述电动汽车包括电池组，所述继电器模组包括：主驱继电器，其与所述电池组以及所述整车电气设备分别连接，以用于使得所述整车电气设备上电；辅驱继电器，其与所述主驱继电器并联，并分别与所述电池组以及所述整车电气设备连接，以用于使得所述整车电气设备上电；所述多个采集支路包括：第一采集支路，其一端与所述主驱继电器的输出端连接，其另一端与所述多路复用器的一个输入端连接，以用于获取所述主驱继电器采集点处的电信号；第二采集支路，其一端与所述辅驱继电器的输出端连接，其另一端与所述多路复用器的一个输入端连接，以用于获取所述辅驱继电器采集点处的电信号。

可选地，所述继电器模组还包括：主驱预充电路，所述主驱预充电路的输入端与所述电池组的正极连接，所述主驱预充电路的输出端与所述整车电气设备连接；所述主驱预充电路包括主驱预充继电器、第一电阻、第二电阻、第一防反二极管以及电容；所述主驱预充继电器与所述第一电阻以及所述第一防反二极管串联为第一串联电路，所述第一串联电路与所述主驱继电器并联为第一并联电路，所述第一并联电路与并联的所述第二电阻以及电容串联；所述多个采集支路还包括：第三采集支路，其一端与所述主驱预充继电器的输出端连接，其另一端与所述多路复用器的一个输入端连接，以用于获取所述主驱预充继电器采集点处的电信号。

可选地，所述继电器模组还包括：辅驱预充电路，所述辅驱预充电路的输入端与所述电池组的正极连接，所述辅驱预充电路的输出端与所述整车电气设备连接；所述辅驱预充电路包括辅驱预充继电器、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第二防反二极管；所述辅驱预充继电器与所述第三电阻以及所述第二防反二极管串联为第二串联电路，所述第二串联电路与并联的所述第四电阻以及所述第五电阻串联；所述多个采集支路还包括：第四采集支路，其一端与所述辅驱预充继电器的输出端连接，其另一端与所述多路复用器的一个输入端连接，以用于获取所述辅驱预充继电器采集点处的电信号。

可选地，所述整车电气设备包括驱动电机模组、油泵电机模组以及气泵电机模组。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种电动汽车的结构示意框图；

图2为本申请实施例提供的一种故障检测电路的电路图；

图3为本申请实施例提供的一种电动汽车的内部电路示意图。

图标：100-整车电气设备；110-驱动电机模组；120-油泵电机模组；130-气泵电机模组；200-继电器模组；210-主驱继电器；220-辅驱继电器；230-主驱预充继电器；240-辅驱预充继电器；310-采集支路；320-多路复用器；330-比较器；340-处理器；400-电池组。

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，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参看图1，图1为本申请实施例提供的一种电动汽车的结构示意框图，该电动汽车包括整车电气设备100、继电器模组200以及故障检测电路；继电器模组200，与整车电气设备100连接，以用于使整车电气设备100上电；继电器模组200包括多个继电器，图1中未画出继电器模组200中的多个继电器之间的连接关系；故障检测电路包括：多个采集支路310、多路复用器320、比较器330以及处理器340；每一采集支路310的一端分别与一继电器的采集点连接，以用于获取采集点处的电信号；多路复用器320与多个采集支路310分别连接，以用于将多个采集支路310采集的电信号中的一个电信号从多路复用器320的输出端输出；比较器330一输入端与多路复用器320的输出端连接，其另一输入端接入基准电压，比较器330用于将电信号与基准电压进行比较，以输出对应的电平信号；处理器340与比较器330的输出端连接，以用于根据比较器330输出的电平信号判断对应采集支路310连接的继电器是否发生故障。

在上述实现过程中，故障检测电路中的多个采集支路310能够采集到继电器模组200中每个采集点的电信号，通过多路复用器320输入至比较器330中，以将该电信号转换为电平信号，从而使得处理器340可以根据电平信号判断对应采集支路310连接的继电器是否发生了故障，保证故障检测电路能够准确的检测出继电器模组200中哪个继电器发生了故障，从而提高了电动汽车的安全性。

请参看图2，图2为本申请实施例提供的一种故障检测电路的电路图，该故障检测电路用于对电动汽车的继电器模组200进行检测，继电器模组200包括多个继电器，故障检测电路包括：多个采集支路310，每一采集支路310的一端分别与一继电器的采集点连接，以用于获取采集点处的电信号；多路复用器320，其与多个采集支路310分别连接，以用于将多个采集支路310采集的电信号中的一个电信号从多路复用器320的输出端输出；比较器330，其一输入端与多路复用器320的输出端连接，其另一输入端接入基准电压，比较器330用于将电信号与基准电压进行比较，以输出对应的电平信号；处理器340，其与比较器330的输出端连接，以用于根据比较器330输出的电平信号判断对应采集支路310连接的继电器是否发生故障。

具体地，如图2所示，故障检测电路中有三个采集支路310，a、b、c三个采集端，与继电器模组200中继电器处设置的采集点连接，以获取对应的采集点处的电信号，采集到的电信号通过采集支路310后到多路复用器320的输入端口，多路复用器320的输出端口与比较器330连接，经过比较器330的电信号与基准电信号进行比较，比较器330可以对应的输出电平信号，进而处理器340根据电平信号判断该采集点设置地方所对应的继电器是否发生故障。

例如，当需要判断采集端a所采集的采集点设置地方所对应的继电器是否发生故障，则多路复用器320的S3开关闭合导通，以使通过该采集支路310的电信号能够输入至比较器330，在比较器330处于基准电信号进行比较后，比较器330输出电平信号至处理器340，具体工作时，处理器340可以为MCU控制单元，MCU控制单元可以分别与继电器模组200中的每个继电器以及多路复用器320连接，以使MCU控制单元可以向继电器模组200中的每个继电器发送控制信号，同时可以控制多路复用器320中的其中一个开关闭合，MCU控制单元在接收到通过比较器330的电平信号后，可以根据电平信号以及与向该继电器发送的控制信号判断该继电器是否发生故障，还可以对电平信号以及与向该继电器发送的控制信号做进一步处理来显示继电器的粘连状态。

其中，如图2所示，比较器330的一输入端与多路复用器320的输出端连接，其另一输入端接入基准电压，图2中的比较器330的另一输入端接入的为地，因此基准电压信号为0，当电信号大于基准电压时，比较器330的输出端输出低电平，当电信号小于基准电压时，比较器330的输出端输出高电平。

在上述实现过程中，故障检测电路中的多个采集支路310采集继电器模组200中每个采集点的电信号，然后通过多路复用器320输入至比较器330中，以将该电信号转换为电平信号，继而处理器340根据电平信号判断对应采集支路310连接的继电器是否发生了故障，保证故障检测电路能够准确的检测出继电器模组200中哪个继电器发生了故障，从而提高了电动汽车的安全性。

故障检测电路中的采集支路310的个数可以根据继电器模组200中设置的采集点的个数具体设置，每个采集支路310中包括第一限流单元以及第二限流单元；第一限流单元的一端与采集点连接，第一限流单元的另一端与多路复用器320的一个输入端连接；第二限流单元的一端与输入端连接，第二限流单元的另一端接地。采集支路310从采集点采集的电信号通过第一限流单元和第二限流单元后从多路复用器320的输入端输入，由于继电器模组200中采集点的电压信号或者电流信号都较大，直接通过多路复用器320输入至比较器330会导致比较器330被损坏，采集点采集的较大的电压信号和电流信号通过采集支路310中的第一限流单元和第二限流单元之后，能够变成较小的电压信号和电流信号，保证比较器330的安全工作。

其中，第一限流单元包括一个电阻或者至少两个串联的电阻，第二限流单元包括一个电阻或者至少两个串联的电阻。如图2中所示，第一个采集支路310中的第一限流单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电阻R4，第二限流单元包括电阻R5，第二个采集支路310中的第一限流单元包括电阻R6、电阻R7、电阻R8以及电阻R9，第二限流单元包括电阻R10，第三个采集支路310中的第一限流单元包括电阻R11、电阻R12、电阻R13以及电阻R14，第二限流单元包括电阻R15。

请参看图3，图3为本申请实施例提供的一种电动汽车的内部电路示意图，整车电气设备100包括驱动电机模组110、油泵电机模组120以及气泵电机模组130。

电动汽车包括电池组400，继电器模组200包括：主驱继电器210，其与电池组400以及整车电气设备100分别连接，以用于使得整车电气设备100上电；辅驱继电器220，其与主驱继电器210并联，并分别与电池组400以及整车电气设备100连接，以用于使得整车电气设备100上电；辅驱继电器220的输出端通过并联的电阻R21和R22与气泵电机控制器连接，此时对应的采集支路310有两个，包括：第一采集支路，其一端与主驱继电器210的输出端连接，其另一端与多路复用器320的一个输入端连接，以用于获取主驱继电器210采集点处的电信号；第二采集支路，其一端与辅驱继电器220的输出端连接，其另一端与多路复用器320的一个输入端连接，以用于获取辅驱继电器220采集点处的电信号。

可选地，继电器模组200还包括：主驱预充电路，主驱预充电路的输入端与电池组400的正极连接，主驱预充电路的输出端与整车电气设备100连接；主驱预充电路包括主驱预充继电器230、第一电阻R16、第二电阻R17、第一防反二极管D1以及电容C1；主驱预充继电器230与第一电阻R16以及第一防反二极管串联为第一串联电路，第一串联电路与主驱继电器210并联为第一并联电路，第一并联电路与并联的第二电阻以及电容串联；采集支路310还包括：第三采集支路，其一端与主驱预充继电器230的输出端连接，其另一端与多路复用器320的一个输入端连接，以用于获取主驱预充继电器230采集点处的电信号。

可选地，继电器模组200还包括：辅驱预充电路，辅驱预充电路的输入端与电池组400的正极连接，辅驱预充电路的输出端与整车电气设备100连接；辅驱预充电路包括辅驱预充继电器240、第三电阻R18、第四电阻R19、第五电阻R20以及第二防反二极管D2；辅驱预充继电器240与第三电阻以及第二防反二极管串联为第二串联电路，第二串联电路与并联的第四电阻以及第五电阻串联；采集支路310还包括：第四采集支路310，其一端与辅驱预充继电器240的输出端连接，其另一端与多路复用器320的一个输入端连接，以用于获取辅驱预充继电器240采集点处的电信号。

综上所述，本申请提供一种故障检测电路及电动汽车，用于对电动汽车的继电器模组200进行检测，继电器模组200包括多个继电器，故障检测电路包括：多个采集支路310，每一采集支路310的一端分别与一继电器的采集点连接，以用于获取采集点处的电信号；多路复用器320，其与多个采集支路310分别连接，以用于将多个采集支路310采集的电信号中的一个电信号从多路复用器320的输出端输出；比较器330，其一输入端与多路复用器320的输出端连接，其另一输入端接入基准电压，比较器330用于将电信号与基准电压进行比较，以输出对应的电平信号；处理器340，其与比较器330的输出端连接，以用于根据比较器330输出的电平信号判断对应采集支路310连接的继电器是否发生故障。故障检测电路中的多个采集支路310能够采集到继电器模组200中每个采集点的电信号，通过多路复用器320输入至比较器330中，以将该电信号转换为电平信号，从而使得处理器340可以根据电平信号判断对应采集支路310连接的继电器是否发生了故障，保证故障检测电路能够准确的检测出继电器模组200中哪个继电器发生了故障，从而提高了电动汽车的安全性。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种故障检测电路，用于对电动汽车的继电器模组进行检测，所述继电器模组包括多个继电器，其特征在于，所述故障检测电路包括：

多个采集支路，每一所述采集支路的一端分别与一所述继电器的采集点连接，以用于获取所述采集点处的电信号；

多路复用器，其与所述多个采集支路分别连接，以用于将多个采集支路采集的电信号中的一个电信号从所述多路复用器的输出端输出；

比较器，其一输入端与所述多路复用器的输出端连接，其另一输入端接入基准电压，所述比较器用于将所述电信号与所述基准电压进行比较，以输出对应的电平信号；

处理器，其与所述比较器的输出端连接，以用于根据所述比较器输出的电平信号判断对应采集支路连接的继电器是否发生故障。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述比较器的一输入端与所述多路复用器的输出端连接，其另一输入端接入基准电压，当所述电信号大于所述基准电压时，所述比较器的输出端输出低电平，当所述电信号小于所述基准电压时，所述比较器的输出端输出高电平。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，每个所述采集支路包括第一限流单元以及第二限流单元；

所述第一限流单元的一端与所述采集点连接，所述第一限流单元的另一端与所述多路复用器的一个输入端连接；

所述第二限流单元的一端与所述输入端连接，所述第二限流单元的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一限流单元包括一个电阻或者至少两个串联的电阻。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第二限流单元包括一个电阻或者至少两个串联的电阻。

6.一种电动汽车，其特征在于，包括整车电气设备、继电器模组以及故障检测电路；

所述继电器模组，与所述整车电气设备连接，以用于使所述整车电气设备上电；

所述继电器模组包括多个继电器；所述故障检测电路包括：多个采集支路、多路复用器、比较器以及处理器；

每一所述采集支路的一端分别与一所述继电器的采集点连接，以用于获取所述采集点处的电信号；

多路复用器与所述多个采集支路分别连接，以用于将多个采集支路采集的电信号中的一个电信号从所述多路复用器的输出端输出；

比较器一输入端与所述多路复用器的输出端连接，其另一输入端接入基准电压，所述比较器用于将所述电信号与所述基准电压进行比较，以输出对应的电平信号；

处理器与所述比较器的输出端连接，以用于根据所述比较器输出的电平信号判断对应采集支路连接的继电器是否发生故障。

7.根据权利要求6所述的电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括电池组，所述继电器模组包括：

主驱继电器，其与所述电池组以及所述整车电气设备分别连接，以用于使得所述整车电气设备上电；

辅驱继电器，其与所述主驱继电器并联，并分别与所述电池组以及所述整车电气设备连接，以用于使得所述整车电气设备上电；

所述多个采集支路包括：

第一采集支路，其一端与所述主驱继电器的输出端连接，其另一端与所述多路复用器的一个输入端连接，以用于获取所述主驱继电器采集点处的电信号；

第二采集支路，其一端与所述辅驱继电器的输出端连接，其另一端与所述多路复用器的一个输入端连接，以用于获取所述辅驱继电器采集点处的电信号。

8.根据权利要求7所述的电动汽车，其特征在于，所述继电器模组还包括：

主驱预充电路，所述主驱预充电路的输入端与所述电池组的正极连接，所述主驱预充电路的输出端与所述整车电气设备连接；

所述主驱预充电路包括主驱预充继电器、第一电阻、第二电阻、第一防反二极管以及电容；

所述主驱预充继电器与所述第一电阻以及所述第一防反二极管串联为第一串联电路，所述第一串联电路与所述主驱继电器并联为第一并联电路，所述第一并联电路与并联的所述第二电阻以及电容串联；

所述多个采集支路还包括：

第三采集支路，其一端与所述主驱预充继电器的输出端连接，其另一端与所述多路复用器的一个输入端连接，以用于获取所述主驱预充继电器采集点处的电信号。

9.根据权利要求7所述的电动汽车，其特征在于，所述继电器模组还包括：

辅驱预充电路，所述辅驱预充电路的输入端与所述电池组的正极连接，所述辅驱预充电路的输出端与所述整车电气设备连接；

所述辅驱预充电路包括辅驱预充继电器、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第二防反二极管；

所述辅驱预充继电器与所述第三电阻以及所述第二防反二极管串联为第二串联电路，所述第二串联电路与并联的所述第四电阻以及所述第五电阻串联；

所述多个采集支路还包括：

第四采集支路，其一端与所述辅驱预充继电器的输出端连接，其另一端与所述多路复用器的一个输入端连接，以用于获取所述辅驱预充继电器采集点处的电信号。

10.根据权利要求6所述的电动汽车，其特征在于，所述整车电气设备包括驱动电机模组、油泵电机模组以及气泵电机模组。

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