高压互锁电路、系统和高压互锁检测方法与流程

1.本发明实施例涉及电子电路控制技术领域，尤其涉及一种高压互锁电路、系统和高压互锁检测方法。


背景技术：

2.随着新能源汽车的快速发展，新能源汽车的安全问题成为人们关注的焦点。其中，高压安全中的高压互锁回路在高压回路监控系统中起到至关重要的作用。
3.现有高压互锁电路通常包括高压互锁回路。高压互锁回路是用来检测高压回路中高压连接器的连接状态，进而识别高压连接器未连接或意外断开的故障。现有高压互锁电路一般采用pwm控制方案，当高压互锁正常闭合时，电池管理系统通过向高压互锁回路输入pwm信号，然后回采pwm信号，来判断高压互锁功能是否正常。
4.然而，现有高压互锁电路针对不同故障输出pwm信号的占空比几乎相等，使得进行高压互锁的具体故障判断时，需要额外加入模拟信号采样功能，因此导致电池管理系统中进行采样的单片机需要设置多个采样端口，导致故障诊断的实现较为复杂。


技术实现要素：

5.本发明提供一种高压互锁电路、系统和高压互锁检测方法，以实现高压互锁电路可以在互锁回路的故障类型不同时，输出的占空比不完全相同，使得对互锁回路的故障类型的判断较为容易实现，并减少诊断模块的端口。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种高压互锁电路，包括：三角波转换模块、pwm波转换模块和互锁回路；
7.三角波转换模块包括第一检测输入端、第二检测输入端、pwm信号接收端和三角波输出端，第一检测输入端连接互锁回路的输入端，第二检测输入端连接互锁回路的输出端；三角波转换模块用于根据第一检测输入端和第二检测输入端输入的信号，将pwm信号接收端接收到的第一pwm信号转换为三角波信号；其中三角波信号的斜率与第一检测输入端和第二检测输入端输入的信号相关；
8.pwm波转换模块的输入端与三角波输出端电连接，pwm波转换模块的输出端作为高压互锁电路的输出端，pwm波转换模块用于根据三角波信号和设定电压产生第二pwm信号输出至诊断模块，以使诊断模块根据第二pwm信号的占空比确定互锁回路的故障类型。
9.可选的，三角波转换模块包括积分电路；
10.积分电路包括运算放大器和rc电路，rc电路与运算放大器的同相输入端、运算放大器的输出端电连接，运算放大器的反相输入端连接pwm信号接收端；运算放大器的输出端作为积分电路的输出端，积分电路的输出端作为三角波输出端；
11.rc电路与第一检测输入端、第二检测输入端电连接。
12.可选的，rc电路包括第一分压电路和电容反馈支路，第一分压支路的分压输出端与运算放大器的同相输入端电连接，电容反馈支路的第一端连接运算放大器的输出端，电
容反馈支路的第二端连接运算放大器的反相输入端；
13.电容反馈支路包括串联在电容反馈支路的第一端和第二端的n个电容，电容反馈支路中的第一节点作为第一检测输入端，电容反馈支路中的第二节点作为第二检测输入端，第一节点和第二节点之间串联i个电容，其中1≤i≤n-1且i为整数，其中n为大于或等于2的整数。
14.可选的，电容反馈支路包括串联的第一电容和第二电容，第一电容的第一端作为电容反馈支路的第一端，第一电容的第二端与第二电容的第一端电连接，第二电容的第二端作为电容反馈支路的第二端；
15.第一电容的第二端作为第一节点，第二电容的第二端作为第二节点。
16.可选的，第一分压电路包括第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻串联在电源输入端和接地端之间，第一电阻和第二电阻的公共端连接分压输出端。
17.可选的，pwm波转换模块包括比较器和第二分压电路，比较器的同相输入端作为pwm波转换模块的输入端，比较器的反相输入端与第二分压电路的输出端电连接，比较器的输出端作为pwm波转换模块的输出端；第二分压电路用于产生设定电压。
18.可选的，互锁回路中包括多个高压电器件，各高压电器件串联在互锁回路的输入端和互锁回路的输出端之间。
19.第二方面，本发明实施例还提供了一种高压互锁系统，包括第一方面的高压互锁电路，还包括诊断模块；
20.诊断模块的pwm信号输出端与高压互锁电路的pwm信号接收端电连接，诊断模块的采样输入端与高压互锁电路的输出端电连接；诊断模块用于通过pwm信号输出端向pwm信号接收端输出第一pwm信号，以及通过采样输入端接收高压互锁电路输出的第二pwm信号，并根据第二pwm信号的占空比确定互锁回路的故障类型。
21.第三方面，本发明实施例还提供了一种高压互锁检测方法，包括：
22.通过pwm信号输出端向高压互锁电路的pwm信号接收端发出第一pwm信号，以使高压互锁电路的三角波转换模块根据第一检测输入端和第二检测输入端输入的信号，将pwm信号接收端接收到的第一pwm信号转换为三角波信号；其中三角波信号的斜率与第一检测输入端和第二检测输入端输入的信号相关，以及使高压互锁电路的pwm波转换模块根据三角波信号和设定电压产生第二pwm信号并输出；
23.根据采样输入端接收到的第二pwm信号的占空比确定高压互锁电路的互锁回路的故障类型。
24.可选的，根据采样输入端接收到的第二pwm信号的占空比确定高压互锁电路的互锁回路的故障类型，包括：
25.在第二pwm信号的占空比等于第一占空比时，确定互锁回路存在断线故障；
26.在第二pwm信号的占空比等于第二占空比时，确定互锁回路的输入端存在短地故障；
27.在第二pwm信号的占空比等于第三占空比时，确定互锁回路的输入端存在短电源故障；
28.在第二pwm信号的占空比等于第四占空比时，确定互锁回路的输出端存在短地或短电源故障；
29.其中，第一占空比、第二占空比、第三占空比和第四占空比均不相等。
30.本发明实施例的高压互锁电路、系统和高压互锁检测方法，通过三角波转换模块的第一检测输入端连接互锁回路的输入端，第二检测输入端连接互锁回路的输出端，三角波转换模块根据第一检测输入端和第二检测输入端输入的信号，将pwm信号接收端接收到的第一pwm信号转换为三角波信号；pwm波转换模块根据三角波信号和设定电压阈值产生第二pwm信号输出至诊断模块。因三角波信号的斜率与第一检测输入端的信号和第二检测输入端的信号相关，而在第一检测输入端的信号和第二检测输入端的信号与互锁回路出现的故障类型相关，在不同故障类型下，第一检测输入端的信号会存在差异和/或第二检测输入端的信号存在差异，造成三角波转换模块转换得到的三角波的斜率不同，使得pwm波转换模块输出第二pwm信号的占空比不同，进而使得诊断模块可以根据第二pwm信号的占空比确定互锁回路的故障类型，因此，诊断模块仅设置一个采样输入口即可实现对故障类型的诊断，使得对互锁回路的故障诊断容易实现，并且减少诊断模块的端口，节约资源。
附图说明
31.图1是本发明实施例提供的一种高压互锁电路的结构示意图；
32.图2是本发明实施例提供的高压互锁电路输入的第一pwm信号、经三角波转换模块转换得到三角波信号、经pwm波转换模块转换得到第二pwm信号的示意图；
33.图3是本发明实施例提供的另一种高压互锁电路的结构示意图；
34.图4是本发明实施例提供的另一种高压互锁电路的结构示意图；
35.图5是本发明实施例提供的另一种高压互锁电路的结构示意图；
36.图6是本发明实施例提供的一种高压互锁系统的结构示意图；
37.图7是本发明实施例提供的一种高压互锁检测方法的流程图；
38.图8是本发明实施例提供的另一种高压互锁检测方法的流程图。
具体实施方式
39.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
40.图1是本发明实施例提供的一种高压互锁电路的结构示意图，图2是本发明实施例提供的高压互锁电路输入的第一pwm信号、经三角波转换模块转换得到三角波信号、经pwm波转换模块转换得到第二pwm信号的示意图。参考图1和图2，该高压互锁电路100包括：三角波转换模块110、pwm波转换模块120和互锁回路130；
41.三角波转换模块110包括第一检测输入端a1、第二检测输入端a2、pwm信号接收端in1和三角波输出端out0，第一检测输入端a1连接互锁回路的输入端hvil_in，第二检测输入端a2连接互锁回路的输出端hvil_out；三角波转换模块110用于根据第一检测输入端a1和第二检测输入端a2输入的信号，将pwm信号接收端in1接收到的第一pwm信号转换为三角波信号；其中三角波信号的斜率与第一检测输入端a1和第二检测输入端a2输入的信号相关；
42.pwm波转换模块120的输入端与三角波输出端out0电连接，pwm波转换模块120的输
出端作为高压互锁电路的输出端out1，pwm波转换模块120用于根据三角波信号和设定电压v0产生第二pwm信号输出至诊断模块200，以使诊断模块200根据第二pwm信号的占空比确定互锁回路的故障类型。
43.高压互锁(high voltage inter-lock，简称hvil)，是用低压信号监视高压回路完整性及连续性的一种安全设计方式。新能源汽车包括多个高压器件，整车所有高压连接器连接位置，都需高压互锁信号回路。高压互锁设计的实现，需要以下设备组成：高压互锁连接器及高低压导线，高压互锁监测回路及监测模块(监测模块可以是电池管理系统，或者整车控制器)，监测模块根据高压互锁监测结果控制的高压继电器。具备高压互锁功能的高压连接器，包括壳体、高压导电件、低压信号导电件。高压互锁连接器，一般实现方式是在对插的一对公端、母端上，分别固定着一对高压接插件和一对低压接插件。当高压插件处于断开状态，低压回路被切断；高压插件处于连接状态，低压回路也接通，形成完整回路。其中，本实施例中，互锁回路为上述低压回路。
44.其中，图2中原pwm波即为第一pwm信号，三角波为经三角波转换模块中110转换得到的三角波信号，转换后的pwm波为pwm波转换模块120转换得到的第二pwm波信号。具体的，三角波转换模块110可以通过可以将pwm波转换为三角波的电路结构实现。高压互锁电路还包括互锁回路130，其中三角波转换模块110的第一检测输入端a1连接互锁回路130的输入端hvil_in，三角波转换模块110的第二检测输入端a2连接互锁回路130的输出端hvil_out。互锁回路130中包括多个高压电器件，各高压电器件串联在互锁回路130的输入端hvil_in和互锁回路130的输出端hvil_out之间。其中，在各高压互锁连接器正常连接，互锁回路130正常闭合时，互锁回路130的输入端hvil_in和互锁回路130的输出端hvil_out的信号相同，相应的，三角波转换模块110的第一检测输入端a1和第二检测输入端a2的输入的信号相同。当存在高压互锁连接器断开或者互锁回路130中存在短地或短电源故障时，互锁电路的输入端和互锁电路的输出端的信号不同，相应的，三角波转换模块110的第一检测输入端a1不同，第二检测输入端a2输入的信号也不同。第一检测输入端a1和第二检测输入端a2输入的信号会影响到三角波转换模块110中的电路参数，三角波转换模块110根据第一检测输入端a1输入的信号和第二检测信号输入端输入的信号，将pwm信号接收端in1接收到的第一pwm信号转化为三角波信号，该三角波信号的斜率与第一检测输入端a1和第二检测输入端a2的信号相关。
45.pwm波转换模块120的输入端连接三角波转换模块110的三角波输出端out0，pwm波转换模块120根据自身输入端接收到的三角波信号和设定电压v0产生第二pwm信号，可选的，pwm波转换模块120可以将三角波信号与设点电压阈值进行比较，得到第二pwm信号。因三角波信号的斜率与第一检测输入端a1的信号和第二检测输入端a2的信号相关，而在第一检测输入端a1的信号和第二检测输入端a2的信号与互锁回路130出现的故障类型相关，在不同故障类型下，第一检测输入端a1的信号会存在差异和/或第二检测输入端a2的信号存在差异，造成三角波转换模块110转换得到的三角波的斜率不同，使得pwm波转换模块120输出第二pwm信号的占空比不同。因此，诊断模块200可以根据第二pwm信号的占空比确定互锁回路具体的故障类型。其中诊断模块200可以是整车中的电池管理系统或整车控制器，诊断模块200包括单片机，单片机的采样输入口与高压互锁电路的输出端out1连接。因此，单片机仅设置一个采样输入口即可实现对互锁回路的故障类型的诊断，使得对互锁回路130的
故障诊断容易实现，并且减少单片机的端口，节约资源。
46.本实施例的高压互锁电路，通过三角波转换模块的第一检测输入端连接互锁回路的输入端，第二检测输入端连接互锁回路的输出端，三角波转换模块根据第一检测输入端和第二检测输入端输入的信号，将pwm信号接收端接收到的第一pwm信号转换为三角波信号；pwm波转换模块将三角波信号和设定电压产生第二pwm信号输出至诊断模块。因三角波信号的斜率与第一检测输入端的信号和第二检测输入端的信号相关，而在第一检测输入端的信号和第二检测输入端的信号与互锁回路出现的故障类型相关，在不同故障类型下，第一检测输入端的信号会存在差异和/或第二检测输入端的信号存在差异，造成三角波转换模块转换得到的三角波的斜率不同，使得pwm波转换模块输出第二pwm信号的占空比不同，进而使得诊断模块可以根据第二pwm信号的占空比确定互锁回路的故障类型，因此，诊断模块包括单片机时，单片机仅设置一个采样输入口即可实现对互锁回路的故障类型的诊断，使得对互锁回路的故障诊断容易实现，并且减少单片机的端口，节约资源。
47.图3是本发明实施例提供的另一种高压互锁电路的结构示意图，参考图3，可选的，三角波转换模块110包括积分电路112；积分电路112包括运算放大器111和rc电路112，rc电路112与运算放大器111的同相输入端、运算放大器111的输出端电连接，运算放大器111的反相输入端连接pwm信号接收端in1；运算放大器111的输出端作为积分电路的输出端；积分电路112的输出端作为三角波输出端out0；rc电路112与第一检测输入端a1、第二检测输入端a2电连接。
48.具体的，运算放大器111的同相输入端和输出端分别连接rc电路112。rc电路112与第一检测输入端a1、第二检测输入端a2分别电连接，当互锁电路为不同的状态时，第一检测输入端a1和/或第二检测输入端a2的信号会不同，相应的，rc电路112的电路参数不同，使得运算放大器111输出的三角波的斜率发生改变，使得三角波信号输入到pwm波转换模块120时，pwm波转换模块120输出的第二pwm信号的占空比发生改变。
49.继续参考图3，可选的，rc电路112包括第一分压电路1121和电容反馈支路1122，第一分压电路1121的分压输出端与运算放大器111的同相输入端电连接，电容反馈支路1122的第一端连接运算放大器111的输出端，电容反馈支路1122的第二端连接运算放大器111的反相输入端；电容反馈支路1122包括串联在电容反馈支路1122的第一端和第二端的n个电容c，电容反馈支路1122中的第一节点作为第一检测输入端a1，电容反馈支路1122中的第二节点作为第二检测输入端a2，第一节点和第二节点之间串联i个电容c，其中1≤i≤n-1且i为整数，其中n为大于或等于2的整数。
50.其中，第一分压电路1121可以通过分压输出端向运算放大器111的同相输入端输出需要的电压。可选的，第一分压电路1121包括第一电阻r1和第二电阻r2，第一电阻r1和第二电阻r2串联在电源输入端vdd和接地端之间，第一电阻r1和第二电阻r2的公共端连接分压输出端。具体的，可以根据积分电路中运算放大器111同相输入端所需要的电压和电源输入端vdd的输入电压来选取适当阻值的第一电阻r1和适当阻值的第二电阻r2。
51.电容反馈支路1122中包括串联在在电容反馈支路1122的第一端和第二端的n个电容c，第一检测输入端a1连接电容反馈支路1122中的第一节点，第二检测输入端a2连接电容反馈支路1122中的第二节点，第一节点和第二节点之间串联i个电容c，i为小于n的正整数。当第一检测输入端a1和/或第二检测输入端a2输入到积分电路的信号发生变化时，电容反
馈支路1122中总电容c大小会发生改变，使得三角波转换模块110输出三角波斜率发生变化，从而使得三角波信号输入到pwm波转换模块120时，pwm波转换模块120输出的第二pwm信号的占空比发生改变。
52.本实施例中，互锁回路130的输入端hvil_in以及互锁回路130的输出端hvil_out均连接电容反馈支路1122，因电容c的耐压性能较强，使得即使互锁回路130出现短地或短电源故障，也不会损坏诊断模块200的单片机。本实施例的高压互锁电路，可以承受较大的短电源电压，进而可以兼容更高电压的电源平台，并可以对诊断模块200的单片机起到保护作用。
53.图4是本发明实施例提供的另一种高压互锁电路的结构示意图，参考图4，可选的，pwm波转换模块120包括比较器121和第二分压电路122，比较器121的同相输入端作为pwm波转换模块120的输入端，比较器121的反相输入端与第二分压电路122的输出端电连接，比较器121的输出端作为pwm波转换模块120的输出端；第二分压电路122用于产生设定电压。
54.其中，第二分压电路122可以通过自身输出端向比较器121的同相输入端输出设定阈值电压。可选的，第二分压电路122包括第三电阻r3和第四电阻r4，第三电阻r3和第四电阻r4串联在电源输入端vdd和接地端之间，第三电阻r3第四电阻r4的公共端连接比较器121的同相输入端。具体的，可以根据积分电路中设定阈值电压和电源输入端vdd的输入电压来选取适当阻值的第三电阻r3和适当阻值的第四电阻r4。
55.比较器121根据自身同相输入端输入的设定电压和反相输入端输入的三角波信号产生第二pwm信号，在相同设定电压下，输入到比较器121的三角波信号斜率不同时，产生的第二pwm信号的占空比不同，使得诊断模块200可以根据接收到的第二pwm信号的占空比来确定互锁回路的故障类型。
56.图5是本发明实施例提供的另一种高压互锁电路的结构示意图，参考图5，该高压互锁电路中，三角波转换模块110包括积分电路；积分电路包括运算放大器111和rc电路112，rc电路112与运算放大器111的同相输入端、运算放大器111的输出端电连接，运算放大器111的反相输入端连接pwm信号接收端in1；运算放大器111的输出端连接积分电的输出端；rc电路112与第一检测输入端a1、第二检测输入端a2电连接。rc电路112包括第一分压电路1121和电容反馈支路1122，第一分压电路的分压输出端与运算放大器111的同相输入端电连接，第一分压电路1121包括第一电阻r1和第二电阻r2，第一电阻r1和第二电阻r2串联在电源输入端vdd和接地端之间，第一电阻r1和第二电阻r2的公共端连接分压输出端。电容反馈支路1122包括串联的第一电容c1和第二电容c2，第一电容c1的第一端作为电容反馈支路1122的第一端第一电容c1的第二端与第二电容c2的第一端电连接，第二电容c2的第二端作为电容反馈支路1122的第二端；第一电容c1的第二端作为第一节点，第二电容c2的第二端作为第二节点。
57.pwm波转换模块120包括比较器121和第二分压电路122，比较器121的同相输入端与pwm波转换模块120的输入端电连接，比较器121的反相输入端与第二分压电路122的输出端电连接，比较器121的输出端与pwm波转换模块120的输出端电连接；第二分压电路122用于产生设定电压。第二分压电路122包括第三电阻r3和第四电阻r4，第三电阻r3和第四电阻r4串联在电源输入端vdd和接地端之间，第三电阻r3和第四电阻r4的公共端连接比较器121的同相输入端。运算放大器111的反相输入端和pwm信号接收端in1之间连接第五电阻r5。
58.其中，第一检测输入端a1和第二检测输入端a2连接互锁回路130。以下对互锁回路130在不同工作状态下的情况进行说明。
59.当互锁回路130中出现断线时，第一电容c1和第二电容c2均接入电容反馈支路1122，此时电容反馈支路1122的总电容较小，积分电路将第一pwm信号转换成的三角波信号的斜率较小，该三角波信号输入到比较器121时，比较器121输出的第二pwm波的占空比较小，此时第二pwm波的占空比为第一占空比，示例性的，第一占空比为20％。
60.当互锁回路130正常闭合时，第一检测输入端a1和第二检测输入端a2的信号相同，因此相当于第一电容c1被短路，此时电容反馈支路1122的总电容c等于第二电容c2，使得电容反馈支路1122的总电容c增大，积分电路将将第一pwm信号转换成的三角波信号的斜率较大，该三角波信号输入到比较器121时，比较器121输出的第二pwm波的占空比较大，此时第二pwm波的占空比为第二占空比，示例性的，第二占空比为40％。
61.当互锁回路130中出现互锁回路130的输入端hvil_in短地时，互锁回路130的输入端hvil_in的电压为0，第一检测输入端a1的电压为0，相应的，积分电路的输出端的电压为0，则输入到比较器121的同相输入端的电位为0，此时第二pwm波的占空比为第三占空比，第三占空比为0％。
62.当互锁回路130中出现互锁回路130的输入端hvil_in短电源时，互锁回路130的输入端hvil_in的电压为电源电压，第一检测输入端a1的电压为电源电压，相应的，积分电路的输出端的电压为电源电压，则输入到比较器121的同相输入端的电位为电源电压，此时第二pwm波的占空比为第三占空比，第三占空比为100％。
63.当互锁回路130中出现互锁回路130的输出端hvil_out短地或短电源时，积分电路不起作用，此时第二pwm信号的占空比等于第一pwm信号的占空比。
64.本实施例还提供了一种高压互锁系统，图6是本发明实施例提供的一种高压互锁系统的结构示意图，参考图6，该高压互锁系统包括本发明上述任意实施例的高压互锁电路100，还包括诊断模块200；诊断模块200的pwm信号输出端d1与高压互锁电路的pwm信号接收端in1电连接，诊断模块200的采样输入端d2与高压互锁电路的输出端out1电连接；诊断模块200用于通过pwm信号输出端d1向pwm信号接收端in1输出第一pwm信号，以及通过采样输入端d2接收高压互锁电路输出的第二pwm信号，并根据第二pwm信号的占空比确定互锁回路的故障类型。
65.其中，诊断模块200可以是整车中的电池管理系统或者整车控制器。诊断模块200可以包括单片机。诊断模块200可以向高压互锁电路的pwm信号接收端in1发出第一pwm信号，以及接收高压互锁电路100根据第一pwm信号输出的第二pwm信号，并根据第二pwm信号的占空比确定互锁回路的故障类型。
66.本实施例的高压互锁系统，具备本发明上述任意实施例的高压互锁电路的有益效果。
67.本实施例还提供了一种高压互锁检测方法，图7是本发明实施例提供的一种高压互锁检测方法的流程图，参考图7，该高压互锁检测方法包括：
68.步骤210、通过pwm信号输出端向高压互锁电路的pwm信号接收端发出第一pwm信号，以使高压互锁电路的三角波转换模块根据第一检测输入端和第二检测输入端输入的信号，将pwm信号接收端接收到的第一pwm信号转换为三角波信号；其中三角波信号的斜率与
第一检测输入端和第二检测输入端输入的信号相关，以及使高压互锁电路的pwm波转换模块根据三角波信号和设定电压产生第二pwm信号并输出。
69.步骤220、根据采样输入端接收到的第二pwm信号的占空比确定高压互锁电路的互锁回路的故障类型。
70.本实施例的高压互锁检测方法，可以应用于本发明上述任意实施例的高压互锁检测系统，具备本发明上述实施例的高压互锁检测系统的有益效果。
71.图8是本发明实施例提供的另一种高压互锁检测方法的流程图，参考图8，该高压互锁检测方法包括：
72.步骤310、通过pwm信号输出向高压互锁电路的pwm信号接收端发出第一pwm信号，以使高压互锁电路的三角波转换模块根据第一检测输入端和第二检测输入端输入的信号，将pwm信号接收端接收到的第一pwm信号转换为三角波信号；其中三角波信号的斜率与第一检测输入端和第二检测输入端输入的信号相关，以及使高压互锁电路的pwm波转换模块根据三角波信号和设定电压产生第二pwm信号并输出。
73.步骤320、在第二pwm信号的占空比等于第一占空比时，确定互锁回路存在断线故障。
74.步骤330、在第二pwm信号的占空比等于第二占空比时，确定互锁回路的输入端存在短地故障。
75.步骤340、在第二pwm信号的占空比等于第三占空比时，确定互锁回路的输入端存在短电源故障。
76.步骤350、在第二pwm信号的占空比等于第四占空比时，确定互锁回路的输出端存在短地或短电源故障。
77.其中，第一占空比、第二占空比、第三占空比和第四占空比均不相等。
78.本实施例的高压互锁检测方法，通过检测第二pwm信号的占空比来确定互锁回路的故障类型，相比于现有技术，无需额外加入模拟采样信号的端口，使得对互锁回路的故障检测更加容易实现，并可以减少诊断模块的单片机端口。
79.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.一种高压互锁电路，其特征在于，包括：三角波转换模块、pwm波转换模块和互锁回路；所述三角波转换模块包括第一检测输入端、第二检测输入端、pwm信号接收端和三角波输出端，所述第一检测输入端连接所述互锁回路的输入端，所述第二检测输入端连接所述互锁回路的输出端；所述三角波转换模块用于根据所述第一检测输入端和所述第二检测输入端输入的信号，将所述pwm信号接收端接收到的第一pwm信号转换为三角波信号；其中所述三角波信号的斜率与所述第一检测输入端和所述第二检测输入端输入的信号相关；所述pwm波转换模块的输入端与所述三角波输出端电连接，所述pwm波转换模块的输出端作为所述高压互锁电路的输出端，所述pwm波转换模块用于根据所述三角波信号和设定电压产生第二pwm信号输出至诊断模块，以使所述诊断模块根据所述第二pwm信号的占空比确定所述互锁回路的故障类型。2.根据权利要求1所述的高压互锁电路，其特征在于，所述三角波转换模块包括积分电路；所述积分电路包括运算放大器和rc电路，所述rc电路与所述运算放大器的同相输入端、所述运算放大器的输出端电连接，所述运算放大器的反相输入端连接所述pwm信号接收端；所述运算放大器的输出端作为所述积分电路的输出端，所述积分电路的输出端作为所述三角波输出端；所述rc电路与所述第一检测输入端、所述第二检测输入端电连接。3.根据权利要求2所述的高压互锁电路，其特征在于，所述rc电路包括第一分压电路和电容反馈支路，所述第一分压支路的分压输出端与所述运算放大器的同相输入端电连接，所述电容反馈支路的第一端连接所述运算放大器的输出端，所述电容反馈支路的第二端连接所述运算放大器的反相输入端；所述电容反馈支路包括串联在所述电容反馈支路的第一端和第二端的n个电容，所述电容反馈支路中的第一节点作为所述第一检测输入端，所述电容反馈支路中的第二节点作为所述第二检测输入端，所述第一节点和所述第二节点之间串联i个所述电容，其中1≤i≤n-1且i为整数，其中n为大于或等于2的整数。4.根据权利要求3所述的高压互锁电路，其特征在于，所述电容反馈支路包括串联的第一电容和第二电容，所述第一电容的第一端作为所述电容反馈支路的第一端，所述第一电容的第二端与所述第二电容的第一端电连接，所述第二电容的第二端作为所述电容反馈支路的第二端；所述第一电容的第二端作为所述第一节点，所述第二电容的第二端作为所述第二节点。5.根据权利要求3所述的高压互锁电路，其特征在于，所述第一分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻串联在电源输入端和接地端之间，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端连接所述分压输出端。6.根据权利要求1所述的高压互锁电路，其特征在于，所述pwm波转换模块包括比较器和第二分压电路，所述比较器的同相输入端作为所述pwm波转换模块的输入端，所述比较器的反相输入端与所述第二分压电路的输出端电连接，所述比较器的输出端作为所述pwm波转换模块的输出端；所述第二分压电路用于产生所述设定电压。
7.根据权利要求1的高压互锁电路，其特征在于，所述互锁回路中包括多个高压电器件，各所述高压电器件串联在所述互锁回路的输入端和互锁回路的输出端之间。8.一种高压互锁系统，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的高压互锁电路，还包括诊断模块；所述诊断模块的pwm信号输出端与所述高压互锁电路的pwm信号接收端电连接，所述诊断模块的采样输入端与所述高压互锁电路的输出端电连接；所述诊断模块用于通过所述pwm信号输出端向pwm信号接收端输出第一pwm信号，以及通过所述采样输入端接收所述高压互锁电路输出的第二pwm信号，并根据所述第二pwm信号的占空比确定所述互锁回路的故障类型。9.一种高压互锁检测方法，其特征在于，包括：通过pwm信号输出端向高压互锁电路的pwm信号接收端发出第一pwm信号，以使所述高压互锁电路的三角波转换模块根据第一检测输入端和第二检测输入端输入的信号，将所述pwm信号接收端接收到的所述第一pwm信号转换为三角波信号；其中所述三角波信号的斜率与所述第一检测输入端和所述第二检测输入端输入的信号相关，以及使所述高压互锁电路的pwm波转换模块根据所述三角波信号和设定电压产生第二pwm信号并输出；根据采样输入端接收到的述第二pwm信号的占空比确定所述高压互锁电路的互锁回路的故障类型。10.根据权利要求9的高压互锁检测方法，其特征在于，所述根据采样输入端接收到的所述第二pwm信号的占空比确定所述高压互锁电路的互锁回路的故障类型，包括：在所述第二pwm信号的占空比等于第一占空比时，确定所述互锁回路存在断线故障；在所述第二pwm信号的占空比等于第二占空比时，确定所述互锁回路的输入端存在短地故障；在所述第二pwm信号的占空比等于第三占空比时，确定所述互锁回路的输入端存在短电源故障；在所述第二pwm信号的占空比等于第四占空比时，确定所述互锁回路的输出端存在短地或短电源故障；其中，所述第一占空比、所述第二占空比、所述第三占空比和所述第四占空比均不相等。

技术总结
本发明实施例公开了一种高压互锁电路、系统和高压互锁检测方法，通过三角波转换模块的第一检测输入端连接互锁回路的输入端，第二检测输入端连接互锁回路的输出端，三角波转换模块根据第一检测输入端和第二检测输入端输入的信号，根据PWM信号接收端接收到的第一PWM信号转换为三角波信号；PWM波转换模块将三角波信号和设定电压阈值产生第二PWM信号输出至诊断模块，诊断模块可以根据第二PWM信号的占空比确定互锁回路的故障类型。本发明技术方案，诊断模块仅设置一个采样输入口即可实现对互锁回路的故障类型的诊断，使得对互锁回路的故障诊断容易实现，并且减少诊断模块的端口，节约资源。约资源。约资源。


技术研发人员：熊成思
受保护的技术使用者：惠州亿纬锂能股份有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/8/13